O que é um modelo de simulação?

Um modelo é uma representação de um objeto, conceito ou sistema. Uma simulação mostra o funcionamento esperado de um sistema com base em um modelo do sistema. Um modelo pode ser físico ou abstrato e os dois tipos podem ser estáticos ou dinâmicos - ou seja, permanecem os mesmos ou mudam com o tempo.

Um exemplo de modelo físico estático é um modelo de bastão de uma molécula de água, com duas pequenas "bolas" de hidrogênio presas com bastões curtos em ambos os lados da "bola" de oxigênio. Este modelo não muda com o tempo. Outro modelo físico é o de um tanque de água com areia, que mostra o efeito do vento e o movimento da água. Neste modelo dinâmico, a areia e a água mostram padrões que dependem da intensidade e direção do vento com o tempo. Na maioria dos modelos de simulação, há um elemento de dinamismo.

Ao criar um modelo de simulação, três elementos são identificados: as partes do sistema, a interação entre as partes e o número e natureza das entradas. Um modelo é essencialmente criado para cada um deles, com aspectos cruciais considerados e aspectos secundários ignorados. Em seguida, o modelo de simulação para todo o sistema é desenvolvido.

Por exemplo, para uma simulação de um fluxo de trabalho de fábrica, uma máquina pode ser modelada como um elemento que leva uma certa quantidade de tempo para criar uma peça específica, enquanto outra máquina leva uma quantidade diferente de tempo. O tempo para mover peças entre máquinas pode ser ignorado para máquinas próximas. O número, a taxa e o horário em que a matéria-prima e as ordens de serviço entram na fábrica são modelados. Com base em tudo isso, a simulação determina se a saída da fábrica atende à demanda.

Cada vez mais, os computadores são usados ​​para simulação. Algumas simulações podem ser executadas com programas de simulação padrão e outras exigem que um software especial seja gravado. Os modelos para as peças, a interação das peças e as entradas são alimentados para um programa. O programa executa o modelo de simulação e entrega as saídas ao longo do tempo, geralmente mostrando essas saídas graficamente. Com computadores, simulações envolvendo milhares ou milhões de elementos e abrangendo grandes intervalos de tempo podem ser tentadas. Simulações da evolução planetária ou manobras militares avançadas são alguns exemplos.

Tradicionalmente, o modelo de simulação é de natureza matemática. A matéria-prima que entra na fábrica, por exemplo, seria aproximada como entrando em intervalos fixos. Agora, os computadores podem fazer simulações mais realistas usando um script que possui eventos semelhantes a uma situação real ou mesmo uma gravação exata de uma situação real.