Un model de simulare este o reprezentare a realității care este realizată pentru a demonstra ceva ce nu poate fi văzut cu ușurință sau care nu s-a întâmplat încă. Ideea principală este de a face vizibil faptul că nu este imediat evident cu ochiul liber. Unele dintre cele mai simple modele sunt statice, ceea ce înseamnă că nu se mișcă sau se schimbă ca răspuns la stimulare sau evenimente externe. Multe dintre cele mai avansate exemple sunt destinate în mod special să se schimbe cu anumite variabile, totuși, adesea ca o modalitate de a prezice evenimente viitoare înainte ca acestea să se întâmple sau pentru a obține o idee a posibilelor rezultate. Modelele de lucruri precum modelele meteorologice sau fluxurile de volum ale afacerii sunt exemple bune, iar imaginile computerizate sunt adesea foarte utile în aceste cazuri. Indiferent de cum arată produsul final, scopul oricărui proiect din acest domeniu este de obicei același: și anume, să aducă viață și vitalitate lucrurilor care altfel sunt greu de conceptualizat și să le permită oamenilor să planifice și să le înțeleagă diferit, așa cum arată. un rezultat.
Concept de bază
Există de obicei trei elemente de bază pentru orice model de simulare. Mai întâi este o identificare a părților de bază ale sistemului. Apoi, modelatorul trebuie să înțeleagă interacțiunea dintre acele părți. În cele din urmă, numărul și natura intrărilor trebuie să fie tabulate. În esență, este creat un model pentru fiecare dintre acestea, cu aspecte cruciale luate în considerare și aspecte minore ignorate. Modelul pentru întregul sistem este dezvoltat odată ce toate aceste piese încep să lucreze împreună.
Modelatorii pot aborda sarcina din mai multe unghiuri diferite și nu există o formă unică pe care să o ia în mod necesar toate produsele finale. Ideea generală este să luăm ceva din realitate – o moleculă, un ciclu de viață al unei mutații de virus, un plan de distribuție a afacerii – și să îl condensam într-un format care este vizual, accesibil și ușor de înțeles. Grafica este o parte comună a multor modele, la fel ca și culorile. Modelele care se mișcă au adesea animație sau părți mecanice în mișcare, în timp ce cele care sunt încă pot avea săgeți desenate sau alte indicii de schimbare lentă.
De ce este util
Acest tip de modelare a fost făcut într-o formă sau alta de secole. Este cel mai comun astăzi în sectoarele de matematică și știință, deși poate fi folosit pentru aproape orice. Un model simulat bun poate economisi cercetătorilor mult timp și energie, permițându-le să studieze și să preia măsurătorile de bază din model, mai degrabă decât din realitate. În multe cazuri, permite, de asemenea, predicții despre evenimente viitoare care pot influența lucruri precum prognoza meteo și luarea deciziilor logistice pentru companiile mari.
Exemple statice și dinamice
Un model poate fi fizic sau abstract, iar ambele tipuri pot fi static sau dinamic – adică ceva care rămâne neschimbat sau se schimbă în timp. Un exemplu de model fizic static este un model stick al unei molecule de apă, cu două „bile” mici de hidrogen reprezentând atomii de hidrogen blocați cu bastoane scurte de fiecare parte a unei „bile” de oxigen, creând o interpretare vizuală a H2O. Moleculele de apă pot fi vizualizate la microscoape puternice, dar modelele de masă simulate pot fi mai imediat utile atunci când încearcă să explice proprietățile de bază.
Un alt model fizic este cel al unui rezervor de apă cu nisip, care arată efectul vântului și mișcarea apei. În acest model dinamic, nisipul și apa prezintă modele care depind de intensitatea și direcția vântului în timp. Majoritatea modelelor încorporează un element de dinamism.
De exemplu, pentru o simulare a unui flux de lucru din fabrică, o mașină poate fi modelată ca un element care necesită o anumită perioadă de timp pentru a crea o anumită piesă, în timp ce o altă mașină necesită o perioadă diferită de timp. Timpul de mutare a pieselor între mașini poate fi ignorat pentru mașinile care sunt apropiate, dar numărul, rata și momentul la care materia primă și comenzile de lucru intră în fabrică sunt de obicei modelate. Pe baza tuturor acestora, simularea determină dacă producția fabricii satisface cererea.
Rolul programarii computerelor
În mod tradițional, modelarea prin simulare a fost de natură matematică. Materia primă care vine într-o fabrică, de exemplu, ar fi aproximată ca venind la intervale fixe. Calculatoarele pot face acum simulări mai realiste utilizând scripturi și coduri similare unei situații reale sau chiar o înregistrare exactă a unei situații reale.
Unele simulări pot fi executate cu programe de simulare standard, iar altele necesită un software special pentru a fi scris. Modelele pentru piese, interacțiunea pieselor și intrările sunt introduse într-un program care rulează apoi modelul de simulare și furnizează ieșirile în timp, arătând adesea acele ieșiri grafic. Cu ajutorul computerelor, pot fi încercate simulări care implică mii sau chiar milioane de elemente și care acoperă intervale mari de timp. Modelele de evoluție planetară sau manevrele militare avansate sunt două exemple.