Szimuláció

• Szerző: Sallai András
• Copyright © Sallai András, 2014
• Licenc: GNU Free Documentation License 1.3
• Web: http://szit.hu

Szimuláció: Egy folyamatot annak fizikai vagy számítógépes modelljén vizsgálunk.

Más megfogalmazás: Egy valós jelenség utánzása alternatív technológiák segítségével.

Emuláció: Adott környezetet, működést utánzó technológia.

A szimuláció általában nyilván való a felhasználó számára is, az emulációra ez nem jellemző.

Célunk a világ jelenségeinek megismerése.

Hol használjuk?

• meteorológiában
• szociológia
• energetikai rendszerek
• csillagászat
• geológia
• élettudományok
• oktatás

A valódi tesztelés

• veszélyes
• túl lassú
• túl gyors
• túl bonyolult
• túl drága
• csak az eredmény látható
• az eredmény sem látható
• etikai akadályok
• csak egy példány létezik
• a feltételek nem állíthatók be pontosan
• sokszor kellene ismételni

Természeti, gazdasági vagy társadalmi rendszer viselkedését leíró matematikai összefüggések.

A modellalkotás valódi célja, hogy olyan információkat szerezzünk az adott rendszerről, amit eddig nem ismertünk.

Kísérleti körülmények között megfigyeljük a változásokat.

A rendszerváltozók leírják a következőket:

• rendszerállapot
• környezetre gyakorolt hatása

Csak állapotváltozói vannak. Nincs bemeneti vagy kimeneti adata.

Ha vannak be és kimeneti változók.

Nincsenek bemeneti változói, a külvilág nincs rá hatással. Akkor szokás ilyen modellt készíteni, ha elhanyagolhatók a külső hatások.

Nincs állapotváltozója.

• determinisztikus modell - a bemenet meghatározza a kimenetet
• sztochasztikus modell - csak a bemenet csak a kimenet lehetséges halmazát adja meg

A modellezett rendszer jellege szerint:

• kémiai
• fizikai
• biológia
• társadalmi
• gazdasági
• stb.

• ha elkészült a modell: anyagi modell
• ha nem ölt testet: gondolati modell

• diszkrét
• folytonos
• kevert állapotú

• időfüggő
  • diszkrét
  • folytonos idejű
• időfüggetlen

• differenciálegyenletek
• egyenletrendszerek közelítő megoldása

• valószínűség-számítás
• matematikai statisztika

Az átlagos számítógéppel, amelyek időosztásos rendszerként működnek, véletlenszámot valójában nem tudunk generálni, mert minden a számítógépben végbement folyamat kiszámított, előre jól meghatározott. Egy látszólagos, úgynevezett pszeudo véletlenszámot mégis elő tudunk állítani.

A véletlenszám előállítása régen pénzérmével, dobókockával és hasonló eszközökkel volt lehetséges. Véletlenszám előállítható a zener diódák termális zajából. Előállítható rádióaktív bomlás alapján, vagy atmoszférikus rádiózaj alapján. Utóbbi kettő alapján véletlenszám generátor weboldal is létezik:

• http://www.fourmilab.ch/hotbits/
• http://random.org

De előállítható CNN számítógéppel is.

• http://phet.colorado.edu/
• http://phet.colorado.edu/hu/simulations/category/new

• http://pcforum.hu/szotar/?term=szimul%E1ci%F3