תוכניות סימולציה: סוגים בשביל מה הן מיועדות? ועוד

עם מאמר זה תבינו את הנושא של תוכניות סימולציה,  ללא צורך בידע טכנולוגי עצום, כאן נלמד אותך איך זה עובד, את הסוגים הקיימים כיום ועוד הרבה יותר.

סימולציה-תוכנית-1

תוכניות סימולציה

נתחיל את הסיור שלנו בנושא, בהגדרת תוכניות סימולציה, שאינה אלא עובדת חיקוי התנהגות או פעולת מערכת מקורית בפרק זמן מסוים; מה שניתן לעשות באופן ידני או ממוחשב.

במילים אחרות, זהו מודל או מערכת הנחות המאפשרת לנו לבסס השוואה של התנהגות אמיתית בהשוואה למה שאנו יכולים לצפות בזמן נתון. סוגים אלו של הנחות חייבים לבוא לידי ביטוי במשוואות לוגיות ומתמטיות בין ישויות או ישויות.

למטרות כאלה, כדי להשיג סימולציה בתחום הטכנולוגי, יש צורך לשקול את סוגי השפות המשמשות למטרה זו, אשר להן מטרה או מטרה ספציפית, שהיא לאפשר את קיבולת ציוד המחשוב. גדל בעלות נמוכה, עם זאת, סימולציה לא תמיד מומלצת. זו הסיבה להלן מפרט מדוע ולמה עלינו לדמות:

  • הוא מאפשר לבצע מחקר המבוסס על המומחיות והאינטראקציה עם המערכות הפנימיות של המחשב.
  • היא מאפשרת באמצעות התבוננות לדעת את השינויים המתרחשים בהתנהגות של מערכת.
  • הרבה יותר קל לתכנן מודל סימולציה שמכסה את הצרכים מנקודת מבט של הידע שיש לך לגבי מערכת הלימוד.
  • הוא משמש ככלי פדגוגי מכיוון שהוא מאפשר למשתמש לחזק את הפתרונות התיאורטיים האפשריים הקיימים במערכת הלימוד.
  • קבע את יכולות החומרה של הציוד על מנת לעמוד בדרישות.

סימולציה-תוכניות-2

לאחר ברור למה ומה לדמות, חשוב שנכיר את הסוגים השונים של תוכניות סימולציה שאנחנו יכולים למצוא:

  1. מודלים חישוביים, המסווגים כדלקמן:
  • סטוכסטי או דטרמיניסטי: הם אלו שמשוואותיהם מוגדרות כיחס בין היסודות, על מנת לשמור על איזון במערכת. סוג זה של מודל משמש לעתים קרובות כדי לדמות מערכות פיזיות והוא הפשוט ביותר. הם גם משתמשים במחוללי מספרים אקראיים על מנת לדמות אירועים או מצבים אקראיים.
  • סטטי או דינמי, בסימולטור מסוג זה שינויים בתגובות מערכת לאותות כניסה.
  • מתמשך או דיסקרטי: בו מטופלים אירועים בזמן, כלומר, ההדמיה הממוחשבת מתבצעת באמצעות בדיקה לוגית, אשר באמצעות רשימת אירועים מזמנת אותם וקובעת מה יקרה בזמן הצפוי לכך. במקרה זה, הסימולטור קורא את הרשימה ומתכונן לאירועים או מצבים חדשים כאשר אחד נוסף נוצר. אין הכרח שההדמיה תתבצע במועד מסוים, להיפך, מומלץ להזין את הנתונים הנובעים מההדמיה על מנת לגלות אי סדרים אפשריים בתכנון או ברצף האירועים.

בנוסף, סוג זה של סימולציה מספק פתרון מספרי למשוואות דיפרנציאליות אלגבריות או משוואות דיפרנציאליות מכיוון שהיא פותרת את כל המשוואות ומשתמשת במספרים כדי לשנות את המצב והתפוקה של הסימולציה במרווחי זמן קבועים. דוגמה לכך הם סימולטורים של טיסה, משחקי וידאו בנייה וניהול, מידול של תהליכים כימיים וסימולציות של מעגלים חשמליים.

עם זאת, בתוך סוג זה של סימולציה דיסקרטית ישנם מודלים שאינם מבוססים על משוואה, אך בכל זאת יכולים לייצג אותך רשמית.

  • מקומי או מבוזר: הם הדגמים של מפיצים הפועלים ברשת של מחשבים מחוברים, במקרים מסוימים דרך האינטרנט.

1.   מודל תיאורטי

על המודל לכלול את האלמנטים הדרושים להדמיה, עם עבודת מעבדה, תוכנית סטטיסטית ומחשב המספק מספרים אקראיים, שעליו להכיל גם נתונים סטטיסטיים של הממוצע וגרסאותיו הריבועיות השונות - אריתמטית - גיאומטרית - הרמונית, ולהיות מסוגל לציין, את הנורמליות מבחינת ההסתברות של הסדרה שנוצרה

סימולציה-תוכנית-3

דגם קונספטואלי

המודל הרעיוני קובע באמצעות שאלון את חשיבות ההיפרדות או הדחייה של קהילה ולעשות זאת באמצעות שאלון בצורת סימולציה עם סולם עמדות.

לאחר שראינו אם האוכלוסייה משמעותית או מספקת, כיום הסימולציה היא לימוד השאלון והמודל הוא השאלון לחיזוק או דחיית ההשערה שיש הבדלים באוכלוסייה וכלפי קבוצת האנשים ובאילו שאלות.

מודל מערכתי

המודל המערכתי מאמין יותר והוא עבודת מעבדה. המערכת החברתית מדומה באחד מכלל האיותים שלה. תכנית קידום במגזר התחבורה עם מודל של אקולוגיה אנושית, למשל.

זה חשוב בתורת המערכות הכללית, זה נוח בסימולציות מסוג זה. זוהי שיטה, אשר בוצעה עבור מערכת מורכבת, היא מופשטת ביותר, שאינה מוגבלת לתיאור המערכת, היא חייבת להכיל סימולציה בתשומות ובתפוקות האנרגיה השונות.

סימולציה-תוכניות-5

הדמיית מחשב

באמצעות סימולציה מסוג זה, המטרה היא להתאים סיטואציות של חיי היומיום באמצעות תוכנות שפותחו על המחשב, באופן שינתח אותן והעריך כיצד התוכנית מתנהגת ביחס למשתמש.

כיום, סימולציה מסוג זה הייתה שימושית מאוד במערכות רבות שתוכננו בעבר, מאחר שהן שימשו כתבנית במערכות טבעיות בפיזיקה, כימיה וביולוגיה באופן שניתן לפתור אותן באמצעות מודלים פורמליים של מערכות מודלים מתמטיים על מנת לאפשר התנהגות מותאמת לפרמטרים ולתנאי ההתחלה.

סימולציה זו פועלת כאביזר להחלפת מערכת מסויימת בעבר המציעה פתרונות אנליטיים שלא ניתן לטפל בהם בשל קשיחותם; כאן מטופלים מגוון מצבים, המקדמים תרחישים אופייניים למודל ספציפי, באופן שיוכלו לשלב ביניהם את כל המצבים האפשריים שהיו אוסרים.

כיום בשוק הטכנולוגיה ישנם סוגים רבים של חבילות תוכנה המאפשרות מודלים דרך המחשב הפעלה ותפעול של סימולציה ללא מאמץ רב, כמו המודל הסטוכסטי כ-Risk Simulator, כמו גם סימולציית מונטקרלו אחרת הידועה.

השימוש בסימולטורים הופך תכוף יותר, ביניהם יש לנו אלה של סביבות סינתטיות, המאמצות או הופכות למעשה כל ייצוג ממוחשב.

הדמיית מחשב

בתחום מדעי המחשב, למונח הסימולציה יש משמעות רבה שכן עבור המתמטיקאי, הקריפטאנליטיקאי ומדען המחשבים. סימולציית אלן טיורינג משמשת כדי להבין או להבין מה קורה כאשר מופעלת תוכנית במחשב דיגיטלי המתארת ​​את הכניסות והיציאות של מכונה.

למטרות כאלה, סימולטור משמש בדרך כלל ליצירת תוכנית שצריכה לפעול בסוגים מסוימים של באגים במחשב או בסביבת מנהלי בדיקה קפדנית.

לדוגמה, סימולטורים משמשים בדרך כלל לניקוי מיקרו-תוכנית (מיקרוקוד) או בהזדמנויות שונות עבור תוכניות יישומים מסחריות. מכיוון שעבודות המחשב מדומה, כל המידע שפותח מפעולת המחשב שימושי ישירות למתכנת, וניתן לגוון את המהירות והביצועים כרצונו.

בתחום המדע הם נותנים תמיכה רבה, מכיוון שסטודנטים מקשרים בין מונחים מופשטים למציאות, בתורו, זה עוזר במובן של שימוש במשאבי עצמות, ציוד, מכיוון שהוא צריך להיות זמין רק עם כמה מחשבים ולא עם כל הציוד של מעבדה שלמה.

סימולציה אלקטרונית

זהו מכשיר תוכנה המשמש אנשי מקצוע בתחום האלקטרוניקה וסטודנטים לקריירות טכנולוגיות מחשוב. זה משלים את היכולת לבנות מעגל, עוזר לנתח טוב יותר את המנגנון, ומציאת תקלות בתוכו בצורה פשוטה ויעילה.

בין היתרונות של סימולציה אלקטרונית ניתן לציין:

  • אם מעגל עובד כחלק מהסימולטור, יהיה קל יותר לבנות אותו, בטבלת אב טיפוס של לוח לחם, ותהיו בטוחים שהמעגל יעבוד בצורה מושלמת.
  • באמצעות הסימולטור ניתן לאתר בצורה נוחה ומדויקת יותר שגיאות ובעיות שצצות בהרכבת מעגלים חשמליים, בעזרת כלים שהתוכנות שילבו כמו: מולטימטרים, מחולל מתח או אוסילוסקופ.
  • לתוכניות מסוימות יש תצוגות שונות של המעגל שמרכיבים. ניתן לאמתם, כאילו חיווט על לוח לחם, או כתרשים חיווט.

אנו יכולים גם לתאר את החסרונות של סימולציה אלקטרונית והם:

  • כאשר סימולטורי המעגלים אינם מעודכנים, וחסרים שבבים בשוק, הדבר מייצר נסיגה עבור המעצב, שכן הוא יצטרך להתמסר למשימת ייצור המוליך למחצה בעצמו.
  • כאשר אין ידע כיצד לתפעל את תוכנית הסימולציה, נוצר עיכוב בתכנון, שכן יש ללמוד אותה בצורה אינטגרלית, את כל הרכיבים והאפשרויות שתוכנית האמורה מכילה, על מנת שניתן יהיה לבצע את לעבוד נכון. נכון.

הגדרת מערכת

זה מורכב מלימוד ההקשר של הבעיה, זיהוי מטרות הפרויקט, ציון רשימות המדידות ואבטחת המערכת, וכן פירוט המטרות הספציפיות של המידול וציון המערכת המיועדת למודל.

ניסוח מודל

לאחר שנקבעו בדיוק התוצאות הצפויות מהמחקר, מצוין ונבנה המודל שבאמצעותו יושגו התוצאות הרצויות. בגיבוש המודל, חיוני ליצור את כל המשתנים המרכיבים חלק ממנו, את הקשרים הלוגיים ביניהם ואת תרשימי הזרימה המתארים את המודל במלואו.

איסוף נתונים

חשוב לקבוע בצורה ברורה ומדויקת את הנתונים להם יזדקק המודל על מנת להפיק את התוצאות הרצויות.

הטמעת המודל במחשב

עם מודל מדויק, השלב הבא הוא לקבוע אם שפה כמו fortran, algol, lisp מטופלת. ניתן גם להשתמש בחבילה כמו Promodel, Vensim, Stella ו-iThink, GPSS, simula, simscript, Rockwell Arena, [Flexsim] כדי לפרוס אותה במחשב וכך להשיג את התוצאות הרצויות.

אימות

היא מורכבת מקביעה שהדגם המדומה עומד בדרישות התכנון שלשמן פותח. מדובר בבדיקה שזה מתנהג בהתאם לעיצוב הדגם שלו

אימות מערכת

מעריכים את ההבדלים בין עבודת הסימולטור למערכת האמיתית שמתבצעת בעת ההדמיה.

הדרך הנפוצה ביותר לאימות מודל היא:

  1. חוות דעת של מומחים בתחום על תוצאות הסימולציה.
  2. הדיוק שבו מוקרנים נתונים היסטוריים.
  3. הדבר הנכון בחיזוי העתיד.
  4. הדרך לזהות את חוסר העקביות של מודל הסימולציה, בעת טיפול בנתונים שגורמים למערכת האמיתית להיכשל.

ניסוי

דמות הניסוי במודל זה מתבצעת לאחר אימותו. יש לו גם מטרה לייצר את הנתונים הרצויים ובכך לפתח ניתוחי רגישות של הרשימות הנדרשות.

פרשנות

הוא זה שאחראי על פירוש התוצאות, שהסימולציה זורקת, על סמך זה יש לקבל החלטה. חשוב שהתוצאות המתקבלות ממחקר הסימולציה הנ"ל יסייעו לחיזוק החלטות מהסוג החצי-מובנית.

תיעוד

בין המסמכים הנדרשים כדי לעשות שימוש טוב בתוכנית הסימולציה הם הבאים:

  • התיעוד הראשון מהסוג הטכני
  • השני הוא על המדריך למשתמש

אם אתם רוצים לדעת קצת יותר על שוק הטכנולוגיה המעניין, אני מזמין אתכם ליהנות מהקישורים המעניינים הללו טכנולוגיה דיגיטלית

סוגי תוכנות סימולציה

להלן סוגי התוכנות המיושמות בסימולציה מנקודת התהליך.

 תוכניות סימולציה של gasp IV

תוכנה מסוג זה מאופיינת בתתי שגרות מסוג Fortran, אשר נועדו להכין באופן שגרתי וברצף סימולציה של מצבים ותהליכים. סוג זה של רצפים נוצר באמצעות הוספה והסרה של ישויות, מחוללים של משתנים אקראיים וסדרות סטטיסטיקות, בין היתר.

תחום היישום שלו הוא התוכניות המופקדות על סימולטורים דיסקרטיים, רציפים ומשולבים. עבור היישום שלה, מומלץ להשתמש במערכות הפעלה כמו Windows 7 32bit, 64bit, Windows 8, עם דיסק קשיח עם מקום פנוי של 1GB וזיכרון RAM של 4GB. והרישיון שלה הוא מסחרי.

תוכניות סימולציה simscript II.5

סימולטור זה עובד עם שפה המכוונת לאוריינטציה של אירוע מסוים ולתהליך שלו. הוא מאפשר לשלב מערכות דיסקרטיות ורציפות. הוא מבוסס על ישויות, ישויות ותכונות.

תחום היישום שלו לא צריך להיות מוכוון תור, כמו בדגמי לחימה צבאיים. סוג זה של סימולטור יכול להיות מחובר לפלטפורמת Windows גרסה 2000/NT, Unix/Linux PC. הרישיון לשימוש בסימולטור זה הינו מסחרי.

תוכניות סימולציה של סימן

באמצעות סימולטור זה, נוצרת מודל של מערכת אוריינטציה של תהליך דיסקרטי, הנעה במערכת, מכוונת ללקוח בעל מאפיינים מוגדרים וייחודיים המכונים תכונות. תהליך מסוג זה דורש פעולות או פעילויות הנעות דרך ישויות ומעוצבות לפי דיאגרמת בלוקים.

תחום היישום שלו הוא תחום החשבונאות מהבחינה האלקטרונית והיא מאופיינת בהיותה מערכת דיסקרטית. סוג הרישיון עבור סימולטורים אלה הוא מסחרי.

תוכניות סימולציה של controlp

סימולטור זה יכול לייצג תהליכים במשוב פשוט, בקרת מפל ובקרת הזנה קדימה. בתורה, תוכנית זו מספקת למשתמש דיאגרמות בלוק אשר ישמשו בתהליכים אלה על מנת להקל על דיאגרמות של מערכת שהוגדרה בעבר ופועלת במלואה. חשוב לציין שהוא לא מקים שום סוג של תכנות או עיצוב גרפי.

באמצעות סימולטור זה, המשתמש יכול להרכיב, להגדיר או לשנות את המערכת באמצעות דיאלוגים המופיעים בתרשים הבלוק. בתורו, סימולטור זה מאפשר למערכות להגיב למצבים או לשינויי עומס המתבצעים בתהליכים ומשולבים כמרכיבים של מערכת.

תחום היישום שלו הוא בתהליכים תעשייתיים ומערכות בקרה. זה תואם ל-Windows ודורש 3,3 MB של שטח דיסק פנוי וכמות מסוימת של זיכרון RAM. M סוג הרישיון שלך הוא בחינם

תוכניות סימולציה של chemsep

זה מאפשר לך לדמות כל מצב באופן מיידי, ומציע תוצאות חלופיות בפורמטים שונים, בין אם הם גיליונות אלקטרוניים, טקסט, בין היתר. ישימותו בקרב משתמשים משביעת רצון בעת ​​מתן פתרונות לתהליכים שונים כגון זיקוק, ספיגה ומיצוי. היא דורשת כל גרסה של Windows לשימוש שלה והרישיון שלה הוא בחינם.

תוכניות הדמיית סטלה

הוא משמש להכנת מודלים מתמטיים, יצירת מערכות ומודל אירועים. סימולטור זה מפרש את המודל, ספציפית היכן המודל נוצר, את הערכים או המערכות הדינמיות המאפשרות הערכה ואימות של המערכות הדינמיות והמשוואות שלהן.

הוא משמש במיוחד במערכות קו המתנה. זה דורש מערכות תואמות כגון DOS, Linux, OS/2, MacOS, Unix, GP2X ו-Windows, בין היתר. סוג הרישיון הוא מסחרי.


היה הראשון להגיב

השאירו את התגובה שלכם

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *

*

*

  1. אחראי על הנתונים: בלוג Actualidad
  2. מטרת הנתונים: בקרת ספאם, ניהול תגובות.
  3. לגיטימציה: הסכמתך
  4. מסירת הנתונים: הנתונים לא יועברו לצדדים שלישיים אלא בהתחייבות חוקית.
  5. אחסון נתונים: מסד נתונים המתארח על ידי Occentus Networks (EU)
  6. זכויות: בכל עת תוכל להגביל, לשחזר ולמחוק את המידע שלך.