Tartalomjegyzék
Szimuláció
- Szerző: Sallai András
- Copyright © Sallai András, 2014
- Licenc: GNU Free Documentation License 1.3
- Web: http://szit.hu
Bevezetés
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 szimulációról
Miért készítünk szimulációt
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
A modell és a szimuláció
A modellalkotás
Szimuláció
A modellalkotás valódi célja, hogy olyan információkat szerezzünk az adott rendszerről, amit eddig nem ismertünk.
Megismerés
A modell mint rendszer
A rendszer változói
A rendszerváltozók leírják a következőket:
- rendszerállapot
- környezetre gyakorolt hatása
Zárt rendszer
Csak állapotváltozói vannak. Nincs bemeneti vagy kimeneti adata.
Nyílt rendszer
Ha vannak be és kimeneti változók.
Autonóm rendszer
Nincsenek bemeneti változói, a külvilág nincs rá hatással. Akkor szokás ilyen modellt készíteni, ha elhanyagolhatók a külső hatások.
Emlékezet nélküli rendszer
Nincs állapotváltozója.
A kimenet szerint
- determinisztikus modell - a bemenet meghatározza a kimenetet
- sztochasztikus modell - csak a bemenet csak a kimenet lehetséges halmazát adja meg
A modellek csoportosítása
A modellezés tárgya
A modellezett rendszer jellege szerint:
- kémiai
- fizikai
- biológia
- társadalmi
- gazdasági
- stb.
Megvalósult modell
- ha elkészült a modell: anyagi modell
- ha nem ölt testet: gondolati modell
A változók értékkészlete alapján
- diszkrét
- folytonos
- kevert állapotú
Időfüggőség alapján
- időfüggő
- diszkrét
- folytonos idejű
- időfüggetlen
Determinisztikus modellek matematikai leírása
- differenciálegyenletek
- egyenletrendszerek közelítő megoldása
Sztochasztikus modellek matematikai eszközei
- valószínűség-számítás
- matematikai statisztika
A véletlenszám generálás
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:
De előállítható CNN számítógéppel is.