Simulatsiooni

Simulatsioon on protsess, mille käigus koostatakse ja kasutakse mudelit reaalse süsteemi või protsessi käitumise jäljendamiseks aja jooksul. Simulatsiooni eesmärk on mõista süsteemi toimimist, hinnata muutujate mõju ning katsetada erinevaid stsenaariume ilma tegelikke riske ja kulusid kaasamata. Tavaliselt kasutatakse arvutuslikke või füüsikalisi mudeleid, mis kirjeldavad aja voolu, otsuseid, ressursse ja keskkonnatingimusi.

Peamised simulatsiooni tüübid on diskreetse sündmuste simulatsioon (DES), pidev simulatsioon ja agent-põhine simulatsioon (ABS). DES keskendub sündmuste järjekorrale ja ressursside kasutamisele ajas; pidev simulatsioon modelleerib süsteemi sujuva muutumise kaudu; ABS kujutab süsteemi kui kogum iseseisvate agentide koostoimimist. Võimalik on kombineeritud ja hajutatud mudelid.

Kasutusalad hõlmavad inseneri ja teadust (projektide testimine, protsessi optimeerimine), logistikat ja tootmist (laovarustuse planeerimine), lennundust ja autotööstust, meditsiini (haiguste leviku modelleerimine, keerulised operatsioonid), energiatööstust ning finantsanalüüsi ja riskijuhtimist. Simulatsioon võimaldab katsetada poliitikaid ja strateegiaid enne nende rakendamist ning parandada turvalisust ja efektiivsust.

Protsess hõlmab mudeli koostamist, verifikatsiooni, kalibreerimist ja valideerimist, seejärel eksperimentide läbiviimist ja tundlikkuse analüüsi. Olulised on kvaliteetsed andmed ja sobivad eeldused, samuti tulemuste tõlgendamise piirangud. Tulemusi esitatakse tavaliselt visuaalsete ja kvantitatiivsete näitajate abil.

Ajalugu: simulatsiooni alused ilmusid varakult mehhaanika ja matemaatiliste mudelite ajastul ning kasvasid koos arvutusvõimsuse ja tarkvaraarenduse arenguga. Tänapäeval on simulatsioon keskne vahend teaduses, tööstuses ja liikumises ning selle roll kasvab koos andmepõhiste otsuste ja keerukate süsteemide suurenemisega.