arvutisimulatsioonides

Arvutisimulaatsioonides tähistab arvutipõhine mudelite ja stsenaariumide läbiviimine reaalsete süsteemide käitumise uurimist virtuaalses keskkonnas. Mudelide abil kirjeldatakse süsteemi struktuuri, dünaamikat ja sõltuvusi ning simuleeritakse ajas või sündmuste jooksul, et hinnata tulemusi või paremini mõista mehhanisme. Simulatsioonid võimaldavad katsetada eri tingimusi, hinnata tundlikkust ja teha ettepanekuid paranduste kohta ilma füüsiliste katsete vajaduseta.

Mudelia ja meetodite valik sõltub uuritavast süsteemist. Diskreetne sündmus-simulatsioon jälgib süsteemi sündmuste järjekorda ajas ja on sobiv näiteks logistika või teeninduste jaoks. Süsteemi dünaamika keskendub pidevatele muutustele ja kõigi osade ühtse ajaveduri kaudu modelleerimisele. Agendipõhised mudelid kujutlevad üksikute otsuste tegijate (nt inimesed, organisatsioonid) käitumist ja nendevahelisi suhtlusi. Monte Carlo meetodit kasutatakse ebakindluse kvantifitseerimiseks, korduvate satelliitmnetega tulemuste hajuvuse hindamiseks.

Kvaliteedi tagamine põhineb verifikatsioonil ja valideerimisel: verifikatsioon kontrollib, et mudel toimib õigesti arvutuslikult; valideerimine kinnitab, et mudel peegeldab tegelikku süsteemi soovitud omadusi. Kalibreerimine kasutab sisendsõlmede ja parametrite sobitamist tegelike andmetega. Tulemuslikkus ja sõltuvuste hindamiseks sageli rakendatakse tundlikkuse analüüsi ja ebakindluse kvantifitseerimist.

Rakendusalad hõlmavad teadus- ja inseneritegevust, kliimaga seotud modelleerimist, linnaplaneerimist, liiklus- ja riskianalüüse, tervishoidu ja majandust. Arvutisimulatsioonid aitavad testida ideid, võrrelda lahendusi ja prognoosida mõju pikaajalistes scenariates. Piirangutena on mudelite abstraktsioon, andmete kvaliteet ja arvutuslikud kulud.