simuleringen

Simuleringen zijn representaties van real-world processen of systemen, gemaakt met wiskundige of computationele modellen zodat men hun gedrag kan bestuderen onder verschillende omstandigheden zonder het echte systeem te beïnvloeden. Doel is inzicht krijgen, optimalisatie, risicobeperking en training.

Er bestaan diverse typen simulaties. Computergebaseerde of numerieke simulaties gebruiken rekenmodellen op een computer. Fysieke simulaties werken met schaalmodellen of laboratoriumopstellingen. Stochastische simulaties, zoals Monte Carlo-methoden, hanteren toevalligheidsgebeurtenissen. Discrete-event simulaties analyseren opeenvolgende gebeurtenissen in een systeem, terwijl agent-gebaseerde simulaties de afzonderlijke actoren en hun interacties modelleren.

Een simulatie doorloopt doorgaans een proces van modellering, verificatie en validatie, en experimenten. Tijdens modellering wordt een vereenvoudigde representatie van de werkelijkheid opgezet. Verificatie controleert of het model correct is geïmplementeerd; validatie toetst of het model overeenkomt met waarnemingen. Daarna worden verschillende scenario's doorlopen en de resultaten geanalyseerd.

Toepassingsgebieden zijn onder meer natuur- en engineeringwetenschappen, klimaat en meteorologie, financiën, geneeskunde en epidemiologie, logistiek en transport, en informatica. Zij worden gebruikt voor ontwerpoptimalisatie, risicobeoordeling, beleidsanalyse en training.

Voordelen van simuleringen zijn onder meer het mogelijk maken van gecontroleerde experimenten zonder risico, kostenbesparing en het verkrijgen van inzichten bij complexe systemen. Beperkingen omvatten onzekerheid in aannames en invoergegevens, afhankelijkheid van modelkeuzes en aanzienlijke rekentijd. Een zorgvuldige modellering, verificatie en validatie zijn essentieel voor betrouwbare conclusies.