szimulációk

A szimulációk olyan módszerek összessége, amelyek a valós rendszerek vagy folyamatok viselkedését időben történő megfigyelés helyett modellek és számítások segítségével reproduzálják. A modell egy egyszerűsített, mégis releváns reprezentáció a valóság egy adott aspektusáról, amely alapján kísérleteket lehet végezni, előrejelzéseket készíteni és döntéseket támogatni. Alapvető megkülönböztetés van a determinisztikus és a sztochasztikus szimulációk között: előbbiben a bemeneti adatok konkrét értékei rögzítettek, utóbbiban a véletlenszerűségek miatt adott kimenetek valószínűségi eloszlások szerint alakulnak.

Típusok közé tartoznak a számítógépes szimulációk, a fizikai vagy analóg szimulációk, az esemény-alapú (discrete-event), a folyamatos-idő-alapú, az ügynökalapú (agent-based) és az egyenlet-alapú (ODE/PDE) megközelítések. Gyakran alkalmazott eljárások közé tartozik a Monte Carlo módszer, a parameterizált modelltér kalibrációja és a valószínűségi érzékenységvizsgálat.

A szimulációk alkalmazási területe roppant széles: tudományos kutatásban és mérnöki tervezésben, időjárás- és klímaelőrejelzésben, közlekedés- és forgalommodellezésben, gazdasági és pénzügyi elemzésekben, gyógyszer- és biomedikai kutatásokban, valamint oktatási és gyakorlati képzésben. Az előnyök közé tartozik a kockázatcsökkentés és költségcsökkentés, a rendszerek viselkedésének jobb megértése, valamint a döntéstámogatás. Korlátai közé sorolható a modell- és adatbizonytalanság, a számítógépes költségek és a reprodukálhatóság, valamint a nem megfelelő vagy torzító modellezés kockázata.

Fontos a megfelelő kalibráció és validáció, a paraméterek és feltételezések átlátható dokumentációja, valamint a felhasználók és fejlesztők közötti etikus és felelős használat.