10. Počítačová simulace
Vysvětlete pojem Počítačová simulace
(co to je?, proč se to využívá?, jaké jsou druhy?, jaké jsou výhody a nevýhody?)
.
Image
2
3
Počítačová simulace je experimentální metoda, která využívá digitální model k napodobení chování a vývoje reálného systému v čase. Používá se tam, kde jsou systémy příliš komplexní pro matematický výpočet.
- Proč se využívá: Umožňuje bezpečně a levně testovat scénáře „Co se stane, když…“ bez zásahu do reality.
- Základní druhy:
- Diskrétní (změny skrze skokové události)
- Spojitá (plynulé toky a změny v čase)
- xxx
- Monte Carlo (stochastické pokusy)
- Agentní (chování samostatných entit)
- Výhody: Bezpečnost, zrychlení/zpomalení času, možnost opakování s jinými parametry, nižší náklady oproti reálným experimentům.
- Nevýhody: Vysoké nároky na přesná data, drahý software a hardware, riziko “GIGO” (garbage in, garbage out) a nutnost složité validace. Podstatou simulace není vytvořit dokonalou kopii reality, ale pochopit dynamiku systému a otestovat dopady rozhodnutí dřív, než se realizují. [[#|(more)]]
More
( P: 3-4 + 11 )
- Simulace
- = je napodobování chování reálného objektu (stavy, procesy).
- Díky pokroku technologii jsme schopni vytvářet počítačové modely, které necháváme zpracovávat počítače.
- Cílem je zhodnotit, pochopit a simulovat systém a nalézt možné vylepšení.
- xxx
+Výhody: - Levnější než zkoušet věci v realitě (pokud je to vůbec možné) - Opakovatelné (simulace mohu vytvářet s různými parametry)- Bezpečné (všechno je teoretické nehrozí nám žádné nebezpečí)
-Nevýhody: - Používají se komplexní software, které jsou složité jenom na pochopení (někdy zbytečně) - Software a výpočetní výkon stojí peníze- Kdy?
- Z krátkodobého hlediska jsou nákladnější, ale časem se vyplatí víc
- Je dobré se zamyslet, kde jsou opravdu potřeba a jak komplexní mají být.
- Na prodej párků nepotřebuji simulace, na provoz letiště ano.
- 🖼️
- Typy simulací (jako modely):
- Statické / dynamické
- Deterministické / Stochastické
- Spojité / diskrétní
- Simulace Monte Carlo
- Obvykle statická a stochastická simulace
- Řeší úlohy pomocí opakování náhodných pokusů
- S každým náhodným pokusem zjišťujeme jestli je výsledek tohoto pokusu v nějaké oblasti, s dostatkem pokusů dokážeme zjistit jak je tato oblast velká.
- Výsledkem je statistická analýza
- První užití v projektu Manhattan (atomová bomba)
- Původně se používal na výpočet určitého integrálu, dnes třeba počítačová 3D grafika pro odraz světla. Atd.
- **Simulace diskrétních událostí
- Entity – prochází systémem (zákazník, výrobek), mohou se měni, mají atributy
- Aktivity – činnost probíhající v systému ke zpracování/ obsloužení entit, mívá stanovenou dobu trvání a náklady
- Zdroje – jsou využívány aktivitami, nedostatek omezuje aktivity, mají atributy, mohou být sdílené
- Pravidla, řídící prvky – vytváří logiku simulace
- Lokace – místo kde se odehrávají aktivity
