Szimuláció

Angol megnevezés: ...

Történeti modul

• 2001 A szimuláció során egy matematikai modell segítségével vesszük számba valamilyen rendszer összetevőinek várható fejlődését.

• Modell+a modell működtetése – eljárás, amely az objektumokon a változtatásokat a törvényeknek megfelelően elvégzi.

• A kiindulási attribútum-értékek ismeretében - a rendszer modellezése révén - a végállapotra jellemzõ attribútum-értékek meghatározása.

• A szimulációs modell egy virtuális megjelenítése egy működő rendszernek vagy folyamatnak. Célunk az, hogy a valóság hasonmását megépítsük és vizsgálat alá vegyük, kísérleteket hajtsunk végre rajta, MIELŐTT bármilyen költséges változtatást hajtanánk végre a valós környezeten.

• A valóság komplex leírására törekszi, Az összetevők számát a számítási kapacitás függvényében növeli, Pontos képet ad a folyamat részleteiről, Képes az egyidejű hatások összegzésére, Az egész leírását a részletekre kapott eredmények eredője adja.

Ontológiai modul

"ez egy" kapcsolattípus:=

• Prombléma megoldás
• Szimuláció folyamata
• Glivenko tétele
• A szimuláció modellek(fizikai, kémiai, biológia, történelmi..stb)
• Szimuláció szükségessége
  • ...

"van neki, része a címszónak" kapcsolattípus:

• • Mesterséges intelligencia
  • Modell
  • Logisztika
  • Esetalapú következtetés
  • ...

"a címszó része valaminek (a címszóval egyenrangú fogalmak)" kapcsolattípus:

• • Modell (objektumok+törvények)
  • Reprezentáció (szimulációs hatásvizsgálat)
  • Javaslattétel (Koncepciók kialakítása)
  • Optimalizálás (pontos cselekvési utasítások kidolgozása)
  • ...

Ellentmondások és vitatott kijelentések modulja

• ...

Definíciós modul

• Mi a szimuláció

-Modell: objektumok+törvények -Szimuláció: modell+a modell működtetése – eljárás, amely az objektumokon a változtatásokat a törvényeknek megfelelően elvégzi.

• A szimuláció szükségessége (mikor kell a kísérlet helyett?)
  • túl gyors
  • túl lassú
  • túl drága
  • túl veszélyes
  • túl bonyolult
  • nincs hozzá eszköz
  • etikai akadályai vannak
  • csak az eredmény látható
  • az eredmény sem látható
  • nem állíthatók be pontosan a feltételei
  • csak egyetlen példányban létezik
  • túl sokszor kell elvégezni

• A szimuláció menete



• A szimuláció érvényessége
  • Az ismert jelenségeket megismétli.
  • Az eredmény extrém paraméterek esetén is magyarázható.

• A szimuláció módszertana
  • Foglalkozzunk a valós rendszerrel, ismerjük meg törvényeit, jelenségeit!
  • Beszéljük meg a vizsgálni kivánt jelenséget!
  • (Készítsük el a folyamat modelljét!)
  • (Készítsük el a programot!)
  • Használjuk, keressünk vele érdekes paramétereket, vizsgáljuk az eredményeket, találjuk ki az összefüggéseket!
  • Kísérletezzünk a valós rendszerrel, használjuk hozzá a szimulációs eredményeket!
  • Vessük össze a kapott eredményeket!
  • Értelmezzük az eredményeket!

• Szimulációs és egyéb modellek közötti különbség
  • Kéttest probléma

     Pályaegyenlet számítás,		Erők dt idejű hatásának vizsgálata,
     van egzakt megoldás.		hely- és sebességváltozás kiszámítása.

• • Háromtest probléma

     Nincs egzakt megoldás.		Eredő erő számítása, majd az előbb

leírt alkalmazása.

• Modellek osztályozása
  • A modell használatának célja (leírás, szemléltetés, elemzés, tervezés, előrejelzés)
  • A modellezett jellege (társadalmi, termelési, pszichikai, természeti)
  • A modell jellege (anyagi: elektromos, mechanikus; gondolati: szimbolikus, matematikai, számítógépes)ém
  • A modellezési szempont (forma, szerkezet, működés)
  • A modell változói szerini osztályozása
    • bemenő, kimenő, ill. állapotváltozók szerint (emlékezet, autonóm, zárt rendszer)
    • a változók értékkészlete szerint (diszkrét, folytonos, kevert)
    • a változók időfüggése alapján (függő, független: statikus, dinamikus)
  • Idő szerinti osztályozás (diszkrét, folytonos)
  • Eredményváltozók függősége szerinti osztályozás
    • determináltság (determinisztikus, sztochasztikus)
    • jövőtől függés (előrelátó, nem előrelátó)
    • múlttól függés (emlékezet nélküli, utóhatásmentes, függő)

• A szimuláció elvi alapjai
  • A szimuláció folyamata ( a szimulálandó és a szimuláció azonos állapotban azonos valószínűséggel tartózkodik, akkor és csak akkor, ha tetszőleges állapotukra az állapotváltozások valószínűsége azonos)
  • Glivenko tétele
  • A szimuláció lépésszáma
    • N időegység
    • N objektum vizsgálata (pl. N db autó áthaladt)
    • N esemény vizsgálata (pl. N-szer volt lámpaváltás)
    • folytonos, szekvenciális vizsgálat (a próbastatisztikák, vagy a szórás értéke csökken-e)
    • Csebisev tétel alapján:

• Szimulációs programnyelvek
  • Problémák
    • időzítési mechanizmus, az idő követése:

időlépés (t:=t+1) eseménylépés (t:=a következő esemény ideje)

• • • párhuzamosság megoldása
    • automatikus adatgyűjtés, kiírás, véletlen események generálása
  • Eseményleírás (SIMSCRIPT)

esemény: megváltoztatja egy vagy több állapotváltozó értékét, állandó elemek működését írja le, újabb eseményeket aktiválhat. jellemzői: időpont, típus az események 0 idő alatt történnek, van egy jósolt eseménylista

• • Folyamatleírás (GPSS, SIMULA 67)

folyamat: egy rendszerelem viselkedését írja le rendszerelem: mozgó objektum utasítás: statikus objektum minden folyamat az aktuális jelenidőig hajtható végre, illetve lehetnek várakozó/ felfüggesztett állapotban megvalósítás: jelen idejű, illetve jövő idejű események listája Példa: (GPSS) Egy esztergapad működését kell modelleznünk, előtte a munkadarabok sorbaállnak, érkezés 103, feldolgozás 94 percig tart. Milyen az eszterga kihasználtsága, átlagos sorhossz, termékek keletkezési üteme,...? SIMULATE GENERATE 10,3 QUEUE SOR SEIZE ESZTERGA DEPART SOR ADVANCE 9,4 RELEASE ESZTERGA TERMINATE 1 START 1000 END

• Szimulációs játékok
  • Objektumok szimulálása adott sorrendben
  • Objektumok viselkedése függ egymástól
  • A játékosnak vannak saját objektumjai, ezek tetszőleges sorrendben működtethetők
  • Vannak globális paraméterek

Tesztkérdések modul

• ...

Ajánlott irodalmak modulja

• ...