تفاوت میان نسخه‌های «شبیه‌سازی کامپیوتری»

جز
←‏جایگزینی با [[وپ:اشتباه|اشتباه‌یاب]]: نمایشات⟸نمایش‌های، امرزوه⟸امروزه، ، انالوگ⟸آنالوگ، ، ترموینامیک⟸ترمودینامیک، ، دیجتیال⟸دیجی...
جز (موثر --> مؤثر)
جز (←‏جایگزینی با [[وپ:اشتباه|اشتباه‌یاب]]: نمایشات⟸نمایش‌های، امرزوه⟸امروزه، ، انالوگ⟸آنالوگ، ، ترموینامیک⟸ترمودینامیک، ، دیجتیال⟸دیجی...)
==تاریخچه==
 
شبیه سازی کامپیوتری دوشادوش رشد سری عملکرد کامپیوتر پس از اولین گسترش بزرگ مقیاسش در طول پروژه مانهتنمنهتن در جنگ جهانی دوم برای مدل سازی فرایند انفجار هسته ای توسعه یافت. این یک شبیه سازی 12 کره ای سخت با استفاده از یک الگوریتم مونته کارلو بود. شبیه سازی کامپیوتری اغلب به عنوان یک جانشین برای مدل سازی سیستم ها استفاده می شود که برای آنها راه حل های آنالیزی با شکل بسته ساده ممکن نمی باشند. انواع شبیه سازی های کامپیوتری بسیاری وجود دارند. ویژگی مشترک آنها اقدام برای تولید نمونه ای از سناریو های نماینده برای مدلی است که در آن تعداد کاملی از تمام حالات ممکن مدل باز دارنده یا غیر ممکن می باشند.
 
==آماده کردن داده ها ==
*یک شبیه سازی اتفاق گسسته DES اتفاقات را در زمان مدیریت می کند. اغلب شبیه سازی های کامپیوتری تست منطق و درخت خطا از این نوع می باشند. در این نوع شبیه سازی، شبیه ساز یک ردیف از اتفاقات مرتب شده به وسیله زمان شبیه سازی شده ای که باید رخ دهند حفظ می کند. شبیه ساز ردیف را می خواند و اتفاقات جدید را همانطور که هر اتفاق پردازش می شود تشدید می کند. اجرای شبیه سازی به موقع اهمیت ندارد. اغلب توانایی دسترسی به داده های تولید شده به وسیله شبیه سازی و کشف معایب منطقی در طرح یا توالی رخداد ها مهمتر می باشد.
 
* یک شبیه سازی پویای پیوسته، راه حل عددی معادلات جبری – تفاضلی یا معادلات تفاضلی را انجام می دهد. برنامه شبیه سازی به صورت دوره ای تمام معادلات را حل می کند و از اعداد برای تغییر دادن حالت و خروجی شبیه سازی استفاده می کند. اپلیکیشن ها شامل شبیه ساز های پرواز، بازی های شبیه سازی مدیریت و ساخت، مدل سازی فرایند شیمیایی و شبیه سازی های مدارهای الکتریکی می باشند. در اصل این نوع شبیه سازی ها در واقع روی کامپیوترهای انالوگآنالوگ اجرا شدند. که در آنها معادلات دیفرانسیل می توانند مسقیمامستقیما با اجزای الکتریکی مختلف از قبیل Op-amps ها نشان داده شوند. تا اخر سال 1980 اغلب شبیه سازی های انالوگآنالوگ در کامپیوترهای دیجتیالدیجیتال متعارف اجرا می شدند که رفتار یک کامپیوتر انالوگآنالوگ را شبیه سازی می کنند.
 
*یک نوع خاص شبیه سازی گسسته که بر یک مدل با یک معادله اساسی تکیه ندارد اما با این وجود می تواند به طور رسمی نشان داده شود شبیه سازی مبتنی بر عامل است. در شبیه سازی مبتنی بر عامل، واحد های فردی اعم از مولکول ها، سلول ها، درخت ها و یا مصرف کنندگان در مدل مستقیما نمایش داده می شوند و دارای یک حالت داخلی و مجموعه ای از رفتارها یا قوانین می باشند که تعیین می کنند چگونه وضعیت عامل از یک مرحله زمانی تا مرحله بعد به روز رسانی می شود.
قبلا داده های خروجی از یک شبیه سازی کامپیوتری گاهی اوقات در یک جدول یا یک ماتریس نشان داده می شد که نشان می داد چگونه داده ها تحت تاثیر تغییرات بیشمار در پارامترهای شبیه سازی قرار می گرفتند. استفاده از فرمت ماتریس به استفاده سنتی از مفهوم ماتریس در مدل های ریاضیاتی ربط داده شد. البته روانشناسان و دیگران خاطر نشان کرده اند که انسان ها به سرعت می توانند روند ها را با نگاه به نمودارها یا حتی تصاویر متحرک تولید شده از داده ها همانطور که با انیمیشن CGI نمایش داده می شود درک کنند.
 
اگر شاهدان لزوما نمی توانند اعداد را بخوانند یا فرمول های ریاضی را مشاهده کنند اما از مشاهده نمودار آب و هوای متحرک آنها می توانند اتفاقات را بسیار سریعتر از از طریق پویش جداول مختصات باران – ابر پیش بینی کنند. چنین نمایشاتنمایش‌های گرافیکی شدیدی که دنیای اعداد و فرمول ها را کنار هم قرار می دهد گاهی اقوات منجر به خروجی ای گردید که فاقد یک شبکه مختصات بود یا چرخه های زمان را حذف می کرد. امرزوهامروزه مدل های پیش بینی آب و هوا تمایل دارند نمای ابرهای بارانی / برفی متحرک را در مقابل یک نقشه متعادل سازند که از مختصات عددی و چرخه های زمانی عددی اتفاقات استفاده می کند. همچنین شبیه سازی های کامپیوتری CGIاسکن های CAT شبیه سازی می مانند که چگونه یک تومور می تواند جمع شود یا در طول یک دوره طولانی درمان پزشکی تغییر کند که گذشت زمان را به عنوان یک نمای در حال چرخش سر انسان قابل مشاهده با تغییر تومور نشان می دهد. اپلیکیشن های دیگر شبیه سازی های کامپیوتری CGI برای نمیاش گرافیکی مقادیر زیاد داده ها به صورت متحرک توسعه داده می شوند چون تغییرات در طول یک اجرای شبیه سازی رخ می دهند.
 
==شبیه سازی کامپیوتری در علم==
مثال های کلی انواع شبیه سازی های کامپیوتری در علم برگرفته از یک شرح ریاضیاتی اساسی عبارتند از :
 
* یک شبیه سازی عددی معادلات دیفرانسیل که نمی تواند به صورت عددی حل شود، تئوری هایی که شامل سیستم های پیوسته از قبیل پدیده ها در کاسمولوژیکیهان‌شناسی فیزیکی، دینامیک سیالات، مکانیک پیوستار و انرژی جنبشی شیمیایی در این دسته قرار می گیرند.
 
*یک شبیه سازی تصادفی که عمدتا برای سیستم های گسسته ای استفاده می شود که در آنها اتفاقات به صورت احتمالی رخ می دهند و نمی توانند مستقیما با معادلات دیفرانسیل شرح داده شوند. پدیده ها در این دسته شامل توده ژنتیک، شبکه های تنظیم کننده ژن یا بیو شیمیایی با تعداد کمی مولکول ها می باشند.
*از شبیه سازی های دینامیک سیالات کامپیوتری برای شبیه سازی رفتار هوای در حال جریان، آب و سیالات دیگر استفاده می شود. از مدل های 1، 2 و 3 بعدی استفاده می شوند. یک مدل یک بعدی اثرات چکش آب را بر یک خط لوله شبیه سازی می کند. یک مدل دو بعدی برای شبیه سازی نیرو های کششی در مقطع بال یک هواپیما استفاده می شود. یک شبیه سازی سه بعدی گرما و سرمای یک ساختمان بزرگ را برآورد می کند.
 
*یک شناخت تئوری مولکولی ترموینامیکترمودینامیک اماری برای شناخت راه حل های مولکولی اساسی می باشد. توسعه تئوری PDT اجازه ساده شدن این موضوع پیچیده را به نمایشاتنمایش‌های پایین زمینی تئوری مولکولی می دهد.
 
== جستارهای وابسته ==
۲۹۶

ویرایش