شبیهسازی کامپیوتری: تفاوت میان نسخهها
محتوای حذفشده محتوای افزودهشده
Wikimostafa (بحث | مشارکتها) جز ابزار پیوندساز: افزودن پیوند انرژی جنبشی به متن |
FreshmanBot (بحث | مشارکتها) جز اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با ویرایشگر خودکار فارسی |
||
خط ۳:
'''شبیهسازی کامپیوتری'''یا '''شبیهسازی رایانهای''' به اجرای یک [[شبیهسازی]] با استفاده از یک [[برنامه (رایانه)|برنامهٔ کامپیوتری]] را میگویند طوری که این برنامهٔ کامپیوتری مدل شبیهسازی را تعریف کند. شبیهسازی کامپیوتری بستگی به برنامهٔ کامپیوتری و مدل شبیهسازیشدهٔ آن دارد که برخی، [[داده]]ها را در چند دقیقه اجرا، و برخی از شبکههای مبتنی بر کامپیوتر تشکیلشده و برای ساعتها دادهای را تحلیل میکنند. مقیاس وقایع شبیهسازیشده با شبیهسازیهای کامپیوتری به مراتب بسیار سریعتر و بالاتر از شیوههای سنتی آن که توسط یک یا چند فرد و [[ریاضیات]] روی کاغذ انجام میشود، میباشد.
شبیهسازی کامپیوتری یک شبیهسازی است که در یک کامپیوتر واحد یا شبکهای از کامپیوترها برای بازتولید رفتار یک سیستم اجرا میشود. شبیهسازی از یک مدل انتزاعی برای شبیهسازی سیستم استفاده میکند. شبیهسازیهای کامپیوتری یک بخش مفید
به دلیل هزینه کامپیوتری شبیهسازی، آزمایشات کامپیوتری برای انجام استنتاج چنین مقادیر نا معینی استفاده میشوند.
== شبیهسازی در مقابل مدل ==
یک مدل کامپیوتری به [[الگوریتم]]ها و [[معادله|معادلات]] مورد استفاده برای به دست آوردن رفتار سیستمی که
== تاریخچه ==
شبیهسازی کامپیوتری دوشادوش رشد سری عملکرد کامپیوتر پس از اولین گسترش بزرگ مقیاسش در طول [[پروژه منهتن]] در [[جنگ جهانی دوم]] برای
== آماده کردن دادهها ==
خط ۲۶:
* دادهها را میتوان در طول اجرای شبیهسازی بهطور مثال با یک شبکه سنسور فراهم کرد.
به دلیل این تغییر و به دلیل اینکه سیستمهای شبیهسازی مختلف اجزای مشترک زیادی دارند لذا تعداد زیادی زبان شبیهسازی تخصصی وجود دارند. معروفترین
از آنجایی که ریاضیات کامپیوتر دیجیتال کامل نیست لذا خطاهای سرشاخه زنی و گرد کردن این خطا را زیاد میکنند؛ بنابراین انجام یک آنالیز خطا برای اطمینان از اینکه خروجی مقادیر به وسیله شبیهسازی کاملاً دقیق خواهد بود مفید میباشد حتی خطاهای کوچک در دادههای اصلی میتواند بعداً در خطای بزرگ در شبیهسازی انباشته شوند. در حالیکه تمام آنالیز کامپیوتری در معرض GIGO قرار دارد. این در مورد شبیهسازی دیجیتال به ویژه صدق میکند. در حقیقت مشاهده این خطای نهفته کل در سیستمهای دیجیتال کاتالیزور اصلی برای توسعه تئوری هرج و مرج بود.
خط ۳۴:
شیوه دیگر دستهبندی مدلها نگاه به ساختارهای دادههای زیر بنایی میباشد. برای شبیهسازیهای مرحله بندی شده زمانی دو طبقه عمده وجود دارند:
* شبیهسازیهایی که دادههایشان را در شبکههای منظم ذخیره میکنند و فقط به دسترسی به همسایه همجوار نیاز دارند که به
* اگر نمودار اصلی یک شبکه منظم نباشد مدل به طبقه روش بدون شبکه تعلق دارد.
معادلات روابط بین اجزای سیستم
* شبیهسازیهای پویا تغییرات در یک سیستم را در واکنش نسبت به سیگنالهای ورودی
* مدلهای تصادفی از تولیدکنندگان عدد تصادفی برای
* یک شبیهسازی اتفاق گسسته DES اتفاقات را در زمان مدیریت میکند. اغلب شبیهسازیهای کامپیوتری تست منطق و درخت خطا از این نوع میباشند. در این نوع شبیهسازی، شبیهساز یک ردیف از اتفاقات مرتب شده به وسیله زمان شبیهسازی شدهای که باید رخ دهند حفظ میکند. شبیهساز ردیف را میخواند و اتفاقات جدید را همانطور که هر اتفاق پردازش میشود تشدید میکند. اجرای شبیهسازی به موقع اهمیت ندارد. اغلب توانایی دسترسی به دادههای تولید شده به وسیله شبیهسازی و کشف معایب منطقی در طرح یا توالی رخدادها مهمتر میباشد.
* یک شبیهسازی پویای پیوسته، راه حل عددی معادلات جبری – تفاضلی یا معادلات تفاضلی را انجام میدهد. برنامه شبیهسازی به صورت دورهای تمام معادلات را حل میکند و از اعداد برای تغییر دادن حالت و خروجی شبیهسازی استفاده میکند. اپلیکیشنها شامل شبیهسازهای پرواز، بازیهای شبیهسازی مدیریت و ساخت،
* یک نوع خاص شبیهسازی گسسته که بر یک مدل با یک معادله اساسی تکیه ندارد اما با این وجود میتواند بهطور رسمی نشان داده شود شبیهسازی مبتنی بر عامل است. در شبیهسازی مبتنی بر عامل، واحدهای فردی اعم از مولکولها، سلولها، درختها یا مصرفکنندگان در مدل مستقیماً نمایش داده میشوند و دارای یک حالت داخلی و مجموعهای از رفتارها یا قوانین میباشند که تعیین میکنند چگونه وضعیت عامل از یک مرحله زمانی تا مرحله بعد به روز رسانی میشود.
* مدلهای توزیعی روی شبکهای از کامپیوترهای متصل به هم احتمالاً از طریق اینترنت اجرا میشوند. شبیهسازیهای پراکنده در میان کامپیوترهای چند میزبانی از این دست اغلب به عنوان شبیهسازیهای توزیعی یا پراکنده نامیده میشوند. چندین استاندارد برای شبیهسازی توزیعی وجود دارند از جمله ALSP, DIS, HLA و TENA.
خط ۴۸:
قبلاً دادههای خروجی از یک شبیهسازی کامپیوتری گاهی اوقات در یک جدول یا یک ماتریس نشان داده میشد که نشان میداد چگونه دادهها تحت تأثیر تغییرات بیشمار در پارامترهای شبیهسازی قرار میگرفتند. استفاده از فرمت ماتریس به استفاده سنتی از مفهوم ماتریس در مدلهای ریاضیاتی ربط داده شد. البته روانشناسان و دیگران خاطر نشان کردهاند که انسانها به سرعت میتوانند روندها را با نگاه به نمودارها یا حتی تصاویر متحرک تولید شده از دادهها همانطور که با انیمیشن CGI نمایش داده میشود درک کنند.
اگر شاهدان لزوماً نمیتوانند اعداد را بخوانند یا فرمولهای ریاضی را مشاهده کنند اما از مشاهده نمودار آب و هوای متحرک
== شبیهسازی کامپیوتری در علم ==
مثالهای کلی انواع شبیهسازیهای کامپیوتری در علم برگرفته از یک شرح ریاضیاتی اساسی عبارتند از:
* یک شبیهسازی عددی معادلات دیفرانسیل که نمیتواند به صورت عددی حل شود، تئوریهایی که شامل سیستمهای پیوسته از قبیل پدیدهها در کیهانشناسی فیزیکی، دینامیک سیالات، مکانیک پیوستار و [[انرژی جنبشی]] شیمیایی در این دسته قرار میگیرند.
* یک شبیهسازی تصادفی که عمدتاً برای سیستمهای گسستهای استفاده میشود که در
مثالهای خاص شبیهسازیهای کامپیوتری عبارتند از:
* شبیهسازیهای اماری براساس مجموعهای از تعداد زیادی از پروفایلهای ورودی از قبیل
* از شبیهسازی عاملی بهطور مؤثر در اکولوژی استفاده شدهاست؛ که در آن اغلب
* مدل پویای مرحله بندی شده زمانی – در هیدرولوژی چندین مدل حمل و نقل هیدرولوژی از این دست وجود دارند از جمله مدلهای SWMM و. DSSAM که توسط آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا برای
* از شبیهسازیهای کامپیوتری همچنین برای
* شبیهسازی کامپیوتری با استفاده از
* شبیهسازی کامپیوتری برای مطالعه حساسیت انتخابی پیوندها به وسیله مکانیک – شیمی در طول خرد کردن مولکولهای آلی.
* از شبیهسازیهای دینامیک سیالات کامپیوتری برای شبیهسازی رفتار هوای در حال جریان، آب و سیالات دیگر استفاده میشود. از مدلهای ۱، ۲ و ۳ بعدی استفاده میشوند. یک مدل یک بعدی اثرات چکش آب را بر یک خط لوله شبیهسازی میکند. یک مدل دو بعدی برای شبیهسازی نیروهای کششی در مقطع بال یک هواپیما استفاده میشود. یک شبیهسازی سه بعدی گرما و سرمای یک ساختمان بزرگ را برآورد میکند.
|