Modèles de simulation

Processus dynamiques

Les simulations sont utilisées pour étudier les processus dynamiques. Ils sont utilisés lorsque l'expérimentation de processus réels est trop coûteuse, trop risquée ou trop compliquée et trop longue. Pour une simulation, on conçoit donc un modèle qui peut être utilisé pour effectuer des analyses aussi significatives que possible.

Dans l'industrie, cette technique est utilisée, par exemple, pour étudier en toute sécurité des processus chimiques risqués, pour former des pilotes à faible coût ou pour optimiser les processus de production, comme dans la fabrication de véhicules.

Types de modèles

Il existe plusieurs types de modèles différents pour la simulation. Leur désignation dépend de la méthode d'investigation, des transitions d'état et du support d'imagerie de la simulation. Selon B. Page, une distinction est faite entre les modèles analytiques et les modèles de simulation.

L'ancien modèle permet de faire correspondre les processus à des systèmes mathématiques d'équations. Il est utilisé, par exemple, pour faire des prévisions sur le comportement de l'économie de marché. "Les études analytiques sont ... limité aux systèmes de complexité relativement faible en raison de la restriction mathématique". Ces restrictions découlent du temps important nécessaire aux calculs des systèmes d'équations d'ordre supérieur.

Cela contraste avec le modèle de simulation, qui aborde une solution étape par étape ; qui a l'avantage de pouvoir intervenir et manipuler la simulation tout au long de son déroulement.

Les solutions intermédiaires sont également appelées états, ce qui nous amène à la caractéristique suivante, les transitions d'états. Dans le cas des modèles dynamiques, une distinction est faite entre le continu et le discret, et entre les changements d'état déterministes et stochastiques.

Transitions entre États

Les modèles avec des transitions d'état continues sont, par exemple, des modèles de simulation physique. Dans ces derniers, un état passe sans heurts dans l'autre, ce qui est caractéristique des modèles analogiques. Des transitions d'état discrètes (séparées) se produisent dans les simulations numériques. Si des modèles continus doivent être simulés numériquement, une discrétisation est nécessaire. Cela peut être fait en transformant les équations différentielles.

Des changements d'état se produisent en raison de différents événements. Si ces événements ne peuvent être clairement spécifiés, comme c'est le cas pour les changements d'état déterministes, des calculs de probabilité sont utilisés pour les déterminer. On parle alors de modèles de simulation stochastique, qui sont utilisés, par exemple, pour les prévisions météorologiques.