Имитационное моделирование

Имитационное моделирование (англ. simulation modeling) — метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью, с достаточной точностью описывающей реальную систему (построенная модель описывает процессы так, как они проходили бы в действительности), с которой проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Такую модель можно «проиграть» во времени, как для одного испытания, так и заданного их множества. При этом результаты будут определяться случайным характером процессов. По этим данным можно получить достаточно устойчивую статистику. Экспериментирование с моделью называют имитацией (имитация — это постижение сути явления, не прибегая к экспериментам на реальном объекте).

Имитационное моделирование — это частный случай

. Существует класс объектов, для которых по различным причинам не разработаны аналитические модели, создание аналитической модели принципиально невозможно, не разработаны методы решения полученной модели либо решения неустойчивы. В этом случае аналитическая модель заменяется имитатором или имитационной моделью.

В отличие от аналитического решения дифференциальных уравнений, в результате которых получается формула, чётко указывающая, какие параметры влияют на моделируемую систему и как эти параметры связаны друг с другом, в результате имитационного моделирования получается набор чисел, не позволяющий установить связь между параметрами.

Имитационным моделированием иногда называют получение частных численных решений сформулированной задачи на основе

.

Имитационная модель — логико-математическое описание объекта, которое может быть использовано для экспериментирования на компьютере в целях проектирования, анализа и оценки функционирования объекта.

Применение имитационного моделирования

К имитационному моделированию прибегают, когда:

• дорого или невозможно экспериментировать на реальном объекте;
• невозможно построить аналитическую модель: в системе есть время, причинные связи, последствие, нелинейности, стохастические (случайные) переменные;
• необходимо сымитировать поведение системы во времени.

Цель имитационного моделирования состоит в воспроизведении поведения исследуемой системы на основе результатов анализа наиболее существенных взаимосвязей между её элементами или разработке симулятора (англ. simulation modeling) исследуемой предметной области для проведения различных экспериментов.

• Джеффри Гордоном
  в 1960-х годах.

• Джеем Форрестером
  в 1950 годах.

• Агентное моделирование — относительно новое (1990-е-2000-е гг.) направление в имитационном моделировании, которое используется для исследования децентрализованных систем, динамика функционирования которых определяется не глобальными правилами и законами (как в других парадигмах моделирования), а наоборот, когда эти глобальные правила и законы являются результатом индивидуальной активности членов группы. Цель агентных моделей — получить представление об этих глобальных правилах, общем поведении системы, исходя из предположений об индивидуальном, частном поведении её отдельных активных объектов и взаимодействии этих объектов в системе. Агент — некая сущность, обладающая активностью, автономным поведением, может принимать решения в соответствии с некоторым набором правил, взаимодействовать с окружением, а также самостоятельно изменяться.

Список примеров в этой статье не основывается на авторитетных источниках, посвящённых непосредственно предмету статьи. Добавьте ссылки на источники, предметом рассмотрения которых является тема настоящей статьи (или раздела) в целом, а не отдельные элементы списка. В противном случае список примеров может быть удалён. (11 сентября 2014)

Платные

• BFG
• AnyLogic
• Plant Simulation

Бесплатные

• GPSS

Свободные

• Scilab
• Maxima
• JModelica.org^[2]
• OpenModelica Архивная копия от 14 января 2018 на Wayback Machine
• Scicos Архивная копия от 30 ноября 2018 на Wayback Machine

Для реализации имитационного

.

См. также

• Сети Петри
• Имитационное моделирование сложных систем
• Исследование операций
• Математическое моделирование
• Физическое моделирование

языки моделирования:

• Allan^[5],
• SimInTech, Dymola^[англ.], NMF^[6], ObjectMath^[7], Omola^[8], SIDOPS+^[9]
• Smile^[10].

• Хемди А. Таха. Глава 18. Имитационное моделирование // Введение в исследование операций = Operations Research: An Introduction. — 7-е изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 697—737. — ISBN 0-13-032374-8.
• Строгалев В. П., Толкачева И. О. Имитационное моделирование. — МГТУ им. Баумана, 2008. — С. 697—737. — ISBN 978-5-7038-3021-5.
• Олькова А. Е. Имитационное моделирование (в экономике)  (рус.). — Онлайн-версия Большой российской энциклопедии (новая).

• Губарь Ю. Курс «Введение в математическое моделирование», Лекция 5: «Компьютерное имитационное моделирование. Статистическое имитационное моделирование» //
  Интуит.ру
  , 15.03.2007
• Национальное общество имитационного моделирования России — начало пути Архивная копия от 13 июня 2020 на Wayback Machine (интервью чл.-корр. РАН Р. М. Юсупова).
• Национальное общество имитационного моделирования Архивная копия от 16 ноября 2012 на Wayback Machine
• Макаров В. М., Лукина С. В., Лебедь П. А. Имитационное моделирование в задачах технологического инжиниринга Архивная копия от 31 июля 2020 на Wayback Machine