شبیه‌سازی، مدل‌سازی، بهینه‌سازی و تفاوت آن‌ها چیست؟

شبیه‌سازی، مدل‌سازی، بهینه‌سازی از Application های مرتبط با سیستم‌های کامپیوتری هستند که امروزه در علوم و مهندسی نقش مهمی دارند.
که به مهندسان کمک می‌کنند تا هزینه و زمان مصرف‌شده برای تحقیق را کاهش دهند. از طرف دیگر سهولت آموزش نیز از مزایای دیگر این سه ابزار برای افراد عادی می‌باشد.

 

مدل‌سازی (Modeling) :

"<yoastmark

مدل‌سازی یک “مدل” را ایجاد می‌کند که نشان‌دهنده یک شی یا سیستم با تمام یا زیرمجموعه‌ای از خواص آن می‌باشد.
یک مدل ممکن است دقیقاً همانند سیستم اصلی باشد یا حتی به‌صورت تقریبی آن را تقریب بزند.
به‌عنوان‌مثال، یک مدل کامپیوتری از یک کشتی ممکن است تجسم ۳بعدی، کشتی را فراهم کند تا کاربر بتواند چرخش و زوم نماید تا به‌صورت واضح ابعاد کشتی را به دست آورد.
در مثالی دیگر، یک مدل ریاضی چیزی متفاوت از یک مدل سه‌بعدی است. یک مدل ریاضی یک سیستم با معادلات را توصیف می‌نماید.

مدل‌سازی می‌تواند هزینه یک فرآیند را کاهش دهد و پیشرفت آن را سریع‌تر نماید.
به‌عنوان‌مثال، هنگامی‌که شما نیاز به ساخت یک کشتی دارید، می‌توانید چند مدل از آن را ایجاد کرده و بهترین راه‌حل را بیابید.
این در مدل‌سازی به‌هیچ‌وجه امکان‌پذیر نیست زیرا شما نمی‌توانید چندین کشتی را بسازید و واقعیت را انتخاب کنید. بنابراین طراحان حاضر می‌توانند طراحی خود را بهینه‌سازی کنند.

 

شبیه‌سازی (Simulation) :

Simulation

شبیه سازی

شبیه‌سازی، مدل‌سازی، بهینه‌سازی :

شبیه‌سازی یک روش مطالعه و تحلیل رفتار یک دنیای واقعی یا یک سیستم تخیلی با تقلید از یک برنامه کامپیوتری است.
یک شبیه‌سازی بر روی یک مدل ریاضی است که سیستم را توصیف می‌کند.
در یک شبیه‌سازی، یک یا چند متغیر، تغییر کرده و تغییرات در متغیرهای دیگر مشاهده می‌شود.
شبیه‌سازی‌ها کاربران را قادر به‌پیش بینی رفتار سیستم دنیای واقعی می‌کند.
به‌عنوان‌مثال، رفتار یک کشتی را می‌توان با استفاده از یک مدل ریاضی شبیه‌سازی‌شده به دست آورد. سپس کاربران می‌توانند متغیرهایی مانند سرعت، وزن و ثبات کشتی را تغییر دهند.

کاربرد های شبیه سازی :

شبیه‌سازی نیز برای آموزش افراد برای فعالیت‌های خاص و واکنش به موقعیت‌های غیرمنتظره استفاده می‌شود.
شبیه‌سازهای خودرو و پرواز، رانندگان و خلبانان آموزش نمونه‌هایی از این شبیه‌سازی‌ها هستند.
شبیه‌سازی‌ها به طراحان کمک می‌کنند تا سیستم‌های خود را با تغییرات لازم و به دست آوردن نتایج خوب بهینه‌سازی کنند.
آن‌ها می‌توانند در هنگام تغییر خواص در محیط مجازی تلاش کنند تا پول و زمان بتوانند ذخیره شوند.
کاربران می‌توانند شبیه‌سازی را سریع‌تر یا سریع‌تر از دنیای واقعی اجرا کنند و این ممکن است برای کشف جزئیات بیشتر کمک کند.

 

بهینه‌سازی (Optimization) :

تقلید یک‌چیز واقعی یا وضعیت اجتماعی یا یک فرایند است و معمولاً متضمن نشان دادن شماری از ویژگی‌ها یا رفتارهای کلیدی در یک سامانه فیزیکی یا انتزاعی است.

 

"<yoastmark

شبیه‌سازی، مدل‌سازی، بهینه‌سازی

بهینه‌سازی فقط یک‌راه حل را تولید می‌کند و می‌تواند این کار را انجام دهد:

  • یک متغیر وجود دارد که در آن بهینه‌سازی می‌تواند انجام شود (مانند هزینه)
  • خطی است
  • همه متغیرهای خروجی دیگر ثابت (مانند دارایی)
  • مشکل خیلی پیچیده نیست (زنجیره تأمین واقعی اغلب)

درواقع بهینه‌سازی برای حل مسائل هنگام شبیه‌سازی مورداستفاده قرار می‌گیرد و می‌تواند مسائل زنجیره تأمین پیچیده‌تر و واقع بینانه را حل کند.

استفاده از بهینه‌سازی عبارت است از :

  • مورداستفاده در شرایطی که محدودیت‌های شدید اعمال می‌شود.
  • بودجه‌بندی – به حداقل رساندن هزینه‌ها یا به حداکثر رساندن سود.

استفاده از شبیه‌سازی عبارت است از:

  • اجازه می‌دهد تا شرکت‌ها از بسیاری از پرسش‌های “چه اگر” در مورد تغییر در آن‌ها سؤال می کنند.
  • مورداستفاده در شرایطی که هیچ ریاضی قابل‌ردیابی وجود ندارد.
  • صف‌های سوپرمارکت که مشتریان می‌توانند آزادانه بین خطوط حرکت کنند.

مزیت استفاده از شبیه‌سازی در مورد بهینه‌سازی چیست؟

منافع متعدد هستند و به‌طورکلی عبارت‌اند از:

  • دامنه زنجیره تأمین طولانی‌تر.
  • تجزیه‌وتحلیل قوی‌تر.
  • ورودی دروغ در شبیه‌سازی درحالی‌که در بهینه‌سازی، آن را آشکار می‌شود.
  • در الگوریتم‌های بهینه‌سازی باقی می‌ماند.

تفاوت مدل‌سازی و شبیه‌سازی:

۱- هر دو مدل‌سازی و شبیه‌سازی کامپیوتر برنامه‌های کامپیوتری هستند که یک سیستم دنیای واقعی یا خیالی را نشان می‌دهند.

۲- هر دو مدل‌سازی و شبیه‌سازی کامپیوتر به طراحان کمک می‌کند تا زمان و پول صرفه‌جویی کنند.

۳- یک شبیه‌سازی در حال تغییر یک یا چند متغیر از یک مدل و مشاهده تغییرات حاصل‌شده است.

۴- اگرچه یک مدل همیشه سعی در ارائه سیستم واقعی دارد، شبیه‌سازی ممکن است سعی کند نتایج را با انجام تغییرات غیرممکن (در دنیای واقعی) دنبال کند.

۵- مدل را می‌توان به‌عنوان یک استاتیک در نظر گرفت و یک شبیه‌سازی می‌تواند به‌عنوان پویا در نظر گرفته شود زیرا متغیرهای شبیه‌سازی همیشه تغییر می‌کنند.

۶- مدل‌سازی (Modeling) به معادلات ریاضی می‌پردازد، تکثیر رفتار یا پاسخ یک سیستم یا فرآیند دنیای واقعی به سناریوهای مختلف ورودی.

۷- ما نمی‌توانیم یک سیستم تست در مقیاس بزرگ واقعی را آزمایش کنیم تا پاسخ آن را برای ورودی‌ها و اختلالات مختلف ببینیم. این را می‌توان در یک مدل انجام داد.

۸- شبیه‌سازی (Simulation)، روش تست رفتار مدل با سناریوهای مختلف با استفاده از یک کامپیوتر دیجیتال است.
بنابراین، شبیه‌سازی یک‌بار پس از تکمیل مدل‌سازی انجام می‌شود.

 

گردآوری و تنظیم مقاله شبیه‌سازی، مدل‌سازی، بهینه‌سازی توسط مجموعه شرکت های مهندسی دانش بنیان رها