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A simulación es una imitación de cierta cosa, situación, o proceso verdadera. El acto de simular algo exige generalmente el representar de ciertos características o comportamientos dominantes de un sistema físico o abstracto seleccionado.
Históricamente, la palabra tenía connotaciones negativas:
Sin embargo, la conexión entre la simulación y desmontaje se descolora más adelante hacia fuera y ahora solamente de interés lingüístico.
La simulación se utiliza en muchos contextos, incluyendo el modelar de sistemas naturales o de sistemas humanos para ganar la penetración en su funcionamiento.[2] Otros contextos incluyen la simulación de tecnología para la optimización del funcionamiento, ingeniería de seguridad, prueba, entrenamiento y educación. La simulación se puede utilizar para demostrar los efectos verdaderos eventual de condiciones alternativas y las líneas de conducta.
Las cuestiones claves en la simulación incluyen la adquisición de la información válida de la fuente sobre el referent, selección de las características y los comportamientos dominantes, el uso de simplificar aproximaciones y las asunciones dentro de la simulación, y fidelidad y validez de los resultados de la simulación.
Históricamente, simulaciones usadas en diversos campos desarrollados en gran parte independientemente, pero vigésimo siglo estudios de Teoría de los sistemas y Cibernética combinado con el uso que se separaba de computadoras a través de todos esos campos han conducido a una cierta unificación y a una vista más sistemática del concepto.
Simulación física refiere a la simulación en la cual los objetos físicos se substituyen para la cosa verdadera (algunos círculos[3] utilice el término para las simulaciones de computadora que modelan leyes seleccionados de física, solamente este artículo no). Estos objetos físicos se eligen a menudo porque son más pequeños o más baratos que el objeto o el sistema real.
Simulación interactiva es una clase especial de simulación física, designada a menudo a ser humano en el lazo simulación, en la cual las simulaciones físicas incluyen a operadores humanos, tales como adentro un simulador de vuelo o una a conducir el simulador.
El ser humano en las simulaciones del lazo puede incluir una simulación de computadora como supuesto ambiente sintético[4].
Una simulación de computadora (o el “sim”) es una tentativa de modelar una situación de la vida real o hipotética en una computadora para poder estudiar para ver cómo el sistema trabaja. Cambiando variables, predicciones puede ser hecho sobre el comportamiento del sistema.[2]
La simulación de computadora se ha convertido en una parte útil de el modelar muchos sistemas naturales adentro física, química y biología[5], y sistemas humanos adentro economía y sociología ( sociología de cómputo) así como adentro ingeniería para ganar la penetración en la operación de esos sistemas. Un buen ejemplo de la utilidad de usar las computadoras para simular se puede encontrar en el campo de simulación del tráfico de la red. En tales simulaciones, modelo el comportamiento cambiará cada simulación según el sistema de parámetros iniciales asumidos para el ambiente.
Tradicionalmente, el modelar formal de sistemas ha estado vía a modelo matemático, que procura encontrar soluciones analíticas permitiendo la predicción del comportamiento del sistema de un sistema de parámetros y de condiciones iniciales. La simulación de computadora es de uso frecuente como un adjunto a, o substitución para, modelando los sistemas para la cual simples soluciones analíticas de la forma cerrada no sea posible. Hay muchos diversos tipos de simulación de computadora, la característica común ellos que toda la parte es la tentativa de generar una muestra del representante panoramas para un modelo en el cual una enumeración completa de todos los estados posibles sería prohibitiva o imposible.
Varias paquetes de software existen para modelar computarizado de funcionamiento de la simulación (e.g. Monte Carlo simulación y el modelar estocástico) ese hace modelar casi sin esfuerzo.
El uso moderno del término “simulación de computadora” puede abarcar virtualmente cualquier representación computarizada.
En Informática, la simulación tiene algunos significados especializados: Alan Turing (1912-1954) utilizó el término “simulación” para referirse a qué sucede cuando una calculadora numérica funciona una tabla de la transición del estado (funcionamientos un programa) que describa las transiciones, las entradas y las salidas del estado de una máquina sujeta del discreto-estado. La computadora simula la máquina sujeta. Por consiguiente, adentro informática teórica el término simulación está una relación en medio sistemas de la transición del estado, útil en el estudio de semántica operacional.
Menos teóricamente, un uso interesante de la simulación de computadora es simular las computadoras usando las computadoras. En arquitectura de computadora, un tipo de simulador, típicamente llamó emulador, es de uso frecuente ejecutar un programa que tenga que funcionar en un cierto tipo incómodo de computadora, o en un ambiente la prueba rigurosamente controlado (véase Simulador de la arquitectura de computadora). Por ejemplo, los simuladores se han utilizado para eliminar errores de a microprograma o los programas de uso a veces comercial, antes del programa se descargan a la máquina receptora. Puesto que la operación de la computadora se simula, toda la información sobre la operación de computadora está directamente disponible para el programador, y la velocidad y la ejecución de la simulación se pueden variar en la voluntad.
Los simuladores se pueden también utilizar para interpretar árboles de avería, o prueba VLSI diseños de la lógica antes de que se construyan. Simulación simbólica utiliza variables para estar paradas para los valores desconocidos.
En el campo de optimización, las simulaciones de procesos físicos son de uso frecuente conjuntamente con cómputo evolutivo para optimizar estrategias del control.
La simulación es de uso frecuente en entrenamiento de personal civil y militar.[6] Esto ocurre generalmente cuando es prohibitivo costoso o simplemente demasiado peligroso permitir que los aprendices utilicen el equipo verdadero en el del mundo real. En tales situaciones pasarán tiempo que aprenden lecciones valiosas en un ambiente virtual “seguro”. La conveniencia es a menudo permitir errores durante el entrenamiento para un sistema seguridad-crítico.
Las simulaciones del entrenamiento vienen típicamente en una de tres categorías:[7]
En pruebas estandardizadas, las simulaciones “vivas” a veces se llaman “de alta fidelidad”, produciendo las “muestras del funcionamiento probable”, en comparación con “bajo-fidelidad”, las simulaciones del “lápiz-y-papel” produciendo solamente “muestras del funcionamiento posible”[8], solamente la distinción entre la fidelidad alta, moderada y baja sigue siendo relativa, dependiendo del contexto de una comparación particular.
Las simulaciones en la educación son algo como simulaciones del entrenamiento. Se centran en tareas específicas. El término “microworld” se utiliza para referir a las simulaciones educativas que modelan un cierto concepto abstracto más bien que la simulación de un objeto o de un ambiente realista, o en algunos casos modela un ambiente del mundo real de una manera simplista para ayudar a un principiante a desarrollar una comprensión de los conceptos dominantes. Normalmente, un usuario puede crear una cierta clase de construcciones dentro del microworld que se comportará de una manera constante con los conceptos que son modelados. Seymour Papert era uno del primer para abogar el valor de microworlds, y Insignia el ambiente de programación se convirtió por Papert es uno de los microworlds más famosos.
Juegos de gerencia (o simulaciones del negocio) han estado encontrando favor en la educación del negocio estos últimos años.[9] Las simulaciones del negocio que incorporan un modelo dinámico permiten la experimentación con estrategias de negocio en un ambiente libre del riesgo y proporcionan una extensión útil a estudio de caso discusiones.
Un simulador del carro proporciona una oportunidad de reproducir las características de vehículos verdaderos en un ambiente virtual. Repliega los factores y las condiciones externos con los cuales un vehículo obra recíprocamente permitiendo a un conductor sentirse como si se estén sentando en el taxi de su propio vehículo. Los panoramas y los acontecimientos se repliegan con suficiente realidad para asegurarse de que los conductores se sumergen completamente en la experiencia más bien que simplemente verla como programa educativo.
El simulador proporciona una experiencia constructiva para el conductor del principiante y permite a ejercicios más complejos ser emprendido por el conductor más maduro. Para los conductores del principiante, los simuladores del carro proporcionan una oportunidad de comenzar su carrera aplicando la mejor práctica. Para los conductores maduros, la simulación proporciona la capacidad de realzar buen conducir o de detectar práctica pobre y de sugerir los pasos necesarios para la acción remediadora. Para las compañías, proporciona una oportunidad de educar a personal en las habilidades que conducen que alcanzan los costes de mantenimiento reducidos, productividad mejorada y, más importante, de asegurar la seguridad de sus acciones en todas las situaciones posibles.
Los simuladores médicos se están desarrollando y se están desplegando cada vez más para enseñar procedimientos terapéuticos y de diagnóstico así como conceptos y la toma de decisión médicos al personal en las profesiones médicas. Los simuladores se han desarrollado para los procedimientos del entrenamiento que se extendían de los fundamentos tales como drenaje de la sangre, a laparoscopic cuidado de la cirugía y del trauma. Son también importantes ayudar en prototyping nuevo dispositivos para los problemas biomédicos de la ingeniería. Actualmente, los simuladores se aplican a la investigación y al desarrollo de las herramientas para nuevo terapias, tratamientos y temprano diagnosis en medicina.
Muchos simuladores médicos implican una computadora conectada con una simulación plástica de la anatomía relevante.[citación necesitada] Los simuladores sofisticados de este tipo emplean a mannequin de tamaño natural que responde a las drogas inyectadas y puede ser programado para crear simulaciones de emergencias peligrosas para la vida. En otras simulaciones, los componentes visuales del procedimiento se reproducen cerca gráficos de computadora técnicas, mientras que los componentes tocar-basados se reproducen cerca haptic los dispositivos de regeneración combinaron con las rutinas físicas de la simulación computadas en respuesta a las acciones del usuario. Las simulaciones médicas de esta clase utilizarán a menudo 3D CT o MRI exploraciones de los datos pacientes para realzar realismo. Algunas simulaciones médicas se desarrollan para ser distribuidas extensamente (por ejemplo simulaciones tela-permitidas eso se puede ver vía los browsers estándares de la tela) y se puede obrar recíprocamente con usar interfaces estándares de la computadora, tales como teclado y ratón.
Otro uso médico importante de un simulador - aunque, quizás, denotando un significado levemente diverso de simulador - es el uso de a placebo la droga, una formulación que simule la droga activa en ensayos de la eficacia de la droga (véase Placebo (orígenes del término técnico)).
Los primeros simuladores médicos eran modelos simples de pacientes humanos.
Desde antigüedad, estas representaciones en arcilla y la piedra fueron utilizadas para demostrar características clínicas de los estados de la enfermedad y sus efectos sobre seres humanos. Los modelos se han encontrado de muchas culturas y continentes. Estos modelos se han utilizado en algunas culturas (e.g., la cultura china) como “de diagnóstico“instrumento, permitiendo que las mujeres consulten a médicos masculinos mientras que mantiene leyes sociales de la modestia. Los modelos se utilizan hoy para ayudar a estudiantes a aprender anatomía de musculoesquelético sistemas del sistema y del órgano.
Los modelos activos que procuran reproducir la anatomía o la fisiología viva son progresos recientes.
El mannikin famoso de “Harvey” fue desarrollado en Universidad de Miami y puede reconstruir muchos de los resultados físicos del cardiología examinación, incluyendo palpación, auscultación, y electrocardiografía.
Más recientemente, se han desarrollado los modelos interactivos que responden a las acciones tomadas por un estudiante o un médico.[citación necesitada] Hasta hace poco tiempo, estas simulaciones eran los programas de computadora de dos dimensiones que actuaban más bién un libro de textos que un paciente. Las simulaciones de computadora tienen la ventaja de permitir que un estudiante haga juicios, y también haga errores. El proceso de aprender iterativo con el gravamen, la evaluación, la toma de decisión, y la corrección de error crea un ambiente que aprende mucho más fuerte que la instrucción pasiva.
Los simuladores se han propuesto como herramienta ideal para el gravamen de los estudiantes para las habilidades clínicas.[10]
Han utilizado a los pacientes programados y las situaciones clínicas simuladas, incluyendo los taladros falsos del desastre, extensivamente para la educación y la evaluación. Estas simulaciones “realistas” son costosas, y carecen reproductibilidad. Un simulador completamente funcional “3Pi” sería la herramienta más específica disponible para enseñar y la medida de habilidades clínicas.
Tal simulador resuelve las metas de un objetivo y de una examinación estandardizada para la capacidad clínica. [11] Este sistema es superior a las examinaciones que utilizan a “pacientes estándares” porque permiten la medida cuantitativa de la capacidad, así como la reproducción de los mismos resultados objetivos.[12]
La “sala de clase del futuro” contendrá probablemente varias clases de simuladores, además de las herramientas que aprenden textuales y visuales. Esto permitirá que los estudiantes incorporen los años clínicos preparados mejor, y con un nivel de una habilidad más alta. El estudiante avanzado o la voluntad graduada tiene un más sucinto y el método comprensivo de reinstrucción - o de incorporar nuevos procedimientos clínicos en su habilidad fijada - y los cuerpos reguladores y las instituciones médicas encontrará más fácil determinar la habilidad y capacidad de individuos.
La sala de clase del futuro también formará la base de una unidad clínica de las habilidades para la formación permanente del personal médico; y de la misma forma que el uso del entrenamiento periódico del vuelo asiste a pilotos de la línea aérea, esta tecnología asistirá a médicos a través de su carrera.[la citación necesitó]
El simulador será más que un libro de textos “que vive”, él se convertirá en un integral a la parte de la práctica de la medicina.[citación necesitada] El ambiente del simulador también proporcionará una plataforma estándar para el desarrollo del plan de estudios en instituciones de la educación médica.
Militar simulaciones, también conocidas informal como juegos de la guerra, son los modelos en los cuales las teorías de la guerra se pueden probar y refinar sin la necesidad de hostilidades reales. Existen en muchas diversas formas, con grados que varían de realismo. Recientemente, su alcance ha ensanchado para incluir no sólo militares pero también factores políticos y sociales.[13] Mientras que muchos gobiernos hacen uso la simulación, individualmente y de colaboración, poco se sabe sobre los específicos del modelo fuera de círculos profesionales.
En finanzas, las simulaciones de computadora son de uso frecuente para el planeamiento de panorama. Riesgo- ajustado valor actual neto, por ejemplo, se computa (o está fijado) de entradas bien definidas pero no siempre sabidas. Imitando el funcionamiento del proyecto bajo evaluación, la simulación puede proporcionar una distribución de NPV sobre una gama de tipos de descuento y otras variables.
A simulador de la ciudad puede ser un juego pero puede también ser una herramienta usada por los planificadores urbanos para entender cómo las ciudades son probables desarrollarse en respuesta a varias decisiones de política. UrbanSim (convertido en la universidad de Washington), ILUTE (desarrollado en la universidad de Toronto) y Distrimobs (convertido en la universidad de Bolonia) son los ejemplos de los simuladores urbanos modernos, en grande diseñados para uso de planificadores urbanos. Los simuladores de la ciudad están generalmente agente- simulaciones basadas con las representaciones explícitas para la utilización del suelo y el transporte.
Un simulador de vuelo se utiliza para entrenar pilotos en la tierra. Permite que un piloto estrelle el suyo “avión simulado” sin estar lastimado. Los simuladores de vuelo son de uso frecuente entrenar a pilotos para funcionar el avión en situaciones extremadamente peligrosas, tales como aterrizajes sin los motores, o para terminar faltas eléctricas o hidráulicas. Los simuladores más avanzados tienen sistemas visuales de alta fidelidad y sistemas hidráulicos del movimiento. El simulador es normalmente más barato funcionar que verdadero amaestrador avión.
Alguna gente que utiliza software del simulador, especialmente simulador de vuelo software, construya su propio simulador en el país. Alguna gente - para fomentar el realismo de su simulador hecho en casa - compra las tarjetas y los estantes usados que funcionan el mismo software usado por la máquina original. Mientras que esto implica el solucionar del problema de emparejar el hardware y el software - y el problema que los centenares de tarjetas todavía tapan en muchos diversos estantes - muchos encuentra eso el solucionar de estos problemas es bien de mérito. Algunos son tan serios sobre la simulación realista que comprarán piezas verdaderas del avión, como secciones de nariz completas de escrito-apagado avión, en el avión boneyards. Esto permite que la gente simule una manía que ella no puede perseguir en de la vida real.
Un simulador de la robótica se utiliza para crear los usos encajados para (o no) una robusteza específica sin ser dependiente en la robusteza “verdadera”. En algunos casos, estos usos pueden ser transferidos a la robusteza verdadera (o ser reconstruidos) sin modificaciones. Los simuladores de la robótica permiten el reproducir de las situaciones que no se pueden “crear” en el del mundo real debido a coste, época, o la “unicidad” de un recurso. Un simulador también permite la robusteza rápida prototyping. Característica de muchos simuladores de la robusteza motores de la física para simular la dinámica de una robusteza. Los muchos de simuladores se basan en proyectos de la abrir-fuente por ejemplo (Orca OpenSim) y proyectos comerciales (Estudio de la robótica de Marilou, Webots, Estudio de la robótica de Microsoft, Componentes visuales)
La semejanza del cojinete a los simuladores de vuelo, los simuladores marinas entrena al personal de las naves. Los simuladores marinas mas comunes incluyen:
Los simuladores como éstos se utilizan sobre todo dentro de universidades marítimos, de instituciones de entrenamiento y de marinas de guerra. Consisten en a menudo una réplica de un puente de las naves, con los escritorios de funcionamiento, y un número de pantallas en las cuales se proyecten los alrededores virtuales.
La simulación es una característica importante en sistemas de la ingeniería o cualquier sistema que implique muchos procesos. Por ejemplo adentro ingeniería eléctrica, retrasa las líneas se pueden utilizar para simular la propagación retrasa y desplazamiento de fase causado por un real línea de la transmisión. Semejantemente, cargas simuladas puede ser utilizado simular impedancia sin la simulación de la propagación, y se utiliza en situaciones donde está indeseada la propagación. Un simulador puede imitar solamente algunas de las operaciones y de las funciones de la unidad que simula. Contraste con: emule.[14]
La mayoría de las simulaciones de la ingeniería exigen modelar matemático y la investigación de ayuda de computadora. Hay muchos casos, sin embargo, donde no está confiable el modelar matemático. La simulación de los problemas flúidos de la dinámica requiere a menudo simulaciones matemáticas y físicas. En estos casos los modelos físicos requieren similitude dinámico. Las simulaciones físicas y químicas tienen también aplicaciones realistas directas, más bien que aplicaciones de la investigación; en ingeniería química, por ejemplo, las simulaciones de proceso se utilizan para dar los parámetros de proceso usados inmediatamente para funcionar las plantas químicas, tales como refinerías de petróleo.
Las soluciones de la simulación se están integrando cada vez más con CAx (cad, LEVA, el CAE….) soluciones y procesos. El uso de la simulación a través del ciclo de vida de producto, especialmente en las etapas anteriores del concepto y del diseño, tiene el potencial de proporcionar ventajas substanciales. Estas ventajas se extienden de ediciones directas del coste tales como tiempo-a-mercado prototyping y más corto reducido, a los productos mejor de ejecución y a márgenes más altos. Sin embargo, para algunas compañías, la simulación no ha proporcionado las ventajas previstas.
El grupo de Aberdeen de la firma de la investigación ha encontrado que casi todos los fabricantes de la mejor-en-clase utilizan la simulación temprano en el proceso del diseño con respecto a 3 de 4 rezagados que no lo hagan.
El uso acertado de la simulación, temprano en el ciclo de vida, ha sido conducido en gran parte por la integración creciente de las herramientas con el cad entero, LEVA de la simulación y PLM solución-fijó. Las soluciones de la simulación pueden ahora funcionar a través de la empresa extendida en a Ambiente multi-CAD, e incluya las soluciones para datos y procesos de manejo de la simulación y asegurándose de que los resultados de la simulación estén hechos parte de la historia del ciclo de vida de producto. La capacidad de utilizar la simulación a través del ciclo de vida entero se ha realzado a través de interfaces utilizador mejorados por ejemplo interfaces utilizador tailorable y “magos” que permiten que todos los participantes apropiados de PLM participen en el proceso de la simulación.
Artículo principal: Juego de la simulación
Juegos de la estrategia - tradicional y moderno - puede ser visto como simulaciones de la toma de decisión abstraída con el fin de líderes militares y políticos del entrenamiento (véase La historia de va por un ejemplo de tal tradición, o Kriegsspiel por un ejemplo más reciente).
Muchos otros juegos video son simuladores de una cierta clase. Tales juegos pueden simular varios aspectos de la realidad, de negocio, a gobierno, a construcción, a vehículos que pilotan (véase arriba).
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