RSS

المفهـــوم العــــــام للمحاكــــاة General Understanding of Simulation

المفهـــوم العــــــام للمحاكــــاة
General Understanding of Simulation

المحاكاة هى عملية تقليد – محاكاة- لشيء أو ظرف ما حقيقى أو عملية واقعية، وهى تتضمن بصفة عامة بعض الخصائص الاساسية لسلوكيات النظام المادى أو المجرد المعنية به، وهى تستخدم فى العديد من السياقات المهمة التى تخدم الإنسان حيث تتضمن محاكاة نماذج النظم الطبيعية والإنسانية لتوسيع المدارك و الفهم حول وظائف تلك النظم، محاكاة التكنولوجيا من أجل التوصل إلى تحسين وملائمة الأداء على سبيل المثال لكل من الأمن الصناعى والإنشاءات والعمليات الهندسية، إختبار المواد، التدريب والتعليم والبحث العلمي ….الخ، كما تعمل على إظهار الأثار الحقيقية للمواقف والأوضاع البديلة أو المختلفة ومسارات العمل والأفعال وردود الأفعال المتوقعة .

ولتقريب المفهوم، أيضا يمكننا القول بإن المحاكاة هى عملية تقليد لظاهرة حقيقية فى وجود مجموعة من المعادلات الحسابية – الرياضية – ضمن برامج الكومبيوتر المتقدمة من أجل الدراسة والتقييم، على سبيل المثال حالات الطقس والمعادلات الكيميائية والأخرى النووية وحتى أيضا متابعة العمليات الحيوية لجسم الإنسان، نظريا أى ظاهرة يمكن إختصارها على هيئة أو تحويلها إلى بيانات حسابية أو معادلات يمكن محاكاتها، وعلى الرغم من ذلك فإن عملية المحاكاة بحد ذاتها صعبة للغاية وخصوصا فيما يتعلق بالظواهر الطبيعية التى يحيط بها ويؤثر فيها العديد من العوامل والأسباب ومن ضمن أسباب نجاح أى عملية محاكاة هو التعرف على وتحديد هذة العوامل و الأسباب.

وبإلاضافة إلى عملية التقليد التى تقوم بها المحاكاة لمختلف العمليات التى من الممكن أن يقوم بها نموذج لنظام معين تحت ظروف مختلفة، فإن المحاكاة تستخدم أيضا لإختبار مختلف النظريات الجديدة، فبعد أن يقوم العلماء على إبتكار نظرية ما ذات علاقات سببية، يمكنهم بعد ذلك تشفير – تكويد – هذه العلاقات و تحويلها إلى هيئة برامج لتتمكن الحاسبات الألية من إستخدامها، فإذا اظهرت هذه البرامج إستجابة وفق أسس النظرية الموضوعة أثناء التعامل معها فإن ذلك يكون مؤشرا على صحة العلاقات السببية المفترضة.

تدفع اساسيات المحاكاة المتعامل معها على إكتساب المعلومات الصحيحة المصدر ذات المرجعية، وإختيار الخصائص الرئيسية و السلوكيات، وإستخدام وسيلة التبسيط والتقريب والإفتراضات كما تمكنة من الحصول على نتائج صحيحة وذات مصداقية.

تاريخيا إستخدمت المحاكاة بصورة مستقلة فى العديد من الحقول التى أريد لها التطوير ولكن مع دخول القرن العشرين وظهور الدراسات المتعلقة بنظرية النظم وعلوم التحكم الآلى المرتبطة إرتباطا وثيقا بظهور الحاسبات الألية و إنتشارها الواسع وإستخدامها فى ميادين العلم و البحث العديدة كل ذلك أدى بدورة إلى توحيد البعض من هذة الميادين وجعل الأمر أكثر إنتظاما من ذى قبل بإلاضافة إلى الاندفاع إلى إيجاد منظور جديد يميل أكثر إلى إستخدام النظم.

المحاكاة المادية تشير إلى إستبدال واقع كبير أو ضخم إلى شيء أو حالة منظورة أو جسم محسوس، ونظرا لأن هذا الشيئ أو الحالة أوالجسم سيكون صغيرا فيمكن الإحاطة بكل جوانبة وفهم تصرفاتة بصورة أكبر وإدراكا اعمق، كما أن تكاليف بنائة أو إيجادة ستكون قليلة ومن امثلة ذلك هياكل المبانى – الماكيتات- التى يلجأ إلي بناؤها المهندوسون قبل الشروع فى البناء الحقيقى والمكلف.

المحاكاة التفاعلية هو نوع خاص من المحاكاة المادية ويلعب الإنسان دورا كبيرا فى تفاعلاتها من حيث قدرتة على تشغيلها والتفاعل معها، وهذة المحاكاة التفاعلية تشمل المحاكاة المادية ولكن فى هذه الحالة يقوم الإنسان بإستخدام أإدوات او أجهزة المحاكاة مثل محاكى الطيار وهى مجموعة العدادات و المؤشرات والمفاتيح و الأزرار المماثلة لما هو موجود أمام الطيار فى قمرة القيادة أومحاكى السائق الشبية بمحاكى الطيار ولكن مكوناته أقل عددا، ومن خلال البرامج المخصصة للمحاكاة أمكن تقليد ذلك وعرضة على شاشة الحاسب الألى وأن مجموع هذة المعطيات يطلق عليها مايسمى بالبيئة الإصطناعية، وهذا النوع من المحاكاة يؤدى نفس الغرض الذى تقوم بة المحاكاة المادية ولكن يضاف إليها قدرتها أيضا على إستبدال الحالات الحرجة أو الخطيرة الواقعية إلى حالة منظورة مصغرة يمكن التعامل معها وعلاجها بإقل التكاليف الممكنة مقارنة بالخسائر الضخمة والغير متوقعة من واقعها الحقيقى الذى تمثله، ومن هذه الأمثلة نذكر محاكاة تفجيرات المناجم وشق الطرق، ومحاكاة كيفية مقاومة النيران والفياضانات و الزلازل والكوارث البيئية الأخرى وأخيرا محاكاة عمليات التحكم فى جرعات مكونات العقاقير أو الأدوية، بالطبع يرجع الفضل فى التوصل إلى هذا التطور البالغ فى عمليات المحاكاة المعقدة إلى وجود الحاسبات الألية وبرامج المحاكاة التفاعلية المتقدمة وتطور كل منهما المستمر والسريع.

محاكاة الكومبيوتر – المحاكاة بإستخدام الحاسب الألى- هى المحاولة التى يتم من خلالها بناء نموذج مصغر بإستخدام الكومبيوتر لواقع يراد إقامته أو لواقع قائم بالفعل أو لحالة إفتراضية أو مشكلة قائمة أو متوقعة، مما يسهل عملية دراسة كيفية عمل النظام المتحكم فى أو القائم علية هذا الواقع أو الحالة الإفتراضية أو المشكلة، عن طريق تغيير الإفتراضات أو المتغيرات المؤثرة فى سلوك هذا النظام، وهذا النوع من المحاكاة شهد تطورا بالغا خلال العقود القليلة الماضية وهو السائد حاليا فى مجالات البحث وتحسين أداء مختلف الأعمال.

لقد اصبحت المحاكاة بإستخدام الكومبيوتر ذات منفعة كبيرة فى بناء العديد من النماذج للإنظمة الطبيعية فى مجالات الفيزياء والكيمياء و علوم الكائنات، ولبناء العديد من النماذج للإنظمة البشرية الأخرى كالإقتصاد وعلم الإجتماع – الإجتماع المحوسب – والهندسة لإكتساب المزيد من الفهم و الإدراك تجاة عمل وسلوك هذه الأنظمة، ومن افضل الأمثلة التى تجعلنا نتلمس بوضوح فائدة إستخدام الحاسب الألى فى المحاكاة هو ما نراه من خلال محاكاة شبكات الإتصالات بكافة أنواعها، حيث يمكن ملاحظة تغير سلوك النموذج عند كل محاكاة ممكنة حيث يتم ذلك وفقا لمجموعة من العوامل المفترضة لبيئة عمل هذا النموذج.

تقليديا فإن نمذجة الأنظمة المختلفة تتم من خلال النموذج الحسابى – المعادلات الرياضية – الذى يسعى لأيجاد حلول تحليلية تجعلنا قادرين على توقع سلوك النظام نتيجة لمجموعة من العوامل المؤثرة فية و حسب حالتة الأولية التى تم بنائة منها أو وجد عليها، محاكاة الكومبيوتر تستخدم فى أغلب الأحيان لتقديم إضافة أو إستبدال أو حذف لمؤثر – متغير – جيد أو سيء فى هيكلية النموذج نفسة أو مؤثرة فية حينما يصبح اللجوء إلى الحلول التحليلية الأخرى المتبعة غير مجديا.

هناك العديد من الأنواع المختلفة لمحاكاة الكومبيوتر ولكنها تتشارك جميعها فى خاصية واحدة عامة وهى محاولة إيجاد سيناريوهات متعددة لسلوك نظام النموذج – حالة النموذج – موضوع المحاكاة والتى تتضمن تسجيلا كاملا لكل ماهو ممكن أوغير ممكن أو مكلف أولا يمكن تحقيقة، ومن أجل التوصل إلى ذلك هناك العديد الأن من برامج الكومبيوتر المتطورة المعنية بذلك حيث تقدم مايسمى بالنمذجة متعددة الأساليب أو الطرق والتى ساعدت كثيرا فى تبسيط عملية المحاكاة وجعلها أقل كلفة ومجهود.

 

أضف تعليقاً

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

WordPress.com Logo

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   / تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   / تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   / تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   / تغيير )

Connecting to %s

 
%d مدونون معجبون بهذه: