결정론적 시뮬레이션

Deterministic simulation

수학 모델링에서 결정론적 시뮬레이션은 랜덤 변수와 랜덤성의 정도를 포함하지 않으며, 대부분 방정식(예: 차이 방정식)으로 구성된다. 이러한 시뮬레이션은 알려진 입력값을 가지고 있으며, 그 결과 고유한 출력 집합을 얻는다. 무작위 변수를 포함하는 대조 확률적(확률) 시뮬레이션.

결정론적 시뮬레이션 모델은 일반적으로 기본적인 메커니즘이나 자연 과정을 포착하도록 설계된다. 그것들은 변수들 사이의 관계를 경험적으로 추정하는 것을 목표로 하는 통계적 모형(예: 선형 회귀)과는 다르다. 결정론적 모델은 확률론적 모델보다 구축과 해석이 더 쉬운 현실의 유용한 근사치로 간주된다. 그러나 그러한 모델은 많은 수의 입력과 출력으로 매우 복잡할 수 있으며, 따라서 종종 변환할 수 없다; 고정된 단일 출력 세트는 여러 입력 세트에 의해 생성될 수 있다. 따라서 매개변수와 모델 불확실성을 신뢰성 있게 고려하는 것은 아마도 표준 통계적 모델보다 훨씬 더 중요하지만, 이것은 통계학자들로부터 거의 주목을 받지 못한 영역이다.[1]

시뮬레이션 사용

과학 연구의 결정론적 시뮬레이션은 인구 분야, 기후 개발, 오염, 공학, 화학 및 정책 수립에 관한 다양한 연구에 사용된다. 결정론적 시뮬레이션은 컴퓨터 실험이라는 일반적인 주제 아래 통계 문헌에서 주목을 받아왔다. 컴퓨터 실험은 많은 입력을 필요로 하는 복잡한 시스템을 시뮬레이션한다. 확률론적 시스템의 사용은 훨씬 더 저렴하지만 부정확하고 단순하다.[2]

모델 번역

모델을 컴퓨터 인식 가능한 형식으로 번역할 필요가 있다. 모델러는 GPSS/H와 같은 시뮬레이션 언어로 모델을 프로그래밍할지 또는 특수 목적 시뮬레이션 소프트웨어를 사용할지를 결정해야 한다.

아레나 – 이산 이벤트 시뮬레이터에 학술 버전도 있음

CSIM – CSIM은 상호 작용하는 요소의 복잡한 시스템을 모델링하기 위해 재사용 가능한 범용 이산 이벤트 시뮬레이션 환경이다. 계층적 블록 다이어그램 도구와 여러 도메인을 포괄하는 광범위한 모델 라이브러리를 포함하고 있다. CSIM은 모델링에 사용될 수 있다: 에이전트 기반 시스템, 물류, 무선 네트워크, 컴퓨터 네트워크...[3]

Dynare – 프레임워크가 결정론적이라면 완벽한 선견지명이 있는 모델에 사용할 수 있다. 시뮬레이션의 목적은 시스템이 이전 또는 새로운 평형 상태로 돌아올 때까지 충격에 대한 예상 후 반응으로 반응을 설명하는 것이다.[4]

야누스 – 야누스는 다면 전투 중 현실적 사건을 묘사한 쌍방향 시뮬레이션 전쟁 게임이다. 그것은 등고선, 도로, 강, 초목, 도시 지역을 묘사하면서 시선과 이동선에 디지털화된 지형을 사용한다. 그것은 다면과의 전쟁 게임을 시뮬레이션하기 위해 다른 시스템과 네트워크로 연결될 수 있는 능력을 가지고 있다.[5]

모사프(Modular Semi-Automated Force)는 ADS(Advanced Distributed Simulation)와 CGF(Computer Generated Force) 응용 프로그램을 구성하는 데 사용되는 소프트웨어 모듈 및 응용 프로그램 세트다. ModSAF 모듈과 애플리케이션은 단일 사업자가 가상 전쟁터에서 현실적인 훈련, 시험 및 평가에 사용되는 많은 수의 실체를 생성하고 제어할 수 있도록 한다. ModSAF는 표시 차량이 인간 승무원이 아닌 컴퓨터로 조작되고 있다는 것을 사용자가 인식하지 못하게 하는 충분히 현실성이 있는 실체를 포함한다. 지상 및 공중 차량, 분리 보병(DI), 미사일 및 동적 구조물을 포함하는 이러한 실체는 훈련, 전투 개발 실험 및 평가 연구 시험을 지원하기 위해 서로 및 유인 개별 실체 시뮬레이터와 상호 작용할 수 있다.[6]

Taylor Enterprise Dynamics는 동적 흐름 프로세스 활동과 시스템을 모델링, 시뮬레이션, 시각화 및 모니터링하는 데 사용되는 객체 지향 소프트웨어 시스템이다. 테일러 ED의 개방형 아키텍처로 소프트웨어 사용자는 원자의 표준 라이브러리에 접속해 모델을 구축할 수 있다. 원자는 테일러 ED의 스마트한 물체와 모델 구축 자원이다. 테일러 ED의 표준 원자 도서관 외에도 사용자 스스로 새로운 원자를 만들 수 있다.[7]

결정론적 시뮬레이션 예제

동시성이 높은 시스템 B의 성능 평가. 시뮬레이션의 Kumar와 E. S. Davidson Object는 CPU 메모리 서브시스템 IBM 360/91이다.

시뮬레이션은 고도로 동시적인 컴퓨터의 대체 구성의 성능 평가를 위한 실용적 기법으로 제시된다. 기법은 시스템의 상세한 결정론적 시뮬레이션 모델을 구성하기 위해 설명된다. 모델에서 제어 스트림은 실제 시스템의 명령 및 데이터 스트림을 대체한다. 시스템 모델의 시뮬레이션은 시스템을 모방할 필요 없이 성능 평가에 필요한 타이밍과 자원 사용 통계를 산출한다. 사례연구로서, IBM 360/91의 CPU메모리 서브시스템 모델의 시뮬레이터 구현에 대해 설명한다.[8]

불리한 전술 통신망에 대한 적응적 정보 관리 기법을 평가하기 위한 결정론적 모델과 확률적 시뮬레이션 모델의 비교 – 알란 기브 박사, 장 클로드 슈타자크 박사

스크립트로 작성된 시나리오에 기초한 결정론적 전장 모델의 사용은 이벤트 시퀀싱에 필요한 재현성과 완전한 제어를 제공할 것이다. JANUS, ModSAF와 같은 컴퓨터 시뮬레이션 어플리케이션에서 제공하는 확률적 전장 모델은 동일한 무작위 번호 시드를 사용할 수 있다면 엄격히 재현할 수 있는 결과를 산출한다. 그러나 그러한 모델은 시나리오 구성과 이벤트 시퀀싱에 대한 완전한 인간 통제력을 제공하지 못할 것이다. 결정론적 전장 모델은 테스트 베드 연구에 분명한 장점을 제공한다.[9]

참고 항목

참조

  1. ^ Poole, David; Adrian E. Raftery (December 2000). "Inference for Deterministic Simulation Models: The Bayesian Melding Approach". Journal of the American Statistical Association. 95 (452): 1244–1255. CiteSeerX 10.1.1.142.8834. doi:10.1080/01621459.2000.10474324.
  2. ^ Kumar, B. (1978). "Performance evaluation of highly concurrent computers by deterministic simulation". {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  3. ^ "Introduction to ATL's CSIM Modeling Environment". Archived from the original on 2011-07-06. Retrieved 2012-01-26.
  4. ^ "Dynare reference manual". Archived from the original on 11 March 2013. Retrieved 26 January 2012.
  5. ^ Taryn Chapman; Vanessa Mills; Monique Kardos; Christina Stothard; Douglas Williams. "The Use of the Janus Wargame Simulation to Investigate Naturalistic Decision-Making: A Preliminary Examination". {{cite web}}: 누락 또는 비어 있음 url= (도움말)
  6. ^ "ModSAF (Modular Semi-Automated Forces)".
  7. ^ Hullinger, Roger. "Taylor Enterprise Dynamics" (PDF).
  8. ^ Kumar, B. (1978). "Performance evaluation of highly concurrent computers by deterministic simulation". {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  9. ^ Gibb, Allan; Jean-Claude St-Jacques; Gerard Nourry; Tim Johnson. "A Comparison of Deterministic vs Stochastic Simulation Models for Assessing Adaptive Information Management Techniques over Disadvantaged Tactical Communication Networks". {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)

외부 링크