Simulare computerizată

Simularea pe calculator sau digitale mijloace care rulează un program de calculator pe un calculator sau de rețea pentru a simula un fenomen fizic real și complex ( de exemplu , căderea unui corp pe o suprafață moale, rezistența unui umfla platforma de ulei, oboseală a unui material sub stres vibrator, uzura a unui rulment cu bile etc.). Simulările numerice științifice se bazează pe implementarea modelelor teoretice folosind adesea tehnica elementelor finite . Prin urmare, acestea sunt o adaptare la mijloacele digitale de modelare matematică și sunt utilizate pentru a studia funcționarea și proprietățile unui sistem modelat, precum și pentru a prezice evoluția acestuia. Vorbim și despre calcul numeric . Interfețele grafice permit vizualizarea rezultatelor calculelor prin imagini sintetice .

Aceste simulări pe computer au devenit rapid esențiale pentru modelarea sistemelor naturale în fizică , chimie și biologie , dar și a sistemelor umane în economie și științe sociale . Acestea permit limitarea riscului și evitarea costului unei serii de teste reale (de exemplu: teste ale vehiculului). Ele pot oferi o perspectivă asupra dezvoltării unui sistem care este prea complex pentru a fi simulat cu formule matematice simple (de exemplu, uragan).

Simularea numerică este utilizată pentru:

În științele sociale, simularea pe computer face parte dintr-unul dintre cele cinci unghiuri de colectare a datelor în metoda mai generală cunoscută sub numele de percolare a datelor, care acoperă, de asemenea, în comun metodele cantitative și cantitative, revizuirea literaturii (inclusiv literatura științifică).), și interviuri cu experți. În acest sens, percolarea datelor oferă o viziune și o metodă mai complete decât triangularea datelor în timpul analizei fenomenelor sub observație.

Critica epistemologică

Simularea numerică nu trebuie evident confundată - așa cum sugerează termenul de simulare - cu realitatea . Doar pentru că computerul spune că se va întâmpla așa nu înseamnă că se comportă de fapt așa în realitate (de exemplu, simulări numerice ale prognozelor meteo). Simularea numerică este doar o reprezentare a realității bazată pe modelul teoretic de bază. Dacă modelul teoretic astfel informatizat este eronat, rezultatele calculate sunt false și pot duce la decizii care sunt ele însele eronate. În special, un model este construit pentru o anumită utilizare, iar utilizarea sa în alt context are șanse mari de a genera rezultate false (a se vedea validarea simulărilor ).

Cel mai bun mod de a rezuma această critică epistemologică este: „harta nu este teritoriul! ".

Astfel, simularea digitală - care tinde să devină un instrument esențial pentru ingineria obiectelor industriale complexe datorită vitezei sale de implementare (de exemplu: simularea accidentelor de automobile, explorarea domeniilor de zbor aeronautic, simularea bombelor atomice etc.) - nu ar trebui să fie utilizat fără retrospectivă științifică sau prudență profesională

Analiza critică a rezultatelor, verificarea validității modelelor teoretice utilizate, compararea rezultatelor prezise cu experimentul ... sunt tot atâtea reflexe ale inginerului și care fac parte din etica utilizatorului profesionist, acest lucru, în special pentru a nu lua riscuri prost luate în considerare în deciziile de logistică și proiectare (de exemplu: vezi dezastrul inerent sigiliului rapelului navei spațiale americane, a cărui simulare numerică nu a detectat slăbiciunea structurală ) și / sau investiție (de exemplu: vezi eșecurile financiare la începutul veniturilor unui parc de distracții parizian major din cauza simulărilor numerice slabe de frecventare și a cheltuielilor prognozate de consum ).

Istorie

Simularea pe computer a apărut în același timp cu informatica pentru nevoile Proiectului Manhattan în timpul celui de-al doilea război mondial , pentru a modela procesul de detonare nucleară. Prima simulare numerică „civilă” din fizica teoretică a fost experimentul Fermi-Pasta-Ulam (1953). De atunci, a evoluat alături de IT.

Categorii de simulare pe computer

Putem distinge trei categorii de simulări:

Metode de simulare

Exemple de simulări

Note și referințe

  1. (în) John Brockman și Steven Pinker (introducere) ( pref.  Richard Dawkins) Care este ideea ta periculoasă? : liderii de azi ai gândirii despre impensabil , New York, Harper Perennial,2007, 300  p. ( ISBN  978-0-061-21495-0 , OCLC  1030009771 )
  2. (ro) Olivier Mesly , Crearea de modele psihologice în cercetare , Cham, Elveția Springer al.  „SpringerBriefs în psihologie”,2015, 126  p. ( ISBN  978-3-319-15752-8 , OCLC  908117636 )

Vezi și tu

Articole similare

Link extern

Bibliografie