İçeriğe atla

Sistem Simülasyonu

Simülasyon kelimesi latince kökenli bir kelime olup, sözlük anlamı olarak “benzeme, benzeşme, taklit, sahte tavır, yalandan yapma, benzer şartları yaratma” anlamlarına gelmektedir. Bu tanımdan yola çıkarak; Sistem simülasyonu ise benzetim yöntemi ile gerçek sistemin tüm özelliklerini taşıyan aynı girdilere karşılık aynı çıktıları verebilen ve kullanıcılara sistemi daha kolay, ucuz ve hızlı tanıma imkânı sunan teorik, fiziksel veya bilgisayar ortamında modellenmiş yapay sistemlerdir.

Sistem simülasyonun da bilgisayar kullanılmasının temelinde ise sistemlerdeki değişkenlerin kendi aralarındaki etkileşimden doğan karışıklığı göstermek ve bu karışıklığı tanımlamak amacıyla bilgisayarlar ve sayısal modelleme kullanılır. Bu karmaşıklık, simüle edilen olayların doğasından, sistem etkileşim kuralları ve zamanlar içinde değişen davranışların bir bütün olarak ele alınmasının zorluğundan meydana gelmektedir.

Sistem simülasyonu trafik modelleri, deprem modelleri, lojistik- tedarik dağıtım sistemleri, üretim uygulama sistemleri, sağlık sistemleri, askeri sistemler gibi birçok alanda uygulama alanı olan geniş bir benzetim uygulamasıdır. Örneğin, askeri alanda kullanılan çok farklı uçak tipleri mevcuttur. Bu uçakları kullanacak olan pilotların benzer fiziki ve zihinsel yapıya sahip insanlardan oluştuğu gerçeği ile farklı uçaklara ait değişik karakteristiklerin, bu pilotlar tarafından öğrenilmesi için gerekli eğitimlerin tamamının gerçek uçak üzerinde yapıldığını düşünecek olsak, bu durumun birçok olumsuzluk, risk ve dezavantajları da beraberinde getirdiği görülecektir.

Pilot eğitiminde her uçuşun gerçek uçakla yapılması öncelikle kaza riskini arttıracaktır. Buda en önemli unsurumuz olan insan gücünden taviz vermemize neden olacaktır. Diğer yandan gerçek uçuş her zaman benzetilmiş uçuştan (Simülatör uçuşu) daha maliyetli olacaktır. Halbuki simülatörde uçan bir pilot adayı benzetilmiş ortamda olduğu için aynı uçuşu bir yerine defalarca daha az maliyette uçabilecektir. Pilot simülatörde olduğunu bildiği için daha az stres içerisinde olacak böylece daha efektif bir eğitim almış olacaktır.

Olası bir hata durumunda da gerçek uçak, personel ve zaman kaybı olmaksızın, eğitimin hata yapılan kısmından devam etme imkânına sahip olunacaktır. Sistem simülasyonlarının gerçek sisteme göre daha düşük risk, maliyet ve daha az zamanda gerçekleme imkânı sunması, tüm dünyada kabul gören bir uygulama olmasını sağlamıştır.

Sistem simülasyonu genel olarak deney yapmanın maliyetli veya uygun olmadığı durumlarda kullanılan bir uygulama olup bunun yanında bir sistemin henüz yapım aşamasında yani tasarımında, sistem davranışlarının analiz edilmesi gerektiği durumlarda veya analitik çözümle çözülemeyen sistem işleyişine olasılığın girdiği karmaşık durumlarda kullanılan bir uygulamadır.

Yapılan sistem simülasyonunun iyi bir simülasyon olması için kullanıcıların uygulamayı kolay kullanabilmesi gerekmektedir. Bunun yanı sıra tasarlayanların basitten karmaşığa doğru zaman içerisinde geliştirebildikleri ve süreç içinde denetim ve işletiminin basit olarak gerçekleştirebildikleri uygulamalar olmalıdır. Ayrıca bu uygulamalar kullanıcılar için belirlenen hedeflere ve amaçlara yönelik olarak gerçek sistem özelliklerinin tamamını bünyesinde barındıran uygulamalar olmalı dolayısı ile uygulamaların sonuçları kullanıcılar tarafından kolaylıkla değerlendirilebilir olmalıdır.

Kaynakça

  • Jean BAUDRILLARD, Simülark ve Simülasyon, Çeviri: Oğuz Adanır doğu-batı yayınları 3. Baskı (1929-2007)
  • Banks CARSON, Nelson and NİCOL: Discrete Event System Simulation, 4th Edition, Prentice Hall (2005)

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Fly-by-wire</span>

Fly-by-wire, manuel uçuş kumandalarını elektronik bir arayüz ile değiştiren gelişmiş uçuş kumanda sistemi. Bu sistemde uçak pilottan bağımsız bilgisayar kontrollü basit bir yapay zekaya sahiptir. Bu görev bilgisayarı, hız, irtifa, hava durumu, uçağın donelerini, ağırlığı ve pek çok önemli veriyi (data) sayısal ortamda harmanlayarak uçağa en güvenli uçuşu sağlar. Bu teknoloji, yeni nesil uçaklar olarak adlandırılan ve uçuş kumanda yüzeylerinin hareketinin side-stick denilen lövye ile sağlandığı uçaklarda bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Simülasyon</span> gerçek bir dünya süreci veya sisteminin işletilmesinin zaman üzerinden taklit edilmesi

Simülasyon veya benzetim, teknik olmayan anlamda bir şeyin benzeri veya sahtesi anlamında kullanılır. Teknik anlamda gerçek bir dünya süreci veya sisteminin işletilmesinin zaman üzerinden taklit edilmesidir. Sistem nesneleri arasında tanımlanmış ilişkileri içeren sistem veya süreçlerin bir modelidir.

<span class="mw-page-title-main">Otomatik pilot</span>

Otomatik pilot, bir hava aracı, deniz aracı veya uzay aracının yolunu bir insan operatör tarafından sürekli manuel kontrol gerektirmeden kontrol etmek için kullanılan bir sistemdir. Otomatik pilotlar operatörlerin yerini almaz. Bunun yerine, otomatik pilot operatörün aracı kontrol etmesine yardımcı olarak operatörün operasyonların daha geniş yönlerine odaklanmasına imkan sağlar.

<i>Microsoft Flight Simulator X</i> Uçuş simülasyonu

Microsoft Flight Simulator X, FSX olarak da bilinir, Microsoft Flight Simulator 2004'ten sonra çıkan Microsoft Flight Simulator'ün onuncu sürümüdür. Grafik motoru güncellemesi ve Windows Vista desteği içermektedir. Serinin teknolojik açıdan en donanımlı sürümü olarak pazarlanmıştır. Serinin DVD-ROM olarak piyasaya sürülen ilk sürümüdür. Ayrıca serideki ilk elektronik dağıtım önleme yöntemi kullanan oyundur, bu yöntemle kullanıcının oyunu oynayabilmesi için bilgisayara oyun diskini koyma zorunluluğunu ortadan kaldırmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Araç simülasyon oyunu</span>

Araç simülasyon oyunları, araçların çeşitli işletimsel sistemler tarafından gerçekçi bir şekilde yorumlanarak oyuncuya sunulan video oyunlarıdır. Otomobil, uçak, deniz taşıtları, uzay araçları, askeri araçlar vb. çeşitli araçları ve taşıtları içerir. Oyuncunun, sürücünün perspektifinden bu taşıtları kullanmasına veya rakip araçlar ile mücadele etmesine olanak sağlar. Oyunlar genellikle gerçekçiliğe dayalıdır ve yakıt yönetimi, belirlenen noktaya ve belirlenen zamanda yapılan yolcu ve yük teslimatlarını içerebilir.

<span class="mw-page-title-main">Moleküler dinamik</span>

Moleküler dinamik (MD), atomların ve moleküllerin fiziksel hareketlerini incelemek için bir bilgisayar simülasyon yöntemidir. Atomların ve moleküllerin sabit bir süre boyunca etkileşime girmesine izin verilir ve bu da sistemin dinamik evrimi hakkında bilgi verir. En yaygın versiyonda, atomların ve moleküllerin yörüngeleri, parçacıklar ve bunların potansiyel enerjileri arasındaki kuvvetlerin çoğu zaman atomlararası potansiyeller veya moleküler mekanik kuvvet alanları kullanılarak hesaplandığı, etkileşen parçacıkların bir sistemi için Newton'un hareket denklemlerinin sayısal olarak çözülmesiyle belirlenir. Metot ilk olarak 1950'lerin sonunda teorik fizik alanında geliştirildi, ancak günümüzde çoğunlukla kimyasal fizik, malzeme bilimi ve biyomoleküllerin modellenmesinde uygulanmaktadır.

Kavramsal model bir sistemin temsilidir ve modelin temsil ettiği sistemin insanların daha rahat bir şekilde anlamalarına yardımcı olur. Örneğin, montajı yapılarak oluşturulan bir oyuncak model temsil ettiği objenin çalışmasını modelini oluşturacak bir şekilde çalışabilir.

Hesaplamalı model, karmaşık sistemlerin davranışını matematik, fizik ve bilgisayar bilimleri kullanarak simüle etmek ve incelemek için bilgisayarların kullanılmasıdır.

<span class="mw-page-title-main">Bilimsel hesaplama</span>

Bilimsel hesaplama karmaşık problemleri anlamak ve çözmek için gelişmiş bilgi işlem yeteneklerini kullanan çok disiplinli bir alandır. Hesaplamalı bilim üç farklı unsuru birleştirmektedir:

<span class="mw-page-title-main">Gereksinim çözümleme</span>

Bilgisayar bilimlerinde, gereksinim analizi ya da gereksinim çözümleme; çeşitli sistemlerin gerekliliklerini ve olası çelişkili durumlarını göz önüne alarak, yazılımı analiz etmek, belgelemek, doğrulamak ve yönetmek için yeni veya değiştirilmiş bir ürün üzerinde projenin ihtiyaçlarını, sistem gereksinimlerini ve koşullarını belirleyen görevleri kapsamaktadır.

Simülasyon yazılımı, matematik formülleri kullanılarak gerçek olayların modellendiği bir süreçtir. Simülasyon ile kullanıcılar gerçeğe en yakın olacak şekilde ürünlerin tasarlanmasını sağlayabilir ve çıktının nasıl olacağını anlayabilirler. Simülasyon yazılımı daha çok oyunlarda kullanılan gerçek zamanlı uygulamalardır. Oyunlar dışında birçok endüstriyel alanda da uygulanmaktadır. Endüstriyel alanlarda sorun yaratacak durumlarda; benzetim sayesinde olağan tehlikelerin önceden anlaşılması ve ne tip sonuçlara yol açabileceği anlaşılır. Örneğin; pilotlar, nükleer güç santralinde çalışan operatörler, kimya santrallerinde çalışan operatörler, kontrol panellerin modelleri gibi insan ve araç gereçlerin süreçte neler yaşayacağına ve ne sorunlarla karşılaşılacağına yönelik fiziksel tehlikeler benzetim sayesinde gerçek zamanlı gibi önceden fark edilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Bilgisayar simülasyonu</span>

Bilgisayar simülasyonu bir bilgisayar tarafından Matematiksel modelleme yöntemi ile, gerçek veya fiziksel dünyanın tahmini için modellenmesidir. Bilgisayar simülasyonları seçilmiş olan matematiksel modellerin güvenilirliklerini kontrol edebilmeleri sayesinde, birçok doğal sistemin fizik, astrofizik, iklim bilimi, kimya, biyoloji and üretim, aynı zamanda insan kaynaklı sistemlerinekonomi, psikoloji, sosyal bilimler, sağlık hizmetleri ve mühendislik, matematiksel modellemesinde faydalı bir araç olmuştur. Bir sistemin simülasyonu, o sistemin modelinin çalışmasını temsil eder. Keşif için, yeni teknoloji lere yeni bakış açısı getirmek için ve karmaşık sistemlerin performansını tahmin etmek, analitik çözüm ler bulmak için kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Uçuş simülatörü</span>

Uçuş simülatörü, pilot eğitimi, tasarımı veya diğer amaçlar için uçak uçuşunu ve uçtuğu ortamı yapay olarak yeniden yaratan bir simülatördür. Uçağın nasıl uçtuğunu, uçuş kontrolleri uygulamalarına nasıl tepki verdiklerini, diğer uçak sistemlerinin etkilerini ve hava aracının hava yoğunluğu, türbülans, rüzgar makası, bulut, yağış vb. dış faktörlere nasıl tepki verdiğini gösterir. Uçuş simülasyonu, uçuş eğitimi, uçağın kendisinin tasarımı ve geliştirilmesi, uçak karakteristikleri ve kontrol elleçleme nitelikleri üzerine araştırmalar da dahil olmak üzere çeşitli nedenlerle kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Tren simülasyonu</span>

Bir tren simülasyonu, demiryolu taşımacılığı operasyonlarının bilgisayar tabanlı bir simülasyonudur. Bunlar genellikle, hem ticari eğitmenler olarak uygulanan 3B sanal gerçeklik dünyasını hem de kullanıcının sanal dünyanın içine adım atarak etkileşime girmesini sağlayan oyun modlarına sahip tüketici bilgisayar oyun yazılımını modelleyen büyük ve karmaşık yazılım paketleridir. Yakın görüş modellemesi nedeniyle genellikle hızlı tren simülatörü yazılımı genellikle uçuş simülatörü programlarından çok daha karmaşık ve yazılması ve uygulanması zor bir yazılımdır.

Yarış simülasyonu veya Sim yarışı yakıt kullanımı, araç yol tutuşu, hasar, lastik aşınması, süspansiyon gibi gerçek dünyadaki değişkenlerin ayarlanabildiği ve etkili olduğu araç yarışlarını en doğru şekilde simüle etmeyi amaçlayan yarış uygulaması çeşididir. Bir yarış simülasyonunda başarılı olmak için sürücü araç kullanımının eşik frenlemesi, lastik çekişleri ve yol tutuşu gibi tüm yönlerini ve bunları nasıl kontrol edebileceğini bilmelidir. Bu tarz oyunları arcade yarış oyunlarından ayıran şey bu zorluk seviyesidir. Yarış simülasyonlarında gerçeğe en yakın sürüş hissi yaşamak öncelikli amaç iken arcade oyunlarda bu öncelik yerini hız hissine bırakır.

Laminar Research; Columbia, South Carolina'da bulunan bir yazılım firmasıdır, fizik kanunlarını doğru bir şekilde simüle eden yazılım sunmak amaçlarıdır. Laminar'ın bayrak taşıyıcı ürünleri uçuş simülasyonu X-Plane'dir. Simülasyon; Macintosh, Microsoft Windows ve Linux işletim sistemleri ile tam uyumlu çalışmaktadır. Ayrıca; iPhone, iPad ve Android için mobil versiyonu da bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Ağ simülasyonu</span>

Bilgisayar ağı araştırmalarında, ağ simülasyonu bir yazılım programının gerçek bir ağın davranışını kopyaladığı bir tekniktir. Bu, yönlendiriciler, anahtarlar, düğümler, erişim noktaları, bağlantılar vb. gibi farklı ağ varlıkları arasındaki etkileşimlerin hesaplanmasıyla elde edilir. Çoğu simülatör, durum değişkenlerinin zaman içinde ayrık noktalarda değiştiği sistemlerin modellendiği ayrık olay simülasyonunu kullanır. Ağın ve desteklediği çeşitli uygulama ve hizmetlerin davranışı daha sonra bir test laboratuvarında gözlemlenebilir; ağın/protokollerin farklı koşullar altında nasıl davranacağını değerlendirmek için ortamın çeşitli özellikleri de kontrollü bir şekilde değiştirilebilir.

Ağ trafiği simülasyonu, telekomünikasyon mühendisliğinde bir iletişim ağının verimliliğini ölçmek için kullanılan bir süreçtir.

QualNet Scalable Network Technologies, Inc. tarafından sahip olunan ve sağlanan bir test ve simülasyon aracıdır. Ağ simülasyon yazılımı olarak, fiziksel bir iletişim ağının davranışını taklit eden bir planlama, test ve eğitim aracı olarak işlev görür.