Simülasyon Nedir, Neden Simülasyon Sistemlerine Ihtiyaç Vardır?

Hayattaki gerçek sistemler her daim izlenebilirliği kısa sürede gerçekleşemeyen, uzun süreler ve yüksek maliyetler gerektiren durumlar olduğundan, simülasyon sistemlerine gereklilik duyulur Buradan yola çıkıldığında simülasyon kavramı da oldukça tartı kazanmaktadır Simülasyon, reel sistemlerin bilgisayar destekli programlar ile sanal bir model yaratılıp, sistem kontrollerini ortaya çıkarılan model ile yapılabilmesidir Zinde bir problem çözme tekniği olarak öne çıkan simülasyon, genellikle bakıldığında çoğu alana uygulanabilir olduğu da görülmektedir
Eğer ancak hakiki bir sistemin analizi yapılacaksa, hiç oluşturulmamış yeni bir sistem tasarlanacaksa, belirtilmiş verilerin ölçülmesi ve denetim edilmesi gerekiyorsa, bunu hakiki sistemler üstünde her zaman olabilmek olası olmayabilmektedir İşte bu noktada da, simülasyon en genel geçer model olmaktadır
Sanal bir sistemle hedeflemek pek çok avantajı da beraber getirir:
1) Eğer çalışılacak alanın hakiki bir sistemi yoksa:
Bir sistem hakiki hayatta varlığını gerçekleştirmemiş ve ilk önce tasarımı yapılıp peşinde gerçek hayata entegre edilmesi gerekiyorsa, test yanılma yolunu hakiki sistemleri kurup burada gerçekleştirmek neredeyse imkansızdır Bu koşul ayrıca yüksek maliyet, keza de fazlasıyla risk taşımaktadır Pek fazla seçeneği irdeleyebilmek için bilgisayar destekli bir simülasyon modeli yardımıyla deney gerçekleştirmek bu gibi durumlarda tabiri caizse kaçınılmazdır Ayrıca, irdelenecek alan her daim somut sistemler olmayabilmektedir Soyut sistemlerin de izlenebilirliği ve kontrolü tamamlanmak istenebilir Bu doğrultuda gerçekleştirilecek sistemlerin kontrolü de yeniden sanal prototipler yardımıyla yapılabilecektir
2) Eğer ancak reel sisteme erişmek kolay değilse:
Bilhassa de doğa koşulları söz konusu olduğunda, gerçek sistemler üzerinde niyetlenmek her daim muhtemel değildir Örneğin atmosfer ötesi bir koşul ile ilgili araştırma ve buna yerinde gerçekleştirilmesi planlanan sistemler, benzer şekilde okyanus dibindeki koşullarda yapılması beklenen deneyler hakiki bir sistemde yapılması mümkün değildir Bu nesil durumlarda da yeniden sanal bir sistem oluşturulup, yapılacak deneyler bilgisayar destekli modeller aracılığı ile yapılabilecektir
3) Gerçek bir sistemde deney gerçekleştirmek risk arz ediyorsa:
Bu sorunlar daha çok uçak sistemlerinde ya da ağır sanayi alanında görülür Örneğin, bir uçak pilotu kuram derslerini tamamladı, ama uçuş deneyimine sahip olması gerekiyor Hakiki bir uçağı daha hiç tecrübesi olmayan bir pilot adayına adamak tehlike oluşturabilmektedir Yine aynı şekilde, nükleer santral operatörleri de oluşturacağı işlerinde tecrübe kazanmalıdır Bu tür zamanlarda, göze alınması birazcık şiddet olan ve epeyce riskler taşıyan durumlar olduğundan, öğrenimleri simülatör sistemler üstünde yapılmaktadır
4) Gerçek bir sistemle deney yapmak rahatsız ediciyse:
Mesela, bir kentin otobüs hatları ile ilgili bazı değişiklikler tamamlanmak isteniyor, oysa hangi sistemin daha yerinde olacağına karar verilemiyordur Böyle bir durumda, otobüsleri aralıksız bambaşka bambaşka hatlara sürükleyip deney yapılıp durulursa, bu sosyal yaşamda son derece büyük sorunlara yol açacaktır Böyle bir durumda, bir simülasyon sistemi yardımıyla yapılacak şansın dönmesi kolaylıkla irdelenebilecektir Bu Vesile Ile gerçeğe çok yakın veriler elde edilebilecek, bununla beraber da kullanıcılara hiç hastalık verilmemiş olunacaktır
5) Eğer fakat bir sistemin analitik çözüm tekniği yoksa veya fazla zorsa:
Bir diferansiyel denklem takımları analitik bir çözüme kavuşamadığında veya umma hattı problemleri gibi çok da kolay olmayan durumlarda, simülasyon son derece manâlı olacaktır Simülasyon yani benzetim baştan sona deneyler namına çözüm bulmak daha basit olacaktır
6) Sistem fazla yavaş ya da fazla hızlıysa:
Bir sistemi tahlil etmek her daim dürüst ve yeterli zamanı araştırmacılara verememektedir Örneğin jeoloji ya da astronomik olaylar, devingenliğin reel bir sistem üstünde incelenebilecek kadar etkin bir vakit sunamamaktadır Ara Sıra gözlem ve deney yerine getirmek için fazla uzun süreler, aylar, yıllar atamak gerekirken; ara sıra de yeniden aynı şekilde deneyler için saliseler ve belki de fazla daha kısa süreler geçmek gerekebilir İşte bu şekildeki çok çabuk veya yavaş olduğu durumlarda, simülasyon sıradan bir zaman aralığını sanal sistem incelemelerinde sunabilmektedir Bu Vesile Ile simülasyon sistemi, dağıtılmış varsayımların sınanmasına ihtimal verebilecektir
7) Hakiki sistemlerde deney yapmak idareli olmuyorsa:
Reel bir sistem deney yaparken, tekrar tekrar ekonomik olarak etkin bir bütçe yönetimi yapmak olası değildir Ama bu noktada, simülasyon sayesinde deneyler yapılabilmekte ve çözüm iyice irdelenebilmektedir Böyle bir durumda da ortaya meydana çıkan sonuçlar, katma layık ile maliyeti etkili bir şekilde dengeleyebiliyor mu bu da gözlenmiş olur Eğer ancak, gerçek bir sistem ile çalışmalar yapılacaksa, her daim doğru bir adım yapılamayacağı ve dolayısıyla da hatalı bir çözüm ile birlikte böylece çok riskin ortaya çıkabileceği, bunun akabinde de ekstra hesaba katılamamış öyle çok harcama yapılabileceği de unutulmamalıdır
Kaynakça:
Endüstri Mühendisliği Simülasyon Ders Notları