Sayısal Modellemeler Simülasyonlar ve kullanım alanları
Teknoloji, yazılımlar ve dijital araçlara olan bağlılığımız her geçen gün artmaktadır. Bunun nedenlerinden bazıları:
-Artan hammadde ihtiyaçları,
-Artan nüfus nedeni ile şehir hayatına yaşanan göçler,
-Çevre, iklim ve doğa olaylarının yakın dönemlerde mühendislik yapıları ve sınırlarını zorlaması,
-Savunma ve silah sanayi yatırımların küresel olarak artması,
-Şehirlerde ulaşım ve altyapı ihtiyaçlarının artması,
-Ticaret savaşlarının getirdiği emtia (Altın, Gümüş, Petrol, Doğalgaz, Bakır vb.) malzemelerin üretim, satış, lojstik rekabeti
-Mühendislik sınırlarını ve denklemleri, teorileri zorlarcasına yapılan ve tasarlanan sistemlerin sınanması gerekliliği,
- Dijital olarak üretilen veriler ve bu verilerin optimizasyon, sınıflama ve çözümlerinde karşılaşılan zorluklar,
- Doğal gelişen deprem, sel, heyelan, vb. gibi ekstrem doğa olayları
Simulasyon bazı temel unsurlar (yönetici denklemler ve seçilen parametreler veri seti) ile hakim, analitik ve fiziksel simülasyonları iyi anlayabilen, karmaşık problemleri çözebilen ve tecrübeleri ile karşılaştırma yapabilen kişiler tarafından sıklıkla kullanılmaktadır. Çoğu zamanda mekanik ve bilimselliği en uygun şekilde kullanılır, hatta birçok durumda bilimselliğe de katkı sağlanmıştır.
Bilgisayar simülasyonları bilgisayar çağının başlangıcı ile beraber zaman içinde bilgisayarların gelişimiyle birlikte adım adım büyüdü. İlk büyük boyutlu simülasyonlar ‘’Manhattan Projesi’’nin bir parçasıydı. Bu Nükleer patlama gibi büyük bir olay sürecini modellemek amacıyla yapılmıştı. 12 kürenin birbirileri ile çarpışmasının hangi sonuçlar doğuracağının analitik olarak modellenememesi projenin hayata geçirilmesi konusunda sekteye uğratıyordu. Bilgisayar kullanarak simule etme fikri ile istedikleri sorunun çözümüne kavuştular. Bunu ‘’Monte Karlo’’ simülasyonu adı verilen bir işle yaptılar. Genel olarak düşünülmesi gereken konu ise bir sistemde analitik bir çözüm elde edilemediğinde simülasyon kullanılabilmektedir.
Matematiksel modellemeler ve istatistikle sınırlandırılamayacak karmaşık sistemler, yazılımlar vasıtasıyla optimum bir model olarak oluşturulur ve model günlük hayat sonuçları ile uyumlu hale getirilirse pek çok avantajı vardır. Bu avantajlardan bazıları:
- Sistemde hata olan yerlerin önceden görülerek müdahale ile düzeltilmesi
- Lojistik – tedarik – dağıtım zincirleri dizaynlarında zayıf veya kuvvetli yerleri saptayıp optimizasyonu test etmek,
- Sinyalizasyon sistemlerinde trafik ışığı bekleme sürelerinin ayarlanması amacıyla kullanılan matematiksel modelleme yöntemi,
- Otomotiv bileşenlerinin tasarımını optimize etmek,
- Karmaşık sistemlerin düzenlenerek,
- Enerji endüstrisi, santraller, rüzgâr türbinleri ve güneş panelleri gibi enerji sistemlerinin tasarımını ve performansını optimize etmek,
- Ekonomi ve Finans alanında karlılık optimizasyonlarında,
- Meteorolojik olaylar tahmininde,
- İnşaat mühendisliği, Havacılık, Mekanik, Madencilik, Nükleer Bilimler, Biyomekanik ve diğer mühendislik disiplinlerinde modelleme, optimizasyon vb. işlerde,
- İsraf ve Enflasyonun önüne geçmek. İsraf ve enflasyonu kısaca tanımlanacak olursa: İsraf kaynakların bir yere fazla yığılarak heba edilmesi, enflasyon ise kaynakların azlığı nedeni ile malzemelere fazla rağbet sonucu meydana gelen anormal fiyat artışları olarak tanımlanabilir.
Bilgisayar programları ve yazılımlar literatür bilgileri ve vakalar ile yazılımcılar ve tecrübeli mühendislerle bilgisayar programlarına tanıtarak “paket program” oluşturulmaktadır. Ürün olarak elde edilen “sayısal modellemeler” çalışmalarda ilgilenilen, sınırlanan ve tanımlanan geometri bölgesini yönetici denklemler ile bir dizi veriler girilerek programdan sonuçlar elde edilmesidir. Henüz olay gerçekleşmeden sınanabilir. Yani “teknik tasavvur” yapılmasına olanak sağlar. Doğal olaylar ile yazılımlardan çıkan sonuçları birbirlerine uyumlu hale getirerek binlerce senaryodan en uygun durumun tecrübeli kişilerce “karar” olarak verilmesi günümüz problemlerin çözümünde sıklıkla kullanılan yöntemlerdir.
Türkçe karakter kullanılmayan ve büyük harflerle yazılmış yorumlar onaylanmamaktadır.