Simülasyon, Latince “simulare” (similar) kelimesinden türemiştir. Simülasyon, fiziksel dünyanın nasıl çalıştığını saptamak için bir model oluşturularak mantık ve kurallar çerçevesinde modelde yer alan değerlerin belirli yönetimsel denklemler yardımı ile sonuçlar elde etmektir. Simülasyon çalışmaları analitik çözümler ve fiziksel simülasyonlarla birlikte bir problemi bütünsel olarak ele almamızı sağlayabilmektedir. Küreselleşme ve globalleşme ile kaynakların sınırlı olması mühendislik ve diğer bilim dallarında çalışan insanların için ülkede ve şehirlerde ulaşım, temiz su, enerji, arz problemlerini maalesef daha karmaşık ve zor hale getirdi. Sayısal analizler yardımı ile gözlenen bazı fiziksel davranışları modelleyerek bazı problemlerin açıklanılmasına yardımcı olabilmektedir.

Simulasyon ve sayısal modelleme çalışmaları ile:

• Sistem prototipleri yazılımlar üzerinden sınanabilir.
• Bugün var olan ve yarın var olabilecek işler hakkında bilgi sağlanabilir.
• Birleştirilmiş analizler (iki veya daha fazla fiziksel olgunun birbirleri üzerindeki etkilerini dikkate alan analizler) yapılabilir.
• Sayısal model sonuçlarının hassasiyet analizleri yapılabilmektedir.
• Dijital ikiz oluşturulabilir.
• İsraf ve Enflasyonun önüne geçilebilir. İsraf ve enflasyon kısaca tanımlanacak olursa: İsraf kaynakların bir yere fazla yığılarak heba edilmesi, enflasyon ise kaynakların azlığı nedeni ile ürünlere fazla rağbet sonucu meydana gelen anormal fiyat artışları olarak tanımlanabilir.

Örnek olarak otoyol boyunca trafik akışının analiz edilmeye çalışıldığını düşünülebilir. Bunu yapmanın yollarından birisi her aracın ve değişken parametrelerin tanımlanarak modellendiği bir simülasyon denemektir. Alternatif olarak, trafiği akışkanlar mekaniği gibi bir akış olarak düşünebilir. Trafik akışındaki değişimler diferansiyel denklemlerle tanımlanabilir. Bu bir model olarak kurup çözülebilir. Model çözümlenince:

• Hassasiyet analizleri ile problemli ve müdahale edilmesi gereken yerler bulunabilir.
• Sistemin hangi bölümünün iyi çalıştığı saptanabilir.
• Kaydedilen verilerle iyi örnekler ve kötü örnekler veri tabanı oluşturulabilir.

Sayısal modellemeler, sonlu elemanlar yöntemleri, ve simülasyon gibi araçlar bugün basit bir sistemi çalıştırmak için bile günümüzde neredeyse kontrol sistemleri için fiili tasarım tekniği haline gelmiştir. Ancak problemlerin, hangi metodolojilerle hangi araçlar vasıtasıyla ve hangi yöntemlerle çözülmesi veri tabanının oluşturulmasından, model sonuçlarının analizinin yapıp yorumlanmasına kadar mühendislik ve bilimsellik vahasında tecrübeli ve uzman kişiler tarafından yapılabilmesi mümkün olabilmektedir. Modellemelerde bazen yollar uzamakta, gereksiz araçlarla zaman ve para kaybedilebilmektedir. Hatta yanlış analiz sonuçları bazen yanıltıcı sonuçlara götürebilmektedir. Uzman kişiler doğru araçlar ve doğru metodolojiler kullanılmalı ve analizlerin çözümünde kolaylık sağlanmalı ve yanlış anlaşılmaların önüne geçilmesi hususunda katkı sunmalıdır.

Modelleme bazlı tasarımlar günümüzde vazgeçilemez durumdadır. Yüz milyonlarca dolarlık sistemler ve sistemi kullanacak insanlar ilk seferlerinde kullanılmak için riske atılamazlar. Simülasyonun diğer faydası ise karşılaşılacak aksiyonlar, senaryolar, anormal durumlar önceden düşünülerek başarılı modellemeler, teknik tasavvur ve sınamalarla birlikte ekonomik olarak da en başarılı modelin oluşturulabilmesi nedeni ile simulasyon teknikleri kullanılmaktadır.