Een computersimulatie is een simulatie waarbij een deel van de werkelijkheid nagebootst met een model in een computerprogramma. De modellen kunnen veel verschillende aspecten van het dagelijks leven representeren:
- Weersvoorspellingen worden gemaakt met behulp van een simulatie van de atmosfeer.
- Vloeistofstromen en warmtestromen in het algemeen worden gesimuleerd door finite element analysis.
- Sterkteberekeningen in een mechanisch ontwerp
- Botssimulaties voor de automobielindustrie
- In de scheikunde worden computersimulaties gebruikt in de moleculaire mechanica en moleculaire dynamica om eigenschappen van moleculen te voorspellen.
- In de opleiding van piloten worden computersimulaties gebruikt om te leren omgaan met een bepaald vliegtuig of met een bepaalde situatie.
- In de astrofysica worden simulaties gemaakt van veel-deeltjes modellen.
- In de procesindustrie worden computersimulaties gebruikt om processen en stromen te optimaliseren.
Een voorbeeld van een computersimulatie in de procesindustrie is een raffinaderij. Deze raffinaderijsimulatie geeft de mogelijkheid na te gaan: - wat de verschillende productiestromen (eindproducten) zullen zijn voor een bepaalde aardoliesoort (beginproduct)
- een aardoliesoort te kiezen die het best geschikt is voor de gesimuleerde raffinaderij (maximum financiêle opbrengst)
- hoe operators van de raffinaderij moeten reageren op noodtoestanden, met de mogelijkheid computeroperators van de raffinaderij noodtoestanden te laten inoefenen, zonder de echte raffinaderijoperatie te verstoren
Een computersimulatie wordt steeds bijgewerkt aan de hand van de waarnemingen van het nagebootste systeem die verschillen van de waarnemingen van de computersimulatie. Een computersimulatie is een logisch - wiskundig model, dat de wetten van de natuurkunde, scheikunde en andere exacte wetenschappen die van toepassing zijn op het nagebootste model zo nauwkeurig mogelijk tracht te analyseren en na te bootsen.
Voor sommige simulaties zal de werking nagebootst worden met eenzelfde tijdsverloop. Andere modellen zullen een versneld of vertraagd verloop van de werkelijkheid laten zien om het resutaat van trage en langdurende processen te kunnen voorspellen.
Door deze theoretische beschrijvingen (vaak in de vorm van vergelijkingen en wetten) in een bepaalde computeromgeving in te voeren kan een systeem nagebootst worden op een computer.
Grofweg zijn er drie computersimulatie-omgevingen aan te geven: vakspecifieke simulaties, blokgeoriënteerde simulaties en object-georiënteerde simulaties.
Andere mogelijkheden van een computersimulator:
- pilotenopleidingen: vliegtuigsimulators
- nabootsing van menselijke gedragingen. Hierdoor kan bijvoorbeeld nagegaan worden hoe mensen zich gedragen bij een noodtoestand. een praktisch resultaat is bijvoorbeeld de plaatsing van 'drukmuren' voor uitgangen bij massamanifestaties, om het dooddrukken van mensen tijdens de vlucht naar een smalle uitgang te voorkomen.
