Kontinuierliche Simulation
- Kontinuierliche Simulation
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Kontinuierliche Simulation ist das Experimentieren mit kontinuierlichen Modellen. Im Unterschied zur diskreten Simulation werden bei der kontinuierlichen Simulation pro Zeitintervall unendlich viele Zustandsveränderungen betrachtet. Die Kombination aus kontinuierlicher und diskreter Simulation bezeichnet man als hybride Simulation.
Bei der Durchführung von Simulationen mittels eines Computers werden die Differentialgleichungen des Modells mittels numerischer Integration gelöst.
Geschichte
Die Lösung von Differentialgleichungssystemen beschäftigt Mathematiker seit dem 17. Jahrhundert. Ein erster Simulationsansatz entstand zwischen 1950 und 1960 unter dem Namen System Dynamics, in den 70ern entstand die Sprache DYNAMO zum Erstellen solcher Modelle. Seit 1996 wird an der Sprache Modelica gearbeitet, die es ermöglicht, unabhängig von einem konkreten Simulationssystem, kontinuierliche Modelle zu beschreiben.
Anwendungsgebiete
z. B.
- Biologie (siehe auch Systembiologie)
- Chemie
- Elektronik
- Mechanik
- Sozialwissenschaften
- u.v.m.
Grenzen
- Die Lösung von Differentialgleichungssystemen erfordert immer eine Abwägung zwischen der zu wählenden Schrittweite und der Ordnung des verwendeten Simulationsalgorithmuses.
- Die Berechnungsgenauigkeit kann durch die Verwendung von Gleitkommaoperationen maßgeblich beeinflusst werden.
Literatur
- F.E. Cellier: Continuous system modeling. Springer-Verlag, New York, 1991. ISBN 0-387-97502-0
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