توصیف مستند سازی.
مستندسازی، تهیه مجموعه اسناد و مدارکی است که سیر تکوین و تحقق یک فعالیت از شروع تا خاتمه آن و چگونگی بهرهبرداری و نگهداری را، با تحلیل و ارزیابی مربوطه نشان میدهد. در واقع، مستندسازی ابزاری است که امکان استفاده و به کارگیری از تجربیات فردی و گروهی را فراهم میسازد.
مستندسازی دانش و ایجاد شرایط مناسب در ترویج به موقع آن در جامعه، به طوری که تصمیم مناسبی گرفته شود حائز اهمیت است. این همان برقراری ارتباط بین علم و جامعه است. یعنی ایجاد بستری مناسب در ترویج دانش و در معرض استفاده قرار دادن برای جامعه علمی است.
مستندسازی کلید مدیریت دانش محسوب میگردد و شامل فرآیند شناسایی، گردآوری، و در دسترس عموم قرار دادن سوابق با اسناد موجود از قبیل مکاتبات، فایلهای کامپیوتری، تصاویر و ... میباشد که دارای ارزش تاریخی نیز میباشند. مستندسازی همچنین میتواند اشاره به خود سوابق، اوراق، عکسها و ... داشته باشد . ممکن است مستندسازی مستلزم خلق اسناد جدید جهت تهیه متن برای موارد موجود با پر کردن خلأهای موجود در سوابق تاریخی موجود باشد.
مستند سازی (Documentation) یک فرآیند کاملا تخصصی از گردآوری، سازماندهی، دسته بندی، بازیابی، ذخیره و ارائه مطالب در یک قالب استاندارد، منسجم و یکپارچه است. فرآیند مستندسازی ممکن است گردآوری و سازماندهی اسناد موجود در یک مقاله، کتاب، پلتفرم آنلاین مانند وبسایت، CD، نوار صوتی و رسانههای اجتماعی و ارتباط جمعی را شامل شود. قطعا به عنوان مخاطب با واژه مستندسازی در سینما و تلویزیون آشنایی دارید. در این فرآیند شخص مستندساز یا Documentalist سعی میکند با جمعآوری تمامی اسناد موجود در یک زمینه یا موضوع خاص اقدام به تهیه یک فیلم مستند نماید.
برای مثال فرض کنید یک کارگردان قصد دارد در مورد حادثه پلاسکو اقدام به مستند سازی کند. در این فرآیند نیاز است که تمامی اسناد موجود اعم از فایلهای تصویری، فایلهای صوتی، گزارشات رادیو و تلویزیون، گزارشات مردمی، فیلمهای گرفته شده توسط حضار و تمامی اسناد و مدارک مرتبط به موضوع تا جای ممکن جمع آوری، سازماندهی و دسته بندی شده و در قالب یک گزارش جامع که همان فیلم مستند است به مخاطبان ارائه شود. مشابه این فرآیند در جامعه علمی و آکادمیک نیز طی میشود و شخص مستند ساز با توجه به موضوع پروژه اقدام به مستند سازی مینماید.
از جمله این موارد میتوان به مستندات سازمانی، اسناد فیزیکی، سوابق حقوقی، سوابق صنعتی، سوابق تولید و فروش و تمامی این موارد اشاره کرد. همانطور که پیشتر بیان کردیم کار مستندسازی یک کار تخصصی بوده و شخص مستندساز یا Documentalist یک متخصص محسوب میشود. ممکن است در ظاهر کار گردآوری، سازماندهی و دسته بندی یک فرآیند دشوار و پیچیده به نظر نرسد اما باید توجه داشته باشید که علاوه بر این موارد شخص مستند ساز باید به حدی در حوزه مورد نظر تخصص داشته باشد که بتواند اسناد اصل را از ساختگی و نادرست تشخیص دهد. چرا که در صورت گنجاندن اسناد جعلی و ساختگی در پروژه نهایی، کل کار دچار مشکل شده و اعتبار خود را از دست خواهد داد.
علاوه بر تخصص در شناسایی اسناد نیاز است که مستندساز به موضوع پروژه علاقهمند باشد چرا که فرآیند گردآوری مدارک و اسناد یک فرآیند بسیار طولانی، پیچیده و زمان بر است و نیاز به صبر و حوصله زیادی دارد و در صورتی که شخص Documentalist به آن علاقه ای نداشته باشد، قطعا نتیجه کار دچار نقصان خواهد بود.
با گذشت زمان که کسب و کار شما بزرگتر میشود، مشتریان شما بیشتر شده، فرآیندهای جدیدی شکل گرفته و پیچیدگی کار شما افزایش خواهد یافت. یکی از راههای کنترل و مدیریت صحیح فرآیند های سازمانی، مستند سازی است. فرآیند مستند سازی به کسب و کار شما کمک میکند که به 5 هدف کلیدی دست پیدا کنید:
کمک به بهبود فرآیندهای سازمانی: به واسطه فرآیند مستندسازی میتوانید کلیه فرآیندهای سازمانی اعم از تولید، بازاریابی، ارتباط با مشتری، فروش و غیره را به شکل مستند و ملموس درآورده و از نقاط منفی و ضعف هر یک از آنها آگاه شد. به وسیله مستندسازی مدیران میتوانند تصمیم بگیرند کدامیک از فرآیندهای سازمانی نیاز به اصلاح داشته و کدامیک باید حذف شوند.
کمک به آموزش کارکنان جدید: مستند سازی فرآیندهای سازمانی این امکان را به مدیران میدهد تا بتوانند نیروهای جدید و تازه استخدام شده را براحتی آموزش دهند و آنها را با مسئولیتهای سازمانیشان آشنا کنند. وجود مستندات سازمانی میتواند برای کارکنان با تجربه نیز مفید بوده و به آنها کمک کند مسئولیتها و فعالیتهای اجرایی خودشان را به صورت مستمر چک کنند.
محافظت از دانش سازمانی: گردآوری، سازماندهی و ثبت فرآیندهای سازمانی به مدیران شرکتها کمک میکند تا دانش سازمانی خودشان را حفظ کرده و به نسلهای بعدی و افراد جدیدی که وارد سازمان میشوند، انتقال دهد. فرض کنید تنها تعداد اندکی از افراد در سازمان به روندهای اصلی تسلط داشته و بعد از ترککار و یا بازنشستگی ممکن است شرکت با مشکلات اساسی روبرو شود. اما وجود یک مستندساز در سازمان کمک میکند تا افراد جدید این میراث ارزشمند را به ارث برده و با ورود و یا خروج یک نفر سیستم مختل نشود.
کاهش ریسک و ثبات در عمل: وجود یک مستندساز درسازمان موجب کاهش ریسک کوتاه، میان و بلند مدت در سازمان شده و با فراهم آوردن مستندات عملیاتی طی دورههای مختلف امکان مدیریت بهتر ریسک و بحران را فراهم میکند. مدیران سازمان میتوانند به واسطه مستندات موجود برنامههای عملیاتی و پیشگیرانه برای مواجهه با بحران تهیه و تدوین نمایند.
به طور کلی در فرآیند مستندسازی سه فرد در راس امور قرار دارند که هر یک از کلان تا خرد یک وظیفه مشخص در قبال فرآیند مستند سازی (Documentation) خواهد داشت. اولین فرد مدیر فرآیند یا Process owner است. نقش اصلی این فرد در سازمان تعریف فرآیندها، چشمانداز، ماموریت و استراتژیهای مستندسازی است.
از طرف دیگر شخص Process owner میبایست به صورت مداوم بر روندهای گزارش دهی و آماده سازی نظارت کرده و برنامههای لازم و استانداردهای مستندسازی را تهیه و تدوین نماید. شخص بعدی که در رتبه پایینتری قرار میگیرد مسئول مستندسازی یا Documentation Custodian است که وظیفه بررسی اعتبار و صحت مدارک و مستندات را دارد و به صورت مداوم مدارک موجود را مورد بررسی قرار داده و از به روز بودن آنها اطمینان حاصل میکند.
شخص مستند ساز مسئولیت دارد تمامی مدارک را در دسترس اشخاص مسئول و درگیر در پروژه قرار دهد و همچنین وظیفه ذخیره و یا حذف برخی از مدارک بر عهده وی قرار دارد. در نهایت آخرین شخص در ارتباط با فرآیند مستندسازی، نویسنده فنی یا Technicl writer است. این شخص وظیفه دارد مدارک ارائه شده توسط Documantation Custodian را سازماندهی کرده و مستندات سازمانی را تهیه کند. وظیفه نگارش، ویرایش، تغییر و یا استاندارد سازی مستندات بر عهده این شخص بوده و میبایست پوشش کامل و دقیقی از مستندات ارائه نماید. به طور کلی مراحل مستندسازی را میتوان به 7 بخش تقسیم کرد که عبارتند از :
شناخت فرآیند: اولین و مهمترین بخش در مستند سازی شناخت مراحل مربوط به پروژهای است که قصد دارید مستندات و مدارک لازم را در مورد آن گردآوری نمایید. قبل از اینکه اقدام به گردآوری مطالب کنید باید چشم انداز، ماموریت و برنامه عملیاتی برای گردآوری و سازماندهی دادهها را تهیه و تدوین نمایید.
اهداف مستندسازی: قبل از مستند سازی باید هدف خودتان از گردآوری و سازماندهی دادهها را مشخص کنید. برای مثال قصد دارید خروجی کار جنبه حفظ منابع برای دورههای بعدی در سازمان را داشته باشد و یا میخواهید برای مدیران جنبه سیاست گذاری و تصمیم گیری پیدا کند. چرا که با توجه به اهداف تعیین شده، حجم کاری، مدت زمان و نوع منابع مورد نظر تغییر خواهد کرد.
محدوده و چارچوب مستندسازی: قبل از شروع فرآیند مستندسازی مشخص کنید که نقطه شروع و پایان گردآوری و سازماندهی مستندات کجاست و معیار اندازه گیریتان برای خوب و یا بد انجام شدن فرآیند مستند سازی چیست و چطور متوجه میشوید که فرآیند را به درستی و دقت انجام دادهاید.
خروجی فرآیند مستندسازی: مشخص کنید که به چه نتایجی میخواهید دست پیدا کنید. همواره باید یک تصویر کلی از فرآیندهای مستند سازی در ذهن داشته باشید و بدانید قصد انجام چه کارهایی را دارید و در صورت انجام چه نتایج احتمالی بوجود خواهد آمد.
ورودیهای فرآیند مستندسازی: یک چک لیست از کلیه منابع و مستنداتی که باید در فرآیند پروژه بگنجانید را به مدیران و مسئولان هماهنگی ارائه نمایید. توجهداشتهباشید که دستیابی به منابع و ورودیهای فرآیند مستندسازی بسیار زمان بر، هزینه بر و دشوار است و میبایست یک چک لیست از اسناد مورد نیاز را تهیه و به تصمیمگیرندگان ارائه کنید.
مشخص کردن افراد مشارکتکننده: نقش هر فرد در فرآیند مستندسازی را مشخص کرده و فرآیند تقسیم مسئولیتها را انجام دهید. در این فرآیند حتی میتوانید اشخاصی که از آنها به عنوان رفرنس استفاده میکنید را مشخص کرده و یک برنامه دقیق برای گردآوری دادهها و نظرسنجی از این افراد مشخص نمایید.
کنترل، اندازهگیری و بازبینی: قبل از پیادهسازی برنامه و شروع مستند سازی، نقاط پر خطر و ریسکی را در برنامهتان مشخص کرده و اقدامات لازم را برای آنها پیشبینی کنید. یک سیستم اندازهگیری روند پیشرفت پروژه تعریف کرده و به آن پایبند باشید چرا که در صورت عدم پایبندی به برنامه، قطعا مشکلات جدی در فرآیند مستند سازی بروز خواهد کرد. در نهایت توصیه میشود قبل از تحویل پروژه، ابعاد مختلف آن را بررسی و بازبینی کرده و اشتباهات احتمالی را اصلاح کنید.
مستند سازی (Documentation) - پایان نامه ارشد و رساله دکتری - عنوان تحقیق تکراری است!
شبیه سازی چیست؟.
شبیه سازی (Simulation) فرآیند تقلید یا همگونسازی شرایط اجرایی یک سیستم یا پروژه در محیط کنترل شده است. مفهوم شبیه سازی در بسیاری از زمینه ها از قبیل تکنولوژی، بهینهسازی، ایمنیمهندسی، تست کردن سیستمهای امنیتی، آموزش و بازیهای آنلاین مورد استفاده قرار میگیرد. یکی از رایج ترین نمونههای شبیه سازی (Simulation) در رشته کامپیوتر انجام میشود که شخص پژوهشگر پس از طراحی یک مدل آن را در محیط سیستم اجرا کرده و شبیه سازی مینماید. حتی در رشتههای علوم اجتماعی و یا اقتصاد نیز مدلهای علمی طراحی شده توسط محققان در محیط کنترل شده تست شده و نتایج آن در واقعیت تعمیم داده میشود.
یکی از نکات کلیدی در شبیهسازی (Simulation) این است که شخص محقق در زمان طراحی سیستم میبایست به دادههای موثق و صحیحی دسترسی داشتهباشد چرا که نقص در دادهها موجب نقصان در سیستم شده و شبیه سازی آن نتایج اشتباهی را ارائه خواهد کرد. دومین نکته در شبیه سازی سیستمها، خصوصا در رشتههای مانند کامپیوتر، سادهسازی تقریبها و فرضیهها (Approximation and Assumption) است. فرآیندها و پروتکلهای اعتبارسنجی و روایی یک مدل در حال حاضر تبدیل به یک رشته دانشگاهی شده است که دانشجویان در آن با چگونگی اصلاح، تعدیل، اشکال یابی و توسعه مدلهای شبیه سازی شده خصوصا در رشتههای علوم کامپیوتری آشنا میشوند.
به طور کلی در ابتدا فرآیند شبیه سازی کاملا مستقل از رشتهها و علوم دانشگاهی توسعه پیدا کرده و در زمینههای مختلف علمی و صنعتی به گستردگی مورد استفاده قرار میگرفت. اما در قرن بیستم با توسعه بیشتر سیستمهای کامپیوتری، مطالعات تئوری سیستمها و سایبرنتیک (Cybernetics) میزان توجهات به این حوزه افزایش یافته و مفهوم شبیه سازی بسیار تخصصیتر شد. در همین راستا چندین مفهوم متمایز از شبیه سازی به وجود آمد که عبارتند از :
شبیهسازی فیزیکی (Physical Simulation): شبیه سازی فیزیکی به معنای ایجاد شرایط و مکانیزمهای آزمایشگاهی کاملا منطبق بر شرایط خارج و محیط واقعی است. در فرآیند شبیه سازی فیزیکی سعی میشود نمونه طراحی شده با مواد اولیه مشابه نمونه اصلی تست و بررسی شود. ویژگیها و مشخصات این مواد در نمونه شبیه سازی شده دقیقا مشابه محصول نهایی است که به دست مصرف کننده یا مشتری میرسد. با توجه به ظرفیت سیستم شبیه ساز، نتایج بدست آمده از این شبیه سازی بسیار کاربردی بوده و به صورت مستقیم میتوان در خط تولید و یا طراحی محصول مورد استفاده قرار داد.
شبیهسازی فعالانه (Interactive Simulation): نوعی از شبیهسازی فیزیکی است که با مداخله انسان در فرآیند شبیهسازی همراه است و به نوعی تعامل بین انسان و هوش مصنوعی محسوب میشود. از جمله شبیه سازهای فعالانه میتوان به شبیه ساز پرواز (Flight Simulator) و شبیه ساز رانندگی (Driving Simulator) اشاره کرد. این نوع از سیستمهای شبیه ساز که برای تعامل انسان و هوش مصنوعی یک پلتفرم ارتباطی با کاربری آسان را فراهم میکند اصطلاحا VIS میگویند.
شبیهسازی مداوم (Continiuous Simultion): شبیه سازی مداوم نوعی از فرآیند شبیهسازی است که به صورت دورهای و طی مدت زمانهای مشخص اقدام به بررسی و تست مدل طراحی شده کرده و خروجیها را در یک بازه زمانی ارائه مینماید. یکی از پیچیدهترین انواع شبیه سازی مربوط به مدلهای Continiuous Simultion است که در آن محقق فرمولهای ریاضی بسیار گستردهای را در سیستم تعریف میکند تا مدل در وضعیتها و شرایط مختلف و متفاوت در بازههای زمانی مشخص تست و بررسی شود. برای مثال مدار الکتریکی را در نظر بگیرید که سریهای متفاوتی از مقاومت، خازن، ترانزیستور و اتصالات را در خود جای دادهاست و یک سیستم شبیه ساز قصد دارد بهینهترین و مناسبترین حالت برای جای گذاری و اتصالات در مدار بیابد. بررسی حالتهای مختلف و محاسبه نقطه بهینه هر مورد نیاز به فرمولهای بسیار زیادی دارد که تنها در شبیه سازی مداوم قابل انجام است.
شبیهسازی رویداد گسسته (Discrete-event Simulation): شبیه سازی رویداد گسسته برای مشخص کردن عملکرد سیستم در زمانهای حساس، یک رویداد مشخص یا بحران مورد استفاده قرار میگیرد و معمولا نتایج بین این زمانها از یافتههای تحقیق حذف میشود. یکی از سادهترین مثالها برای شبیه سازی رویداد گسسته، تست عملکرد یک خودرو در زمان شروع به حرکت یا در زمان توقف است و نتایج مربوط به شبیه ساز در بین این دو نقطه مورد بررسی قرار نخواهد گرفت.
شبیهسازی استوکستیک (Stochastic Simulation): نوعی از شبیه سازی است که در آن یک متغیر یا فرآیند در مدل به صورت تصادفی از طریق تکنیک مونته کارلو (Monte Carlo) به طور مداوم تغییر میکند. با توجه به اینکه شرایط کلی شبیه سازی تغییری نمیکند اما به دلیل تغییر فاکتورهای موجود در مدل ممکن است نتایج با هم تفاوت چشمگیری داشته باشند. یکی از نمونههای رایج شبیه سازی استوکستیک استفاده از مدلهای مختلف بهینه سازی توربین های بادی و انرژی است. در این فرآیند متغیرهای مختلف محیطی و فیزیکی در مدل به صورت تصادفی تغییر کرده و نتایج ثبت میشود. در شرایط شبیهسازی استوکستیک ممکن است نتایج یک تحقیق با تحقیق دیگر بسته به شرایط فرموله کردن مدل متفاوت باشد.
شبیهسازی قطعی (Deterministic Simulation): نوعی از شبیه سازی است که فاکتورهای درون مدل توسط الگوریتمهای ثابت و قطعی طراحی شده و نتایج یکسانی از تحقیقات حاصل خواهد شد. این نوع از شبیه سازی شامل فرمولهای ثابتی میشود که فرآیندهای واقعی را تخمین شده و تفسیر نتایج آن بسیار ساده تر از شبیه سازی استوکستیک است.
شبیهسازی هایبرید (Hybrid Simulation): شبیهسازی هایبرید ترکیبی از Continiuous Simultion و Discrete-event Simulation است. در این فرآیند نتایج بدست آمده از هر دو شبیه سازی را به صورت عددی ترکیب کرده و خروجیهایی با کمترین میزان اختلاف را بر میگزینند. شبیه سازی هایبرید یک تکنیک قدرتمند تست دینامیک برای سیستمهای ساختاری (Structural System) است. این نوع از شبیهسازی برای سیستمهای ساختاری استفاده میشود که بسیار بزرگ یا بسیار پیچیده هستند مانند ساختمانهای بسیار بلند یا پلهای بسیار بزرگ و پیچیده.
شبیهسازی مستقل (Stand alone Simulation): نوعی از شبیه سازی است که تنها در یک ایستگاه کاری انجام شده و فرآیند انجام آن نسبت به سایر انواع شبیهسازی ساده تر است. برای مثال فرض کنید یک مدل شبیه سازی شده را در محیط نرم افزار Choice Simulator اجرا کردهاید و قصد دارید یک کپی از آن را در اختیار مشتریان و یا تعدادی از مخاطبان قراردهید تا بدین وسیله تجربه کاربری آنها را مورد ارزیابی قراردهید. در این روش شما یک شبیهسازی مستقل به وجود آوردهاید که نتایج آن منحصر به فرد و بسیار کاربردی خواهد بود.
شبیهسازی توزیع شده (Distributed Simulation): نوعی از شبیهسازی است که در آن یک مدل را برای اجرا به چند مدل کوچکتر با مقیاس جزئیتر تقسیم میکنند و یا چند مدل کوچک را ترکیب کرده و یک مدل با مقیاس بزرگ برای بررسی ایجاد میکنند. از مهمترین مزایای شبیه سازی توزیع شده افزایش سرعت عملکرد سیستم، امکان استفاده چندباره، شخصی سازی اطلاعات و ثبات در عملکرد سیستم است.
شبیهسازی موازی (Parallel Simulation): این نوع از شبیه سازی به نوعی زمینه اعتبار سنجی مدل را فراهم کرده و در برگیرنده چندین اجرای همزمان مدل در سیستم است. چنانچه نتایج و خروجی های حاصل از شبیه سازی در حداقل دو سیتم یکسان باشند می توان از اعتبار مدل شبیه سازی شده اطمینان داشت.
شبیهسازی در محیط کامپیوتر یکی از رایجترین انواع مدل سازی است که به بررسی موقعیتها و فرضیات در محیط نرم افزار پرداخته و خروجی آن را در قالب یک پلتفرم آنلاین یا برنامه قابل اجرا ارائه مینماید. در حال حاضر مدلسازی یا شبیهسازی کامپیوتری نه تنها در رشته کامپیوتر بلکه در رشتههای علوم انسانی، علوم اجتماعی، شیمی، فیزیک، زیست شناسی و بسیاری از رشتههای دانشگاهی کاربرد داشته و مورد استفاده محققان بسیاری قرار میگیرد. البته برای اینکه مفهوم شبیهسازی و مدلسازی در محیط کامپیوتری را برای شما واضح تر کنیم باید به یک نکته مشخص در این زمینه اشاره کنیم.
مدلسازی کامپیوتری شامل تمامی الگوریتمها، فرمولها و تکنیک های ریاضی است که در یک سیستم تعریف میشود تا رفتار آن را مشخص کنیم. اما شبیهسازی بررسی عملکرد سیستم در محیط واقعی است و تمامی این فرمول ها و الگوریتم ها در سیستمی است که شما قصد آزمایش و بررسی آن در محیط آزمایشگاه را دارید. از جمله کاربردهای مهم شبیهسازی در محیط کامپیوتری می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- شبیهسازی عملیات و فرآیندهای اجرایی در محیط فرودگاهها به منظور بررسی امنیت، کیفیت و بهرهوری در فرآیند، ارزیابی ظرفیتها و مشخص کردن نقاط ضعف و قوت سیستمهای فرودگاهی.
- شبیهسازی عملیاتهای تولیدی و صنعتی در شرکتهای بزرگ به منظور یافتن نقاط بهینه تولید، انبارداری، فروش و ترابری. برای مثال پیش از راهاندازی یک خط تولید جدید میتوان به واسطه هوشمصنوعی و شبیهسازی کامپیوتری میزان بهرهوری، تولید و حوادث احتمالی را مورد ارزیابی و بررسی قرار داد.
- شبیهسازی وضعیت ترافیک و حمل و نقل در بزرگراههای کشور در زمان راه اندازی یک مسیر جدید و یا کنترل ترافیک در مسیرهای کنونی.
- شبیهسازی ارتباطات تلفنی و ظرفیت تماسهای ورودی و خروجی در یک مسیر مخابراتی مشخص پیش از اجرای آن در سطح کلان. بسیاری از پروژههای مخابراتی در کشور پیش از اجرا توسط مهندسان شبیه سازی و امکان سنجی می شوند.
- شبیهسازی انبار و نگهداری کالا در گمرکات کشوری به منظور ظرفیت سنجی و پیشبینی رشد در سطح بارگیریهای بندری و میزان صادرات و واردات کالاها در کشور.
ابزارهای شبیه سازی - نمونه پروژه های شبیه سازی - Matlab - AUTOCAD
شبیه سازی.
شبیه سازی روشی است که به وسیله ی آن یک تجربه ی مصنوعی یا فرعی ایجاد می شود که فراگیر را در فعالیتی درگیر می سازد که شرایط زندگی واقعی را بدون پیامدهای خطرناک یک موقعیت واقعی منعکس می سازد. در واقع شبیه سازی تقلید کردن یا مشابه سازی یک نظام واقعی است، به طوری که ما بتوانیم آن را جستجو کنیم، تجربیاتی را در آن انجام دهیم و قبل از اجرا کردن، آن را در جهان واقعی، درک کنیم.
در واقع شبیه سازی تقلیدی از یک سیستم یا یک پدیده طبیعی در محدوده آزمایشگاه و محیط آزمایشی است. شبیه سازی در واقع تقلید از یک نظام واقعی زندگی است، به طوری که ما در آن می توانیم جست و جو کرده و تجربیاتی به دست آوریم و قبل از اجرا کردن آن در جهان واقعی، آن را درک کرده و از ابعاد مختلف مورد تحلیل قرار دهیم.
شبیه سازی نمادی از کاربرد اصول «سایبرنتیک یا علم فرمانشی» است. بر اساس این علم، انسان یک نظام کنترلی است که یک دوره فعالیت را انجام می دهد در مرحله ی بعد همان فعالیت را اصلاح نموده و جهت می دهد. این رشته به عنوان مطالعه ی تطبیقی مکانیسم کنترل انسان (یا زیست شناختی) و نظام های الکترو مکانیکی نظیر رایانه توصیف می شود. با قیاس بین انسان و ماشین، فراگیر را به عنوان نظام بازخوردی خود تنظیم مفهوم سازی می کنند. به عبارتی یادگیری بر اساس سایبرنتیک تجربه کردن نتایج محیطی رفتار و اشتغال در رفتار خود اصلاحی است و محیط زمانی مناسب یادگیری است که تمام بازخوردها کامل رخ دهند. بر این اساس تمام رفتار انسانی یک طرح قابل درک حرکتی را در بر دارد که این طرح شامل رفتار نا آشکار (مثل تفکر) و رفتار نمادی آشکار است، افراد در شرایط فرضی رفتار خود را بر حسب بازخوردی که از محیط دریافت می کنند تغییر داده و شکل حرکات و پاسخ خود را در ارتباط با این بازخورد سازمان می دهند. در این فرآیند توانمندی های حسی-حرکتی آنان به نظام های بازخوردی آنان شکل می دهد.
در زير به برخي از سيستم هايي که کارايي ابزار شبيه سازی در آن ها به اثبات رسيده و از ابزار شبيه سازي به صورت گسترده استفاده مي کنند اشاره مي شود:
زنجيره تامين و لجستيك
بيمارستان ها و مراكز درماني
فرآيند بازاريابي و تحليل رقبا
فرآيند هاي ساخت و توليد
فرودگاه ها، فروشگاه ها و سيستم هاي تردد عابرين
سيستم هاي حمل و نقل و انبارداري
مديريت پروژه و مديريت دارايي ها
سيستم هاي خدماتي
سيستم هاي ريلي
سيستم هاي دفاعي و نظامي
سيستم هاي ارتباطي و مخابراتي
مديريت استراتژيك و برنامه ريزي
فرآيندهاي اجتماعي
مدل سازی سیستم های بیولوژیک
از عناصر مهم در شبیه سازی، استفاده از شبیه ساز می باشد. شبیه ساز یک وسیله مهارت آموزی است که از آن می توان برای نشان دادن واقعیت ها از نزدیک استفاده کرد و پیچیدگی رویدادها را با استفاده از آن کنترل نمود. شبیه ساز قادر است برای فراگیران وظایف یادگیری مستلزم پاسخ را فراهم آورد، که البته واقعی نیستند همانند برخورد اتومبیل شبیه سازی شده در آموزش رانندگی.
انواع شبیه سازی
- شبیه سازی همانی: در این روش، خود سیستم را به عنوان مدل آن در نظر گرفته و رفتار آن را بررسی میکنیم. به عبارت دیگر این روش، همان آزمایش مستقیم روی سیستم است و در صورت یافتن پاسخی برای مسئله مورد نظر، صد درصد قابل استفاده و مفید است.
- شبیه سازی نیمه همانی: در این روش، تا آن جا که امکان دارد، از اشیا و قوانین واقعی سیستم استفاده می کنیم. تنها، اشیا یا مراحلی از سیستم واقعی که باعث غیر ممکن شدن شبیه سازی همانی است، مدلسازی میشود. به عبارت دیگر، بخشی از مدل سیستم، واقعی و بخش دیگر غیر واقعی یا شبیه سازی شده است.
شبیهسازی آزمایشگاهی: در این روش، بعضی از نماها و اشیای سیستم واقعی، به وسیله امکانات آزمایشگاهی ساخته شده و بعضی نماها و روابط دیگر به وسیله سمبلها جایگزین میشوند. مثل راداری که با امکانات و مقیاس آزمایشگاهی ساخته میشود.
شبیهسازی کامپیوتری: در شبیهسازی کامپیوتری، مدل ساخته شده، برنامهای کامپیوتری است که کلیه اشیا و نماهای سیستم، به ساختارهای برنامهای و کلیه مشخصات و رفتار آن، به متغیرها و توابع ریاضی تبدیل شده و قوانین و روابط حاکم بر سیستم و ارتباطشان با یکدیگر، در درون برنامه در نظر گرفته میشود . شبیه سازی کامپیوتری (به علت عملی بودن و داشتن امتیازات خاص خود)، برای بررسی و مطالعه اغلب سیستمها؛ از قبیل حمل و نقل، بیمارستان، سیستمهای صنعتی، تولیدی، ترافیک، انبار و غیره بهکار میرود.
شبیه سازی به کمک کامپیوتر
شبیه سازی کامپیوتری یا شبیه سازی رایانه ای به اجرای یک شبیه سازی با استفاده از یک برنامه کامپیوتری می گویند طوری که این برنامه کامپیوتری مدل شبیه سازی شده را تعریف کرده و آن را تحلیل کند. شبیه سازی کامپیوتری یک شبیهسازی است که در یک کامپیوتر واحد یا شبکهای از کامپیوترها برای باز تولید رفتار یک سیستم اجرا میشود. شبیه سازی های کامپیوتری بسته به مدل شبیه سازی شده دارای حجم محاسباتی مختلف اند. در شبیه سازی های پیچیده، حجم محاسبات در شبیه سازی کامپیوتری به مراتب بسیار وسیع تر از شیوه های سنتی که در آن شبیه سازی به وسیله محقق و با استفاده از ریاضیات روی کاغذ انجام می شوند، است.
دلایل استفاده از شبیه سازی
- فشردن زمان: به کمک شبیه سازی می توان فرآیند های یک سیستم را که ممکن است چندین سال به طول می انجامد در چند ثانیه شبیه سازی کرد.
- گسترش زمان: به وسیله اطلاعات به دست آمده از شبیه سازی، پژوهشگر می تواند به جزئیاتی که در زمان واقعی (به علت بالا بودن سرعت ایجاد پدیده در سیستم واقعی) قابل مشاهده نیستند را مورد مطالعه قرار دهد.
- شبیه سازی این امکان را فراهم می کند تا یک آزمایش یا تحلیل یک پدیده را با حفظ تمامی پارامترها بارها تکرار کرد. در هر بار تکرار تنها مقادیر مورد نظر را تغییر داده و وابستگی و اثرات پارامتر تغییر داده شده را بر روی پدیده مورد ارزیابی قرار داد.
- شبیه سازی قادر به بررسی تغییرات جدید در سیستمهای موجود و مطالعه سیستمهایی که در مرحله طرح میباشند و هنوز هیچگونه امکانات، سرمایه و زمان برای پیشرفت یا ایجاد فیزیکی آنها صرف نشده است. هم چنین بررسی و آزمایش سیستمهای فرضی که احیاناً ایجاد و مطالعه آنها به وسیله روشهای دیگر غیرممکن یا خطرناک میباشد با این روش امکانپذیر است.
معایب استفاده از شبیه سازی
شبیه سازی کامپیوتری اغلب نیازمند دقت بسیار بالا می باشد. در یک شبیه سازی پیچیده کوچک ترین اشتباه می تواند به جواب های نامطمئن منتهی شود.
اغلب به علت عددی بودن حلگر در نرم افزار های شبیه سازی، همواره شبیه سازی دقیق نبوده و همواره درصدی خطا در نتایج وجود دارد.
مثالهای خاص شبیه سازیهای کامپیوتری عبارتند از
شبیه سازیهای آماری براساس مجموعهای از تعداد زیادی از پروفایلهای ورودی از قبیل پیشبینی دمای موازنه دریافت آبها، دادن اجازه ورود به گاموت هواشناسی به یک محل خاص. این روش برای پیشبینی آلودگی گرمایی بسط داده شد.
از شبیهسازی عاملی به طور مؤثر در اکولوژی استفاده شدهاست؛ که در آن اغلب مدلسازی فردی نامیده میشود و در موقعیتهایی استفاده میشود که برای آنها تغییرپذیری فردی در عامل هارا نمیتوان نادیده گرفت. از جمله جنبشهای جمعیت ماهیهای آزاد و قزل آلا.
مدل پویای مرحله بندی شده زمانی–در هیدرولوژی چندین مدل حمل و نقل هیدرولوژی از این دست وجود دارند از جمله مدلهای SWMM و DSSAM که توسط آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا برای پیشبینی کیفیت آب رودخانه بسط داده شدند.
از شبیهسازیهای کامپیوتری هم چنین برای مدلسازی رسمی تئوریهای شناخت انسان و عملکرد استفاده شدهاند از جمله ACT-R
شبیه سازی کامپیوتری با استفاده از مدلسازی مولکولی برای کشف مواد.
شبیه سازی کامپیوتری برای مطالعه حساسیت انتخابی پیوندها به وسیله مکانیک–شیمی در طول خرد کردن مولکولهای آلی.
از شبیه سازیهای دینامیک سیالات کامپیوتری برای شبیهسازی رفتار هوای در حال جریان، آب و سیالات دیگر استفاده میشود. از مدلهای۱، ۲ و ۳ بعدی استفاده میشوند. یک مدل یک بعدی اثرات چکش آب را بر یک خط لوله شبیه سازی میکند. یک مدل دو بعدی برای شبیه سازی نیروهای کششی در مقطع بال یک هواپیما استفاده میشود. یک شبیهسازی سه بعدی گرما و سرمای یک ساختمان بزرگ را برآورد میکند.
یک شناخت تئوری مولکولی ترمو دینامیک آماری برای شناخت راه حلهای مولکولی اساسی میباشد. توسعه تئوری PDT اجازه ساده شدن این موضوع پیچیده را به نمایشهای پایین زمینی تئوری مولکولی میدهد.
ابزارهای شبیه سازی - نمونه پروژه های شبیه سازی - Matlab - AUTOCAD