محاكاة

الموسوعة الحرة

جزء من سلسلة عن
بحث
A laptop computer next to archival materials
تصميم البحث
استراتيجية البحث
المدارس الفلسفية
المنهجية
طُرق
Tools and software
  • Argument technology
  • Geographic information system software
  • Library and information science software
    • Bibliometrics
    • Reference management
  • Science software
    • Qualitative data analysis
    • Simulation
    • Statistics
Philosophy portal
  • v
  • t
  • e

المحاكاة هي تمثيل تقليدي لعملية أو نظام يمكن أن يوجد في العالم الحقيقي. [1] [2] [3] بهذا المعنى الواسع، يمكن غالبًا استخدام المحاكاة بالتبادل مع النموذج . [2] في بعض الأحيان يتم التمييز بوضوح بين المصطلحين، حيث تتطلب المحاكاة استخدام النماذج؛ يمثل النموذج الخصائص أو السلوكيات الرئيسية للنظام أو العملية المحددة، بينما تمثل المحاكاة تطور النموذج بمرور الوقت. [3] هناك طريقة أخرى للتمييز بين المصطلحين وهي تعريف المحاكاة على أنها تجربة بمساعدة نموذج. [4] يشمل هذا التعريف عمليات المحاكاة المستقلة عن الوقت. غالبًا ما تُستخدم أجهزة الكمبيوتر لتنفيذ المحاكاة .

تُستخدم المحاكاة في العديد من السياقات، مثل محاكاة التكنولوجيا لضبط الأداء أو تحسينه، وهندسة السلامة ، والاختبار، والتدريب، والتعليم، وألعاب الفيديو. تُستخدم المحاكاة أيضًا مع النمذجة العلمية للأنظمة الطبيعية أو الأنظمة البشرية لاكتساب نظرة ثاقبة حول عملها، [5] كما هو الحال في الاقتصاد. يمكن استخدام المحاكاة لإظهار التأثيرات الحقيقية النهائية للظروف البديلة ومسارات العمل. تُستخدم المحاكاة أيضًا عندما لا يمكن إشراك النظام الحقيقي، لأنه قد لا يكون من الممكن الوصول إليه، أو قد يكون من الخطير أو غير المقبول إشراكه، أو أنه قيد التصميم ولكن لم يتم بناؤه بعد، أو قد لا يكون موجودًا ببساطة. [6]

تتضمن القضايا الرئيسية في النمذجة والمحاكاة الحصول على مصادر معلومات صالحة حول الاختيار المناسب للخصائص والسلوكيات الرئيسية المستخدمة لبناء النموذج، واستخدام التقريبات والافتراضات المبسطة داخل النموذج، ودقة وصلاحية نتائج المحاكاة. تعد الإجراءات والبروتوكولات للتحقق من صحة النموذج مجالًا مستمرًا للدراسة الأكاديمية والتحسين والبحث والتطوير في تكنولوجيا المحاكاة أو ممارستها، وخاصة في عمل المحاكاة الحاسوبية.

التصنيف والمصطلحات

محاكاة الفضاء الخارجي مع وجود الإنسان في الحلقة
تصور نموذج المحاكاة الرقمية المباشرة

تاريخيًا، تطورت المحاكاة المستخدمة في مجالات مختلفة بشكل مستقل إلى حد كبير، ولكن دراسات القرن العشرين لنظرية الأنظمة والسيبرانيتك ، جنبًا إلى جنب مع الاستخدام المنتشر لأجهزة الكمبيوتر عبر كل هذه المجالات، أدت إلى بعض التوحيد ورؤية أكثر منهجية لهذا المفهوم.

تشير المحاكاة الفيزيائية إلى المحاكاة التي يتم فيها استبدال الأشياء المادية بالشيء الحقيقي (تستخدم بعض الدوائر [7] المصطلح للمحاكاة الحاسوبية التي تحاكي قوانين الفيزياء المختارة، لكن هذه المقالة لا تستخدمه). غالبًا ما يتم اختيار هذه الأشياء المادية لأنها أصغر أو أرخص من الشيء أو النظام الفعلي.

المحاكاة التفاعلية هي نوع خاص من المحاكاة الفيزيائية، وغالبًا ما يشار إليها باسم محاكاة الإنسان في الحلقة ، حيث تتضمن المحاكاة الفيزيائية مشغلين بشريين، كما هو الحال في جهاز محاكاة الطيران ، أو جهاز محاكاة الإبحار ، أو جهاز محاكاة القيادة .

المحاكاة المستمرة هي محاكاة تعتمد على خطوات زمنية متصلة بدلاً من خطوات زمنية منفصلة ، ​​باستخدام التكامل العددي للمعادلات التفاضلية . [8]

تدرس محاكاة الأحداث المنفصلة الأنظمة التي تتغير حالاتها في أوقات منفصلة فقط. [9] على سبيل المثال، يمكن لمحاكاة وباء أن تغير عدد المصابين في لحظات زمنية عندما يصاب الأفراد المعرضون للإصابة أو عندما يتعافى الأفراد المصابون.

المحاكاة العشوائية هي محاكاة حيث يكون بعض المتغيرات أو العمليات عرضة لتغيرات عشوائية ويتم التنبؤ بها باستخدام تقنيات مونت كارلو باستخدام أرقام شبه عشوائية. وبالتالي فإن التشغيلات المكررة بنفس الظروف الحدودية ستنتج كل منها نتائج مختلفة ضمن نطاق ثقة محدد. [8]

المحاكاة الحتمية هي محاكاة ليست عشوائية: وبالتالي يتم تنظيم المتغيرات بواسطة خوارزميات حتمية. وبالتالي فإن التشغيلات المتكررة من نفس الظروف الحدودية تنتج دائمًا نتائج متطابقة.

تتوافق المحاكاة الهجينة (أو المحاكاة المشتركة) مع مزيج بين محاكاة الأحداث المستمرة والمتقطعة وتؤدي إلى دمج المعادلات التفاضلية بين حدثين متتاليين عدديًا لتقليل عدد حالات عدم الاستمرارية. [10]

المحاكاة المستقلة هي محاكاة يتم تشغيلها على محطة عمل واحدة بمفردها.

أالمحاكاة الموزعة هي تلك التي تستخدم أكثر من جهاز كمبيوتر في وقت واحد، لضمان الوصول من/إلى موارد مختلفة (على سبيل المثال، مستخدمون متعددون يشغلون أنظمة مختلفة، أو مجموعات بيانات موزعة)؛ ومن الأمثلة الكلاسيكية على ذلكالمحاكاة التفاعلية الموزعة(DIS).[11]

تعمل المحاكاة المتوازية على تسريع تنفيذ المحاكاة من خلال توزيع عبء العمل الخاص بها في نفس الوقت على معالجات متعددة، كما هو الحال في الحوسبة عالية الأداء . [12]

المحاكاة المتداخلة هي حيث تتفاعل نماذج متعددة، محاكيات (غالبًا ما يتم تعريفها على أنها اتحادات) محليًا، موزعة عبر شبكة؛ أحد الأمثلة الكلاسيكية هو الهندسة المعمارية عالية المستوى . [13] [14]

النمذجة والمحاكاة كخدمة هي حيث يتم الوصول إلى المحاكاة كخدمة عبر الويب. [15]

النمذجة والمحاكاة المتداخلة والألعاب الجادة هي المكان الذي يتم فيه دمج مناهج الألعاب الجادة (مثل محركات الألعاب وطرق المشاركة) مع المحاكاة المتداخلة. [16]

تُستخدم دقة المحاكاة لوصف دقة المحاكاة ومدى تشابهها مع نظيرتها في الحياة الواقعية. يتم تصنيف الدقة على نطاق واسع كواحدة من ثلاث فئات: منخفضة ومتوسطة وعالية. تخضع الأوصاف المحددة لمستويات الدقة للتفسير، ولكن يمكن إجراء التعميمات التالية:

  • منخفض - الحد الأدنى من المحاكاة المطلوبة لنظام للاستجابة لقبول المدخلات وتوفير المخرجات
  • متوسط ​​- يستجيب تلقائيًا للمثيرات، بدقة محدودة
  • عالية - لا يمكن تمييزها تقريبًا أو قريبة قدر الإمكان من النظام الحقيقي

البيئة الاصطناعية عبارة عن محاكاة حاسوبية يمكن تضمينها في عمليات المحاكاة البشرية. [19]

تشير المحاكاة في تحليل الأعطال إلى المحاكاة التي ننشئ فيها البيئة/الظروف لتحديد سبب فشل المعدات. يمكن أن تكون هذه هي الطريقة الأفضل والأسرع لتحديد سبب الفشل.

محاكاة الكمبيوتر

المحاكاة الحاسوبية (أو "المحاكاة") هي محاولة لنمذجة موقف حقيقي أو افتراضي على جهاز كمبيوتر بحيث يمكن دراسته لمعرفة كيفية عمل النظام. من خلال تغيير المتغيرات في المحاكاة، يمكن إجراء تنبؤات حول سلوك النظام. إنها أداة للتحقيق افتراضيًا في سلوك النظام قيد الدراسة. [3]

أصبحت المحاكاة الحاسوبية جزءًا مفيدًا في نمذجة العديد من الأنظمة الطبيعية في الفيزياء والكيمياء والأحياء ، [20] والأنظمة البشرية في الاقتصاد والعلوم الاجتماعية (على سبيل المثال، علم الاجتماع الحاسوبي ) وكذلك في الهندسة لاكتساب نظرة ثاقبة حول تشغيل تلك الأنظمة. يمكن العثور على مثال جيد على فائدة استخدام أجهزة الكمبيوتر للمحاكاة في مجال محاكاة حركة المرور على الشبكة . في مثل هذه المحاكاة، سيتغير سلوك النموذج في كل محاكاة وفقًا لمجموعة المعلمات الأولية المفترضة للبيئة.

تقليديًا، كانت النمذجة الرسمية للأنظمة تتم من خلال نموذج رياضي ، والذي يحاول إيجاد حلول تحليلية تمكن من التنبؤ بسلوك النظام من مجموعة من المعلمات والظروف الأولية. غالبًا ما تُستخدم المحاكاة الحاسوبية كملحق أو بديل لأنظمة النمذجة التي لا يمكن فيها إيجاد حلول تحليلية بسيطة ذات شكل مغلق . هناك العديد من أنواع المحاكاة الحاسوبية المختلفة، والسمة المشتركة بينها جميعًا هي محاولة إنشاء عينة من السيناريوهات التمثيلية لنموذج حيث يكون العد الكامل لجميع الحالات الممكنة أمرًا محظورًا أو مستحيلًا.

توجد العديد من حزم البرامج لتشغيل نماذج المحاكاة المعتمدة على الكمبيوتر (على سبيل المثال محاكاة مونت كارلو ، والنمذجة العشوائية ، والنمذجة متعددة الأساليب) مما يجعل جميع نماذج النمذجة سهلة للغاية.

قد يشمل الاستخدام الحديث لمصطلح "المحاكاة الحاسوبية" أي تمثيل قائم على الكمبيوتر تقريبًا.

علوم الحاسوب

في علوم الكمبيوتر ، للمحاكاة بعض المعاني المتخصصة: استخدم آلان تورينج مصطلح المحاكاة للإشارة إلى ما يحدث عندما تنفذ آلة عالمية جدول انتقال الحالة (في المصطلحات الحديثة، يقوم الكمبيوتر بتشغيل برنامج) الذي يصف انتقالات الحالة والمدخلات والمخرجات لآلة الحالة المنفصلة الخاضعة. [21] يحاكي الكمبيوتر الآلة الخاضعة. وفقًا لذلك، في علوم الكمبيوتر النظرية، فإن مصطلح المحاكاة هو علاقة بين أنظمة انتقال الحالة ، وهي مفيدة في دراسة الدلالات التشغيلية .

من الناحية النظرية، يعد محاكاة أجهزة الكمبيوتر باستخدام أجهزة الكمبيوتر أحد التطبيقات المثيرة للاهتمام لمحاكاة الكمبيوتر. في هندسة الكمبيوتر ، غالبًا ما يتم استخدام نوع من المحاكيات، يُطلق عليه عادةً اسم المحاكي ، لتشغيل برنامج يجب تشغيله على نوع غير مناسب من أجهزة الكمبيوتر (على سبيل المثال، جهاز كمبيوتر مصمم حديثًا لم يتم بناؤه بعد أو جهاز كمبيوتر قديم لم يعد متاحًا)، أو في بيئة اختبار خاضعة لرقابة مشددة (انظر محاكي هندسة الكمبيوتر ومحاكاة النظام الأساسي ). على سبيل المثال، تم استخدام المحاكيات لتصحيح أخطاء برنامج صغير أو أحيانًا برامج تطبيقية تجارية، قبل تنزيل البرنامج على الجهاز المستهدف. نظرًا لأن تشغيل الكمبيوتر يتم محاكاته، فإن جميع المعلومات حول تشغيل الكمبيوتر متاحة مباشرة للمبرمج، ويمكن تغيير سرعة وتنفيذ المحاكاة حسب الرغبة.

يمكن أيضًا استخدام المحاكيات لتفسير أشجار الأخطاء أو اختبار تصميمات منطق VLSI قبل إنشائها. تستخدم المحاكاة الرمزية المتغيرات لتمثيل القيم غير المعروفة.

في مجال التحسين ، غالبًا ما يتم استخدام محاكاة العمليات الفيزيائية جنبًا إلى جنب مع الحوسبة التطورية لتحسين استراتيجيات التحكم.

المحاكاة في التعليم والتدريب

محاكيات عسكرية pdf

تُستخدم المحاكاة على نطاق واسع لأغراض تعليمية. وتُستخدم في الحالات التي يكون فيها استخدام المعدات الحقيقية في العالم الحقيقي مكلفًا للغاية أو خطيرًا للغاية. وفي مثل هذه المواقف، سيقضي المتدربون وقتًا في تعلم دروس قيمة في بيئة افتراضية "آمنة" مع عيش تجربة واقعية (أو على الأقل هذا هو الهدف). وغالبًا ما تكون الراحة هي السماح بارتكاب أخطاء أثناء التدريب على نظام بالغ الأهمية للسلامة.

إن المحاكاة في التعليم تشبه إلى حد ما محاكاة التدريب. فهي تركز على مهام محددة. ويستخدم مصطلح "العالم الصغير" للإشارة إلى المحاكاة التعليمية التي تحاكي بعض المفاهيم المجردة بدلاً من محاكاة كائن أو بيئة واقعية، أو في بعض الحالات تحاكي بيئة العالم الحقيقي بطريقة مبسطة لمساعدة المتعلم على تطوير فهم للمفاهيم الأساسية. وعادةً ما يستطيع المستخدم إنشاء نوع ما من البناء داخل العالم الصغير والذي سيتصرف بطريقة متسقة مع المفاهيم التي يتم نمذجتها. وكان سيمور بابيرت من أوائل من دافعوا عن قيمة العوالم الصغيرة، وبيئة برمجة لوجو التي طورها بابيرت هي واحدة من أكثر العوالم الصغيرة شهرة.

تُستخدم محاكاة إدارة المشاريع بشكل متزايد لتدريب الطلاب والمحترفين في فن وعلم إدارة المشاريع. يؤدي استخدام المحاكاة للتدريب على إدارة المشاريع إلى تحسين الاحتفاظ بالتعلم وتعزيز عملية التعلم. [22] [23]

يمكن استخدام المحاكاة الاجتماعية في فصول العلوم الاجتماعية لتوضيح العمليات الاجتماعية والسياسية في الأنثروبولوجيا أو الاقتصاد أو التاريخ أو العلوم السياسية أو دورات علم الاجتماع، عادةً على مستوى المدرسة الثانوية أو الجامعة. قد تتخذ هذه المحاكاة، على سبيل المثال، شكل محاكاة التربية المدنية، حيث يتولى المشاركون أدوارًا في مجتمع محاكى، أو محاكاة العلاقات الدولية حيث يشارك المشاركون في المفاوضات وتشكيل التحالفات والتجارة والدبلوماسية واستخدام القوة. قد تستند مثل هذه المحاكاة إلى أنظمة سياسية خيالية، أو تستند إلى أحداث حالية أو تاريخية. ومن الأمثلة على الأخير سلسلة الألعاب التعليمية التاريخية Reacting to the Past من كلية برنارد . [24] كما دعمت مؤسسة العلوم الوطنية إنشاء ألعاب تفاعلية تتناول تعليم العلوم والرياضيات. [25] في محاكاة وسائل التواصل الاجتماعي، يدرب المشاركون على التواصل مع النقاد وأصحاب المصلحة الآخرين في بيئة خاصة.

في السنوات الأخيرة، كان هناك استخدام متزايد للمحاكاة الاجتماعية لتدريب الموظفين في وكالات المعونة والتنمية. على سبيل المثال، تم تطوير محاكاة كارانا لأول مرة من قبل برنامج الأمم المتحدة الإنمائي ، ويستخدمها الآن البنك الدولي في شكل منقح للغاية لتدريب الموظفين على التعامل مع البلدان الهشة والمتأثرة بالصراعات. [26]

غالبًا ما تتضمن الاستخدامات العسكرية للمحاكاة الطائرات أو المركبات القتالية المدرعة، ولكنها قد تستهدف أيضًا التدريب على الأسلحة الصغيرة وأنظمة الأسلحة الأخرى. على وجه التحديد، أصبحت ميادين الأسلحة النارية الافتراضية هي القاعدة في معظم عمليات التدريب العسكرية وهناك قدر كبير من البيانات تشير إلى أن هذه أداة مفيدة للمحترفين المسلحين. [27]

محاكاة افتراضية

المحاكاة الافتراضية هي فئة من المحاكاة التي تستخدم معدات المحاكاة لإنشاء عالم محاكي للمستخدم. تسمح المحاكاة الافتراضية للمستخدمين بالتفاعل مع عالم افتراضي . تعمل العوالم الافتراضية على منصات من مكونات البرامج والأجهزة المتكاملة. بهذه الطريقة، يمكن للنظام قبول الإدخال من المستخدم (على سبيل المثال، تتبع الجسم، التعرف على الصوت/الصوت، وحدات التحكم المادية) وإنتاج مخرجات للمستخدم (على سبيل المثال، العرض المرئي، العرض السمعي، العرض اللمسي). [28] تستخدم المحاكاة الافتراضية أوضاع التفاعل المذكورة أعلاه لإنتاج شعور بالانغماس للمستخدم.

أجهزة إدخال المحاكاة الافتراضية

محاكاة دراجة نارية في معرض Bienal do Automóvel ، في بيلو هوريزونتي ، البرازيل

تتوفر مجموعة كبيرة ومتنوعة من أجهزة الإدخال لقبول إدخال المستخدم للمحاكاة الافتراضية. تصف القائمة التالية بإيجاز العديد منها:

  • تتبع الجسم : تُستخدم طريقة التقاط الحركة غالبًا لتسجيل حركات المستخدم وترجمة البيانات الملتقطة إلى مدخلات للمحاكاة الافتراضية. على سبيل المثال، إذا حرك المستخدم رأسه فعليًا، فسيتم التقاط الحركة بواسطة أجهزة المحاكاة بطريقة ما وترجمتها إلى تحول مماثل في العرض داخل المحاكاة.
    • يمكن استخدام بدلات الالتقاط و/أو القفازات لالتقاط حركات أجزاء جسم المستخدم. وقد تحتوي الأنظمة على أجهزة استشعار مدمجة بداخلها لاستشعار حركات أجزاء الجسم المختلفة (على سبيل المثال، الأصابع). وبدلاً من ذلك، قد تحتوي هذه الأنظمة على أجهزة تتبع خارجية أو علامات يمكن اكتشافها بواسطة الموجات فوق الصوتية الخارجية أو أجهزة الاستقبال البصرية أو أجهزة الاستشعار الكهرومغناطيسية. كما تتوفر أجهزة استشعار بالقصور الذاتي الداخلية في بعض الأنظمة. وقد تنقل الوحدات البيانات إما لاسلكيًا أو عبر الكابلات.
    • يمكن أيضًا استخدام أدوات تعقب العين للكشف عن حركات العين حتى يتمكن النظام من تحديد المكان الذي ينظر إليه المستخدم بدقة في أي لحظة معينة.
  • وحدات التحكم المادية : توفر وحدات التحكم المادية المدخلات للمحاكاة فقط من خلال التلاعب المباشر من قبل المستخدم. في المحاكاة الافتراضية، تكون التغذية الراجعة اللمسية من وحدات التحكم المادية مرغوبة للغاية في عدد من بيئات المحاكاة.
    • يمكن استخدام أجهزة المشي متعددة الاتجاهات لالتقاط حركة المستخدم أثناء المشي أو الجري.
    • توفر الأجهزة عالية الدقة مثل لوحات الأدوات في مقصورات القيادة الافتراضية للطائرات للمستخدمين أدوات تحكم فعلية لرفع مستوى الانغماس. على سبيل المثال، يمكن للطيارين استخدام أدوات التحكم الفعلية لنظام تحديد المواقع العالمي من الجهاز الحقيقي في مقصورة قيادة محاكاة لمساعدتهم على ممارسة الإجراءات باستخدام الجهاز الفعلي في سياق نظام مقصورة القيادة المتكامل.
  • التعرف على الصوت/الصوت : يمكن استخدام هذا الشكل من التفاعل إما للتفاعل مع الوكلاء داخل المحاكاة (على سبيل المثال، الأشخاص الافتراضيون) أو للتلاعب بالأشياء في المحاكاة (على سبيل المثال، المعلومات). من المفترض أن يزيد التفاعل الصوتي من مستوى الانغماس لدى المستخدم.
    • يمكن للمستخدمين استخدام سماعات رأس مزودة بميكروفونات ذراع أو ميكروفونات ياقة أو قد تكون الغرفة مجهزة بميكروفونات موضوعة بشكل استراتيجي.

الأبحاث الحالية في أنظمة إدخال المستخدم

يحمل البحث في أنظمة الإدخال المستقبلية قدرًا كبيرًا من الوعود فيما يتعلق بالمحاكاة الافتراضية. توفر أنظمة مثل واجهات الدماغ والحاسوب (BCIs) القدرة على زيادة مستوى الانغماس لمستخدمي المحاكاة الافتراضية. أثبت لي وكينراث وشيرير وبشوف وفورتشيلر [29] أنه يمكن تدريب الأشخاص الساذجين على استخدام واجهة الدماغ والحاسوب للتنقل في شقة افتراضية بسهولة نسبية. باستخدام واجهة الدماغ والحاسوب، وجد المؤلفون أن الأشخاص كانوا قادرين على التنقل بحرية في البيئة الافتراضية بأقل جهد نسبيًا. من الممكن أن تصبح هذه الأنواع من الأنظمة طرق إدخال قياسية في أنظمة المحاكاة الافتراضية المستقبلية.

أجهزة إخراج المحاكاة الافتراضية

تتوفر مجموعة متنوعة من أجهزة الإخراج لتقديم حافز للمستخدمين في المحاكاة الافتراضية. تصف القائمة التالية بإيجاز العديد منها:

  • العرض المرئي : توفر العروض المرئية التحفيز البصري للمستخدم.
    • يمكن أن تتنوع الشاشات الثابتة من شاشات سطح المكتب التقليدية إلى الشاشات التي تدور بزاوية 360 درجة إلى الشاشات ثلاثية الأبعاد المجسمة. يمكن أن تتنوع شاشات سطح المكتب التقليدية في الحجم من 15 إلى 60 بوصة (380 إلى 1520 مم). تُستخدم الشاشات التي تدور عادةً في ما يُعرف باسم بيئة افتراضية آلية في الكهف (CAVE). تنتج الشاشات ثلاثية الأبعاد المجسمة صورًا ثلاثية الأبعاد إما باستخدام نظارات خاصة أو بدونها - حسب التصميم.
    • تحتوي شاشات العرض المثبتة على الرأس (HMDs) على شاشات صغيرة مثبتة على غطاء رأس يرتديه المستخدم. ترتبط هذه الأنظمة مباشرة بالمحاكاة الافتراضية لتزويد المستخدم بتجربة أكثر غامرة. الوزن ومعدلات التحديث وحقل الرؤية هي بعض المتغيرات الرئيسية التي تميز شاشات العرض المثبتة على الرأس. بطبيعة الحال، فإن شاشات العرض المثبتة على الرأس الأثقل غير مرغوب فيها لأنها تسبب التعب بمرور الوقت. إذا كان معدل التحديث بطيئًا للغاية، فلن يتمكن النظام من تحديث الشاشات بسرعة كافية لتتوافق مع دوران الرأس السريع من قبل المستخدم. تميل معدلات التحديث الأبطأ إلى التسبب في دوار المحاكاة وتعطيل الشعور بالانغماس. يمكن أن يختلف مجال الرؤية أو المدى الزاوي للعالم الذي يُرى في لحظة معينة من مجال الرؤية من نظام إلى آخر وقد وجد أنه يؤثر على شعور المستخدم بالانغماس.
  • العرض السمعي : توجد عدة أنواع مختلفة من أنظمة الصوت لمساعدة المستخدم على سماع الأصوات وتحديد موقعها مكانيًا. ويمكن استخدام برامج خاصة لإنتاج تأثيرات صوتية ثلاثية الأبعاد، حيث يعمل الصوت ثلاثي الأبعاد على خلق الوهم بأن مصادر الصوت موضوعة داخل مساحة ثلاثية الأبعاد محددة حول المستخدم.
    • يمكن استخدام أنظمة مكبرات الصوت التقليدية الثابتة لتوفير صوت محيطي ثنائي أو متعدد القنوات. ومع ذلك، فإن مكبرات الصوت الخارجية ليست بنفس فعالية سماعات الرأس في إنتاج تأثيرات صوتية ثلاثية الأبعاد. [28]
    • توفر سماعات الرأس التقليدية بديلاً محمولاً لمكبرات الصوت الثابتة. كما تتمتع بمزايا إضافية تتمثل في إخفاء الضوضاء في العالم الحقيقي وتسهيل تأثيرات الصوت ثلاثية الأبعاد الأكثر فعالية. [28] [ مشكوك فيه - مناقشة ]
  • شاشات لمسية : توفر هذه الشاشات إحساسًا باللمس للمستخدم ( تقنية اللمس ). يُشار إلى هذا النوع من المخرجات أحيانًا باسم ردود الفعل القسرية.
    • تستخدم شاشات البلاط اللمسية أنواعًا مختلفة من المحركات مثل المثانات القابلة للنفخ، وأجهزة الاهتزاز، ومكبرات الصوت الفرعية منخفضة التردد، ومحركات الدبوس و/أو المحركات الحرارية لإنتاج أحاسيس للمستخدم.
    • يمكن لشاشات العرض النهائية الاستجابة لمدخلات المستخدمين بالمقاومة والقوة. [28] غالبًا ما تُستخدم هذه الأنظمة في التطبيقات الطبية للجراحات عن بعد التي تستخدم أدوات آلية. [30]
  • شاشة الدهليز : توفر هذه الشاشات إحساسًا بالحركة للمستخدم ( محاكي الحركة ). وغالبًا ما تظهر كقواعد حركة لمحاكاة المركبات الافتراضية مثل محاكيات القيادة أو محاكيات الطيران. تكون قواعد الحركة ثابتة في مكانها ولكنها تستخدم محركات لتحريك المحاكي بطرق يمكن أن تنتج أحاسيس الانحدار أو الانحراف أو التدحرج. ويمكن أن تتحرك المحاكيات أيضًا بطريقة تنتج إحساسًا بالتسارع على جميع المحاور (على سبيل المثال، يمكن لقاعدة الحركة أن تنتج إحساسًا بالسقوط).

محاكيات الرعاية الصحية السريرية

يتم تطوير أجهزة محاكاة الرعاية الصحية السريرية بشكل متزايد ونشرها لتدريس الإجراءات العلاجية والتشخيصية بالإضافة إلى المفاهيم الطبية واتخاذ القرار للعاملين في المهن الصحية. تم تطوير أجهزة محاكاة لإجراءات التدريب التي تتراوح من الأساسيات مثل سحب الدم إلى الجراحة بالمنظار [31] ورعاية الصدمات. كما أنها مهمة للمساعدة في إنشاء نماذج أولية لأجهزة جديدة [32] لمشاكل الهندسة الطبية الحيوية. حاليًا، يتم تطبيق أجهزة المحاكاة للبحث وتطوير أدوات للعلاجات الجديدة [33]، [34] والعلاجات [35] والتشخيص المبكر [35] في الطب.

تتضمن العديد من أجهزة المحاكاة الطبية جهاز كمبيوتر متصل بمحاكاة بلاستيكية للتشريح ذي الصلة. [ بحاجة لمصدر ] تستخدم أجهزة المحاكاة المتطورة من هذا النوع دمية بالحجم الطبيعي تستجيب للأدوية المحقونة ويمكن برمجتها لإنشاء محاكاة لحالات الطوارئ المهددة للحياة.

في عمليات المحاكاة الأخرى، يتم إعادة إنتاج المكونات المرئية للإجراء بواسطة تقنيات الرسوميات الحاسوبية ، بينما يتم إعادة إنتاج المكونات القائمة على اللمس بواسطة أجهزة ردود الفعل اللمسية جنبًا إلى جنب مع روتينات المحاكاة الفيزيائية المحسوبة استجابةً لأفعال المستخدم. غالبًا ما تستخدم عمليات المحاكاة الطبية من هذا النوع عمليات مسح مقطعية محوسبة ثلاثية الأبعاد أو تصوير بالرنين المغناطيسي لبيانات المريض لتعزيز الواقعية. تم تطوير بعض عمليات المحاكاة الطبية لتوزيعها على نطاق واسع (مثل عمليات المحاكاة التي تدعم الويب [36] وعمليات المحاكاة الإجرائية [ 37] التي يمكن عرضها عبر متصفحات الويب القياسية) ويمكن التفاعل معها باستخدام واجهات الكمبيوتر القياسية، مثل لوحة المفاتيح والفأرة .

دواء وهمي

أحد التطبيقات الطبية المهمة للمحاكي - على الرغم من أنه ربما يشير إلى معنى مختلف قليلاً للمحاكي - هو استخدام عقار وهمي ، وهو تركيبة تحاكي العقار النشط في التجارب التي تتعلق بفعالية الدواء.

تحسين سلامة المرضى

إن سلامة المرضى تشكل مصدر قلق في الصناعة الطبية. ومن المعروف أن المرضى يعانون من إصابات وحتى الوفاة بسبب خطأ في الإدارة، وعدم استخدام أفضل معايير الرعاية والتدريب. ووفقًا لكتاب بناء أجندة وطنية للتعليم الطبي القائم على المحاكاة (إيدر فان هوك، جاكي، 2004)، فإن "قدرة مقدم الرعاية الصحية على التصرف بحكمة في موقف غير متوقع هي واحدة من أهم العوامل في خلق نتيجة إيجابية في حالات الطوارئ الطبية، بغض النظر عما إذا كانت تحدث في ساحة المعركة أو الطريق السريع أو غرفة الطوارئ في المستشفى". كما لاحظ إيدر فان هوك (2004) أن الأخطاء الطبية تقتل ما يصل إلى 98000 شخص بتكلفة تقدر بين 37 و50 مليون دولار و17 إلى 29 مليار دولار للأحداث الضارة التي يمكن الوقاية منها سنويًا.

تُستخدم المحاكاة لدراسة سلامة المرضى، وكذلك تدريب المهنيين الطبيين. [38] تُعَد دراسة سلامة المرضى وتدخلات السلامة في الرعاية الصحية أمرًا صعبًا، وذلك بسبب نقص التحكم التجريبي (أي تعقيد المريض، وتباين النظام/العملية) لمعرفة ما إذا كان التدخل قد أحدث فرقًا ذا مغزى (جروفز ومانجز، 2017). [39] ومن الأمثلة على المحاكاة المبتكرة لدراسة سلامة المرضى أبحاث التمريض. استخدم جروفز وآخرون (2016) محاكاة عالية الدقة لفحص سلوكيات التمريض الموجهة نحو السلامة خلال أوقات مثل تقرير تغيير الوردية . [38]

ومع ذلك، فإن قيمة تدخلات المحاكاة في الترجمة إلى الممارسة السريرية لا تزال موضع نقاش. [40] وكما يقول نيشيساكي، "هناك أدلة جيدة على أن تدريب المحاكاة يحسن من كفاءة مقدم الخدمة والفريق في التعامل مع الدمى. وهناك أيضًا أدلة جيدة على أن المحاكاة الإجرائية تحسن الأداء التشغيلي الفعلي في البيئات السريرية". [40] ومع ذلك، هناك حاجة إلى وجود أدلة محسنة لإثبات أن تدريب إدارة موارد الطاقم من خلال المحاكاة يحسن من الأداء التشغيلي للفريق عند السرير. [40] أحد أكبر التحديات هو إظهار أن محاكاة الفريق تعمل على تحسين الأداء التشغيلي للفريق عند السرير. [41] على الرغم من أن الأدلة على أن التدريب القائم على المحاكاة يحسن بالفعل من نتائج المرضى كانت بطيئة في التراكم، إلا أن قدرة المحاكاة على توفير الخبرة العملية التي تترجم إلى غرفة العمليات لم تعد موضع شك اليوم. [42] [43] [44]

أحد أكبر العوامل التي قد تؤثر على القدرة على جعل التدريب يؤثر على عمل الممارسين بجانب السرير هو القدرة على تمكين الموظفين في الخطوط الأمامية (ستيوارت، مانجيس، وارد، 2015). [41] [45] مثال آخر على محاولة تحسين سلامة المرضى من خلال استخدام التدريب على المحاكاة هو رعاية المرضى لتقديم الخدمة في الوقت المناسب أو / وفي المكان المناسب. يتكون هذا التدريب من 20 دقيقة من التدريب المحاكى قبل أن يبلغ العمال عن المناوبة. وجدت إحدى الدراسات أن التدريب في الوقت المناسب يحسن الانتقال إلى جانب السرير. كان الاستنتاج كما ورد في عمل نيشيساكي (2008) هو أن التدريب المحاكى يحسن مشاركة المقيمين في الحالات الحقيقية ؛ لكنه لم يضحي بجودة الخدمة. لذلك يمكن افتراض أنه من خلال زيادة عدد المقيمين المدربين تدريبًا عاليًا من خلال استخدام التدريب المحاكى، فإن التدريب المحاكى يزيد في الواقع من سلامة المرضى.

تاريخ المحاكاة في الرعاية الصحية

كانت أجهزة المحاكاة الطبية الأولى عبارة عن نماذج بسيطة لمرضى بشريين. [46]

منذ العصور القديمة، كانت هذه النماذج المصنوعة من الطين والحجر تستخدم لتوضيح السمات السريرية لحالات المرض وتأثيراتها على البشر. وقد تم العثور على نماذج في العديد من الثقافات والقارات. وقد استخدمت هذه النماذج في بعض الثقافات (على سبيل المثال، الثقافة الصينية) كأداة " تشخيصية "، مما يسمح للنساء باستشارة الأطباء الذكور مع الحفاظ على قوانين الحياء الاجتماعية. تُستخدم النماذج اليوم لمساعدة الطلاب على تعلم تشريح الجهاز العضلي الهيكلي وأجهزة الأعضاء. [46]

في عام 2002، تم تشكيل جمعية المحاكاة في الرعاية الصحية (SSH) لتصبح رائدة في التقدم المهني الدولي في تطبيق المحاكاة الطبية في الرعاية الصحية [47]

لقد أدرك ماكجاغي وآخرون في مراجعتهم النقدية لبحوث التعليم الطبي القائم على المحاكاة الحاجة إلى "آلية موحدة لتثقيف وتقييم وإصدار شهادات لمعلمي المحاكاة لمهنة الرعاية الصحية". [48] في عام 2012، قامت SSH بتجربة شهادتين جديدتين لتقديم الاعتراف للمعلمين في محاولة لتلبية هذه الحاجة. [49]

نوع النماذج

النماذج النشطة

تعد النماذج النشطة التي تحاول إعادة إنتاج التشريح أو الفسيولوجيا الحية من التطورات الحديثة. تم تطوير دمية "هارفي" الشهيرة في جامعة ميامي وهي قادرة على إعادة إنشاء العديد من النتائج الجسدية لفحص القلب ، بما في ذلك الجس والاستماع وتخطيط كهربية القلب . [ 50]

نماذج تفاعلية

في الآونة الأخيرة، تم تطوير نماذج تفاعلية تستجيب للإجراءات التي يتخذها الطالب أو الطبيب. [50] وحتى وقت قريب، كانت هذه المحاكاة عبارة عن برامج كمبيوتر ثنائية الأبعاد تعمل مثل الكتاب المدرسي أكثر من المريض. تتمتع المحاكاة الحاسوبية بميزة السماح للطالب بإصدار الأحكام، وكذلك ارتكاب الأخطاء. تخلق عملية التعلم التكراري من خلال التقييم والتقويم واتخاذ القرار وتصحيح الأخطاء بيئة تعليمية أقوى بكثير من التعليم السلبي.

محاكيات الكمبيوتر

متعلم فريق 3DiTeams يقوم بقرع صدر المريض في مستشفى ميداني افتراضي .

تم اقتراح أجهزة المحاكاة كأداة مثالية لتقييم الطلاب فيما يتعلق بالمهارات السريرية. [51] بالنسبة للمرضى، يمكن استخدام "العلاج الإلكتروني" في جلسات محاكاة التجارب المؤلمة، من الخوف من المرتفعات إلى القلق الاجتماعي. [52]

لقد تم استخدام المرضى المبرمجين والمواقف السريرية المحاكاة، بما في ذلك تدريبات الكوارث الوهمية، على نطاق واسع في التعليم والتقييم. هذه المحاكاة "الشبيهة بالحياة" مكلفة، وتفتقر إلى القدرة على التكرار. إن جهاز محاكاة "3Di" كامل الوظائف سيكون الأداة الأكثر تحديدًا المتاحة لتدريس وقياس المهارات السريرية. تم تطبيق منصات الألعاب لإنشاء هذه البيئات الطبية الافتراضية لإنشاء طريقة تفاعلية للتعلم وتطبيق المعلومات في سياق سريري. [53] [54]

تتيح محاكاة حالة المرض الشاملة للطبيب أو أخصائي الرعاية الصحية تجربة الشعور الفعلي بالمرض. باستخدام أجهزة الاستشعار والمحولات، يمكن توصيل التأثيرات العرضية إلى المشارك مما يسمح له بتجربة حالة مرض المريض.

يلبي هذا المحاكي أهداف الفحص الموضوعي والموحد للكفاءة السريرية. [55] هذا النظام متفوق على الفحوصات التي تستخدم " المرضى القياسيين " لأنه يسمح بالقياس الكمي للكفاءة، فضلاً عن إعادة إنتاج نفس النتائج الموضوعية. [56]

المحاكاة في مجال الترفيه

تشمل المحاكاة في مجال الترفيه العديد من الصناعات الكبيرة والشائعة مثل الأفلام والتلفزيون وألعاب الفيديو (بما في ذلك الألعاب الجادة ) والألعاب الترفيهية في المتنزهات الترفيهية. وعلى الرغم من الاعتقاد بأن المحاكاة الحديثة لها جذورها في التدريب والجيش، إلا أنها أصبحت في القرن العشرين أيضًا قناة للمؤسسات التي كانت ذات طبيعة أكثر متعة.

تاريخ المحاكاة البصرية في الأفلام والألعاب

التاريخ المبكر (أربعينيات وخمسينيات القرن العشرين)

ربما تم إنشاء أول لعبة محاكاة في وقت مبكر من عام 1947 بواسطة توماس تي جولدسميث جونيور وإستل راي مان. كانت هذه لعبة مباشرة تحاكي إطلاق صاروخ على هدف. يمكن تعديل منحنى الصاروخ وسرعته باستخدام عدة أزرار. في عام 1958، ابتكر ويلي هيجينبوثام لعبة كمبيوتر تسمى Tennis for Two والتي تحاكي لعبة تنس بين لاعبين يمكنهما اللعب في نفس الوقت باستخدام أدوات التحكم اليدوية وتم عرضها على منظار الذبذبات. [57] كانت هذه واحدة من أولى ألعاب الفيديو الإلكترونية التي تستخدم شاشة رسومية.

سبعينيات القرن العشرين وأوائل الثمانينيات

تم استخدام الصور المولدة بواسطة الكمبيوتر في الفيلم لمحاكاة الأشياء منذ عام 1972 في فيلم A Computer Animated Hand ، وقد تم عرض أجزاء منها على الشاشة الكبيرة في فيلم Futureworld عام 1976. تبع ذلك "كمبيوتر الاستهداف" الذي أوقفه سكاي ووكر الصغير في فيلم Star Wars عام 1977 .

كان فيلم ترون (1982) أول فيلم يستخدم الصور المولدة بواسطة الكمبيوتر لأكثر من دقيقتين. [58]

أدى التقدم في التكنولوجيا في ثمانينيات القرن العشرين إلى انتشار استخدام المحاكاة ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع، وبدأت تظهر في الأفلام وفي الألعاب المعتمدة على الكمبيوتر مثل لعبة Battlezone من Atari (1980) ولعبة Elite من Acornsoft (1984)، وهي واحدة من أولى ألعاب الرسوميات ثلاثية الأبعاد ذات الإطار السلكي لأجهزة الكمبيوتر المنزلية .

عصر ما قبل التصوير السينمائي الافتراضي (من أوائل الثمانينيات إلى التسعينيات)

أدى التقدم في التكنولوجيا في الثمانينيات إلى جعل الكمبيوتر أكثر تكلفة وقدرة مما كان عليه في العقود السابقة، [59] مما سهّل صعود الكمبيوتر مثل ألعاب Xbox. وقعت وحدات التحكم في ألعاب الفيديو الأولى التي تم إصدارها في السبعينيات وأوائل الثمانينيات فريسة لانهيار الصناعة في عام 1983، ولكن في عام 1985، أصدرت نينتندو نظام Nintendo Entertainment System (NES) الذي أصبح أحد أكثر وحدات التحكم مبيعًا في تاريخ ألعاب الفيديو. [60] في التسعينيات، أصبحت ألعاب الكمبيوتر شائعة على نطاق واسع مع إصدار لعبة مثل The Sims و Command & Conquer والقوة المتزايدة لأجهزة الكمبيوتر المكتبية. اليوم، يلعب ملايين الأشخاص حول العالم ألعاب محاكاة الكمبيوتر مثل World of Warcraft .

في عام 1993، أصبح فيلم Jurassic Park أول فيلم شعبي يستخدم الرسومات المولدة بواسطة الكمبيوتر على نطاق واسع، حيث تم دمج الديناصورات المحاكاة بشكل سلس تقريبًا في مشاهد الحركة الحية.

لقد أدى هذا الحدث إلى تحويل صناعة الأفلام؛ ففي عام 1995، كان فيلم Toy Story هو أول فيلم يستخدم الصور المولدة بواسطة الكمبيوتر فقط، وبحلول الألفية الجديدة أصبحت الرسومات المولدة بواسطة الكمبيوتر هي الخيار الرائد للمؤثرات الخاصة في الأفلام. [61]

التصوير السينمائي الافتراضي (من أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين حتى الوقت الحاضر)

لقد أدى ظهور التصوير السينمائي الافتراضي في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين إلى انفجار الأفلام التي كان من المستحيل تصويرها بدونها. ومن الأمثلة الكلاسيكية على ذلك النسخ الرقمية المقلدة لشخصيات نيو وسميث وغيرهما من الشخصيات في سلسلة أفلام ماتريكس والاستخدام المكثف لتصوير الكاميرا المستحيل فعليًا في ثلاثية فيلم سيد الخواتم .

لم يعد الجهاز الطرفي في مسلسل Pan Am موجودًا أثناء تصوير هذا المسلسل الذي تم بثه في عامي 2011 و2012، ولم يكن ذلك يمثل مشكلة حيث تم إنشاؤه في التصوير السينمائي الافتراضي باستخدام العثور التلقائي على وجهة النظر ومطابقتها جنبًا إلى جنب مع تكوين لقطات حقيقية ومحاكاة، والتي كانت بمثابة الخبز والزبدة للفنان السينمائي في استوديوهات الأفلام وما حولها منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.

الصور المولدة بالحاسوب هي "تطبيق مجال رسومات الحاسوب ثلاثية الأبعاد على المؤثرات الخاصة". تُستخدم هذه التقنية للتأثيرات المرئية لأنها عالية الجودة وقابلة للتحكم ويمكنها إنشاء تأثيرات لا يمكن تنفيذها باستخدام أي تقنية أخرى إما بسبب التكلفة أو الموارد أو السلامة. [62] يمكن رؤية الرسومات المولدة بالحاسوب في العديد من أفلام الحركة الحية اليوم، وخاصة تلك من نوع الحركة. علاوة على ذلك، حلت الصور المولدة بالحاسوب محل الرسوم المتحركة المرسومة يدويًا بشكل شبه كامل في أفلام الأطفال التي يتم إنشاؤها بالحاسوب فقط بشكل متزايد. تشمل أمثلة الأفلام التي تستخدم الصور المولدة بالحاسوب البحث عن نيمو و 300 والرجل الحديدي .

أمثلة على محاكاة الترفيه غير السينمائي

العاب المحاكاة

ألعاب المحاكاة ، على عكس الأنواع الأخرى من ألعاب الفيديو والكمبيوتر، تمثل أو تحاكي البيئة بدقة. علاوة على ذلك، فإنها تمثل التفاعلات بين الشخصيات القابلة للعب والبيئة بشكل واقعي. عادة ما تكون هذه الأنواع من الألعاب أكثر تعقيدًا من حيث طريقة اللعب. [63] أصبحت ألعاب المحاكاة شائعة بشكل لا يصدق بين الأشخاص من جميع الأعمار. [64] تشمل ألعاب المحاكاة الشائعة SimCity و Tiger Woods PGA Tour . هناك أيضًا ألعاب محاكاة الطيران ومحاكاة القيادة .

جولات في مدينة الملاهي

تم استخدام أجهزة المحاكاة للترفيه منذ Link Trainer في ثلاثينيات القرن العشرين. [65] كانت أول لعبة محاكاة حديثة يتم افتتاحها في منتزه ترفيهي هي Disney's Star Tours في عام 1987، وتبعها Universal's The Funtastic World of Hanna-Barbera في عام 1990 والتي كانت أول لعبة يتم إنشاؤها بالكامل باستخدام رسومات الكمبيوتر. [66]

تعتبر ألعاب المحاكاة من نسل ألعاب المحاكاة التدريبية العسكرية وألعاب المحاكاة التجارية، لكنها تختلف بشكل أساسي. في حين تتفاعل ألعاب المحاكاة التدريبية العسكرية بشكل واقعي مع مدخلات المتدرب في الوقت الفعلي، فإن ألعاب المحاكاة لا تشعر إلا وكأنها تتحرك بشكل واقعي وتتحرك وفقًا لنصوص الحركة المسجلة مسبقًا. [66] استخدمت إحدى ألعاب المحاكاة الأولى، Star Tours، والتي تكلفت 32 مليون دولار، مقصورة تعتمد على الحركة الهيدروليكية. تمت برمجة الحركة بواسطة عصا تحكم. تتضمن ألعاب المحاكاة اليوم، مثل The Amazing Adventures of Spider-Man عناصر لزيادة مقدار الانغماس الذي يختبره الدراجون مثل: الصور ثلاثية الأبعاد والتأثيرات المادية (رش الماء أو إنتاج الروائح) والحركة عبر البيئة. [67]

المحاكاة والتصنيع

تمثل محاكاة التصنيع أحد أهم تطبيقات المحاكاة. تمثل هذه التقنية أداة قيمة يستخدمها المهندسون عند تقييم تأثير الاستثمار الرأسمالي في المعدات والمرافق المادية مثل مصانع المصانع والمستودعات ومراكز التوزيع. يمكن استخدام المحاكاة للتنبؤ بأداء نظام موجود أو مخطط له ومقارنة الحلول البديلة لمشكلة تصميم معينة. [68]

من الأهداف المهمة الأخرى للمحاكاة في أنظمة التصنيع هو قياس أداء النظام. تشمل المقاييس الشائعة لأداء النظام ما يلي: [69]

  • الإنتاجية تحت الأحمال المتوسطة والذروة
  • زمن دورة النظام (المدة التي يستغرقها إنتاج جزء واحد)
  • استخدام الموارد والعمالة والآلات
  • الاختناقات ونقاط الاختناق
  • الوقوف في طوابير في أماكن العمل
  • الطوابير والتأخيرات الناجمة عن أجهزة وأنظمة مناولة المواد
  • احتياجات تخزين العمل الجاري
  • متطلبات التوظيف
  • فعالية أنظمة الجدولة
  • فعالية أنظمة الرقابة

مزيد من الأمثلة على المحاكاة

السيارات

توفر أجهزة محاكاة السيارات فرصة لإعادة إنتاج خصائص المركبات الحقيقية في بيئة افتراضية. فهي تحاكي العوامل والظروف الخارجية التي تتفاعل معها المركبة، مما يتيح للسائق أن يشعر وكأنه جالس في مقصورة مركبته الخاصة. ويتم تكرار السيناريوهات والأحداث بقدر كافٍ من الواقعية لضمان انغماس السائقين بشكل كامل في التجربة بدلاً من مجرد النظر إليها باعتبارها تجربة تعليمية.

يوفر جهاز المحاكاة تجربة بناءة للسائق المبتدئ ويتيح للسائق الأكثر نضجًا القيام بتمارين أكثر تعقيدًا. بالنسبة للسائقين المبتدئين، توفر أجهزة محاكاة الشاحنات فرصة لبدء حياتهم المهنية من خلال تطبيق أفضل الممارسات. بالنسبة للسائقين الناضجين، توفر المحاكاة القدرة على تعزيز القيادة الجيدة أو اكتشاف الممارسات السيئة واقتراح الخطوات اللازمة للإجراءات التصحيحية. بالنسبة للشركات، توفر فرصة لتثقيف الموظفين في مهارات القيادة التي تحقق انخفاض تكاليف الصيانة وتحسين الإنتاجية والأهم من ذلك ضمان سلامة تصرفاتهم في جميع المواقف المحتملة.

  • محاكي سباق السيارات
    محاكي سباق السيارات
  • يقوم جندي باختبار جهاز محاكاة قيادة مركبة ذات عجلات ثقيلة.
    يقوم جندي باختبار جهاز محاكاة قيادة مركبة ذات عجلات ثقيلة.

الميكانيكا الحيوية

محاكي الميكانيكا الحيوية عبارة عن منصة محاكاة لإنشاء نماذج ميكانيكية ديناميكية مبنية من مجموعات من الأجسام الصلبة والقابلة للتشوه والمفاصل والقيود ومحركات القوة المختلفة. وهو متخصص في إنشاء نماذج ميكانيكية حيوية للهياكل التشريحية البشرية، بهدف دراسة وظيفتها وفي النهاية المساعدة في تصميم وتخطيط العلاج الطبي.

يتم استخدام جهاز محاكاة الميكانيكا الحيوية لتحليل ديناميكيات المشي، ودراسة الأداء الرياضي، ومحاكاة الإجراءات الجراحية، وتحليل الأحمال المفصلية، وتصميم الأجهزة الطبية، وتحريك حركة الإنسان والحيوان.

محاكي عصبي ميكانيكي يجمع بين محاكاة الشبكات العصبية الحيوية والواقعية بيولوجيًا. وهو يسمح للمستخدم باختبار الفرضيات على الأساس العصبي للسلوك في بيئة افتراضية ثلاثية الأبعاد دقيقة فيزيائيًا.

المدينة والحضر

يمكن أن يكون محاكي المدينة لعبة بناء مدينة ولكن يمكن أن يكون أيضًا أداة يستخدمها مخططو المدن لفهم كيفية تطور المدن استجابةً لقرارات سياسية مختلفة. يعد AnyLogic مثالاً على محاكيات حضرية حديثة وواسعة النطاق مصممة للاستخدام من قبل مخططي المدن. محاكيات المدينة هي عمومًا محاكاة تعتمد على الوكيل مع تمثيلات صريحة لاستخدام الأراضي والنقل. UrbanSim و LEAM هما مثالان على نماذج محاكاة حضرية واسعة النطاق تستخدمها وكالات التخطيط الحضري والقواعد العسكرية لتخطيط استخدام الأراضي والنقل .

عيد الميلاد

توجد العديد من المحاكاة ذات الطابع الكريسماسي، والعديد منها تدور حول سانتا كلوز . ومن الأمثلة على هذه المحاكاة مواقع الويب التي تدعي أنها تسمح للمستخدم بتتبع سانتا كلوز. ونظرًا لحقيقة أن سانتا شخصية أسطورية وليس شخصًا حقيقيًا حيًا، فمن المستحيل تقديم معلومات فعلية عن موقعه، وتعرض خدمات مثل NORAD Tracks Santa و Google Santa Tracker (التي تدعي الأولى أنها تستخدم الرادار وغيره من التقنيات لتتبع سانتا) [70] معلومات موقع مزيفة ومحددة مسبقًا للمستخدمين. ومن الأمثلة الأخرى على هذه المحاكاة مواقع الويب التي تدعي أنها تسمح للمستخدم بإرسال رسائل بريد إلكتروني أو رسائل إلى سانتا كلوز. تستخدم مواقع الويب مثل emailSanta.com أو صفحة سانتا السابقة على Windows Live Spaces التي لم تعد موجودة الآن من Microsoft برامج أو نصوصًا آلية لتوليد ردود مخصصة تزعم أنها من سانتا نفسه بناءً على إدخال المستخدم. [71] [72] [73] [74]

صف المستقبل

من المرجح أن تحتوي فصول الدراسة في المستقبل على عدة أنواع من أجهزة المحاكاة، بالإضافة إلى أدوات التعلم النصية والبصرية. وهذا من شأنه أن يسمح للطلاب بدخول السنوات السريرية وهم أكثر استعداداً، وبمستوى أعلى من المهارة. وسوف يكون لدى الطالب المتقدم أو خريج الدراسات العليا طريقة أكثر إيجازاً وشاملاً لإعادة التدريب ــ أو دمج الإجراءات السريرية الجديدة في مجموعة مهاراته ــ وسوف تجد الهيئات التنظيمية والمؤسسات الطبية أنه من الأسهل تقييم كفاءة الأفراد وكفاءتهم .

وسوف تشكل قاعات الدراسة في المستقبل أيضًا الأساس لوحدة المهارات السريرية للتعليم المستمر للعاملين في المجال الطبي؛ وبنفس الطريقة التي يساعد بها استخدام التدريب الدوري على الطيران طياري الخطوط الجوية، فإن هذه التكنولوجيا سوف تساعد الممارسين طوال حياتهم المهنية. [ بحاجة لمصدر ]

وسيكون جهاز المحاكاة أكثر من مجرد كتاب مدرسي "حي " ، بل سيصبح جزءًا لا يتجزأ من ممارسة الطب. كما ستوفر بيئة المحاكاة منصة قياسية لتطوير المناهج الدراسية في مؤسسات التعليم الطبي.

أقمار الاتصالات

غالبًا ما تكون أنظمة الاتصالات عبر الأقمار الصناعية الحديثة ( SATCOM ) كبيرة ومعقدة مع العديد من الأجزاء والعناصر المتفاعلة. بالإضافة إلى ذلك، زادت الحاجة إلى الاتصال عريض النطاق على مركبة متحركة بشكل كبير في السنوات القليلة الماضية لكل من التطبيقات التجارية والعسكرية. للتنبؤ بدقة وتقديم خدمة عالية الجودة، يتعين على مصممي أنظمة SATCOM أن يأخذوا في الاعتبار التضاريس وكذلك الظروف الجوية والأرصاد الجوية في تخطيطهم. للتعامل مع مثل هذا التعقيد، يتجه مصممو النظام ومشغلوه بشكل متزايد نحو النماذج الحاسوبية لأنظمتهم لمحاكاة ظروف التشغيل في العالم الحقيقي واكتساب رؤى حول قابلية الاستخدام والمتطلبات قبل الموافقة على المنتج النهائي. تعمل النمذجة على تحسين فهم النظام من خلال تمكين مصمم أو مخطط نظام SATCOM من محاكاة الأداء في العالم الحقيقي عن طريق حقن النماذج بظروف جوية وبيئية افتراضية متعددة. غالبًا ما تستخدم المحاكاة في تدريب الأفراد المدنيين والعسكريين. يحدث هذا عادةً عندما يكون الأمر مكلفًا للغاية أو ببساطة خطيرًا للغاية للسماح للمتدربين باستخدام المعدات الحقيقية في العالم الحقيقي. في مثل هذه المواقف، سوف يقضون وقتهم في تعلم دروس قيمة في بيئة افتراضية "آمنة" مع عيش تجربة واقعية (أو على الأقل هذا هو الهدف). وكثيراً ما تكون الراحة هي السماح بارتكاب الأخطاء أثناء التدريب على نظام بالغ الأهمية للسلامة.

دورة الحياة الرقمية

محاكاة تدفق الهواء فوق المحرك

تتكامل حلول المحاكاة بشكل متزايد مع الحلول والعمليات بمساعدة الكمبيوتر ( التصميم بمساعدة الكمبيوتر أو CAD، التصنيع بمساعدة الكمبيوتر أو CAM، الهندسة بمساعدة الكمبيوتر أو CAE، إلخ). إن استخدام المحاكاة طوال دورة حياة المنتج ، وخاصة في مراحل المفهوم والتصميم المبكرة، لديه القدرة على توفير فوائد كبيرة. تتراوح هذه الفوائد من قضايا التكلفة المباشرة مثل تقليل النماذج الأولية وتقصير الوقت اللازم لطرح المنتج في السوق إلى المنتجات ذات الأداء الأفضل والهوامش الأعلى. ومع ذلك، بالنسبة لبعض الشركات، لم توفر المحاكاة الفوائد المتوقعة.

كان الاستخدام الناجح للمحاكاة في وقت مبكر من دورة الحياة مدفوعًا إلى حد كبير بالتكامل المتزايد لأدوات المحاكاة مع المجموعة الكاملة من حلول CAD وCAM وإدارة دورة حياة المنتج. يمكن لحلول المحاكاة الآن العمل عبر المؤسسة الممتدة في بيئة CAD متعددة ، وتتضمن حلولاً لإدارة بيانات المحاكاة والعمليات وضمان جعل نتائج المحاكاة جزءًا من تاريخ دورة حياة المنتج.

الاستعداد للكوارث

لقد أصبح التدريب بالمحاكاة وسيلة لإعداد الناس للكوارث. يمكن للمحاكاة أن تحاكي مواقف الطوارئ وتتبع كيفية استجابة المتعلمين بفضل تجربة واقعية. يمكن أن تتضمن محاكاة الاستعداد للكوارث التدريب على كيفية التعامل مع الهجمات الإرهابية أو الكوارث الطبيعية أو تفشي الأوبئة أو حالات الطوارئ الأخرى التي تهدد الحياة.

إحدى المنظمات التي استخدمت التدريب بالمحاكاة للاستعداد للكوارث هي CADE (مركز النهوض بالتعليم عن بعد). استخدم CADE [75] لعبة فيديو لإعداد عمال الطوارئ لأنواع متعددة من الهجمات. وكما ذكرت News-Medical.Net، "لعبة الفيديو هي الأولى في سلسلة من المحاكاة لمعالجة الإرهاب البيولوجي، وإنفلونزا الأوبئة، والجدري، والكوارث الأخرى التي يجب على أفراد الطوارئ الاستعداد لها. [76] " تم تطوير اللعبة بواسطة فريق من جامعة إلينوي في شيكاغو (UIC)، وتسمح اللعبة للمتعلمين بممارسة مهارات الطوارئ الخاصة بهم في بيئة آمنة وخاضعة للرقابة.

برنامج محاكاة الطوارئ (ESP) في معهد كولومبيا البريطانية للتكنولوجيا (BCIT)، فانكوفر، كولومبيا البريطانية، كندا هو مثال آخر لمنظمة تستخدم المحاكاة للتدريب على حالات الطوارئ. يستخدم برنامج محاكاة الطوارئ (ESP) المحاكاة للتدريب على المواقف التالية: مكافحة حرائق الغابات، والاستجابة لتسرب النفط أو المواد الكيميائية، والاستجابة للزلازل، وإنفاذ القانون، ومكافحة الحرائق البلدية، والتعامل مع المواد الخطرة، والتدريب العسكري، والاستجابة للهجوم الإرهابي [77] إحدى ميزات نظام المحاكاة هي تنفيذ "ساعة وقت التشغيل الديناميكية"، والتي تسمح للمحاكاة بتشغيل إطار زمني "محاكي"، "تسريع" أو "إبطاء" الوقت حسب الرغبة" [77] بالإضافة إلى ذلك، يسمح النظام بتسجيلات الجلسة، والتنقل القائم على أيقونات الصور، وتخزين ملفات المحاكاة الفردية، ومكونات الوسائط المتعددة، وتشغيل التطبيقات الخارجية.

في جامعة كيبيك في شيكوتيمي، يتخصص فريق بحثي في ​​مختبر الأبحاث والخبرة في الهواء الطلق (مختبر الخبرة والأبحاث في الهواء الطلق - LERPA) في استخدام محاكاة الحوادث في المناطق النائية البرية للتحقق من تنسيق الاستجابة للطوارئ.

من الناحية التعليمية، تتمثل فوائد التدريب على الطوارئ من خلال المحاكاة في إمكانية تتبع أداء المتعلم من خلال النظام. وهذا يسمح للمطور بإجراء التعديلات حسب الضرورة أو تنبيه المعلم بشأن الموضوعات التي قد تتطلب اهتمامًا إضافيًا. ومن المزايا الأخرى أنه يمكن توجيه المتعلم أو تدريبه على كيفية الاستجابة بشكل مناسب قبل الانتقال إلى مقطع الطوارئ التالي - وهذا جانب قد لا يكون متاحًا في البيئة الحية. تسمح بعض محاكيات التدريب على الطوارئ أيضًا بالتغذية الراجعة الفورية، بينما قد توفر المحاكاة الأخرى ملخصًا وتوجه المتعلم للمشاركة في موضوع التعلم مرة أخرى.

في حالة الطوارئ المباشرة، لا يملك المستجيبون للطوارئ الوقت ليضيعوه. يوفر التدريب بالمحاكاة في هذه البيئة فرصة للمتعلمين لجمع أكبر قدر ممكن من المعلومات وممارسة معارفهم في بيئة آمنة. يمكنهم ارتكاب الأخطاء دون المخاطرة بتعريض الأرواح للخطر وإتاحة الفرصة لهم لتصحيح أخطائهم للاستعداد لحالة الطوارئ في الحياة الواقعية.

الاقتصاد

إن المحاكاة في الاقتصاد وخاصة في الاقتصاد الكلي ، تحكم على مدى استصواب تأثيرات الإجراءات السياسية المقترحة، مثل تغييرات السياسة المالية أو تغييرات السياسة النقدية . يتم استخدام نموذج رياضي للاقتصاد، بعد ملاءمته للبيانات الاقتصادية التاريخية، كوكيل للاقتصاد الفعلي؛ يتم استخدام القيم المقترحة للإنفاق الحكومي والضرائب وعمليات السوق المفتوحة وما إلى ذلك كمدخلات لمحاكاة النموذج، والمتغيرات المختلفة ذات الأهمية مثل معدل التضخم ومعدل البطالة وعجز الميزان التجاري وعجز الموازنة الحكومية وما إلى ذلك هي مخرجات المحاكاة. تتم مقارنة القيم المحاكاة لهذه المتغيرات ذات الأهمية لمدخلات السياسة المقترحة المختلفة لتحديد مجموعة النتائج الأكثر استحسانًا. [78]

الهندسة والتكنولوجيا والعمليات

المحاكاة هي ميزة مهمة في الأنظمة الهندسية أو أي نظام يتضمن العديد من العمليات. على سبيل المثال، في الهندسة الكهربائية ، يمكن استخدام خطوط التأخير لمحاكاة تأخير الانتشار وتحول الطور الناجم عن خط نقل فعلي . وبالمثل، يمكن استخدام الأحمال الوهمية لمحاكاة المعاوقة دون محاكاة الانتشار وتستخدم في المواقف التي يكون فيها الانتشار غير مرغوب فيه. قد يقلد جهاز المحاكاة عددًا قليلاً فقط من عمليات ووظائف الوحدة التي يحاكيها. قارن مع : محاكاة . [79]

تتطلب معظم عمليات المحاكاة الهندسية النمذجة الرياضية والتحقيق بمساعدة الكمبيوتر. ومع ذلك، هناك العديد من الحالات حيث لا تكون النمذجة الرياضية موثوقة. غالبًا ما تتطلب محاكاة مشاكل ديناميكا الموائع محاكاة رياضية وفيزيائية. في هذه الحالات تتطلب النماذج الفيزيائية التشابه الديناميكي . كما أن المحاكاة الفيزيائية والكيميائية لها استخدامات واقعية مباشرة، بدلاً من الاستخدامات البحثية؛ في الهندسة الكيميائية ، على سبيل المثال، تُستخدم محاكاة العمليات لإعطاء معلمات العملية المستخدمة على الفور لتشغيل المصانع الكيميائية، مثل مصافي النفط. تُستخدم أجهزة المحاكاة أيضًا لتدريب مشغل المصنع. يُطلق عليه اسم محاكي تدريب المشغل (OTS) وقد تم اعتماده على نطاق واسع من قبل العديد من الصناعات من الكيميائية إلى النفط والغاز وصناعة الطاقة. وقد أدى هذا إلى إنشاء بيئة افتراضية آمنة وواقعية لتدريب مشغلي اللوحات والمهندسين. Mimic قادر على توفير نماذج ديناميكية عالية الدقة لجميع المصانع الكيميائية تقريبًا لتدريب المشغل واختبار نظام التحكم.

بيئة العمل

تتضمن المحاكاة المريحة تحليل المنتجات الافتراضية أو المهام اليدوية داخل بيئة افتراضية. في عملية الهندسة، يهدف علم بيئة العمل إلى تطوير وتحسين تصميم المنتجات وبيئات العمل. [80] تستخدم المحاكاة المريحة تمثيلًا افتراضيًا أنثروبومتريًا للإنسان، يشار إليه عادةً باسم عارضة أزياء أو نماذج بشرية رقمية (DHMs)، لمحاكاة أوضاع وأحمال ميكانيكية وأداء عامل بشري في بيئة محاكاة مثل طائرة أو سيارة أو منشأة تصنيع. يتم التعرف على DHMs كأداة متطورة وقيمة لإجراء تحليل وتصميم بيئة عمل استباقي. [81] تستخدم المحاكاة رسومات ثلاثية الأبعاد ونماذج تعتمد على الفيزياء لتحريك البشر الافتراضيين. يستخدم برنامج بيئة العمل قدرة الحركية العكسية (IK) لوضع DHMs. [80]

تحسب أدوات البرمجيات عادةً الخصائص البيوميكانيكية بما في ذلك قوى العضلات الفردية وقوى المفاصل واللحظات. تستخدم معظم هذه الأدوات طرق تقييم بيئة العمل القياسية مثل معادلة رفع المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية وتقييم الطرف العلوي السريع (RULA). كما تحلل بعض المحاكاة أيضًا المقاييس الفسيولوجية بما في ذلك التمثيل الغذائي ونفقات الطاقة وحدود التعب. تعد دراسات وقت الدورة والتحقق من صحة التصميم والعملية وراحة المستخدم وإمكانية الوصول وخط الرؤية عوامل بشرية أخرى يمكن فحصها في حزم المحاكاة البيئية. [82]

يمكن إجراء النمذجة والمحاكاة لمهمة ما عن طريق التلاعب يدويًا بالإنسان الافتراضي في البيئة المحاكاة. تسمح بعض برامج محاكاة بيئة العمل بالمحاكاة والتقييم التفاعلي في الوقت الفعلي من خلال إدخال بشري فعلي عبر تقنيات التقاط الحركة. ومع ذلك، تتطلب تقنية التقاط الحركة لبيئة العمل معدات باهظة الثمن وإنشاء أدوات لتمثيل البيئة أو المنتج.

تتضمن بعض تطبيقات المحاكاة المريحة تحليل جمع النفايات الصلبة، ومهام إدارة الكوارث، والألعاب التفاعلية، [83] وخط تجميع السيارات، [84] والنماذج الأولية الافتراضية لمساعدات إعادة التأهيل، [85] وتصميم منتجات الطيران. [86] يستخدم مهندسو فورد برنامج محاكاة بيئة العمل لإجراء مراجعات تصميم المنتج الافتراضية. باستخدام البيانات الهندسية، تساعد عمليات المحاكاة في تقييم بيئة العمل في التجميع. تستخدم الشركة برنامج محاكاة بيئة العمل Jack and Jill من شركة Siemen لتحسين سلامة العمال وكفاءتهم، دون الحاجة إلى بناء نماذج أولية باهظة الثمن. [87]

تمويل

في مجال التمويل، تُستخدم عمليات المحاكاة الحاسوبية غالبًا لتخطيط السيناريوهات. على سبيل المثال، يتم حساب القيمة الحالية الصافية المعدلة حسب المخاطر من مدخلات محددة جيدًا ولكنها ليست معروفة دائمًا (أو ثابتة). من خلال تقليد أداء المشروع قيد التقييم، يمكن للمحاكاة توفير توزيع القيمة الحالية الصافية على مجموعة من معدلات الخصم والمتغيرات الأخرى. غالبًا ما تُستخدم عمليات المحاكاة أيضًا لاختبار النظرية المالية أو قدرة النموذج المالي. [88]

تُستخدم المحاكاة بشكل متكرر في التدريب المالي لإشراك المشاركين في تجربة مواقف تاريخية وخيالية مختلفة. هناك محاكاة لسوق الأوراق المالية، ومحاكاة لمحافظ الاستثمار، ومحاكاة أو نماذج لإدارة المخاطر، ومحاكاة لسوق الصرف الأجنبي. وتستند هذه المحاكاة عادةً إلى نماذج الأصول العشوائية . يسمح استخدام هذه المحاكاة في برنامج تدريبي بتطبيق النظرية في شيء أشبه بالحياة الواقعية. وكما هو الحال مع الصناعات الأخرى، يمكن أن يكون استخدام المحاكاة مدفوعًا بالتكنولوجيا أو دراسة الحالة.

رحلة جوية

جهاز محاكاة الطيران العسكري

تُستخدم محاكاة الطيران بشكل أساسي لتدريب الطيارين خارج الطائرة. [89] وبالمقارنة بالتدريب أثناء الطيران، يسمح التدريب القائم على المحاكاة بممارسة المناورات أو المواقف التي قد يكون من غير العملي (أو حتى الخطير) القيام بها في الطائرة مع إبقاء الطيار والمدرب في بيئة منخفضة المخاطر نسبيًا على الأرض. على سبيل المثال، يمكن محاكاة أعطال النظام الكهربائي، وأعطال الأجهزة، وأعطال النظام الهيدروليكي، وحتى أعطال التحكم في الطيران دون تعريض الطاقم أو المعدات للخطر. [90]

يمكن للمدرسين أيضًا تزويد الطلاب بتركيز أعلى من مهام التدريب في فترة زمنية معينة مقارنة بما هو ممكن عادةً في الطائرة. على سبيل المثال، قد يتطلب إجراء عمليات اقتراب متعددة بالأجهزة في الطائرة الفعلية قضاء وقت كبير في إعادة وضع الطائرة، بينما في المحاكاة، بمجرد اكتمال عملية اقتراب واحدة، يمكن للمدرس إعادة وضع الطائرة المحاكاة على الفور إلى موقع يمكن من خلاله بدء عملية الاقتراب التالية.

كما توفر محاكاة الطيران ميزة اقتصادية مقارنة بالتدريب على طائرة حقيقية. فبمجرد أخذ تكاليف الوقود والصيانة والتأمين في الاعتبار، تكون تكاليف تشغيل محاكاة الطيران أقل بكثير من تكاليف تشغيل الطائرة المحاكاة. وبالنسبة لبعض طائرات فئة النقل الكبيرة، قد تكون تكاليف تشغيل محاكاة الطيران أقل بعدة مرات من الطائرة الحقيقية. وتتمثل ميزة أخرى في تقليل التأثير البيئي، حيث لا تساهم أجهزة المحاكاة بشكل مباشر في انبعاثات الكربون أو الضوضاء. [91]

توجد أيضًا "محاكيات طيران هندسية" وهي عنصر أساسي في عملية تصميم الطائرات . [92] تم وصف العديد من الفوائد التي تأتي من انخفاض عدد رحلات الاختبار مثل تحسينات التكلفة والسلامة أعلاه، ولكن هناك بعض المزايا الفريدة. يسمح توفر جهاز محاكاة بدورة تكرار تصميم أسرع أو استخدام معدات اختبار أكثر مما يمكن وضعه في طائرة حقيقية. [93]

بحري

محاكاة جسر السفينة

تشبه أجهزة محاكاة الطيران ، وهي مخصصة لتدريب أفراد السفينة. وتشمل أجهزة المحاكاة البحرية الأكثر شيوعًا ما يلي: [94]

  • محاكيات جسر السفينة
  • محاكيات غرفة المحرك [95]
  • محاكيات مناولة البضائع
  • محاكيات الاتصالات/ GMDSS
  • محاكيات المركبات التي تعمل عن بعد

تُستخدم أجهزة المحاكاة من هذا النوع في الغالب داخل الكليات البحرية ومؤسسات التدريب والقوات البحرية. وغالبًا ما تتكون من نسخة طبق الأصل من جسر السفن، مع وحدة التحكم في التشغيل، وعدد من الشاشات التي يتم عرض البيئة الافتراضية عليها.

جيش

يتم تدريب قاذف القنابل باستخدام جهاز محاكاة الكمبيوتر

تُعَد المحاكاة العسكرية، المعروفة أيضًا بشكل غير رسمي باسم ألعاب الحرب، نماذج يمكن من خلالها اختبار نظريات الحرب وتحسينها دون الحاجة إلى أعمال عدائية فعلية. وهي موجودة في أشكال مختلفة عديدة، بدرجات متفاوتة من الواقعية. وفي الآونة الأخيرة، اتسع نطاقها ليشمل ليس فقط العوامل العسكرية ولكن أيضًا العوامل السياسية والاجتماعية (على سبيل المثال، سلسلة Nationlab من التدريبات الاستراتيجية في أمريكا اللاتينية). [96] وفي حين تستخدم العديد من الحكومات المحاكاة، سواء بشكل فردي أو جماعي، إلا أن القليل معروف عن تفاصيل النموذج خارج الدوائر المهنية.

الشبكات والأنظمة الموزعة

تم محاكاة الشبكات والأنظمة الموزعة على نطاق واسع لفهم تأثير البروتوكولات والخوارزميات الجديدة قبل نشرها في الأنظمة الفعلية. يمكن للمحاكاة التركيز على مستويات مختلفة ( الطبقة المادية ، وطبقة الشبكة ، وطبقة التطبيق )، وتقييم مقاييس مختلفة (عرض النطاق الترددي للشبكة، واستهلاك الموارد، ووقت الخدمة، والحزم المفقودة، وتوافر النظام). أمثلة على سيناريوهات محاكاة الشبكات والأنظمة الموزعة:

نظام الدفع وتسوية الأوراق المالية

كما تم تطبيق تقنيات المحاكاة على أنظمة الدفع وتسوية الأوراق المالية. ومن بين المستخدمين الرئيسيين البنوك المركزية التي تتحمل عمومًا مسؤولية الإشراف على البنية الأساسية للسوق وتتمتع بحق المساهمة في حسن سير أنظمة الدفع.

تستخدم البنوك المركزية محاكاة أنظمة الدفع لتقييم أشياء مثل كفاية السيولة المتاحة (في شكل أرصدة الحسابات وحدود الائتمان داخل اليوم) للمشاركين (البنوك بشكل أساسي) للسماح بتسوية المدفوعات بكفاءة. [101] [102] تعتمد الحاجة إلى السيولة أيضًا على مدى توفر ونوع إجراءات المقاصة في الأنظمة، وبالتالي تركز بعض الدراسات على مقارنات الأنظمة. [103]

تطبيق آخر هو تقييم المخاطر المتعلقة بأحداث مثل أعطال شبكة الاتصالات أو عدم قدرة المشاركين على إرسال المدفوعات (على سبيل المثال في حالة فشل البنك المحتمل). [104] يقع هذا النوع من التحليل ضمن مفاهيم اختبار الإجهاد أو تحليل السيناريو .

الطريقة الشائعة لإجراء هذه المحاكاة هي تكرار منطق التسوية لأنظمة الدفع الحقيقية أو تسوية الأوراق المالية قيد التحليل ثم استخدام بيانات الدفع الحقيقية المرصودة. في حالة مقارنة النظام أو تطوير النظام، بطبيعة الحال، هناك حاجة أيضًا إلى تنفيذ منطق التسوية الآخر.

لإجراء اختبارات الإجهاد وتحليل السيناريوهات، يلزم تغيير البيانات المرصودة، على سبيل المثال تأخير بعض المدفوعات أو إزالتها. لتحليل مستويات السيولة، يتم تغيير مستويات السيولة الأولية. يتم إجراء مقارنات النظام (المقارنة المعيارية) أو تقييمات خوارزميات أو قواعد المقاصة الجديدة من خلال تشغيل عمليات المحاكاة بمجموعة ثابتة من البيانات وتغيير إعدادات النظام فقط.

يتم عادة الاستنتاج عن طريق مقارنة نتائج محاكاة المعايير بنتائج إعدادات المحاكاة المعدلة من خلال مقارنة المؤشرات مثل المعاملات غير المستقرة أو تأخيرات التسوية.

أنظمة الطاقة

إدارة المشاريع

محاكاة إدارة المشروع هي محاكاة تستخدم للتدريب على إدارة المشروع وتحليله. وغالبًا ما تستخدم كمحاكاة تدريبية لمديري المشروعات. وفي حالات أخرى، تُستخدم لتحليل "ماذا لو" ودعم اتخاذ القرار في المشاريع الحقيقية. وغالبًا ما يتم إجراء المحاكاة باستخدام أدوات برمجية.

الروبوتات

تُستخدم أجهزة محاكاة الروبوتات لإنشاء تطبيقات مدمجة لروبوت معين (أو غير محدد) دون الاعتماد على الروبوت "الحقيقي". وفي بعض الحالات، يمكن نقل هذه التطبيقات إلى الروبوت الحقيقي (أو إعادة بنائها) دون تعديلات. تسمح أجهزة محاكاة الروبوتات بإعادة إنتاج المواقف التي لا يمكن "إنشاؤها" في العالم الحقيقي بسبب التكلفة أو الوقت أو "تفرد" المورد. كما تسمح أجهزة المحاكاة بإنشاء نماذج أولية سريعة للروبوت. تتميز العديد من أجهزة محاكاة الروبوتات بمحركات فيزيائية لمحاكاة ديناميكيات الروبوت.

إنتاج

تُستخدم محاكاة أنظمة الإنتاج بشكل أساسي لفحص تأثير التحسينات أو الاستثمارات في نظام الإنتاج . وغالبًا ما يتم ذلك باستخدام جدول بيانات ثابت بأوقات العملية وأوقات النقل. وللحصول على عمليات محاكاة أكثر تعقيدًا، تُستخدم محاكاة الأحداث المنفصلة (DES) مع مزايا محاكاة الديناميكيات في نظام الإنتاج. يكون نظام الإنتاج ديناميكيًا للغاية اعتمادًا على الاختلافات في عمليات التصنيع وأوقات التجميع وإعدادات الماكينة والفواصل والأعطال والتوقفات الصغيرة. [105] هناك الكثير من البرامج المستخدمة بشكل شائع لمحاكاة الأحداث المنفصلة. وهي تختلف في قابلية الاستخدام والأسواق ولكنها غالبًا ما تشترك في نفس الأساس.

عملية البيع

تعتبر المحاكاة مفيدة في نمذجة تدفق المعاملات من خلال العمليات التجارية، كما هو الحال في مجال هندسة عملية المبيعات ، لدراسة وتحسين تدفق طلبات العملاء من خلال مراحل مختلفة من الإنجاز (على سبيل المثال، من اقتراح أولي لتوفير السلع / الخدمات من خلال قبول الطلب والتثبيت). يمكن أن تساعد مثل هذه المحاكاة في التنبؤ بتأثير كيفية تأثير التحسينات في الأساليب على التباين والتكلفة ووقت العمل وعدد المعاملات في مراحل مختلفة من العملية. يمكن استخدام محاكي عملية محوسب كامل الميزات لتصوير مثل هذه النماذج، كما يمكن استخدام العروض التعليمية البسيطة باستخدام برنامج جداول البيانات، أو نقل البنسات بين الأكواب بناءً على لفة النرد، أو الغمس في وعاء من الخرز الملون بمغرفة. [106]

الرياضة

في الرياضة، غالبًا ما يتم إجراء عمليات محاكاة الكمبيوتر للتنبؤ بنتائج الأحداث وأداء الرياضيين الأفراد. يحاولون إعادة إنشاء الحدث من خلال نماذج مبنية على الإحصائيات. لقد سمح زيادة التكنولوجيا لأي شخص لديه معرفة بالبرمجة بالقدرة على تشغيل عمليات محاكاة لنماذجه. يتم بناء عمليات المحاكاة من سلسلة من الخوارزميات الرياضية أو النماذج، ويمكن أن تختلف في الدقة. Accuscore، المرخص من قبل شركات مثل ESPN ، هو برنامج محاكاة معروف لجميع الرياضات الرئيسية . إنه يقدم تحليلًا مفصلاً للألعاب من خلال خطوط الرهان المحاكاة وإجمالي النقاط المتوقعة والاحتمالات الإجمالية.

مع تزايد الاهتمام بنماذج محاكاة الرياضات الخيالية التي تتنبأ بأداء اللاعبين الأفراد، اكتسبت شعبية كبيرة. وتتخصص شركات مثل What If Sports وStatFox ليس فقط في استخدام محاكاة الألعاب الخاصة بها للتنبؤ بنتائج المباريات ولكن أيضًا في مدى نجاح اللاعبين الأفراد. ويستخدم العديد من الأشخاص النماذج لتحديد من سيبدأون في دورياتهم الخيالية.

هناك طريقة أخرى تساعد بها المحاكاة المجال الرياضي وهي استخدام الميكانيكا الحيوية . يتم استنباط النماذج وتشغيل المحاكاة من البيانات الواردة من أجهزة الاستشعار المرفقة بالرياضيين ومعدات الفيديو. تجيب الميكانيكا الحيوية الرياضية بمساعدة نماذج المحاكاة على الأسئلة المتعلقة بتقنيات التدريب مثل تأثير التعب على أداء الرمي (ارتفاع الرمي) والعوامل الميكانيكية الحيوية للأطراف العلوية (مؤشر القوة التفاعلية؛ وقت ملامسة اليد). [107]

تسمح المحاكاة الحاسوبية لمستخدميها بأخذ نماذج كانت معقدة للغاية في السابق، وإعطائهم إجابات. وقد أثبتت المحاكاة أنها من أفضل الرؤى حول أداء اللعب والقدرة على التنبؤ بنتائج الفريق.

العد التنازلي للمكوك الفضائي

غرفة الإطلاق 1 مهيأة لإطلاق مكوك الفضاء

تم استخدام المحاكاة في مركز كينيدي للفضاء (KSC) لتدريب وتأهيل مهندسي المكوك الفضائي أثناء عمليات العد التنازلي للإطلاق المحاكاة. سيشارك مجتمع هندسة المكوك الفضائي في محاكاة متكاملة للعد التنازلي للإطلاق قبل كل رحلة مكوك. هذه المحاكاة هي محاكاة افتراضية حيث يتفاعل الأشخاص الحقيقيون مع مركبة مكوك الفضاء المحاكاة وأجهزة معدات الدعم الأرضي (GSE). تضمنت محاكاة مرحلة العد التنازلي النهائي للمكوك، والمعروفة أيضًا باسم S0044، عمليات العد التنازلي التي من شأنها دمج العديد من أنظمة مركبة مكوك الفضاء ومعدات الدعم الأرضي. بعض أنظمة المكوك المدمجة في المحاكاة هي نظام الدفع الرئيسي، RS-25 ، ومعززات الصواريخ الصلبة ، والهيدروجين السائل الأرضي والأكسجين السائل، والخزان الخارجي ، وأدوات التحكم في الطيران، والملاحة، والإلكترونيات الجوية. [108] الأهداف رفيعة المستوى لمحاكاة مرحلة العد التنازلي النهائي للمكوك هي:

  • لتوضيح عمليات مرحلة العد التنازلي النهائية لغرفة إطلاق النار .
  • توفير التدريب لمهندسي النظم في التعرف على مشاكل النظام والإبلاغ عنها وتقييمها في بيئة حرجة من حيث الوقت.
  • ممارسة قدرة فريق الإطلاق على تقييم المشكلات وإعطائها الأولوية والاستجابة لها بطريقة متكاملة ضمن بيئة حرجة من حيث الوقت.
  • لتوفير الإجراءات التي سيتم استخدامها في إجراء اختبارات الفشل/الاسترداد للعمليات التي تم إجراؤها في مرحلة العد التنازلي النهائية. [109]

تم إجراء محاكاة مرحلة العد التنازلي النهائي للمكوك الفضائي في غرف إطلاق مركز التحكم في الإطلاق بمركز كينيدي للفضاء . غرفة الإطلاق المستخدمة أثناء المحاكاة هي نفس غرفة التحكم حيث يتم تنفيذ عمليات العد التنازلي الحقيقية للإطلاق. ونتيجة لذلك، يتم استخدام المعدات المستخدمة في عمليات العد التنازلي الحقيقية للإطلاق. يتم استخدام أجهزة الكمبيوتر للتحكم والقيادة، وبرامج التطبيق، وأدوات الرسم الهندسي والاتجاهات، ووثائق إجراءات العد التنازلي للإطلاق، ووثائق معايير الالتزام بالإطلاق، ووثائق متطلبات الأجهزة، وأي عناصر أخرى تستخدمها فرق العد التنازلي للإطلاق الهندسي أثناء عمليات العد التنازلي الحقيقية للإطلاق أثناء المحاكاة.

تتم محاكاة أجهزة مركبة المكوك الفضائي وأجهزة GSE ذات الصلة بواسطة نماذج رياضية (مكتوبة بلغة نمذجة محاكاة عمليات المكوك الأرضية (SGOS) [110] ) تتصرف وتتفاعل مثل الأجهزة الحقيقية. أثناء محاكاة مرحلة العد التنازلي النهائي للمكوك، يتحكم المهندسون في الأجهزة عبر برنامج تطبيق حقيقي يتم تنفيذه في وحدات التحكم - تمامًا كما لو كانوا يتحكمون في أجهزة مركبة حقيقية. ومع ذلك، لا تتفاعل تطبيقات البرامج الحقيقية هذه مع أجهزة المكوك الحقيقية أثناء عمليات المحاكاة. بدلاً من ذلك، تتفاعل التطبيقات مع تمثيلات النماذج الرياضية للمركبة وأجهزة GSE. وبالتالي، تتجاوز عمليات المحاكاة الآليات الحساسة وحتى الخطيرة مع توفير قياسات هندسية توضح بالتفصيل كيف كان من الممكن أن يتفاعل الجهاز. نظرًا لأن نماذج الرياضيات هذه تتفاعل مع برنامج تطبيق الأوامر والتحكم، يتم أيضًا استخدام النماذج والمحاكاة لتصحيح أخطاء برامج التطبيق والتحقق من وظائفها. [111]

الملاحة عبر الأقمار الصناعية

الطريقة الحقيقية الوحيدة لاختبار أجهزة استقبال GNSS (المعروفة عمومًا باسم Sat-Nav's في العالم التجاري) هي باستخدام محاكي RF Constellation. يمكن اختبار جهاز الاستقبال الذي يمكن استخدامه على متن طائرة، على سبيل المثال، في ظل ظروف ديناميكية دون الحاجة إلى أخذه في رحلة حقيقية. يمكن تكرار ظروف الاختبار تمامًا، وهناك سيطرة كاملة على جميع معلمات الاختبار. هذا غير ممكن في "العالم الحقيقي" باستخدام الإشارات الفعلية. بالنسبة لاختبار أجهزة الاستقبال التي ستستخدم نظام Galileo الجديد (الملاحة عبر الأقمار الصناعية)، لا يوجد بديل، حيث لا توجد إشارات حقيقية بعد.

القطارات

طقس

إن التنبؤ بأحوال الطقس من خلال استقراء/استكمال البيانات السابقة هو أحد الاستخدامات الحقيقية للمحاكاة. تستخدم أغلب توقعات الطقس هذه المعلومات التي تنشرها مكاتب الأرصاد الجوية. يساعد هذا النوع من المحاكاة في التنبؤ والتحذير من الظروف الجوية القاسية مثل مسار الإعصار النشط. تتضمن التنبؤات العددية للطقس نماذج حاسوبية رقمية معقدة للتنبؤ بالطقس بدقة من خلال أخذ العديد من المعلمات في الاعتبار.

العاب المحاكاة

يمكن النظر إلى ألعاب الإستراتيجية - التقليدية والحديثة على حد سواء - باعتبارها محاكاة لاتخاذ القرارات المجردة لغرض تدريب القادة العسكريين والسياسيين (انظر تاريخ لعبة جو كمثال على مثل هذا التقليد، أو لعبة كريجسبيل كمثال أحدث).

العديد من ألعاب الفيديو الأخرى عبارة عن محاكيات من نوع ما. يمكن لهذه الألعاب محاكاة جوانب مختلفة من الواقع، من الأعمال التجارية ، إلى الحكومة ، إلى البناء ، إلى قيادة المركبات (انظر أعلاه).

الاستخدام التاريخي

تاريخيا، كانت الكلمة تحمل دلالات سلبية:

...لذلك فإن العادة العامة في المحاكاة (وهي الدرجة الأخيرة) هي رذيلة، وذلك باستخدام الزيف الطبيعي أو الخوف...

-  فرانسيس بيكون ، عن المحاكاة والتظاهر، 1597

... من أجل التمييز، فإن الخداع بالكلمات يسمى عادة كذبًا، والخداع بالأفعال أو الإيماءات أو السلوك يسمى محاكاة...

—  روبرت ساوث ، ساوث، 1697، ص 525

ومع ذلك، فإن الصلة بين المحاكاة والتظاهر تلاشى لاحقًا ولم يعد لها الآن سوى أهمية لغوية. [112]

انظر أيضا

مجالات الدراسة

أمثلة وأدبيات محددة

مراجع

  1. ^ "محاكاة، معاني الأسماء، أصل الكلمة والمزيد | قاموس أوكسفورد الإنجليزي". www.oed.com . تم الاسترجاع في 20 سبتمبر 2023 .
  2. ^ ab Cambridge University Press (2023). "SIMULATION | English meaning - Cambridge Dictionary". Cambridge Dictionary . تم الاسترجاع في 20 سبتمبر 2023 .
  3. ^ abc J. Banks; J. Carson; B. Nelson; D. Nicol (2001). محاكاة نظام الأحداث المنفصلة . برنتيس هول. ص. 3. ISBN 978-0-13-088702-3.
  4. ^ وايت، ك. بريستون؛ إنجالز، ريكي ج. (ديسمبر 2015). "مقدمة إلى المحاكاة". مؤتمر المحاكاة الشتوي 2015 (WSC) . ص. 1741-1755. doi :10.1109/WSC.2015.7408292. ISBN 978-1-4673-9743-8.
  5. ^ على حد تعبير مقالة المحاكاة المؤرشفة في 10 ديسمبر 2017 على موقع واي باك مشين في موسوعة علوم الكمبيوتر، "تصميم نموذج لنظام حقيقي أو متخيل وإجراء التجارب مع هذا النموذج".
  6. ^ Sokolowski, JA; Banks, CM (2009). Principles of Modeling and Simulation . John Wiley & Son. p. 6. ISBN 978-0-470-28943-3.
  7. ^ على سبيل المثال في رسومات الحاسوب SIGGRAPH 2007 | للحضور | أوراق Doc:Tutorials/Physics/BSoD – BlenderWiki محفوظ في 12 أكتوبر 2007 على موقع Wayback Machine .
  8. ^ ab McLeod, J. (1968) "المحاكاة: النمذجة الديناميكية للأفكار والأنظمة باستخدام أجهزة الكمبيوتر"، ماكجرو هيل، نيويورك.
  9. ^ زيجلر، بي بي، وبرايهوفر، إتش، وكيم، تي جي (2000) "نظرية النمذجة والمحاكاة: دمج الأنظمة الديناميكية المعقدة المستمرة والأحداث المنفصلة"، إلسيفير، أمستردام.
  10. ^ جيامبياسي، ن.، إسكود، ب.، وغوش، س. (2001). GDEVS: مواصفات حدث منفصل معممة للنمذجة الدقيقة للأنظمة الديناميكية. في الأنظمة اللامركزية المستقلة، 2001. وقائع الندوة الدولية الخامسة حول (ص 464-469). معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات.
  11. ^ بيتي، إم دي (أبريل 1995). القوى المولدة بواسطة الكمبيوتر في محاكاة تفاعلية موزعة. في أنظمة المحاكاة التفاعلية الموزعة للمحاكاة والتدريب في بيئة الفضاء الجوي: مراجعة نقدية (المجلد 10280، ص 102800I). الجمعية الدولية للبصريات والفوتونيات.
  12. ^ فوجيموتو، ر. م. (1990). محاكاة الأحداث المنفصلة المتوازية. اتصالات ACM، 33(10)، 30–53.
  13. ^ Kuhl, F., Weatherly, R., & Dahmann, J. (1999). إنشاء أنظمة محاكاة الكمبيوتر: مقدمة للهندسة المعمارية عالية المستوى. Prentice Hall PTR.
  14. ^ Bruzzone AG, Massei M., التدريب العسكري القائم على المحاكاة، في دليل التخصصات القائمة على المحاكاة، المجلد 1. 315-361.
  15. ^ كاييرسي، إي. (ديسمبر 2013). النمذجة والمحاكاة كخدمة سحابية: دراسة استقصائية. في مؤتمر المحاكاة (WSC)، شتاء 2013 (ص 389-400). معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات.
  16. ^ Bruzzone, AG, Massei, M., Tremori, A., Longo, F., Nicoletti, L., Poggi, S., ... & Poggio, G. (2014). MS2G: المحاكاة كخدمة لتعدين البيانات والتمويل الجماعي في الحد من الثغرات الأمنية. وقائع مؤتمر WAMS، إسطنبول، سبتمبر.
  17. ^ "النمذجة والمحاكاة والبيئات الاصطناعية". ثالس . مؤرشف من الأصل في 21 يونيو 2006. تم الاسترجاع في 24 ديسمبر 2007 .
  18. ^ "البيئات الاصطناعية". CAE . مؤرشف من الأصل في 22 يناير 2008 . تم الاسترجاع في 24 ديسمبر 2007 .
  19. ^ تعرف شركة Thales البيئة الاصطناعية بأنها "النظير للنماذج المحاكاة للمستشعرات والمنصات والأشياء النشطة الأخرى" من أجل "محاكاة العوامل الخارجية التي تؤثر عليها" [17] بينما يستخدم البائعون الآخرون المصطلح للمحاكاة الأكثر بصرية على غرار الواقع الافتراضي . [18]
  20. ^ لمشروع بحثي شائع في مجال الكيمياء الحيوية حيث "تعتبر المحاكاة الحاسوبية مناسبة بشكل خاص لمعالجة هذه الأسئلة"Folding@home – Main Archived 6 March 2008 at the Wayback Machine ، انظر Folding@Home .
  21. ^ "آلة تورينج العالمية". web.mit.edu . تم الاسترجاع في 18 ديسمبر 2019 .
  22. ^ Davidovitch, L.; A. Parush & A. Shtub (أبريل 2008). "Simulation-based Learning: The Learning-Forgetting-Relearning Process and Impact of Learning History". Computers & Education . 50 (3): 866–880. doi :10.1016/j.compedu.2006.09.003.
  23. ^ Davidovitch, L.; A. Parush & A. Shtub (مارس 2009). "تأثير الدقة الوظيفية في التعلم القائم على المحاكاة لإدارة المشاريع". المجلة الدولية لتعليم الهندسة . 25 (2): 333-340(8.
  24. ^ "الرد على الصفحة الرئيسية للماضي" محفوظ في 16 أبريل 2009 على موقع واي باك مشين .
  25. ^ "التفاعل مع الماضي: ألعاب STEM" مؤرشف من الأصل في 10 أكتوبر 2020 على موقع Wayback Machine .
  26. ^ "Carana"، في مدونة "PaxSims"، 27 يناير 2009، أرشيف 2 نوفمبر 2022 على موقع Wayback Machine .
  27. ^ كراتزيج، جريجوري (مارس 2013). "التدريب بالمسدس المحاكي: مستقبل تدريب إنفاذ القانون؟" (PDF) . مجلة تدريب الشرطة الدولية (5): 5-7. مؤرشف من الأصل (PDF) في 10 أكتوبر 2022.(الصفحات المفقودة)
  28. ^ abcd Sherman, WR; Craig, AB (2003). Understanding Virtual Reality . سان فرانسيسكو، كاليفورنيا: مورجان كوفمان. ISBN 978-1-55860-353-0.
  29. ^ Leeb, R.; Lee, F.; Keinrath, C.; Schere, R.; Bischof, H.; Pfurtscheller, G. (2007). "التواصل بين الدماغ والحاسوب: الدافع والهدف والتأثير لاستكشاف شقة افتراضية" (PDF) . معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات للأنظمة العصبية وهندسة إعادة التأهيل . 15 (4): 473–481. doi :10.1109/TNSRE.2007.906956. PMID  18198704. S2CID  19998029. مؤرشف من الأصل (PDF) في 20 مارس 2020.
  30. ^ Zahraee, AH, Szewczyk, J., Paik, JK , Guillaume, M. (2010). جهاز جراحي محمول باليد: تقييم حركية الطرف المؤثر وتطوير نماذج أولية لإثبات المفهوم. وقائع المؤتمر الدولي الثالث عشر حول الحوسبة الطبية للصور والتدخل بمساعدة الكمبيوتر، بكين، الصين.
  31. ^ أحمد ك، كيلينج أيه إن، فخري م، أشرفيان هـ، أجروال ر، نوتون بي إيه، دارزي أيه، تشيشاير ن، وآخرون (يناير 2010). "دور محاكاة الواقع الافتراضي في تعليم وتقييم المهارات الفنية في التدخل داخل الأوعية الدموية". مجلة التدخلات الوعائية الراديوية . 21 (1): 55-66. doi :10.1016/j.jvir.2009.09.019. PMID  20123191.
  32. ^ نارايان، روجر؛ كومتا، براشانت؛ صفير، تشارلز؛ لي، دونج هيون؛ تشوي، دايون؛ أولتون، دانا (أكتوبر 2004). "السيراميك النانوي في الأجهزة الطبية: التطبيقات والآفاق". مجلة جوم . 56 (10): 38-43. رمز Bibcode :2004JOM....56j..38N. doi :10.1007/s11837-004-0289-x. S2CID  137324362.
  33. ^ Couvreur P, Vauthier C (يوليو 2006). "التكنولوجيا النانوية: تصميم ذكي لعلاج الأمراض المعقدة". Pharm. Res . 23 (7): 1417–50. doi : 10.1007/s11095-006-0284-8 . PMID  16779701. S2CID  1520698.
  34. ^ Hede S, Huilgol N (2006). ""Nano": العدو الجديد للسرطان". J Cancer Res Ther . 2 (4): 186–95. doi : 10.4103/0973-1482.29829 . PMID  17998702.
  35. ^ Leary SP, Liu CY, Apuzzo ML (يونيو 2006). "نحو ظهور جراحة الأعصاب النانوية: الجزء الثالث - الطب النانوي: العلاج النانوي المستهدف، وجراحة الأعصاب النانوية، والتقدم نحو تحقيق جراحة الأعصاب النانوية". جراحة الأعصاب . 58 (6): 1009-26، المناقشة 1009-26. doi :10.1227/01.NEU.0000217016.79256.16. PMID  16723880. S2CID  33235348.
  36. ^ "Simulation Portfolio". Virtual Anache Machine . تم الاسترجاع في 15 مايو 2016 .
  37. ^ Loveday BP, Oosthuizen GV, Diener BS, Windsor JA (2010). "تجربة عشوائية لتقييم جهاز محاكاة إدراكي لاستئصال الزائدة الدودية بالمنظار". مجلة ANZ للجراحة . 80 (9): 588–594. doi :10.1111/j.1445-2197.2010.05349.x. PMID  20840399. S2CID  43449399.
  38. ^ ab Groves, Patricia S.; Bunch, Jacinda L.; Cram, Ellen; Farag, Amany; Manges, Kirstin; Perkhounkova, Yelena; Scott-Cawiezell, Jill (19 أكتوبر 2016). "تعزيز سلامة المريض من خلال التواصل حول تسليم التمريض: دراسة تجريبية محاكاة". Western Journal of Nursing Research . 39 (11): 1394–1411. doi :10.1177/0193945916673358. ISSN  0193-9459. PMID  28322631. S2CID  32696412.
  39. ^ جروفز، باتريشيا س.؛ مانجيس، كريستين (24 أغسطس 2017). "فهم عمليات تسليم العمل التمريضي: منحة دراسية للسلامة في التمريض". مجلة أبحاث التمريض الغربية . 39 (11): 1391-1393. doi : 10.1177/0193945917727237 . ISSN  0193-9459. PMID  28835189.
  40. ^ abc Nishisaki A, Keren R, Nadkarni V (يونيو 2007). "هل تعمل المحاكاة على تحسين سلامة المريض؟ الكفاءة الذاتية، والكفاءة، والأداء التشغيلي، وسلامة المريض". Anesthesiol Clin . 25 (2): 225–36. doi :10.1016/j.anclin.2007.03.009. PMID  17574187.
  41. ^ ab Stewart, Greg L; Manges, Kirstin A; Ward, Marcia M (2015). "تمكين سلامة المريض المستدامة". مجلة جودة رعاية التمريض . 30 (3): 240–6. doi :10.1097/NCQ.00000000000000103. PMID  25479238. S2CID  5613563.
  42. ^ Zendejas B; Brydges R; Hamstra SJ; et al. (2013). "حالة الأدلة على التدريب القائم على المحاكاة للجراحة بالمنظار: مراجعة منهجية". Ann Surg . 257 (4): 586–93. doi :10.1097/SLA.0b013e318288c40b. PMID  23407298. S2CID  25367431.
  43. ^ Pandey VA, Wolfe JHN ​​(2012). "توسيع استخدام المحاكاة في التدريب الجراحي الوعائي المفتوح". J Vasc Surg . 56 (3): 847–52. doi : 10.1016/j.jvs.2012.04.015 . PMID  22836105.
  44. ^ Palter VN, Grantcharov TP (2014). "الممارسة المتعمدة الفردية على جهاز محاكاة الواقع الافتراضي تعمل على تحسين الأداء الفني للمبتدئين الجراحين في غرفة العمليات". Ann Surg . 259 (3): 443–48. doi :10.1097/sla.0000000000000254. PMID  24503910. S2CID  43162924.
  45. ^ مانجيس، كريستين؛ سكوت-كاويزيل، جيل؛ وارد، مارسيا إم (2017)، "تعظيم أداء الفريق: الدور الحاسم لقائد التمريض"، منتدى التمريض ، 52 (1): 21-29، doi : 10.1111/nuf.12161 ، PMID  27194144
  46. ^ ab Meller, G. (1997). "A Typology of Simulators for Medical Education". Journal of Digital Imaging . 10 (Suppl 1): 194–196. doi :10.1007/BF03168699. PMC 3452832. PMID 9268881.  مؤرشف من الأصل في 27 نوفمبر 1999. 
  47. ^ ريتشارد هـ. رايلي (2008). الفصل 38: مجتمع المحاكاة في الرعاية الصحية بقلم رايمر، دان إن: دليل المحاكاة في الرعاية الصحية. مطبعة جامعة أكسفورد. ص 532-. ISBN 978-0-19-920585-1.
  48. ^ McGaghie WC، Issenberg SB، Petrusa ER، Scalese RJ (2010). "مراجعة نقدية لبحوث التعليم الطبي القائمة على المحاكاة: 2003-2009". التعليم الطبي . 44 (1): 50-63. doi :10.1111/j.1365-2923.2009.03547.x. PMID  20078756. S2CID  228055.
  49. ^ Struijk, Jennie (11 أبريل 2013). "Certified Healthcare Simulation Educator (CHSE) – an update for ASPE". Association of Standardized Patient Educators News . تم الاسترجاع في 27 ديسمبر 2015 .
  50. ^ ab Cooper Jeffery B, Taqueti VR (ديسمبر 2008). "تاريخ موجز لتطوير أجهزة محاكاة الدمى للتعليم والتدريب السريري". مجلة الدراسات العليا للطب . 84 (997): 563-570. doi : 10.1136/qshc.2004.009886 . PMC 1765785. PMID  19103813 . 
  51. ^ Murphy D, Challacombe B, Nedas T, Elhage O, Althoefer K, Seneviratne L, Dasgupta P (مايو 2007). "[المعدات والتكنولوجيا في الروبوتات]". Arch. Esp. Urol. (بالإسبانية). 60 (4): 349–55. doi : 10.4321/s0004-06142007000400004 . PMID  17626526.
  52. ^ كاري، بنديكت (22 نوفمبر 2010). "في العلاج السيبراني، تساعد الصور الرمزية في الشفاء". نيويورك تايمز . مؤرشف من الأصل في 2 أكتوبر 2011. تم الاسترجاع في 27 فبراير 2020 .{{cite news}}: CS1 maint: unfit URL (link)
  53. ^ داغر، جاكوب (مايو-يونيو 2008). "نظرية اللعبة الجديدة: تحديث". مجلة ديوك . المجلد 94، العدد 3. مؤرشف من الأصل في 9 يونيو 2009. تم الاسترجاع في 27 فبراير 2020 .
  54. ^ شتاينبرغ، سكوت (31 يناير 2011). "كيف يمكن لألعاب الفيديو أن تجعلك أكثر ذكاءً". شبكة أخبار الكابل (سي إن إن تيك) . مؤرشف من الأصل في 7 فبراير 2011. تم الاسترجاع في 8 فبراير 2011 .
  55. ^ Vlaovic PD, Sargent ER, Boker JR, et al. (2008). "التأثير الفوري لبرنامج تدريب مكثف لمدة أسبوع واحد على مهارات تنظير البطن بين أطباء المسالك البولية بعد التخرج". JSLS . 12 (1): 1–8. PMC 3016039. PMID  18402731. مؤرشف من الأصل في 3 يناير 2013 . 
  56. ^ Leung J, Foster E (أبريل 2008). "كيف نضمن أن المتدربين يتعلمون كيفية إجراء عملية استئصال العضلة العاصرة الصفراوية بأمان وفعالية؟". Curr Gastroenterol Rep . 10 (2): 163–8. doi :10.1007/s11894-008-0038-3. PMID  18462603. S2CID  41259893. مؤرشف من الأصل في 22 يناير 2009.
  57. ^ مرحبًا بكم في PONG-Story Archived 27 أغسطس 2010 على موقع Wayback Machine
  58. ^ "TRON – The 1982 Movie". مؤرشف من الأصل في 25 مايو 2009. اطلع عليه بتاريخ 24 يونيو 2009 .
  59. ^ تاريخ الحاسبات 1980 محفوظ في 18 أغسطس 2009 على موقع واي باك مشين
  60. ^ "الخط الزمني لوحدات تحكم ألعاب الفيديو – تاريخ ألعاب الفيديو – Xbox 360 – مجلة تايم". تايم . 23 مايو 2005. مؤرشف من الأصل في 20 مايو 2005. تم الاسترجاع في 23 مايو 2010 .
  61. ^ "تاريخ موجز للرسومات الحاسوبية في الأفلام في بداياتها". 16 أغسطس 2002. مؤرشف من الأصل في 17 يوليو 2012.
  62. ^ "الصور المولدة بواسطة الكمبيوتر". مؤرشف من الأصل في 24 أبريل 2015. اطلع عليه بتاريخ 28 فبراير 2018 .
  63. ^ "المحاكاة – معلومات عامة | Open-Site.org". مؤرشف من الأصل في 9 أكتوبر 2020. تم الاسترجاع 24 يونيو 2009 .
  64. ^ "ألعاب الفيديو في أبحاث السوق الأمريكية | IBISWorld". مؤرشف من الأصل في 2 نوفمبر 2022. تم الاسترجاع 24 يونيو 2009 .
  65. ^ تم أرشفة Link Trainer Restoration في 5 أكتوبر 2011 على موقع Wayback Machine
  66. ^ محاكاة أب .
  67. ^ "Bringing Spidey to Life: Kleiser-Walczak Construction Company". مؤرشف من الأصل في 7 سبتمبر 2009. تم الاسترجاع في 24 يونيو 2009 .
  68. ^ Benedettini, O.; Tjahjono, B. (2008). "نحو أداة محسنة لتسهيل نمذجة المحاكاة لأنظمة التصنيع المعقدة". المجلة الدولية لتكنولوجيا التصنيع المتقدمة . 43 (1/2): 191–9. doi :10.1007/s00170-008-1686-z. S2CID  110079763.
  69. ^ Banks, J.; Carson J.; Nelson BL; Nicol, D. (2005). محاكاة نظام الأحداث المنفصلة (الطبعة الرابعة). Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. ISBN 978-0-13-088702-3.
  70. ^ Grush, Loren (24 ديسمبر 2016). "التقنيات التي تستخدمها NORAD لتتبع سانتا كلوز اليوم". The Verge . تم الاسترجاع في 14 نوفمبر 2020 .
  71. ^ ريبيرو، ريكي (19 ديسمبر 2012). "EmailSanta.com: كيف تحول سانتا كلوز إلى موقع رقمي". مجلة BizTech . تم الاسترجاع في 19 يوليو 2020. يقدم الآن للأطفال والآباء رسائل شخصية من سانتا، والتي تعمل من نص برمجي ASP قام كير ببنائه بنفسه.
  72. ^ Vnuk, Helen (7 December 2017). "أرسل بريدًا إلكترونيًا إلى سانتا واحصل على رد: الموقع الإلكتروني الذي يجعل أطفالي يصدقون". MamaMia.com.au/ . تم الاسترجاع في 19 يوليو 2020 . الشيء الوحيد الذي أقنع ابنتي، أكثر من أي شيء آخر، بأن سانتا حقيقي هو موقع إلكتروني، emailSanta.com.
  73. ^ "Microsoft pulls plug on potty-mouth Santa, by John Fontana, 4 Dec 2007". Network World. مؤرشف من الأصل في 13 أكتوبر 2012. تم الاسترجاع في 9 ديسمبر 2010 .
  74. ^ "لقضاء وقت ممتع، تحدث مع سانتا على Windows Live Messenger، 13 ديسمبر 2006". مايكروسوفت. مؤرشف من الأصل في 24 أكتوبر 2007. تم الاسترجاع في 9 ديسمبر 2010 .
  75. ^ "CADE". مؤرشف من الأصل في 7 سبتمبر 2009. اطلع عليه بتاريخ 26 أغسطس 2009 .
  76. ^ News-Medical.: "Net article-." أرشيف 5 أكتوبر 2012 على موقع Wayback Machine
  77. ^ "تدريب الاستجابة للطوارئ". مؤرشف من الأصل في 12 مارس 2003. تم الاسترجاع في 24 يونيو 2009 .
  78. ^ "التمويل والتنمية".
  79. ^ المعيار الفيدرالي 1037C
  80. ^ ab Reed, MP, Faraway, J., Chaffin, DB, & Martin, BJ (2006). إطار عمل HUMOSIM لعلم بيئة العمل: نهج جديد لمحاكاة الإنسان الرقمية للتحليل البيئي. ورقة فنية صادرة عن SAE، 01-2365
  81. ^ Chaffin, DB (2007). محاكاة الحركة البشرية لتصميم المركبات وأماكن العمل. العوامل البشرية وبيئة العمل في الصناعات التحويلية والخدمية، 17(5)، 475-484
  82. ^ "جاك وعملية محاكاة الإنسان". برنامج سيمنز لإدارة دورة حياة المنتج . مؤرشف من الأصل في 8 مايو 2013.
  83. ^ بوش، ب.م.، جاينز، س.، جاموه، ف.، وودن، س. مقارنة بين أدوات البرمجيات للبحث في الميكانيكا الحيوية المهنية وبيئة العمل.
  84. ^ Niu, JW, Zhang, XW, Zhang, X., & Ran, LH (ديسمبر 2010). Investigation of ergonomics in automotive assembly line using Jack. الهندسة الصناعية وإدارة الهندسة (IEEM)، مؤتمر معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات الدولي لعام 2010 (ص 1381-1385). معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات.
  85. ^ بيتلر، ماثيو ت.، هاروين، ويليام س.، وماهوني، ريتشارد م. (1996) في وقائع النمذجة الافتراضية لمساعدات إعادة التأهيل، RESNA 96، ص 360-363.
  86. ^ GR Bennett. تطبيق النماذج الأولية الافتراضية في تطوير منتجات الفضاء المعقدة. مجلة النماذج الأولية الافتراضية، 1 (1) (1996)، ص 13-20
  87. ^ "من أرضية معرض شيكاغو للسيارات 2012: عالم الأتمتة يوضح كيف تستخدم شركة فورد قوة المحاكاة « مدونة برمجيات إدارة دورة حياة منتجات شركة سيمنز". مؤرشف من الأصل في 24 أبريل 2012. تم الاسترجاع في 6 ديسمبر 2012 .
  88. ^ فرينش، جوردان (2017). "الواحد: محاكاة لعوائد سوق نموذج تسعير الأصول الرأسمالية". مجلة إدارة الثروات . 20 (1): 126-147. doi : 10.3905/jwm.2017.20.1.126 .
  89. ^ إدارة الطيران الفيدرالية (25 أبريل 2013). "FAR 121 Subpart N—Training Program" . تم الاسترجاع في 28 أبريل 2013 .
  90. ^ ديفيد جيه أليرتون (نوفمبر 2002). "حالة محاكاة الطيران في الطيران العام". المجلة الجوية . 106 : 607-612. ISSN  0001-9240. ويكيبيديا  Q112813480.
  91. ^ فريق سلامة المروحيات الأوروبي (EHEST). "مزايا أجهزة المحاكاة (FSTDs) في تدريب طيران المروحيات" (PDF) . وكالة سلامة الطيران التابعة للاتحاد الأوروبي (EASA). ص. 6. مؤرشف من الأصل (PDF) في 10 أكتوبر 2022. تم الاسترجاع في 29 يونيو 2022 .
  92. ^ ديفيد جيه أليرتون (ديسمبر 2010). "تأثير محاكاة الطيران في الفضاء الجوي". المجلة الجوية . 114 : 747-756. doi :10.1017/S0001924000004231. ISSN  0001-9240. ويكي بيانات  Q112813532.
  93. ^ ديفيد جيه أليرتون (2009). مبادئ محاكاة الطيران . وايلي . ص. 13. doi :10.2514/4.867033. ISBN 978-0-470-75436-8. ويكي بيانات  Q112813340.
  94. ^ مكتب بناء السفن والعمليات والأبحاث التابع لإدارة الملاحة البحرية بالولايات المتحدة؛ مكتب البحث والتطوير التابع لخفر السواحل بالولايات المتحدة (مارس 1985)، إرشادات لبرامج تدريب الطيارين البحريين القائمة على المحاكاة (PDF) ، تم الاسترجاع في 1 يوليو 2022
  95. ^ تسوكالاس ، فاسيليوس د. باباكريستوس، ديميتريوس أ؛ تسوماس، نيكولاوس ك.؛ ماثيو ، إليزابيث سي. (1 أكتوبر 2008). “تدريب المهندسين البحريين: التقييم التعليمي لمحاكاة غرفة المحرك”. مجلة WMU للشؤون البحرية . 7 (2): 429-448. دوى :10.1007/BF03195143. ISSN  1654-1642. S2CID  110790495 . تم الاسترجاع في 1 يوليو 2022 .
  96. ^ تقدم مجلة الإيكونوميست دراسة استقصائية حالية (اعتبارًا من عام 2012) للمشاريع العامة التي تحاول محاكاة بعض النظريات في "علم الحرب الأهلية: ما الذي يجعل الصراع بطوليًا" محفوظ في 2 نوفمبر 2022 على موقع واي باك مشين .
  97. ^ Filelis-Papadopoulos, Christos K.; Endo, Patricia Takako; Bendechache, Malika; Svorobej, Sergej; Giannoutakis, Konstantinos M.; Gravvanis, George A.; Tzovaras, Dimitrios; Byrne, James; Lynn, Theo (1 يناير 2020). "نحو محاكاة وتحسين وضع ذاكرة التخزين المؤقت على شبكات توزيع المحتوى الافتراضية الكبيرة". مجلة علوم الحوسبة . 39 : 101052. doi : 10.1016/j.jocs.2019.101052 . ISSN  1877-7503.
  98. ^ Filelis-Papadopoulos, Christos K.; Giannoutakis, Konstantinos M.; Gravvanis, George A.; Endo, Patricia Takako; Tzovaras, Dimitrios; Svorobej, Sergej; Lynn, Theo (1 أبريل 2019). "محاكاة شبكات vCDN الكبيرة: نهج موازٍ". ممارسة ونمذجة المحاكاة . 92 : 100–114. doi :10.1016/j.simpat.2019.01.001. ISSN  1569-190X. S2CID  67752426.
  99. ^ ابن خضر، حاتم؛ عبد الرحمن، عماد؛ كمال، أحمد عفيفي؛ حسام عفيفي (19 يونيو 2017). "OPAC: خوارزمية وضع مثالية لشبكة CDN الافتراضية". شبكات الكمبيوتر . 120 : 12–27. doi :10.1016/j.comnet.2017.04.009. ISSN  1389-1286.
  100. ^ خضر، حاتم؛ عبد الرحمن، عماد؛ عفيفي، حسام؛ ماروت، ميشيل (2017). "خوارزمية مثالية وفعالة من حيث التكلفة لتنسيق شبكة توصيل المحتوى الافتراضية". مؤتمر معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات الثاني والأربعون لعام 2017 حول شبكات الحاسب المحلية (LCN) . سنغافورة: معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. ص. 61-69. doi :10.1109/LCN.2017.115. ISBN 978-1-5090-6523-3. S2CID  44243386.
  101. ^ Leinonen (ed.): Simulation studies of liquidity needs, risks and efficient in payment networks (Bank of Finland Studies E:39/2007) Simulation publications archived 14 July 2012 at archive.today
  102. ^ نيفيل أرجاني: دراسة المقايضة بين تأخير التسوية والسيولة اليومية في LVTS في كندا: نهج المحاكاة (ورقة عمل 2006-20، بنك كندا) منشورات المحاكاة أرشيف 14 يوليو 2012 في archive.today
  103. ^ جونسون، ك.؛ ماكاندروز، ج.؛ سوراماكي، ك. "الاقتصاد في السيولة من خلال آليات التسوية المؤجلة" (مراجعة السياسة الاقتصادية لبنك الاحتياطي الفيدرالي في نيويورك، ديسمبر/كانون الأول 2004)
  104. ^ H. Leinonen (ed.): Simulation analysis and stress testing of payment networks (Bank of Finland Studies E:42/2009) Simulation publications archived 14 July 2012 at archive.today
  105. ^ أولف ، إريكسون (2005). انتشار محاكاة الأحداث المنفصلة في الصناعة السويدية . جوتنبرج: Doktorsavhandlingar vid Chalmers tekniska högskola. رقم ISBN 978-91-7291-577-0.
  106. ^ بول إتش سيلدن (1997). هندسة عملية المبيعات: ورشة عمل شخصية . ميلووكي، ويسكونسن: مطبعة الجودة ASQ. رقم ISBN 978-0-87389-418-0.
  107. ^ هاريسون، أندرو جيه (2011). "حركات الرمي والإمساك تظهر تأثيرات تعزيزية بعد التنشيط بعد التعب". ميكانيكا حيوية رياضية . 10 (3): 185-196. doi :10.1080/14763141.2011.592544. PMID  21936288. S2CID  38009979.
  108. ^ سيكورا، إي إيه (27 يوليو 2010). خبير نظام الدفع الرئيسي للمكوك الفضائي، مركز جون ف. كينيدي للفضاء. مقابلة.
  109. ^ محاكاة مرحلة العد التنازلي النهائية للمكوك الفضائي. وثيقة KSC التابعة للإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء رقم RTOMI S0044، المراجعة AF05، 2009.
  110. ^ دليل موجز لوصف جهاز محاكاة العمليات الأرضية للمكوك الفضائي (SGOS). وثيقة إدارة الطيران والفضاء الوطنية رقم KSC-LPS-SGOS-1000، المراجعة 3 CHG-A، 1995.
  111. ^ وثيقة متطلبات نظام الدفع الرئيسي النموذجي للرياضيات (MPS)، الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء، وثيقة KSC رقم KSCL-1100-0522، المراجعة 9، يونيو 2009.
  112. ^ كان ساوث، في المقطع المقتبس، يتحدث عن الاختلافات بين الكذب والبيان الخاطئ بصدق؛ والفرق هو أنه لكي تكون العبارة كذبة يجب معرفة الحقيقة ، ويجب أن يكون العكس من الحقيقة قد تم نطقه عن علم. ومن هذا، إلى الحد الذي تنطوي فيه الكذبة على كلمات خادعة ، فإن المحاكاة تنطوي على أفعال خادعة ، أو إيماءات خادعة، أو سلوك خادع . وبالتالي، يبدو أنه إذا كانت المحاكاة كاذبة ، فيجب معرفة الحقيقة (لكي يتم تقديم شيء آخر غير الحقيقة بدلاً منها)؛ ولكي تحاكي المحاكاة . لأنه بخلاف ذلك، لن يعرف المرء ما الذي يقدمه في المحاكاة. تعبر مقالة بيكون عن المحاكاة والخداع عن وجهات نظر مماثلة إلى حد ما. كان صمويل جونسون يقدر تعريف ساوث كثيرًا، لدرجة أنه استخدمه في مدخل المحاكاة في قاموسه للغة الإنجليزية .
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على وسائط متعددة متعلقة بـ محاكاة .
ابحث عن محاكاة في ويكاموس، القاموس الحر.
  • يمكن العثور على المراجع التي تحتوي على المزيد من المراجع على الموقع الإلكتروني لمجلة المحاكاة والألعاب.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Simulation&oldid=1242784893"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate