Simulation - was ist das?

"Simulation ist das Nachbilden eines dynamischen Prozesses in einem System mit Hilfe eines experimentierfähigen Modells, um zu Erkenntnissen zu gelangen, die auf die Wirklichkeit übertragbar sind. Im weiteren Sinne wird unter Simulation das Vorbereiten, Durchführen und Auswerten gezielter Experimente mit einem Simulationsmodell verstanden" (VDI 3633, S. 3).

Simulationszyklus

Zyklus der Simulation

Wie in der Abb. dargestellt, sind vier Vorgänge bzw. Transformationen bei der Simulation zu unterscheiden:

1. Die Modellbildung: Die Wirklichkeit kann nicht in ihrer vollen Komplexität und mit beliebiger Genauigkeit abgebildet werden. Es besteht daher die Notwendigkeit, das zu untersuchende System von seiner Umgebung abzugrenzen und die relevanten inneren Systemzusammenhänge sowie die Schnittstellen zur Umgebung zu definieren.
2. Das Experimentieren: Über die Schnittstellen werden in der Experimentierphase verschiedene Umgebungssituationen vorgegeben und ihre Wirkung auf das Modellverhalten untersucht.
3. Die Ergebnisdarstellung und -interpretation: Das Verhalten des Modells bei systematisch veränderten Umgebungsbedingungen muß mit Hilfe charakteristischer und aussagefähiger Meßgrößen beschrieben und analysiert werden.
4. Die Veränderung der Wirklichkeit: Die Interpretation des Zusammenhanges von Experiment und Systemverhalten und die daraus abgeleiteten Veränderungsstrategien der Wirklichkeit sind in hohem Maße von den Planungsperspektiven abhängig.

Häufig wird dieser Zyklus 1-4 mehrfach durchlaufen und dabei eine schrittweise Verbesserung von Modellbildung, Experiment und Interpretation angestrebt. Auch hierbei kommt, wie bei jedem wissenschaftlichen Experiment, der Frage der Verifizierung, also der Überprüfung der Annahmen am gesicherten Referenzfall, eine große Bedeutung zu.

Was kann Simulation leisten ?

• Experimente an Modellen komplexer, zeitkritischer oder gefährlicher Systeme
• Ermöglichung von Reproduzierbarkeit
• Antizipation geplanter technischer Entwicklungen
• Förderung von Abstraktionsvermögen, Perspektivenvielfalt und Analogiebildung
• Kommunikations- und Diskursmittel
• Individualisierung von Lernprozessen
• Unterstützung handlungsorientierter Unterrichtsformen
• Wirkungsvolle Ergänzung zu Realsystemen

Was kann Simulation nicht leisten ?

• Unmittelbare Prozeßerfahrung
• "Unberechenbarkeit" der Realität
• Ganzheitlichkeit sinnlicher Wahrnehmung

D. Müller, 1.12.1995 / 9.7.98