Simulace

Dřevěný mechanický koňský simulátor během první světové války.

Simulace je imitace nějaké reálné věci, stavu věcí nebo procesu. Akt simulace něčeho obecně zahrnuje reprezentaci určitých klíčových charakteristik nebo chování vybraného fyzického nebo abstraktního systému.

Simulace se používá v mnoha kontextech, včetně modelování přírodních systémů nebo lidských systémů s cílem získat vhled do jejich fungování. Mezi další kontexty patří simulace technologie pro optimalizaci výkonnosti, testování, školení a vzdělávání. Simulace může být použita pro zobrazení případných reálných efektů alternativních podmínek a průběhů akce.

Klasifikace a terminologie

Člověk ve smyčce simulace kosmického prostoru.

Vizualizace modelu přímé numerické simulace.

Historicky se simulace používané v různých oborech vyvíjely do značné míry nezávisle, ale studie teorie systémů a kybernetiky z 20. století v kombinaci s rozšířením používání počítačů napříč všemi těmito obory vedly k určitému sjednocení a systematičtějšímu pohledu na tento koncept.

Fyzická simulace označuje simulaci, ve které jsou fyzické objekty nahrazeny skutečnou věcí (některé kruhy používají tento termín pro počítačové simulace modelující vybrané fyzikální zákony, ale tento článek ne). Tyto fyzické objekty jsou často vybírány, protože jsou menší nebo levnější než skutečný objekt nebo systém.

Interaktivní simulace je speciální druh fyzikální simulace, často označovaný jako člověk ve smyčce simulace, ve které fyzikální simulace zahrnují lidské operátory, například v letovém simulátoru nebo v jízdním simulátoru.

Simulace Člověk ve smyčce může zahrnovat počítačovou simulaci jako tzv. syntetické prostředí.

Počítačová simulace (nebo „sim“) je pokus modelovat reálnou nebo hypotetickou situaci na počítači tak, aby bylo možné studovat, jak systém funguje. Měněním proměnných lze provádět předpovědi o chování systému.

Počítačová simulace se stala užitečnou součástí modelování mnoha přírodních systémů ve fyzice, chemii a biologii a lidských systémů v ekonomii a společenských vědách (výpočetní sociologie) i ve strojírenství s cílem získat vhled do fungování těchto systémů. Dobrý příklad užitečnosti použití počítačů k simulaci lze nalézt v oblasti simulace síťového provozu. V takových simulacích bude chování modelu měnit každou simulaci podle sady počátečních parametrů předpokládaných pro prostředí.

Formální modelování systémů se tradičně provádí pomocí matematického modelu, který se pokouší najít analytická řešení umožňující predikovat chování systému z množiny parametrů a výchozích podmínek. Počítačová simulace se často používá jako doplněk nebo náhrada modelovacích systémů, pro které nejsou možná jednoduchá analytická řešení uzavřené formy. Existuje mnoho různých typů počítačové simulace, společným rysem, který všechny sdílejí, je snaha vygenerovat vzorek reprezentativních scénářů pro model, ve kterém by kompletní výčet všech možných stavů byl neúnosný nebo nemožný.

Existuje několik softwarových balíčků pro spuštění počítačového simulačního modelování (např. Monte Carlo simulace, stochastické modelování, multimetodové modelování AnyLogic), díky kterým je modelování téměř bez námahy.

Moderní použití pojmu „počítačová simulace“ může zahrnovat prakticky jakoukoli počítačovou reprezentaci.

Simulace ve vzdělávání a odborné přípravě

Simulace se často používá při výcviku civilního a vojenského personálu. K tomu obvykle dochází, když je neúnosně drahé nebo prostě příliš nebezpečné umožnit praktikantům používat skutečné vybavení v reálném světě. V takových situacích stráví čas učením se cenných lekcí v „bezpečném“ virtuálním prostředí. Často je výhodou povolit chyby během výcviku pro systém kritický z hlediska bezpečnosti. Například v simSchool učitelé procvičují řízení učebny a výukové techniky na simulovaných studentech, což zamezuje „učení se v práci“, které může poškodit skutečné studenty. Existuje však rozdíl mezi simulacemi používanými pro výcvik a Instruktážní simulací.

Ve standardizovaných testech se „živé“ simulace někdy nazývají „high-fidelity“, produkující „vzorky pravděpodobného výkonu“, na rozdíl od „low-fidelity“, „pencil-and-paper“ simulací produkujících pouze „známky možného výkonu“, ale rozdíl mezi vysokou, střední a nízkou věrností zůstává relativní, v závislosti na kontextu konkrétního srovnání.

Manažerské hry (nebo obchodní simulace) nacházejí v posledních letech zalíbení v podnikatelském vzdělávání. Obchodní simulace, které obsahují dynamický model, umožňují experimentování s obchodními strategiemi v prostředí bez rizika a poskytují užitečné rozšíření diskusí o případových studiích.

Sociální simulace mohou být použity ve třídách společenských věd pro ilustraci společenských a politických procesů v antropologii, ekonomii, historii, politických vědách nebo kurzech sociologie, typicky na střední nebo univerzitní úrovni. Ty mohou mít například podobu občanských simulací, v nichž účastníci přebírají role v simulované společnosti, nebo simulací mezinárodních vztahů, v nichž se účastníci zapojují do vyjednávání, vytváření aliancí, obchodu, diplomacie a používání síly. Takové simulace mohou být založeny na fiktivních politických systémech nebo mohou být založeny na současných nebo historických událostech. Příkladem posledně jmenované by mohla být série vzdělávacích simulací Barnard College „Reakce na minulost“.

V posledních letech se stále více využívají sociální simulace pro školení zaměstnanců v humanitárních a rozvojových agenturách. Například simulace Carana byla poprvé vyvinuta Rozvojovým programem Organizace spojených národů a nyní je ve velmi revidované podobě využívána Světovou bankou pro školení zaměstnanců, aby se vypořádali s nestabilními a konflikty postiženými zeměmi.

Simulátory klinické zdravotní péče

Lékařské simulátory jsou stále více vyvíjeny a nasazovány k výuce terapeutických a diagnostických postupů i lékařských koncepcí a rozhodování personálu ve zdravotnických profesích. Simulátory byly vyvinuty pro tréninkové postupy od základů, jako je odběr krve, až po laparoskopickou chirurgii a traumatologickou péči. Jsou také důležité pro pomoc při prototypování nových přístrojů pro problémy biomedicínského inženýrství. V současné době jsou simulátory používány pro výzkum a vývoj nástrojů pro nové terapie, léčby a včasnou diagnostiku v medicíně.

Mnoho lékařských simulátorů zahrnuje počítač napojený na plastickou simulaci příslušné
anatomie.[citace nutná] Sofistikované simulátory tohoto typu používají figurínu v životní velikosti, která reaguje na injekčně podané drogy a může být naprogramována tak, aby vytvářela simulace život ohrožujících stavů nouze.
V jiných simulacích jsou vizuální složky postupu reprodukovány počítačovými grafickými technikami, zatímco komponenty na bázi dotyku jsou reprodukovány haptickými zpětnovazebními zařízeními v kombinaci s fyzikálními simulačními rutinami vypočítanými v reakci na činy uživatele. Lékařské simulace tohoto druhu často používají 3D CT nebo MRI snímky dat pacientů pro zvýšení realismu. Některé lékařské simulace jsou vyvinuty tak, aby byly široce distribuovány (například webové simulace, které lze prohlížet prostřednictvím standardních webových prohlížečů) a mohou být interagovány pomocí standardních počítačových rozhraní, jako je klávesnice a myš.

Doporučujeme:  Sexuální chování zvířat

Další důležitou lékařskou aplikací simulátoru – i když možná označující trochu jiný význam simulátoru – je použití placebo léku, formulace, která simuluje aktivní lék ve studiích účinnosti léku (viz Placebo (původ odborného termínu)).

Zlepšení bezpečnosti pacientů prostřednictvím nových inovací

Bezpečnost pacientů je problémem ve zdravotnickém průmyslu. Je známo, že pacienti trpí zraněními a dokonce úmrtími kvůli chybě v managementu a nedostatečnému používání nejlepších standardů péče a školení. Podle Building a National Agenda for Simulation-Based Medical Education (Eder-Van Hook, Jackie, 2004) „Schopnost poskytovatele zdravotní péče reagovat obezřetně v neočekávané situaci je jedním z nejkritičtějších faktorů při vytváření pozitivního výsledku v lékařské pohotovosti, bez ohledu na to, zda k němu dojde na bojišti, dálnici nebo nemocniční pohotovosti.“ simulace. Eder-Van Hook (2004) také poznamenal, že lékařské chyby zabíjejí až 98 000 s odhadovanými náklady mezi 37 a 50 miliony dolarů a 17 až 29 miliardami dolarů na preventivní nežádoucí příhody dolarů ročně. „Úmrtí v důsledku preventivních nežádoucích příhod převyšují úmrtí přičitatelná nehodám motorových vozidel, rakovině prsu nebo AIDS“ Eder-Van Hook (2004). Při těchto typech statistik není divu, že zlepšení bezpečnosti pacientů je v tomto odvětví převládajícím zájmem.

Jedním z takových pokusů o zvýšení bezpečnosti pacientů pomocí simulačního výcviku je pediatrická péče poskytující službu just-in-time nebo/a just-in-place. Tento výcvik se skládá z 20 minut simulovaného výcviku těsně předtím, než se pracovníci hlásí ke směně. Doufá se, že nedávnost výcviku zvýší pozitivní a sníží negativní výsledky, které byly obecně spojeny se zákrokem. Účelem této studie je zjistit, zda just-in-time výcvik zlepšuje bezpečnost pacientů a provozní výkonnost orální intubace a snižuje výskyt nežádoucích přidružených příhod a „otestovat hypotézu, že vysoká věrnost simulace může zvýšit účinnost výcviku a bezpečnost pacientů v simulačním nastavení“. Závěr uvedený v Abstraktu P38: Just-in-time Simulační trénink zlepšuje účast lékaře JIP na resuscitaci dýchacích cest bez kompromitujícího procedurálního úspěchu nebo bezpečnosti (Nishisaki A., 2008) byl takový, že simulační trénink zlepšil účast rezidenta v reálných případech; ale neobětoval kvalitu služeb. Proto by se dalo předpokládat, že zvýšením počtu vysoce trénovaných rezidentů pomocí simulačního tréninku se simulační trénink ve skutečnosti zvyšuje bezpečnost pacienta. Tato hypotéza by musela být zkoumána pro validaci a výsledky se mohou, ale nemusí zobecnit na jiné situace.

Historie simulace ve zdravotnictví

První lékařské simulátory byly jednoduchými modely lidských pacientů.

Již od starověku se tyto reprezentace v hlíně a kameni používaly k prokázání klinických znaků nemocí a jejich účinků na člověka. Modely byly nalezeny z mnoha kultur a kontinentů. Tyto modely byly používány v některých kulturách (např. v čínské kultuře) jako „diagnostický“ nástroj, který umožňuje ženám konzultovat mužské lékaře při zachování společenských zákonů skromnosti. Modely se dnes používají k tomu, aby studentům pomohly naučit se anatomii pohybového aparátu a orgánových systémů.

Simulace v zábavě

Zábavní simulace je termín, který zahrnuje mnoho velkých a populárních odvětví, jako je film, televize, videohry (včetně seriózních her) a jízdy v zábavních parcích. Ačkoli se má za to, že moderní simulace má své kořeny ve výcviku a armádě, ve 20. století se také stala kanálem pro podniky, které byly ve své podstatě hedonističtější. Pokrok v technologiích v 80. a 90. letech způsobil, že se simulace začala více používat a začala se objevovat ve filmech, jako je Jurský park (1993) a v počítačových hrách, jako je například Battlezone od Atari.

Raná historie (40. a 50. léta)

První simulační hru možná vytvořili již v roce 1947 Thomas T. Goldsmith Jr. a Estle Ray Mann. Byla to přímočará hra, která simulovala střelu vystřelenou na cíl. Křivka střely a její rychlost mohla být upravena pomocí několika knoflíků. V roce 1958 byla vytvořena počítačová hra s názvem „Tenis pro dva“ Willy Higginbothamem, která simulovala tenisovou hru mezi dvěma hráči, kteří mohli hrát současně pomocí ručního ovládání a byla zobrazena na osciloskopu . Byla to jedna z prvních elektronických videoher, která používala grafický displej.

Moderní simulace (současnost 80. let)

Díky technologickému pokroku v 80. letech byl počítač cenově dostupnější a schopnější než v předchozích desetiletích, což usnadnilo vzestup počítačových her. První videoherní konzole vydané v 70. a počátkem 80. let se staly kořistí krachu průmyslu v roce 1983, ale v roce 1985 Nintendo vydalo Nintendo Entertainment System (NES), který se stal nejprodávanější konzolí v historii videoher . V 90. letech se počítačové hry staly široce populární s vydáním takových her jako The Sims a Command and Conquer a stále se zvyšujícím výkonem stolních počítačů. Dnes počítačové simulační hry jako World of Warcraft hrají miliony lidí po celém světě.
Počítačem vytvořené snímky byly ve filmu použity k simulaci objektů již v roce 1976, i když v roce 1982 film Tron byl prvním filmem, který používal počítačem vytvořené snímky déle než pár minut. Nicméně komerční neúspěch filmu mohl způsobit, že průmysl od této technologie ustoupil . V roce 1993 se film Jurský park stal prvním populárním filmem, který široce využíval počítačem generovanou grafiku a téměř bezproblémově integroval simulované dinosaury do živých akčních scén. Tato událost proměnila filmový průmysl; v roce 1995 byl film Příběh hraček prvním filmem, který používal pouze počítačem generované snímky a v novém tisíciletí byla počítačově generovaná grafika hlavní volbou pro speciální efekty ve filmech .
Simulátory se používají pro zábavu již od Link Trainer ve 30. letech . První moderní jízdou na simulátoru, která se otevírala v zábavním parku, byly Disneyho Star Tours v roce 1987 brzy následované Universal The Funtastic World of Hanna-Barbera v roce 1990, což byla první jízda, která se dělala výhradně s počítačovou grafikou .

Doporučujeme:  Transkortikální motorická afázie

Příklady simulace zábavy

Simulační hry, na rozdíl od jiných žánrů videoher a počítačových her, představují nebo simulují prostředí přesně. Navíc reálně představují interakce mezi hratelnými postavami a prostředím. Tyto druhy her jsou obvykle složitější, pokud jde o hru . Simulační hry se staly neuvěřitelně populární mezi lidmi všech věkových kategorií a odvětví se ukázalo být jedním z mála odolných vůči podmínkám recese .

Příklady filmů, které používají počítačem generované snímky

Simulátorové jízdy jsou potomky vojenských tréninkových simulátorů a komerčních simulátorů, ale zásadně se liší. Zatímco vojenské tréninkové simulátory reagují realisticky na vstupy cvičenců v reálném čase, jízdní simulátory mají pouze pocit, že se pohybují realisticky a pohybují se podle předem nahraných scénářů pohybu . Jedna z prvních jízd na simulátoru, Star Tours, která stála 32 milionů dolarů, používala hydraulickou kabinu založenou na pohybu. Pohyb byl naprogramován pomocí joysticku. Dnešní jízdy na simulátorech, jako například The Amazing Adventures of Spider-man, zahrnují prvky pro zvýšení množství ponoření, které jezdci zažívají, jako jsou: 3D snímky, fyzikální efekty (stříkající voda nebo produkující vůně) a pohyb prostředím.

Další příklady v různých oblastech

Simulátory města / simulace města

Městský simulátor může být hra, ale také nástroj, který používají urbanisté k pochopení toho, jak se města pravděpodobně budou vyvíjet v reakci na různá politická rozhodnutí. UrbanSim (vyvinutý na Washingtonské univerzitě), AnyLogic, ILUTE (vyvinutý na Torontské univerzitě) a Distrimobs (vyvinutý na Boloňské univerzitě) jsou příklady moderních, rozsáhlých městských simulátorů navržených pro použití urbanisty. Simulátory měst jsou obecně simulace založené na agentech s explicitními reprezentacemi pro využití půdy a dopravu.

„Učebna budoucnosti“ bude pravděpodobně kromě textových a vizuálních výukových nástrojů obsahovat několik druhů simulátorů. Studenti tak budou moci do klinických let vstupovat lépe připraveni a s vyšší úrovní dovedností. Pokročilý student nebo postgraduální student bude mít stručnější a komplexnější způsob rekvalifikace – nebo začlenění nových klinických postupů do svého souboru dovedností – a regulační orgány a lékařské instituce budou moci snadněji hodnotit odbornost a kompetence jednotlivců.

Učebna budoucnosti bude rovněž tvořit základ jednotky klinických dovedností pro další vzdělávání zdravotnického personálu; a stejně jako využívání pravidelného letového výcviku pomáhá pilotům leteckých společností, bude tato technologie pomáhat praktikům po celou dobu jejich kariéry.[citace nutná]

Simulátor bude více než jen „živou“ učebnicí, stane se nedílnou součástí lékařské praxe.[citace nutná] Prostředí simulátoru bude také poskytovat standardní platformu pro rozvoj studijních programů v institucích lékařského vzdělávání.

Simulace digitálního životního cyklu

Simulace proudění vzduchu nad motorem

Simulační řešení jsou stále více integrována s CAx (CAD, CAM, CAE….) řešeními a procesy. Využití simulace v průběhu celého životního cyklu produktu, zejména v ranějších fázích koncepce a návrhu, má potenciál poskytnout podstatné výhody. Tyto výhody sahají od otázek přímých nákladů, jako je snížení počtu prototypů a kratší doba uvedení na trh, až po lépe výkonné produkty a vyšší marže. Pro některé společnosti však simulace nepřinesla očekávané výhody.

Výzkumná firma Aberdeen Group zjistila, že téměř všichni nejlepší výrobci ve své třídě používají simulaci v rané fázi procesu návrhu ve srovnání s 3 nebo 4 opozdilci, kteří ji nepoužívají.

Úspěšné používání simulace v rané fázi životního cyklu bylo do značné míry podpořeno zvýšenou integrací simulačních nástrojů s celou sadou řešení CAD, CAM a PLM. Simulační řešení mohou nyní fungovat napříč rozšířeným podnikem v prostředí multi-CAD a zahrnují řešení pro správu simulačních dat a procesů a zajištění toho, aby se výsledky simulace staly součástí historie životního cyklu produktu. Schopnost používat simulaci napříč celým životním cyklem byla posílena díky vylepšeným uživatelským rozhraním, jako jsou uživatelská rozhraní přizpůsobitelná na míru a „průvodci“, kteří umožňují všem příslušným účastníkům PLM účastnit se simulačního procesu.

Připravenost na katastrofy a simulační trénink

Simulační výcvik se stal metodou pro přípravu lidí na katastrofy. Simulace mohou replikovat nouzové situace a sledovat, jak žáci reagují. Simulace připravenosti na katastrofy mohou zahrnovat výcvik, jak zvládnout teroristické útoky, přírodní katastrofy, vypuknutí pandemie nebo jiné život ohrožující mimořádné situace.

Jednou z organizací, která využívá simulační výcvik pro připravenost na katastrofy, je CADE (Center for Advancement of Distance Education). CADE používá videohru pro přípravu záchranářů na více typů útoků. Jak uvádí server News-Medical.Net, ”Videohra je první ze série simulací, které se zabývají bioterorismem, pandemickou chřipkou, neštovicemi a dalšími katastrofami, na které se musí záchranný personál připravit.” Hra, kterou vyvinul tým z University of Illinois at Chicago (UIC), umožňuje studentům procvičit si své dovednosti při mimořádných událostech v bezpečném a kontrolovaném prostředí.

Emergency Simulation Program (ESP) na Britském Kolumbijském technologickém institutu (BCIT), Vancouver, Britská Kolumbie, Kanada je dalším příkladem organizace, která používá simulaci k výcviku pro nouzové situace. ESP používá simulaci k výcviku v následujících situacích: boj proti lesním požárům, reakce na únik ropy nebo chemických látek, reakce na zemětřesení, vymáhání práva, boj proti komunálním požárům, manipulace s nebezpečným materiálem, vojenský výcvik a reakce na teroristický útok Jedním z rysů simulačního systému je implementace „Dynamic Run-Time Clock“, která umožňuje simulacím spustit „simulovaný“ časový rámec, „zrychlení“ nebo „zpomalení“ času podle potřeby“ Navíc systém umožňuje relační nahrávky, navigaci založenou na obrazových ikonách, ukládání souborů jednotlivých simulací, multimediální komponenty a spouštění externích aplikací.

Výhody nouzového výcviku prostřednictvím simulací jsou instruktážní a spočívají v tom, že výkonnost studujícího může být sledována prostřednictvím systému. To umožňuje vývojáři provádět úpravy podle potřeby nebo upozornit pedagoga na témata, která mohou vyžadovat dodatečnou pozornost. Další výhody spočívají v tom, že studující může být veden nebo vyškolen v tom, jak vhodně reagovat před pokračováním do dalšího nouzového segmentu – to je aspekt, který nemusí být v živém prostředí k dispozici. Některé simulátory nouzového výcviku také umožňují okamžitou zpětnou vazbu, zatímco jiné simulace mohou poskytnout shrnutí a instruovat studujícího, aby se znovu zapojil do výukového tématu.

Doporučujeme:  Béla H. Bánáthy

V situaci živé nouze nemají záchranáři času nazbyt. Simulační výcvik v tomto prostředí poskytuje příležitost pro studující shromáždit co nejvíce informací a procvičit si své znalosti v bezpečném prostředí. Mohou se dopustit chyb, aniž by riskovali ohrožení životů, a dostat příležitost napravit své chyby, aby se připravili na skutečnou nouzovou situaci.

Strojírenství, technologie nebo simulace procesů

Simulace je důležitou funkcí v inženýrských systémech nebo v jakémkoli systému, který zahrnuje mnoho procesů. Například v elektrotechnice mohou být zpožďovací čáry použity k simulaci zpoždění šíření a fázového posunu způsobeného skutečným přenosovým vedením. Podobně mohou být falešná zatížení použita k simulaci impedance bez simulace šíření a používají se v situacích, kdy je šíření nežádoucí. Simulátor může imitovat pouze několik operací a funkcí jednotky, kterou simuluje. Kontrast s: emulovat.

Většina inženýrských simulací zahrnuje matematické modelování a počítačem asistované zkoumání. Existuje však mnoho případů, kdy matematické modelování není spolehlivé. Simulace problémů dynamiky tekutin často vyžaduje jak matematické, tak fyzikální simulace. V těchto případech fyzikální modely vyžadují dynamickou podobnost. Fyzikální a chemické simulace mají také přímé realistické využití, spíše než výzkumné využití; například v chemickém inženýrství se používají procesní simulace, které dávají procesním parametrům okamžitě používané pro provoz chemických závodů, jako jsou ropné rafinérie.

Simulátory družicové navigace

Jediný skutečný způsob testování přijímačů GNSS (v komerčním světě běžně známý jako Sat-Nav) je pomocí RF Constellation Simulatoru. Přijímač, který může být například použit v letadle, může být testován za dynamických podmínek bez nutnosti vzít ho na skutečný let. Zkušební podmínky mohou být přesně opakovány a je zde plná kontrola nad všemi testovacími parametry. to není možné v „reálném světě“ pomocí skutečných signálů. Pro testování přijímačů, které budou používat nový Galileo (satelitní navigace) není jiná možnost, protože skutečné signály ještě neexistují.

Ve finančnictví se pro plánování scénářů často používají počítačové simulace. Například čistá současná hodnota upravená o riziko se vypočítává z dobře definovaných, ale ne vždy známých (nebo fixních) vstupů. Napodobením výkonnosti hodnoceného projektu může simulace poskytnout rozložení NPV v rozsahu diskontních sazeb a dalších proměnných.

Letový simulátor se používá k výcviku pilotů na zemi. Umožňuje pilotovi havarovat se svým simulovaným „letadlem“, aniž by byl zraněn. Letové simulátory se často používají k výcviku pilotů pro provoz letadel v extrémně nebezpečných situacích, jako jsou přistání bez motorů, nebo úplné elektrické nebo hydraulické poruchy. Obvykle musí pilot letecké společnosti absolvovat výcvik na simulátoru jednou za šest měsíců. Piloti, kteří jsou nováčky v konkrétním typu letadla, obvykle získávají typové kvalifikace v simulátoru. Nejpokročilejší simulátory mají vysoce přesné vizuální systémy a hydraulické pohybové systémy. Simulátor je obvykle levnější na provoz než skutečný cvičný letoun

Podobné simulátory se většinou používají v rámci námořních vysokých škol, výcvikových institucí a námořnictva. Často se skládají z replikace lodního můstku s operačním stolem (stoly) a množstvím obrazovek, na které se promítá virtuální okolí.

Vojenské simulace, také neformálně známé jako válečné hry, jsou modely, ve kterých lze testovat a zdokonalovat teorie válčení bez nutnosti skutečných nepřátelských akcí. Existují v mnoha různých formách, s různou mírou realismu. V poslední době se jejich záběr rozšířil, aby zahrnoval nejen vojenské, ale také politické a sociální faktory (například série strategických cvičení NationLab v Latinské Americe. I když mnoho vlád využívá simulace, a to jak jednotlivě, tak ve spolupráci, o specifikách modelu mimo odborné kruhy se ví jen málo.

Simulátor biomechaniky se používá k analýze dynamiky chůze, studiu sportovních výkonů, simulaci chirurgických zákroků, analýze zátěže kloubů, návrhu lékařských přístrojů a animaci pohybu lidí a zvířat.

Simulace jsou užitečné při modelování toku transakcí prostřednictvím obchodních procesů, například v oblasti inženýrství prodejních procesů, ke studiu a zlepšení toku zákaznických objednávek prostřednictvím různých fází dokončení (například od prvotního návrhu na poskytování zboží/služeb přes přijetí objednávky a instalaci). Takové simulace mohou pomoci předpovědět dopad toho, jak by zlepšení metod mohlo ovlivnit variabilitu, náklady, pracovní dobu a množství transakcí v různých fázích procesu. K zobrazení takových modelů lze použít plně vybavený počítačový simulátor procesů, stejně jako jednodušší vzdělávací ukázky pomocí tabulkového softwaru, mince přenášené mezi kelímky na základě role kostky nebo ponoření do vany barevných korálků s naběračkou.

Voják testuje simulátor řidiče těžkého vozidla.

Simulátor nákladního vozu poskytuje příležitost reprodukovat vlastnosti skutečných vozidel ve virtuálním prostředí. Kopíruje vnější faktory a podmínky, s nimiž vozidlo interaguje, což řidiči umožňuje cítit se, jako by seděl v kabině svého vlastního vozidla. Scénáře a události jsou kopírovány s dostatečnou realitou, aby se řidiči plně ponořili do zážitku a nevnímali ho pouze jako vzdělávací program.

Simulátor poskytuje začínajícímu řidiči konstruktivní zážitek a umožňuje vyzrálejšímu řidiči provádět složitější cvičení. Pro začínající řidiče poskytují simulátory kamionů příležitost začít svou kariéru uplatňováním osvědčených postupů. Pro vyzrálé řidiče poskytuje simulace schopnost zlepšit dobrou jízdu nebo odhalit špatnou praxi a navrhnout nezbytné kroky k nápravě. Pro společnosti poskytuje příležitost vzdělávat zaměstnance v řidičských dovednostech, které dosahují nižších nákladů na údržbu, vyšší produktivity a především zajistit bezpečnost jejich činnosti ve všech možných situacích.

Strategické hry – tradiční i moderní – mohou být vnímány jako simulace abstraktního rozhodování za účelem výcviku vojenských a politických vůdců (viz History of Go pro příklad takové tradice, nebo Kriegsspiel pro novější příklad).

Mnoho dalších videoher jsou jakési simulátory. Takové hry mohou simulovat různé aspekty reality, od podnikání, přes vládu, stavbu až po pilotování vozidel (viz výše).

Historicky mělo slovo negativní konotace:

Spojitost mezi simulací a přetvařováním se však později vytratila a nyní je pouze lingvistickým zájmem.