المدن والبنية التحتية والعمليات
المرور وطوابير الانتظار وسلاسل الإمداد والمياه والطاقة والبيئة المبنية.
نشأت بحوث العمليات من مشكلة نقل الناس والبضائع والموارد بكفاءة، والمحاكاة أداتها الرئيسية. وهذه من أكثر المحاكاة تشغيلًا في الصناعة والحكومة، وإن كنت نادرًا ما تراها.
تدفق المرور
سيارات كسائقين أفراد، أو كخلايا على طريق تتحرك بالقواعد، أو كمائع يتدفق عبر الشبكة.
السؤال الذي تجيب عنه: لماذا تنشأ الاختناقات دون سبب واضح، وهل سيخففها هذا التقاطع؟
يُغفل: تتلاشى غرائب السائقين الأفراد في المتوسط؛ فيضيع أثر سائق متهوّر واحد.
تعمل على: نحو 1013 FLOPS تقريبي حاسوب مكتبي أو عنقود صغير لدى هيئة مرور المدينةمنذ: 1955 النظرية الموائعية لحركة المرور عند لايتهيل وويثام
النقل واستخدام الأراضي
أين يعيش الناس ويعملون ويتسوقون، وكيف يتنقلون بينها، على مدى سنوات إلى عقود.
السؤال الذي تجيب عنه: إذا بنينا خط السكك هذا، فكيف ستتغير المدينة من حوله؟
يُغفل: يصعب التنبؤ بالتغير الاجتماعي الممتد عقودًا من أنماط التاريخ وحدها.
تعمل على: نحو 1014 FLOPS تقريبي عنقود خوادم لدى وكالة تخطيط حضريمنذ: 1964 نموذج إيرا لاوري لاستخدام الأراضي والنقل في مدينة كبرى
النمو الحضري
مدن تنتشر على الأرض، خلية بخلية.
السؤال الذي تجيب عنه: أين ستنمو هذه المدينة خلال الثلاثين سنة المقبلة؟
يُغفل: تنمو الخلايا بقواعد ثابتة؛ والسياسة الحقيقية وملكية الأراضي أصعب ترميزًا.
تعمل على: نحو 1013 FLOPS تقريبي حاسوب مكتبي في إدارة تخطيط، دقائق لكل سيناريومنذ: 1979 النماذج الخلوية للتغير الجغرافي لدى والدو توبلر
الإخلاء والاستجابة للطوارئ
أناس يغادرون المباني والملاعب والمناطق، وعناصر استجابة يتحركون في الاتجاه المعاكس.
السؤال الذي تجيب عنه: كم يستغرق إخلاء المبنى، وأين يعلق الناس؟
يُغفل: يُبسَّط الذعر وسلوك السحق في الحشود؛ وعمليات الإخلاء الحقيقية أعقد.
تعمل على: نحو 1013 FLOPS تقريبي حاسوب مكتبي أو عنقود صغير، دقائق لكل سيناريومنذ: 1995 نموذج القوة الاجتماعية لديرك هلبينغ لحشود المشاة
محاكاة شبكة النقل العام
حافلات وقطارات تعمل بجدول زمني، يختار الركاب فيها المسارات وينتقلون بينها.
السؤال الذي تجيب عنه: إذا غيّرنا هذا الجدول أو المسار، فكم من الوقت يوفّر الركاب؟
يُغفل: يفترض أن الركاب يعرفون أفضل طريق ويتبعونه، بينما يسلك كثيرون الطريق الأكثر ألفة.
تعمل على: نحو 1013 FLOPS تقريبي خادم هيئة نقل عام، دقائق لكل سيناريومنذ: 1970 بحلول 1970، نماذج حاسوبية مبكرة لجداول الحافلات والقطارات
محاكاة خدمات النقل التشاركي والتوزيع
أسطول مركبات يُطابَق مع طلبات الركاب فور وصولها، مع إعادة تموضع السائقين بين الرحلات.
السؤال الذي تجيب عنه: كم مركبة نحتاج، وكم سينتظر الركاب؟
يُغفل: يفترض أن السائقين يتبعون اقتراحات نظام التوزيع، وهذا ما لا يفعله السائقون الحقيقيون دائمًا.
تعمل على: نحو 1013 FLOPS تقريبي خادم سحابي لشركة، دقائق لكل سيناريو مدينةمنذ: 2000 بحلول 2000، دراسات محاكاة مبكرة لتوزيع المركبات الديناميكي
محاكاة صعود الركاب إلى الطائرة
ركاب يمشون ويخزّنون الحقائب في ممر ضيق، تُحاكى تحت ترتيبات صعود مختلفة لإيجاد أسرع طريقة لملء طائرة.
السؤال الذي تجيب عنه: أي ترتيب للصعود يملأ طائرة أسرع؟
يُغفل: يتجاهل الركاب الحقيقيون الأوامر ويسافرون جماعات، مما يكسر المخططات المثالية.
تعمل على: نحو 106 FLOPS تقريبي آلاف عمليات الصعود، كل منها ثوانٍ.منذ: 2002 دراسة فان لانديغم وبويسلينك المعتمدة على المحاكاة لتقليل زمن صعود الركاب إلى الطائرات. المصدر
محاكاة الجانب الجوي للمطارات
طائرات تسير على المدارج وتصطف عندها وتقف عند البوابات، بقواعد المراقبين والطقس، لقياس حجم الحركة التي يستطيع المطار تحمّلها.
السؤال الذي تجيب عنه: كم رحلة في الساعة يمكن لهذا المطار استيعابها قبل أن يتفاقم التأخير؟
يُغفل: قرارات المراقب والطيار مختزلة إلى قواعد، وتأخيرات المطارات الأخرى تنتشر بطرق يُغفلها النموذج.
تعمل على: نحو 108 FLOPS تقريبي من دقائق إلى ساعات على محطة عمل.منذ: 1981 نموذج محاكاة مرن لعمليات الجانب الجوي في المطارات، Transportation Research Part A. المصدر
محاكاة حركة المصاعد
ركاب يصلون إلى طوابق عشوائية، مع ذروات صباحية وظهرية ومسائية، وكبائن تتوقف وتُوزَّع بقاعدة تحكم، لتحديد حجم المصاعد لمبنى.
السؤال الذي تجيب عنه: كم مصعدًا وأي قاعدة توزيع تُبقي أوقات الانتظار قصيرة في ذروة الصباح؟
يُغفل: تتبع وصول الركاب أنماطًا مقيسة أو مفترضة، وتفسدها التغيّرات في استخدام المستأجرين للمبنى.
تعمل على: نحو 106 FLOPS تقريبي من ثوانٍ إلى دقائق على حاسوب محمول.منذ: 1993 محاكاة حركة المصاعد لسيكونن، في دورية Simulation. المصدر
محاكاة المجال الجوي بالزمن السريع
رحلات جوية تتحرك عبر قطاعات ونقاط توجيه في سماء مُحاكاة، أسرع بكثير من الزمن الحقيقي، لاختبار المسارات وتصميم القطاعات وقواعد المراقبين.
السؤال الذي تجيب عنه: كم من المرور الإضافي يمكن أن يحمله تخطيط قطاع جديد أو بنية مسارات جديدة بأمان؟
يُغفل: عبء المراقب وحكمه ممثَّلان بقواعد بسيطة، فقد يكون الحد الفعلي لقطاع مزدحم أدنى.
تعمل على: نحو 109 FLOPS تقريبي من دقائق إلى ساعات على محطة عمل لكل يوم من حركة المرور.منذ: 1964 نظرية الطوابير لبرايس في المحاكاة السريعة الزمن للتحكم بالحركة الجوية، في Navigation. المصدر
سلاسل التوريد
بضائع تتحرك من الموردين عبر المصانع والمستودعات والمتاجر، مع تأخيرات ونقص يتردد صداه صعودًا في السلسلة.
السؤال الذي تجيب عنه: لماذا يُنتج تغير صغير في الطلب تذبذباً كبيراً في الإنتاج في المصنع؟
يُغفل: يفترض إعادة طلب عقلانية؛ والشراء المذعور والاكتناز يكسران النموذج.
تعمل على: نحو 1013 FLOPS تقريبي خادم شركة، دقائق لكل سيناريومنذ: 1958 نماذج الديناميكا الصناعية لجاي فورستر لتقلّبات سلاسل التوريد
خطوط التصنيع
آلات وعمال ومخازن مؤقتة وأعطال على خط إنتاج.
السؤال الذي تجيب عنه: أين عنق الزجاجة، وهل تستحق الآلة الجديدة الشراء؟
يُغفل: تُقرَّب الأعطال النادرة والعوامل البشرية من المتوسطات.
تعمل على: نحو 1012 FLOPS تقريبي حاسوب مكتبي للتخطيط في مصنع، دقائق لكل تشغيلمنذ: 1961 لغة المحاكاة المبكرة للأحداث المنفصلة لجيفري غوردون
الطوابير وأنظمة الخدمة
زبائن أو ركاب يصلون وينتظرون ويُخدمون: مطارات ومراكز اتصال وموانئ.
السؤال الذي تجيب عنه: كم مكتبًا نحتاج لإبقاء الانتظار دون عشر دقائق؟
يُغفل: يفترض أن الناس يصطفون ويتصرفون على نحو يمكن التنبؤ به؛ والتجاوز في الطابور والانصراف الحقيقيان يتفاوتان.
تعمل على: نحو 1012 FLOPS تقريبي حاسوب مكتبي، دقائق لكل سيناريومنذ: 1961 بحلول 1961، أدوات عامة لمحاكاة الأحداث المنفصلة تبدأ بنمذجة الطوابير
تدفّق المرضى في المستشفى
مرضى ينتقلون عبر أقسام الطوارئ والأجنحة وغرف العمليات والخروج.
السؤال الذي تجيب عنه: أين ينتظر المرضى، وما الذي يُخلي الأسرّة؟
يُغفل: الطفرات النادرة، مثل أحداث الإصابات الجماعية، تقع خارج أنماطه المعتادة.
تعمل على: نحو 1012 FLOPS تقريبي حاسوب مكتبي في مستشفى، دقائق لكل سيناريومنذ: 1965 بحلول 1965، محاكاة أحداث منفصلة مبكرة لعيادات المستشفيات
محاكاة المستودعات ومراكز التوزيع
روبوتات وسيور وعاملو انتقاء ورفوف تخزين تحرّك البضائع عبر مستودع.
السؤال الذي تجيب عنه: هل يستطيع هذا المستودع انتقاء الطلبات وشحنها بسرعة كافية عند ذروة الطلب؟
يُغفل: يفترض أن المعدات تعمل كما هو محدد؛ والانحشارات والأعطال الحقيقية أصعب في التنبؤ بها كاملة.
تعمل على: نحو 1013 FLOPS تقريبي خادم شركة لوجستية، دقائق لكل سيناريومنذ: 1988 بحلول 1988، محاكاة أحداث منفصلة مبكرة للمستودعات الآلية
توجيه التوصيل في الميل الأخير
مركبات توصيل وسعاة تُوجَّه عبر شوارع المدينة لتسليم طرود كثيرة في أقل وقت.
السؤال الذي تجيب عنه: ما أفضل ترتيب ومسار لتسليم كل شيء اليوم؟
يُغفل: تغيّر حركة المرور والطقس والتسليمات الفائتة الحقيقية الخطة أكثر مما يفترضه النموذج.
تعمل على: نحو 1013 FLOPS تقريبي خادم شركة توصيل، دقائق لمسارات اليوممنذ: 1964 حلول حاسوبية مبكرة لمسألة توجيه المركبات
محاكاة مخاطر جدول المشروع
مدد مهام تُسحب عشوائياً عبر شبكة مشروع لإعطاء مدى تواريخ الإنجاز، بدل تقدير واحد للمسار الحرج.
السؤال الذي تجيب عنه: ما احتمال أن ينتهي مشروع في موعده النهائي؟
يُغفل: تُفترض مدد المهام مستقلة، مع أن التأخيرات الحقيقية مترابطة.
تعمل على: نحو 106 FLOPS تقريبي عشرات الآلاف من سحوبات الجدولة، رخيصة.منذ: 1963 طرائق مونت كارلو ومسألة PERT لدى فان سلايك. المصدر
تنسيق أساطيل روبوتات المستودعات
مئات الروبوتات المتنقلة تحمل الرفوف إلى العاملين على الانتقاء، وتُحاكى مساراتها وازدحاماتها وشحنها لتحديد حجم الأسطول قبل بنائه.
السؤال الذي تجيب عنه: كم روبوتًا وأي قواعد توجيه يحتاجها مستودع لشحن طلباته في الذروة؟
يُغفل: تتعطل الروبوتات الحقيقية، ويعمل البشر بوتيرة متفاوتة، وتصل الطلبات دفعات يصعب التنبؤ بها.
تعمل على: نحو 1010 FLOPS تقريبي ساعات على محطة عمل لكل تخطيط ويوم من الطلبات.منذ: 2008 وصف داندريا لتنسيق مئات المركبات ذاتية القيادة في منشآت التوزيع. المصدر
التوائم الرقمية لسلاسل التوريد
نموذج حي لموردي شركة ومصانعها ومخزونها وشحنها، يُبقى متزامنًا مع بياناتها، ويُستخدم لاختبار أثر أي اضطراب.
السؤال الذي تجيب عنه: إذا تعطّل ميناء أو مورّد غدًا، فكم يمضي قبل أن تفرغ الرفوف، وما أرخص حل؟
يُغفل: بيانات الموردين بعد المستوى الأول تكون عادةً مفقودة، فتبقى الاعتماديات الخفية خفية.
تعمل على: نحو 1011 FLOPS تقريبي من ساعات إلى أيام على عنقود سحابي لسيناريوهات اضطراب كثيرة.منذ: 2020 التوأم الرقمي لسلسلة التوريد الذي قدّمه إيفانوف ودولغوي لإدارة مخاطر الاضطراب والصمود. المصدر
محاكاة محطات الحاويات
سفن ورافعات وشاحنات وأكوام ساحة في ميناء، بأوقات وصول وخدمة عشوائية، لمعرفة أين تصطف الحاويات وكم رافعة مطلوبة.
السؤال الذي تجيب عنه: أين تختنق هذه المحطة الطرفية، وكم يفيد رافعة أو بوابة إضافية؟
يُغفل: تتأخر أوقات وصول السفن بسبب الطقس والموانئ السابقة بطرق يصعب نمذجتها، وتُبسَّط قرارات تكديس الساحة.
تعمل على: نحو 108 FLOPS تقريبي من دقائق إلى ساعات على محطة عمل.منذ: 1975 محاكاة بوروفيتس وأين-دور الحاسوبية لمحطة حاويات في ميناء بحري. المصدر
محاكاة عمليات البناء
أطقم وآلات مثل الشاحنات والحفارات والرافعات تعمل عبر دورات متكررة في موقع، بمدد عشوائية، لإيجاد الاختناقات والكلفة.
السؤال الذي تجيب عنه: كم شاحنة لكل حفّارة تُنجز هذه الأعمال الترابية أسرع؟
يُغفل: الطقس والأعطال والتباين البشري يصعب إدخالها، لذا يكون الجدول متفائلاً في العادة.
تعمل على: نحو 106 FLOPS تقريبي من ثوانٍ إلى دقائق على حاسوب محمول.منذ: 1977 طريقة CYCLONE لهالبين لنمذجة العمليات في مواقع العمل. المصدر
شبكات الكهرباء
التوليد والخطوط والطلب موازَنة ثانيةً بثانية، بما فيها كيفية تتالي الأعطال.
السؤال الذي تجيب عنه: هل تستطيع الشبكة استيعاب مزيد من الرياح والشمس، وهل يمكن لعطل واحد أن يطفئ إقليمًا؟
يُغفل: يصعب توقّع الأعطال المتتالية النادرة عبر شبكات مترابطة كثيرة بالكامل.
تعمل على: نحو 1014 FLOPS تقريبي خادم في مركز تحكم لمشغّل شبكة كهرباء، ثوانٍ لكل سيناريومنذ: 1956 بحلول 1956، برامج رقمية مبكرة لتدفق الأحمال تحلّ محل محلّلات الشبكات المادية
شبكات المياه والصرف
ماء يتدفق عبر الأنابيب والمضخات والمجاري والمصارف.
السؤال الذي تجيب عنه: هل ستتحمل المصارف عاصفة أشد؟
يُغفل: يصعب معرفة الأنابيب المتقادمة والتسريبات بدقة، فتتوقف النتائج على الحالة المفترضة.
تعمل على: نحو 1012 FLOPS تقريبي حاسوب مكتبي لدى شركة مياه، دقائق لكل سيناريومنذ: 1968 بحلول 1968، نماذج هيدروليكية رقمية مبكرة لشبكات توزيع المياه
طاقة المباني والضوء النهاري
الحرارة والهواء والضوء عبر مبنى على مدى سنة كاملة من الطقس.
السؤال الذي تجيب عنه: كم من الطاقة سيستهلك هذا التصميم، وهل الداخل مريح؟
يُغفل: نادرًا ما يطابق سلوك الشاغلين الحقيقي الجداول المفترضة.
تعمل على: نحو 1013 FLOPS تقريبي حاسوب مكتبي في مكتب تصميم، من دقائق إلى ساعات لكل مبنىمنذ: 1977 برامج طاقة المباني الأمريكية المبكرة بعد أزمة النفط عام 1973
الترابط بين البنى التحتية
الكهرباء والمياه والاتصالات والنقل مترابطة، فيمتد عطل في أحدها إلى الباقي.
السؤال الذي تجيب عنه: ما الذي يتعطل بعد ذلك حين ينقطع التيار؟
يُغفل: يحتاج إلى بيانات مفصّلة عن كل نظام مرتبط، ونادرًا ما تتوافر كلها معًا.
تعمل على: نحو 1014 FLOPS تقريبي عنقود بحثي، دقائق لكل سيناريومنذ: 2001 إطار رينالدي وبيرنبوم وكيلي للبنى التحتية المترابطة
محاكاة جمع النفايات ومعالجتها
نفايات ومواد قابلة لإعادة التدوير تجمعها شاحنات على مسارات، ثم تُفرَز وتُعالَج في محطات المعالجة.
السؤال الذي تجيب عنه: هل يمكننا جمع كل النفايات في الوقت المحدد، وأين ينبغي أن تُقام محطة المعالجة التالية؟
يُغفل: يفترض أن الأسر تفرز النفايات فرزًا صحيحًا، وهذا ما لا تفعله دائمًا.
تعمل على: نحو 1012 FLOPS تقريبي حاسوب مكتبي لدى مجلس مدينة، دقائق لكل سيناريومنذ: 1974 بحلول 1974، نماذج حاسوبية مبكرة لمسارات جمع النفايات البلدية
شبكات التدفئة والتبريد المركزي
ماء ساخن أو مبرَّد يُضخّ من محطة مركزية لتدفئة وتبريد مبانٍ كثيرة في آن واحد.
السؤال الذي تجيب عنه: هل تستطيع الشبكة إيصال حرارة كافية في أبرد يوم من السنة؟
يُغفل: يفترض أن الأنابيب والمضخات تعمل كما صُمّمت؛ والشبكات الحقيقية تتسرب وتتراكم فيها الرواسب على مدى عقود.
تعمل على: نحو 1012 FLOPS تقريبي حاسوب مكتبي لمهندس في شركة مرافق، دقائق لكل سيناريومنذ: 1979 بحلول 1979، نماذج هيدروليكية وحرارية مبكرة لشبكات التدفئة المركزية
العابرات الكهرومغناطيسية في نظم الطاقة
طفرات سريعة في الجهد والتيار في شبكة، من البرق والتبديل والأعطال، تُتتبَّع ميكروثانية بميكروثانية لحماية المعدات.
السؤال الذي تجيب عنه: ماذا يحدث لشبكة كهربائية في أولى ميلي ثوانٍ من عطل أو صاعقة؟
يُغفل: تُنمذج الخطوط والمعدات بتقريبات تعتمد على التردد، وبيانات المكوّنات غالبًا ناقصة.
تعمل على: نحو 1010 FLOPS تقريبي حلول شبكية متدرجة زمنياً بخطوات دون الميكروثانية.منذ: 1969 حل دوميل بالحاسوب الرقمي للعابرات الكهرومغناطيسية في الشبكات أحادية الطور ومتعددة الأطوار. المصدر
نماذج تخطيط سعة منظومات الطاقة
اختيار محطات الطاقة والوقود والشبكات على مدى عقود، يُستخرج بتقليل الكلفة في ظل حدود الطلب والانبعاثات.
السؤال الذي تجيب عنه: أي مزيج من تقنيات الطاقة يلبّي الطلب بأرخص كلفة في ظل حد للكربون؟
يُغفل: افتراضات البصيرة التامة والطلب الثابت تعطي انتقالات مرتبة لكنها غير واقعية.
تعمل على: نحو 1010 FLOPS تقريبي برامج خطية كبيرة على مدى عقود ومناطق.منذ: 1981 نموذج فيشبون وأبيلوك بالبرمجة الخطية لتحليل منظومات الطاقة. المصدر
أسواق الكهرباء القائمة على العملاء
مولّدات كهرباء كوكلاء متكيّفين تقدّم عروضًا في مزاد، لمعرفة كيف تشكّل قواعد التسعير والاستراتيجيات والقوة السوقية الأسعار.
السؤال الذي تجيب عنه: هل تتعلم المولّدات رفع الأسعار في مزاد كهرباء؟
يُغفل: قواعد تعلّم العملاء مفترضة، والمتداولون البشر ليسوا بهذه البساطة.
تعمل على: نحو 109 FLOPS تقريبي تشغيلات تعلّم وكلاء كثيرة.منذ: 2001 التحليل التجريبي لباور وبَن للمزادات بالسعر الموحّد مقابل المزادات التمييزية في سوق الكهرباء في إنجلترا وويلز. المصدر
نماذج انقطاع الكهرباء المتتالي
خطوط كهرباء تفصل واحدًا بعد الآخر حين ينتقل الحمل إلى البقية، تُحاكى لمعرفة كيف تنمو الأعطال الصغيرة إلى انقطاعات إقليمية.
السؤال الذي تجيب عنه: كيف يتحوّل عطل صغير في شبكة الكهرباء إلى انقطاع شامل؟
يُغفل: تُبسَّط استجابة المشغّل وإعدادات الحماية، وتحتاج السلاسل النادرة إلى أخذ عيّنات ضخم.
تعمل على: نحو 109 FLOPS تقريبي سلاسل مونت كارلو متتالية كثيرة على نموذج شبكة.منذ: 2002 النقاط الحرجة والانتقالات في نموذج لنقل الطاقة الكهربائية لانقطاعات الكهرباء المتتالية عند كاريراس وزملائه. المصدر
المحاكاة المشتركة للشبكة الذكية
شبكة الطاقة والمنازل والبطاريات والألواح الشمسية ومتحكماتها، تُحاكى كل على حدة وتُشغَّل معاً، لاختبار سلوك النظام كله في ظل استراتيجيات مختلفة.
السؤال الذي تجيب عنه: كيف يؤثر مخطط تحكّم في آلاف البطاريات المنزلية على الشبكة المحلية؟
يُغفل: يُمثَّل سلوك الأسر بأنماط حمل اصطناعية، وهي تفوّت أنماط الاستخدام النادرة التي تُجهد الشبكة.
تعمل على: نحو 1010 FLOPS تقريبي ساعات على محطة عمل ليوم في حيّ واحد.منذ: 2011 إطار mosaik لشوته وزملائه للمحاكاة المعيارية للمكوّنات النشطة في الشبكات الذكية. المصدر
العابرات في شبكات أنابيب الغاز
موجات ضغط وتدفق في شبكة أنابيب وضواغط وصمامات مع تغيّر الطلب، ليتمكن المشغّلون من جدولة الإمداد وإبقاء الغاز يتدفق دون تسرب أو نقص.
السؤال الذي تجيب عنه: كيف سيستجيب الضغط في شبكة الغاز حين يتوقف مستهلك كبير أو يتغير مزيج الغاز؟
يُغفل: الطلب غير مؤكد والأنابيب تُعامَل أحادية البعد، فتُبسَّط الآثار المحلية عند الوصلات.
تعمل على: نحو 109 FLOPS تقريبي من دقائق إلى ساعات على محطة عمل.منذ: 1970 برنامج بايبتران لديستيفانو لمحاكاة ديناميكا شبكات أنابيب الغاز. المصدر
تخطيط شبكات الهاتف المحمول
إشارات راديو من أبراج الهاتف تنتشر عبر مدينة أو منطقة، تُرسم مقابل عدد المكالمات واتصالات البيانات التي يجب أن يحملها كل برج.
السؤال الذي تجيب عنه: أين ينبغي أن يوضع الصاري التالي، وهل سيلتقط المتصلون إشارة هناك؟
يُغفل: المباني والطقس الحقيقيان يبعثران إشارات الراديو بصورة أقل قابلية للتنبؤ مما يفترضه نموذج التضاريس.
تعمل على: نحو 1013 FLOPS تقريبي خادم تخطيط لدى شركة اتصالات، دقائق لكل منطقةمنذ: 1978 بحلول 1978، أدوات مبكرة لتخطيط تغطية الشبكات الخلوية وسعتها
صمود العمود الفقري للإنترنت والكابلات
مسارات البيانات عبر روابط عمود الإنترنت الفقري والكابلات البحرية، تُختبر مقابل الانقطاعات والأعطال.
السؤال الذي تجيب عنه: إذا تعطّل هذا الكابل أو نقطة التبادل، فاتصال من ينقطع؟
يُغفل: تعتمد قرارات التوجيه الحقيقية أثناء انقطاع على صفقات تجارية لا يراها النموذج.
تعمل على: نحو 1012 FLOPS تقريبي خادم بحثي أو لدى شركة اتصالات، دقائق لكل سيناريومنذ: 1995 بحلول 1995، دراسات مبكرة لأعطال توجيه الإنترنت ومرونته
محاكاة منشآت مراكز البيانات
خوادم وأنظمة تبريد وتغذية طاقة داخل مركز بيانات، متوازنة مع مهام الحوسبة التي تشغّلها.
السؤال الذي تجيب عنه: هل سيبقى مركز البيانات هذا بارداً ومزوداً بالطاقة كلما أضفنا خوادم؟
يُغفل: تتقادم المعدات الحقيقية وتفشل بطرق تسوّيها النماذج المتوسطة.
تعمل على: نحو 1013 FLOPS تقريبي خادم المشغّل نفسه، دقائق لكل سيناريومنذ: 1999 بحلول 1999، نماذج مبكرة للديناميكا الحاسوبية للموائع لتبريد مراكز البيانات
محاكاة كوكبات الإنترنت عريض النطاق عبر الأقمار الصناعية
مئات أو آلاف الأقمار الصناعية تتحرك في مدار وتتبادل الإشارات فيما بينها ومع المستخدمين على الأرض.
السؤال الذي تجيب عنه: هل تستطيع هذه المجموعة من الأقمار أن تمنح كل من على الأرض اتصالًا سريعًا ثابتًا؟
يُغفل: يقتطع الطقس الحقيقي وتضاريس الأرض والتداخل من التغطية التي تتنبأ بها الهندسة وحدها.
تعمل على: نحو 1013 FLOPS تقريبي عنقود تخطيط لدى المشغّل، ساعات لكل سيناريومنذ: 1997 بحلول 1997، محاكاة مدارية وتغطية مبكرة لشبكات الهاتف الفضائي
هندسة حركة الاتصالات
مكالمات واتصالات بيانات تصل عشوائيًا، تُقاس مقابل الخطوط والمعدات المتاحة لحملها.
السؤال الذي تجيب عنه: كم عدد الدارات أو القنوات التي نحتاجها قبل أن يبدأ المتصلون بسماع إشارة الانشغال؟
يُغفل: يفترض أن الوصول عشوائي ومستقل، وهذا ينهار أثناء حدث مشترك كبير.
تعمل على: نحو 1011 FLOPS تقريبي حاسوب مكتبي لدى شركة اتصالات، ثوانٍ لكل سيناريومنذ: 1917 نظرية أنغر كراروب إرلانغ في الحركة الهاتفية للمقاسم
محاكاة شبكة مستشعرات المدينة الذكية
آلاف المستشعرات الصغيرة عبر مدينة تبلّغ بيانات المرور وجودة الهواء والمياه أو الإنارة عبر شبكة لاسلكية.
السؤال الذي تجيب عنه: هل ستصل قراءات مستشعرات كافية، وكم ستدوم البطاريات؟
يُغفل: تنجرف المستشعرات الحقيقية وتفشل دون إنذار وتنقطع عن الشبكة أكثر مما يفترضه النموذج.
تعمل على: نحو 1012 FLOPS تقريبي خادم في قسم تقنية المعلومات ببلدية، دقائق لكل سيناريومنذ: 2010 بحلول 2010، دراسات محاكاة مبكرة لشبكات المستشعرات اللاسلكية على نطاق المدينة
نماذج انتشار ديدان الإنترنت
حواسيب مضيفة محاكاة في شبكة تصيبها برمجية ذاتية الانتشار، باستراتيجيات مسح مقيسة وحدود عرض نطاق.
السؤال الذي تجيب عنه: ما مدى سرعة انتشار دودة حاسوبية في الإنترنت الهشّ؟
يُغفل: قدرات الدفاع وسرعة الترقيع مفترضة.
تعمل على: نحو 1010 FLOPS تقريبي تشغيلات رخيصة على نمط الأوبئةمنذ: 2002 How to 0wn the Internet in your spare time (2002) المصدر
محاكاة شبكات المركبات
سيارات تتبادل الرسائل بينما يحرّكها محاكي حركة مرور، لاختبار التحذير من التصادم وسير القوافل عبر الراديو.
السؤال الذي تجيب عنه: هل ستتبادل السيارات التحذيرات بموثوقية أثناء القيادة؟
يُغفل: يُقرَّب فقط حجب الراديو بالمركبات والمباني الأخرى.
تعمل على: نحو 1010 FLOPS تقريبي محاكيات حركة مرور وحزم مقترنة.منذ: 2011 المحاكاة المقترنة ثنائية الاتجاه لدى سومر وجيرمان ودريسلر بين الشبكة وحركة المرور على الطرق. المصدر