Villes, infrastructures et exploitation

Écoulement du trafic

Des voitures comme conducteurs individuels, comme cellules sur une route qui bougent selon des règles, ou comme un fluide qui s’écoule dans le réseau.

Question à laquelle elle répond: Pourquoi des bouchons surviennent-ils sans cause apparente, et ce carrefour en soulagera-t-il un ?

Laisse de côté : Les particularités de chaque conducteur se compensent ; l’effet d’un conducteur erratique se perd.

Tourne sur : environ 10¹³ FLOPS approximatif le poste de bureau ou le petit cluster d’une autorité municipale de la circulationDepuis : 1955 La théorie fluide du trafic routier de Lighthill et Whitham

Lancer le modèle interactif

Transports et usage des sols

Où les gens vivent, travaillent et font leurs achats, et comment ils se déplacent entre ces lieux, sur des années à des décennies.

Question à laquelle elle répond: Si nous construisons cette ligne de chemin de fer, comment la ville va-t-elle changer autour d’elle ?

Laisse de côté : Un changement social sur plusieurs décennies est difficile à prévoir à partir des seuls schémas historiques.

Tourne sur : environ 10¹⁴ FLOPS approximatif le cluster de serveurs d’une agence d’aménagement métropolitainDepuis : 1964 Le modèle d’Ira Lowry sur l’occupation du sol et les transports dans une métropole

Croissance urbaine

Des villes qui s’étalent sur le terrain, cellule par cellule.

Question à laquelle elle répond: Où cette ville grandira-t-elle au cours des trente prochaines années ?

Laisse de côté : Les cellules croissent selon des règles fixes ; la vraie politique et la propriété foncière sont plus difficiles à encoder.

Tourne sur : environ 10¹³ FLOPS approximatif le poste de bureau d’un service d’urbanisme, quelques minutes par scénarioDepuis : 1979 Les modèles cellulaires de Waldo Tobler sur le changement géographique

Évacuation et réponse d’urgence

Des gens qui quittent des bâtiments, des stades ou des régions, et des secours qui se déplacent dans l’autre sens.

Question à laquelle elle répond: Combien de temps faut-il pour évacuer le bâtiment, et où les gens se retrouvent-ils bloqués ?

Laisse de côté : La panique et les écrasements de foule sont simplifiés ; les vraies évacuations sont plus complexes.

Tourne sur : environ 10¹³ FLOPS approximatif un ordinateur de bureau ou un petit cluster, quelques minutes par scénarioDepuis : 1995 Le modèle de force sociale des foules de piétons de Dirk Helbing

Simulation de réseaux de transport en commun

Des bus et des trains qui suivent un horaire, avec des passagers qui choisissent leurs itinéraires et leurs correspondances.

Question à laquelle elle répond: Si nous changeons cet horaire ou cet itinéraire, combien de temps les passagers gagnent-ils ?

Laisse de côté : Suppose que les passagers connaissent et suivent le meilleur itinéraire, alors que beaucoup prennent le plus familier.

Tourne sur : environ 10¹³ FLOPS approximatif le serveur d’une régie de transports, quelques minutes par scénarioDepuis : 1970 dès 1970, premiers modèles informatiques d’horaires de bus et de trains

Simulation de VTC et d’affectation des courses

Une flotte de véhicules affectés aux demandes de passagers à mesure qu’elles arrivent, les conducteurs se repositionnant entre les courses.

Question à laquelle elle répond: De combien de véhicules a-t-on besoin, et combien de temps les passagers attendront-ils ?

Laisse de côté : Suppose que les chauffeurs suivent les suggestions du système de répartition, ce que les vrais chauffeurs ne font pas toujours.

Tourne sur : environ 10¹³ FLOPS approximatif le serveur cloud d’une entreprise, quelques minutes par scénario urbainDepuis : 2000 dès 2000, premières études par simulation de la répartition dynamique de véhicules

Simulation d’embarquement dans un avion

Des passagers qui marchent et rangent leurs bagages dans une allée étroite, simulés sous différents ordres d’embarquement pour trouver le moyen le plus rapide de remplir un avion.

Question à laquelle elle répond: Quel ordre d’embarquement remplit le plus vite un avion ?

Laisse de côté : Les vrais passagers ignorent les consignes et voyagent en groupe, ce qui met en défaut les schémas idéalisés.

Tourne sur : environ 10⁶ FLOPS approximatif des milliers d’exécutions d’embarquement, chacune de quelques secondes.Depuis : 2002 L’étude par simulation de Van Landeghem et Beuselinck sur la réduction du temps d’embarquement des passagers dans les avions. source

Simulation des opérations côté piste d’un aéroport

Des avions qui roulent, font la queue aux pistes et stationnent aux portes, avec les règles des contrôleurs et la météo, pour mesurer le trafic qu’un aéroport peut absorber.

Question à laquelle elle répond: Combien de vols par heure cet aéroport peut-il absorber avant que les retards explosent ?

Laisse de côté : Les décisions des contrôleurs et des pilotes sont réduites à des règles, et les retards dans d’autres aéroports se propagent d’une façon que le modèle omet.

Tourne sur : environ 10⁸ FLOPS approximatif de quelques minutes à quelques heures sur une station de travail.Depuis : 1981 A flexible simulation model of airport airside operations, Transportation Research Part A. source

Simulation du trafic d’ascenseurs

Des passagers qui arrivent à des étages aléatoires, avec des pics le matin, à midi et le soir, et des cabines arrêtées et dirigées par une règle de contrôle, pour dimensionner les ascenseurs d’un bâtiment.

Question à laquelle elle répond: Combien d’ascenseurs et quelle règle d’affectation gardent les attentes courtes au pic du matin ?

Laisse de côté : Les arrivées de passagers suivent des schémas mesurés ou supposés, et un changement dans la façon dont les occupants utilisent le bâtiment les met en défaut.

Tourne sur : environ 10⁶ FLOPS approximatif de quelques secondes à quelques minutes sur un ordinateur portable.Depuis : 1993 La simulation du trafic des ascenseurs de Siikonen, dans la revue Simulation. source

Flottes de véhicules autonomes partagés

Une flotte de taxis sans conducteur qui répond aux demandes dans une ville : chaque trajet, attente, trajet à vide et temps de stationnement est suivi, pour mesurer le nombre de véhicules nécessaires, le coût et la congestion.

Question à laquelle elle répond: Combien de voitures autonomes partagées pourraient remplacer les voitures privées dans une ville, et quel effet cela aurait-il sur la circulation ?

Laisse de côté : Que les gens acceptent de partager leurs trajets et ce qu’ils feraient du temps gagné est supposé, pas connu.

Tourne sur : environ 10¹¹ FLOPS approximatif de quelques heures à quelques jours sur une station de travail ou un cluster pour une région métropolitaine.Depuis : 2014 Les scénarios à base d’agents de Fagnant et Kockelman sur les conséquences des véhicules autonomes partagés pour les déplacements et l’environnement. source

Simulation accélérée de l’espace aérien

Des vols qui traversent secteurs et points de passage dans un ciel simulé, bien plus vite qu’en temps réel, pour tester routes, conception des secteurs et règles des contrôleurs.

Question à laquelle elle répond: Quel surcroît de trafic une nouvelle organisation de secteur ou de routes peut-elle absorber en sécurité ?

Laisse de côté : La charge de travail et le jugement des contrôleurs sont représentés par de simples règles, si bien que la vraie limite d’un secteur chargé peut être plus basse.

Tourne sur : environ 10⁹ FLOPS approximatif de quelques minutes à quelques heures sur une station de travail par jour de trafic.Depuis : 1964 La théorie des files d’attente de Price dans la simulation accélérée du contrôle du trafic aérien, dans Navigation. source

Chaînes d’approvisionnement

Des marchandises qui circulent des fournisseurs aux usines, entrepôts et magasins, avec des retards et des pénuries qui se répercutent en remontant la chaîne.

Question à laquelle elle répond: Pourquoi une petite variation de la demande produit-elle une grande oscillation de la production à l’usine ?

Laisse de côté : Suppose un réapprovisionnement rationnel ; les achats de panique et la thésaurisation brisent le modèle.

Tourne sur : environ 10¹³ FLOPS approximatif le serveur d’une entreprise, quelques minutes par scénarioDepuis : 1958 Les modèles de dynamique industrielle de Jay Forrester sur les oscillations des chaînes d’approvisionnement

Lignes de fabrication

Des machines, des ouvriers, des tampons et des pannes sur une chaîne de production.

Question à laquelle elle répond: Où est le goulot d’étranglement, et la nouvelle machine vaut-elle l’achat ?

Laisse de côté : Les pannes rares et les facteurs humains sont approchés à partir de moyennes.

Tourne sur : environ 10¹² FLOPS approximatif le poste de bureau du service de planification d’une usine, quelques minutes par exécutionDepuis : 1961 Le langage de simulation à événements discrets de Geoffrey Gordon, un des premiers

Files d’attente et systèmes de service

Des clients ou des passagers qui arrivent, attendent et sont servis : aéroports, centres d’appels, ports.

Question à laquelle elle répond: De combien de guichets a-t-on besoin pour garder l’attente sous dix minutes ?

Laisse de côté : Suppose que les gens font la queue et se comportent de façon prévisible ; le resquillage et l’abandon réels varient.

Tourne sur : environ 10¹² FLOPS approximatif un ordinateur de bureau, quelques minutes par scénarioDepuis : 1961 dès 1961, les outils généraux de simulation à événements discrets commencent à modéliser des files d’attente

Flux de patients à l’hôpital

Des patients qui passent par les urgences, les services, les blocs opératoires et la sortie.

Question à laquelle elle répond: Où les patients attendent-ils, et qu’est-ce qui libérerait des lits ?

Laisse de côté : Les pics rares, comme les événements à victimes multiples, sortent de ses schémas habituels.

Tourne sur : environ 10¹² FLOPS approximatif le poste de bureau d’un hôpital, quelques minutes par scénarioDepuis : 1965 dès 1965, premières simulations à événements discrets de consultations hospitalières

Simulation d’entrepôts et de centres de distribution

Des robots, des convoyeurs, des préparateurs et des rayonnages qui font circuler des marchandises dans un entrepôt.

Question à laquelle elle répond: Cet entrepôt peut-il préparer et expédier les commandes assez vite au pic de la demande ?

Laisse de côté : Suppose que l’équipement fonctionne comme spécifié ; les vrais bourrages et pannes sont plus difficiles à prévoir complètement.

Tourne sur : environ 10¹³ FLOPS approximatif le serveur d’une entreprise de logistique, quelques minutes par scénarioDepuis : 1988 dès 1988, premières simulations à événements discrets d’entrepôts automatisés

Optimisation des tournées de livraison du dernier kilomètre

Des véhicules de livraison et des coursiers routés dans les rues d’une ville pour déposer de nombreux colis en un minimum de temps.

Question à laquelle elle répond: Quels sont le meilleur ordre et le meilleur itinéraire pour tout livrer aujourd’hui ?

Laisse de côté : Le vrai trafic, la météo et les livraisons manquées changent le plan plus que le modèle ne le suppose.

Tourne sur : environ 10¹³ FLOPS approximatif le serveur d’une société de livraison, quelques minutes pour les tournées d’une journéeDepuis : 1964 premières solutions informatiques du problème de tournées de véhicules

Simulation du risque de calendrier de projet

Des durées de tâches tirées au hasard dans un réseau de projet, pour donner la dispersion des dates d’achèvement au lieu d’une seule estimation du chemin critique.

Question à laquelle elle répond: Quelle est la probabilité qu’un projet se termine dans les délais ?

Laisse de côté : Les durées des tâches sont supposées indépendantes, alors que les vrais retards sont corrélés.

Tourne sur : environ 10⁶ FLOPS approximatif des dizaines de milliers de tirages de calendrier, peu coûteux.Depuis : 1963 Les méthodes Monte-Carlo de Van Slyke et le problème PERT. source

Coordination de flottes de robots d’entrepôt

Des centaines de robots mobiles apportent des étagères aux préparateurs, et leurs trajets, leurs embouteillages et leur recharge sont simulés pour dimensionner une flotte avant de la construire.

Question à laquelle elle répond: De combien de robots et de quelles règles d’acheminement un entrepôt a-t-il besoin pour expédier ses commandes de pointe ?

Laisse de côté : Les vrais robots tombent en panne, les humains travaillent de façon inégale et les commandes arrivent par rafales difficiles à prédire.

Tourne sur : environ 10¹⁰ FLOPS approximatif des heures sur une station de travail par disposition et par jour de commandes.Depuis : 2008 Le récit de D’Andrea sur la coordination de centaines de véhicules autonomes dans des centres de distribution. source

Jumeaux numériques de chaînes d’approvisionnement

Un modèle vivant des fournisseurs, des usines, des stocks et des expéditions d’une entreprise, tenu à jour avec ses données, pour tester l’effet d’une perturbation.

Question à laquelle elle répond: Si un port ou un fournisseur tombe demain, combien de temps avant que les rayons soient vides, et quelle est la solution la moins chère ?

Laisse de côté : Les données des fournisseurs au-delà du premier niveau manquent généralement, si bien que les dépendances cachées restent cachées.

Tourne sur : environ 10¹¹ FLOPS approximatif de quelques heures à quelques jours sur un cluster cloud pour de nombreux scénarios de perturbation.Depuis : 2020 Le jumeau numérique de chaîne logistique d’Ivanov et Dolgui pour gérer les risques de perturbation et la résilience. source

Simulation de terminal à conteneurs

Des navires, des grues, des camions et des piles de conteneurs dans un port, avec des arrivées et des temps de service aléatoires, pour trouver où les conteneurs font la queue et de combien de grues on a besoin.

Question à laquelle elle répond: Où ce terminal se bloque-t-il, et que changerait une grue ou un portique de plus ?

Laisse de côté : Les heures d’arrivée des navires glissent avec la météo et les ports en amont d’une façon difficile à modéliser, et les décisions d’empilement dans le terminal sont simplifiées.

Tourne sur : environ 10⁸ FLOPS approximatif de quelques minutes à quelques heures sur une station de travail.Depuis : 1975 La simulation informatique d’un terminal à conteneurs d’un port maritime par Borovits et Ein-Dor. source

Simulation du processus de construction

Des équipes et des machines comme des camions, des pelleteuses et des grues qui travaillent par cycles répétitifs sur un chantier, avec des durées aléatoires, pour trouver les goulots d’étranglement et le coût.

Question à laquelle elle répond: Combien de camions par pelle termineront ce terrassement le plus vite ?

Laisse de côté : La météo, les pannes et la variation humaine sont difficiles à intégrer, si bien que le calendrier est généralement trop optimiste.

Tourne sur : environ 10⁶ FLOPS approximatif de quelques secondes à quelques minutes sur un ordinateur portable.Depuis : 1977 La méthode CYCLONE de Halpin pour modéliser les processus d’un chantier. source

Réseaux électriques

Production, lignes et demande équilibrées seconde par seconde, y compris la façon dont les pannes se propagent en cascade.

Question à laquelle elle répond: Le réseau électrique peut-il accueillir plus d’éolien et de solaire, et une seule panne pourrait-elle plonger une région dans le noir ?

Laisse de côté : Les pannes en cascade rares sur de nombreux réseaux liés sont difficiles à anticiper entièrement.

Tourne sur : environ 10¹⁴ FLOPS approximatif le serveur du centre de contrôle d’un gestionnaire de réseau électrique, quelques secondes par scénarioDepuis : 1956 dès 1956, les premiers programmes numériques de répartition des charges remplacent les analyseurs de réseau physiques

Réseaux d’eau et de drainage

De l’eau qui s’écoule dans des tuyaux, des pompes, des égouts et des drains.

Question à laquelle elle répond: Les égouts supporteront-ils un orage plus violent ?

Laisse de côté : Les canalisations vieillissantes et les fuites sont difficiles à connaître exactement, si bien que les résultats dépendent de l’état supposé.

Tourne sur : environ 10¹² FLOPS approximatif le poste de bureau d’une régie des eaux, quelques minutes par scénarioDepuis : 1968 dès 1968, premiers modèles hydrauliques numériques de réseaux de distribution d’eau

Énergie et éclairage naturel des bâtiments

Chaleur, air et lumière dans un bâtiment sur toute une année de météo.

Question à laquelle elle répond: Quelle énergie cette conception consommera-t-elle, et fera-t-il bon vivre à l’intérieur ?

Laisse de côté : Le vrai comportement des occupants correspond rarement aux horaires supposés.

Tourne sur : environ 10¹³ FLOPS approximatif le poste de bureau d’un bureau d’études, de quelques minutes à quelques heures par bâtimentDepuis : 1977 premiers programmes américains d’énergie des bâtiments après le choc pétrolier de 1973

Interdépendance des infrastructures

De l’électricité, de l’eau, des communications et des transports liés, si bien qu’une panne dans l’un se propage aux autres.

Question à laquelle elle répond: Qu’est-ce qui tombe en panne ensuite quand le courant est coupé ?

Laisse de côté : Exige des données détaillées sur chaque système lié, qu’on a rarement toutes à la fois.

Tourne sur : environ 10¹⁴ FLOPS approximatif un cluster de recherche, quelques minutes par scénarioDepuis : 2001 Le cadre de Rinaldi, Peerenboom et Kelly pour les infrastructures interdépendantes

Simulation de la collecte et du traitement des déchets

Des déchets et des matières recyclables collectés par des camions sur des tournées, puis triés et traités dans des usines de traitement.

Question à laquelle elle répond: Peut-on collecter tous les déchets à temps, et où faut-il placer la prochaine station de traitement ?

Laisse de côté : Suppose que les ménages trient correctement leurs déchets, ce qu’ils ne font pas toujours.

Tourne sur : environ 10¹² FLOPS approximatif le poste de bureau d’un conseil municipal, quelques minutes par scénarioDepuis : 1974 dès 1974, premiers modèles informatiques de tournées de collecte des déchets municipaux

Réseaux de chaleur et de froid urbains

De l’eau chaude ou glacée acheminée par canalisations depuis une centrale pour chauffer et refroidir de nombreux bâtiments à la fois.

Question à laquelle elle répond: Le réseau peut-il fournir assez de chaleur le jour le plus froid de l’année ?

Laisse de côté : Suppose que les conduites et les pompes fonctionnent comme prévu ; les vrais réseaux fuient et s’envasent sur des décennies.

Tourne sur : environ 10¹² FLOPS approximatif le poste de bureau d’un ingénieur de service public, quelques minutes par scénarioDepuis : 1979 dès 1979, premiers modèles hydrauliques et thermiques de réseaux de chaleur urbains

Transitoires électromagnétiques des réseaux électriques

Des surtensions et des surintensités rapides dans un réseau, dues à la foudre, aux manœuvres et aux défauts, suivies microseconde par microseconde pour protéger les équipements.

Question à laquelle elle répond: Que devient un réseau électrique dans les premières millisecondes d’un défaut ou d’un coup de foudre ?

Laisse de côté : Les lignes et les équipements sont modélisés par des approximations dépendant de la fréquence, et les données des composants sont souvent incomplètes.

Tourne sur : environ 10¹⁰ FLOPS approximatif résolutions de réseau pas à pas, avec des pas inférieurs à la microseconde.Depuis : 1969 La solution par ordinateur numérique des transitoires électromagnétiques dans des réseaux monophasés et polyphasés par Dommel. source

Modèles de planification de capacité des systèmes énergétiques

Le choix des centrales, des combustibles et des réseaux sur des décennies, trouvé en minimisant le coût sous des limites de demande et d’émissions.

Question à laquelle elle répond: Quel mélange de technologies énergétiques répond à la demande au moindre coût sous une limite de carbone ?

Laisse de côté : La prévoyance parfaite et les hypothèses de demande fixe donnent des transitions nettes mais irréalistes.

Tourne sur : environ 10¹⁰ FLOPS approximatif de grands programmes linéaires sur des décennies et des régions.Depuis : 1981 Le modèle de programmation linéaire pour l’analyse des systèmes énergétiques de Fishbone et Abilock. source

Marchés de l’électricité à base d’agents

Des centrales électriques comme agents adaptatifs qui font des offres dans une enchère, pour voir comment les règles de prix, les stratégies et le pouvoir de marché façonnent les prix.

Question à laquelle elle répond: Les producteurs apprennent-ils à faire monter les prix dans une enchère d’électricité ?

Laisse de côté : Les règles d’apprentissage des agents sont supposées, et les traders humains ne sont pas aussi simples.

Tourne sur : environ 10⁹ FLOPS approximatif de nombreuses simulations d’apprentissage d’agents.Depuis : 2001 L’analyse expérimentale par Bower et Bunn des enchères à prix uniforme face aux enchères discriminatoires sur le marché de l’électricité d’Angleterre et du pays de Galles. source

Modèles de pannes en cascade

Des lignes électriques qui sautent l’une après l’autre quand la charge se reporte sur les autres, simulées pour voir comment de petites pannes deviennent des coupures régionales.

Question à laquelle elle répond: Comment une petite panne dans un réseau devient-elle une coupure générale ?

Laisse de côté : La réponse des opérateurs et les réglages de protection sont simplifiés, et les cascades rares exigent un échantillonnage énorme.

Tourne sur : environ 10⁹ FLOPS approximatif de nombreuses cascades Monte Carlo sur un modèle de réseau électrique.Depuis : 2002 Les points critiques et transitions dans un modèle de réseau de transport d’électricité pour les pannes en cascade, par Carreras et ses collègues. source

Co-simulation de réseaux électriques intelligents

Le réseau électrique, les maisons, les batteries, les panneaux solaires et leurs contrôleurs sont chacun simulés séparément et exécutés ensemble, pour tester le comportement de l’ensemble sous différentes stratégies.

Question à laquelle elle répond: Comment un système de pilotage de milliers de batteries domestiques affecte-t-il le réseau local ?

Laisse de côté : Le comportement des ménages est représenté par des profils de charge synthétiques, qui manquent les usages rares qui mettent le réseau sous tension.

Tourne sur : environ 10¹⁰ FLOPS approximatif des heures sur une station de travail pour une journée d’un quartier.Depuis : 2011 Le cadre mosaik de Schütte et ses collègues pour la simulation modulaire de composants actifs dans les réseaux intelligents. source

Transitoires des réseaux de gazoducs

Des ondes de pression et d’écoulement dans un réseau de conduites, de compresseurs et de vannes quand la demande change, pour que les exploitants planifient l’approvisionnement et gardent le gaz en mouvement sans fuites ni pénuries.

Question à laquelle elle répond: Comment la pression dans un réseau de gaz réagira-t-elle quand un gros consommateur coupe ou que la composition du gaz change ?

Laisse de côté : La demande est incertaine et les conduites sont traitées comme unidimensionnelles, si bien que les effets locaux aux raccords sont simplifiés.

Tourne sur : environ 10⁹ FLOPS approximatif de quelques minutes à quelques heures sur une station de travail.Depuis : 1970 Le programme Pipetran de Distefano pour simuler la dynamique des réseaux de gazoducs. source

Planification des réseaux mobiles

Des signaux radio émis par des antennes-relais qui se propagent à travers une ville ou une région, cartographiés selon le nombre d’appels et de connexions de données que chaque antenne doit porter.

Question à laquelle elle répond: Où mettre le prochain mât, et les appelants y auront-ils du signal ?

Laisse de côté : Les vrais bâtiments et la vraie météo diffusent les signaux radio de façon plus imprévisible que le modèle de terrain ne le suppose.

Tourne sur : environ 10¹³ FLOPS approximatif le serveur de planification d’un opérateur, quelques minutes par zoneDepuis : 1978 dès 1978, premiers outils de planification de la couverture et de la capacité des réseaux cellulaires

Dorsale d’Internet et résilience des câbles

Des données qui suivent les liaisons dorsales d’Internet et les câbles sous-marins, testées contre des ruptures et des pannes.

Question à laquelle elle répond: Si ce câble ou ce point d’échange tombe, la connexion de qui coupe ?

Laisse de côté : Les vraies décisions d’acheminement pendant une panne dépendent d’accords commerciaux que le modèle ne voit pas.

Tourne sur : environ 10¹² FLOPS approximatif le serveur d’un centre de recherche ou d’un opérateur, quelques minutes par scénarioDepuis : 1995 dès 1995, premières études sur les pannes de routage d’Internet et la résilience

Simulation d’installations de centre de données

Des serveurs, des systèmes de refroidissement et des alimentations électriques dans un centre de données, équilibrés avec les tâches de calcul qu’ils exécutent.

Question à laquelle elle répond: Ce centre de données restera-t-il froid et alimenté à mesure que nous ajoutons des serveurs ?

Laisse de côté : Les vrais équipements vieillissent et tombent en panne d’une façon que les modèles moyens lissent.

Tourne sur : environ 10¹³ FLOPS approximatif le serveur propre d’un opérateur, quelques minutes par scénarioDepuis : 1999 dès 1999, premiers modèles de dynamique des fluides numérique du refroidissement des centres de données

Simulation de constellations de satellites à haut débit

Des centaines ou des milliers de satellites en orbite, qui se transmettent des signaux entre eux et vers les utilisateurs au sol.

Question à laquelle elle répond: Cette constellation peut-elle donner à chacun au sol une connexion rapide et stable ?

Laisse de côté : La vraie météo, le relief du terrain et les interférences rognent la couverture que prédit la seule géométrie.

Tourne sur : environ 10¹³ FLOPS approximatif le cluster de planification d’un opérateur, quelques heures par scénarioDepuis : 1997 dès 1997, premières simulations d’orbites et de couverture pour les réseaux de téléphonie par satellite

Ingénierie du trafic télécoms

Des appels et des connexions de données qui arrivent au hasard, dimensionnés par rapport aux lignes et aux équipements disponibles pour les écouler.

Question à laquelle elle répond: De combien de circuits ou de canaux a-t-on besoin avant que les appelants entendent la tonalité d’occupation ?

Laisse de côté : Suppose que les arrivées sont aléatoires et indépendantes, ce qui cesse d’être vrai lors d’un grand événement commun.

Tourne sur : environ 10¹¹ FLOPS approximatif le poste de bureau d’un opérateur, quelques secondes par scénarioDepuis : 1917 La théorie du trafic d’Agner Krarup Erlang pour les centraux téléphoniques

Simulation de réseaux de capteurs de ville intelligente

Des milliers de petits capteurs dans une ville qui remontent des données de trafic, de qualité de l’air, d’eau ou d’éclairage par un réseau sans fil.

Question à laquelle elle répond: Assez de mesures de capteurs arriveront-elles, et combien de temps tiendront les batteries ?

Laisse de côté : Les vrais capteurs dérivent, tombent en panne sans prévenir et quittent le réseau plus souvent que le modèle ne le suppose.

Tourne sur : environ 10¹² FLOPS approximatif le serveur du service informatique d’une ville, quelques minutes par scénarioDepuis : 2010 dès 2010, premières études par simulation de réseaux de capteurs sans fil à l’échelle d’une ville

Modèles de propagation des vers Internet

Des hôtes simulés sur un réseau sont infectés par du code qui se propage seul, avec des stratégies de balayage mesurées et des limites de bande passante.

Question à laquelle elle répond: À quelle vitesse un ver pourrait-il infecter la partie vulnérable d’Internet ?

Laisse de côté : Les défenses et la vitesse de correction sont supposées.

Tourne sur : environ 10¹⁰ FLOPS approximatif Exécutions peu coûteuses de type épidémiqueDepuis : 2002 How to 0wn the Internet in your spare time (2002) source

Simulation de réseaux de véhicules

Des voitures qui échangent des messages pendant qu’un simulateur de trafic routier les déplace, pour tester l’alerte de collision et le convoi par radio.

Question à laquelle elle répond: Les voitures échangeront-elles des avertissements de façon fiable en roulant ?

Laisse de côté : Le masquage radio par d’autres véhicules et par des bâtiments n’est qu’approché.

Tourne sur : environ 10¹⁰ FLOPS approximatif des simulateurs de trafic et de paquets couplés.Depuis : 2011 Le réseau couplé de façon bidirectionnelle de simulation de réseau et de trafic routier de Sommer, German et Dressler. source