---
title: "Города, инфраструктура и эксплуатация · Симуляции · Гипотеза симуляции"
url: https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/cities-operations
description: "Транспорт, очереди, цепочки поставок, вода, электричество и застроенная среда. Часть таксономии симуляций, которые люди действительно запускают."
license: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
credit: "Ross Allan Dahl, Гипотеза симуляции (simulation-hypothesis.com)"
---

[Симуляции](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations)область 10 из 18

# Города, инфраструктура и эксплуатация

Транспорт, очереди, цепочки поставок, вода, электричество и застроенная среда.

Исследование операций выросло из задачи эффективно перевозить людей, товары и ресурсы, а симуляция служит его главным инструментом. Это одни из самых часто запускаемых симуляций в промышленности и государстве, хотя их редко видно.

## Движение

### Транспортный поток

Автомобили как отдельные водители, как клетки на дороге, движущиеся по правилам, или как жидкость, текущая по сети.

Вопрос, на который отвечает: Почему пробки возникают без видимой причины и поможет ли этот перекрёсток?

Не учитывает: Особенности отдельных водителей усредняются, а влияние одного неадекватного водителя теряется.

Работает на: около 10^13 FLOPS приблизительно настольный компьютер или небольшой кластер городского управления дорожным движением С: 1955 Гидродинамическая теория транспортного потока Лайтхилла и Уизема

[Запустить интерактивную модель](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/run#toy-traffic)

[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)[Клеточные автоматы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-cellular-automata)[Непрерывные поля](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-continuum)нижний уровень: Тела

### Транспорт и землепользование

Где люди живут, работают и делают покупки и как перемещаются между этими местами, на протяжении лет и десятилетий.

Вопрос, на который отвечает: Если мы построим эту железнодорожную линию, как изменится город вокруг неё?

Не учитывает: Общественные изменения на десятилетия трудно предсказать только по историческим закономерностям.

Работает на: около 10^14 FLOPS приблизительно серверный кластер городского планового агентства С: 1964 Модель землепользования и транспорта в мегаполисе Айры Лоури

[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)[Монте-Карло](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-monte-carlo)нижний уровень: Тела

### Рост городов

Города расползаются по земле клетка за клеткой.

Вопрос, на который отвечает: Куда будет расти этот город в ближайшие тридцать лет?

Не учитывает: Клетки растут по фиксированным правилам; настоящую политику и землевладение закодировать труднее.

Работает на: около 10^13 FLOPS приблизительно настольный компьютер планового отдела, минуты на сценарий С: 1979 Клеточные модели географических изменений Уолдо Тоблера

[Клеточные автоматы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-cellular-automata)нижний уровень: Поля

### Эвакуация и экстренное реагирование

Люди выходят из зданий, стадионов или регионов, а спасатели идут в обратную сторону.

Вопрос, на который отвечает: Сколько времени уйдёт, чтобы освободить здание, и где люди застревают?

Не учитывает: Паника и давка в толпе упрощены; настоящие эвакуации сложнее.

Работает на: около 10^13 FLOPS приблизительно настольный компьютер или небольшой кластер, минуты на сценарий С: 1995 Модель социальной силы пешеходных толп Дирка Хелбинга

[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)нижний уровень: Тела

### Симуляция сетей общественного транспорта

Автобусы и поезда ходят по расписанию, а пассажиры выбирают маршруты и пересаживаются между ними.

Вопрос, на который отвечает: Если мы изменим это расписание или маршрут, сколько времени сэкономят пассажиры?

Не учитывает: Предполагает, что пассажиры знают лучший маршрут и идут по нему, тогда как многие выбирают самый привычный.

Работает на: около 10^13 FLOPS приблизительно сервер транспортного агентства, минуты на сценарий С: 1970 к 1970 году: первые компьютерные модели расписаний автобусов и поездов

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)нижний уровень: Тела

### Симуляция вызова такси и диспетчеризации

Парк машин подбирается под заявки пассажиров по мере их поступления, а водители между поездками перемещаются.

Вопрос, на который отвечает: Сколько нужно машин и как долго будут ждать пассажиры?

Не учитывает: Предполагает, что водители следуют подсказкам диспетчерской системы, а настоящие водители делают это не всегда.

Работает на: около 10^13 FLOPS приблизительно облачный сервер компании, минуты на сценарий города С: 2000 к 2000 году: первые симуляционные исследования динамической диспетчеризации машин

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)нижний уровень: Тела

### Симуляция посадки в самолёт

Пассажиры идут и убирают сумки в узком проходе. Симулируют разные порядки посадки, чтобы найти самый быстрый способ заполнить самолёт.

Вопрос, на который отвечает: Какой порядок посадки быстрее всего заполняет самолёт?

Не учитывает: Настоящие пассажиры игнорируют указания и ездят группами, что ломает идеализированные схемы.

Работает на: около 10^6 FLOPS приблизительно тысячи прогонов абордажа, каждый по секундам. С: 2002 Основанное на симуляции исследование сокращения времени посадки пассажиров в самолёты, ван Ландегем и Бёзелинк. [источник](https://doi.org/10.1016/s0377-2217%2801%2900294-6)

[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)нижний уровень: Популяции

### Симуляция наземной работы аэропорта

Самолёты рулят, ждут в очереди на взлёт и стоят у выходов; учитываются правила диспетчеров и погода, чтобы измерить, сколько движения способен выдержать аэропорт.

Вопрос, на который отвечает: Сколько рейсов в час может принять этот аэропорт, прежде чем задержки резко вырастут?

Не учитывает: Решения диспетчеров и пилотов сведены к правилам, а задержки в других аэропортах распространяются так, как модель не учитывает.

Работает на: около 10^8 FLOPS приблизительно от минут до часов на рабочей станции. С: 1981 A flexible simulation model of airport airside operations, Transportation Research Part A. [источник](https://doi.org/10.1016/0191-2607%2881%2990047-9)

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Популяции

### Симуляция движения лифтов

Пассажиры приходят на случайные этажи с утренними, дневными и вечерними пиками, а кабины останавливаются и отправляются по правилу управления. Так определяют число лифтов для здания.

Вопрос, на который отвечает: Сколько лифтов и какое правило диспетчеризации сохранят короткое ожидание в утренний час пик?

Не учитывает: Прибытие пассажиров следует измеренным или предполагаемым образцам, и изменение того, как жильцы пользуются зданием, их нарушает.

Работает на: около 10^6 FLOPS приблизительно от секунд до минут на ноутбуке. С: 1993 Симуляция движения лифтов Siikonen в журнале Simulation. [источник](https://doi.org/10.1177/003754979306100409)

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)нижний уровень: Популяции

### Парки совместно используемых беспилотных автомобилей

Парк беспилотных такси обслуживает заказы в городе; прослеживается каждая поездка, ожидание, пустой пробег и стоянка, чтобы измерить нужное число машин, затраты и пробки.

Вопрос, на который отвечает: Сколько совместно используемых беспилотных автомобилей могли бы заменить частные в городе и что это сделало бы с трафиком?

Не учитывает: Согласились бы люди делить поездки и чем занялись бы в сэкономленное время — это предполагается, а не известно.

Работает на: около 10^11 FLOPS приблизительно от часов до суток на рабочей станции или кластере для столичного региона. С: 2014 Агентные сценарии Фагнанта и Кокельмана о последствиях совместных беспилотных машин для поездок и окружающей среды. [источник](https://doi.org/10.1016/j.trc.2013.12.001)

[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)нижний уровень: Популяции

### Ускоренная симуляция воздушного пространства

Полёты проходят через секторы и путевые точки в смоделированном небе намного быстрее реального времени, чтобы проверить маршруты, устройство секторов и правила для диспетчеров.

Вопрос, на который отвечает: Сколько дополнительного движения может безопасно принять новая схема сектора или маршрутов?

Не учитывает: Нагрузка и суждения диспетчеров представлены простыми правилами, поэтому настоящий предел загруженного сектора может быть ниже.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно от минут до часов на рабочей станции на день трафика. С: 1964 Теория очередей Price в ускоренной симуляции управления воздушным движением, в Navigation. [источник](https://doi.org/10.1002/j.2161-4296.1964.tb02094.x)

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Популяции

## Очереди и логистика

### Цепочки поставок

Товары движутся от поставщиков через заводы, склады и магазины, а задержки и нехватка отдаются эхом вверх по цепочке.

Вопрос, на который отвечает: Почему небольшое изменение спроса вызывает большое колебание производства на фабрике?

Не учитывает: Предполагает рациональный пересмотр заказов; паническая скупка и накопление ломают модель.

Работает на: около 10^13 FLOPS приблизительно сервер компании, минуты на сценарий С: 1958 Модели промышленной динамики Джея Форрестера о колебаниях в цепочках поставок

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)нижний уровень: Тела

### Производственные линии

Станки, рабочие, буферы и поломки на производственной линии.

Вопрос, на который отвечает: Где узкое место и стоит ли покупать новую машину?

Не учитывает: Редкие поломки и человеческие факторы приближены по средним значениям.

Работает на: около 10^12 FLOPS приблизительно настольный компьютер заводского планирования, минуты на запуск С: 1961 Ранний язык дискретно-событийной симуляции Джеффри Гордона

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)нижний уровень: Тела

### Очереди и системы обслуживания

Клиенты или пассажиры приходят, ждут и получают обслуживание: аэропорты, колл-центры, порты.

Вопрос, на который отвечает: Сколько окошек нужно, чтобы ожидание не превышало десяти минут?

Не учитывает: Предполагает, что люди выстраиваются в очередь и ведут себя предсказуемо; настоящие обгоны очереди и уходы из неё различаются.

Работает на: около 10^12 FLOPS приблизительно настольный компьютер, минуты на сценарий С: 1961 к 1961 году: общие инструменты дискретно-событийной симуляции начинают моделировать очереди

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)нижний уровень: Тела

### Потоки пациентов в больнице

Пациенты проходят через отделения неотложной помощи, палаты, операционные и выписку.

Вопрос, на который отвечает: Где пациенты ждут и что освободило бы койки?

Не учитывает: Редкие всплески, например происшествия с массовыми жертвами, лежат за пределами его обычных закономерностей.

Работает на: около 10^12 FLOPS приблизительно настольный компьютер больницы, минуты на сценарий С: 1965 к 1965 году: первые дискретно-событийные симуляции больничных клиник

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)нижний уровень: Тела

### Моделирование складов и распределительных центров

Роботы, конвейеры, комплектовщики и стеллажи перемещают товары через склад.

Вопрос, на который отвечает: Успеет ли этот склад подбирать и отправлять заказы достаточно быстро в пик спроса?

Не учитывает: Предполагает, что оборудование работает как задано; настоящие заторы и поломки труднее предсказать до конца.

Работает на: около 10^13 FLOPS приблизительно сервер логистической компании, минуты на сценарий С: 1988 к 1988 году: первые дискретно-событийные симуляции автоматизированных складов

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)нижний уровень: Тела

### Маршрутизация доставки на последней миле

Курьеры и машины доставки движутся по городским улицам, чтобы развезти много посылок за наименьшее время.

Вопрос, на который отвечает: Каков лучший порядок и маршрут, чтобы сегодня всё доставить?

Не учитывает: Настоящий трафик, погода и сорванные поставки меняют план сильнее, чем предполагает модель.

Работает на: около 10^13 FLOPS приблизительно сервер службы доставки, минуты на маршруты одного дня С: 1964 первые компьютерные решения задачи маршрутизации машин

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Монте-Карло](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-monte-carlo)нижний уровень: Тела

### Симуляция риска графика проекта

Длительности задач случайно разыгрывают по всей сети проекта и получают разброс дат завершения вместо одной оценки по критическому пути.

Вопрос, на который отвечает: Насколько вероятно, что проект будет закончен к сроку?

Не учитывает: Длительность задач принимается независимой, хотя настоящие задержки коррелируют.

Работает на: около 10^6 FLOPS приблизительно десятки тысяч розыгрышей расписания, дёшево. С: 1963 Методы Монте-Карло и задача PERT, Ван Слайк. [источник](https://doi.org/10.1287/opre.11.5.839)

[Монте-Карло](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-monte-carlo)[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Правила

### Координация парка складских роботов

Сотни мобильных роботов возят стеллажи к комплектовщикам. Их маршруты, пробки и зарядка симулируются, чтобы определить размер парка до его постройки.

Вопрос, на который отвечает: Сколько роботов и какие правила маршрутизации нужны складу, чтобы отправлять заказы в пик?

Не учитывает: Настоящие роботы ломаются, люди работают неравномерно, а заказы приходят всплесками, которые трудно предсказать.

Работает на: около 10^10 FLOPS приблизительно часов на рабочей станции для одной планировки и одного дня заказов. С: 2008 Рассказ Д'Андреа о координации сотен автономных машин на распределительных складах. [источник](https://doi.org/10.1109/tepra.2008.4686677)

[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)нижний уровень: Популяции

### Цифровые двойники цепочек поставок

Живая модель поставщиков, заводов, запасов и перевозок компании, синхронная с её данными; на ней проверяют, что сделает сбой.

Вопрос, на который отвечает: Если завтра откажет порт или поставщик, через сколько опустеют полки и как исправить это дешевле всего?

Не учитывает: Данных от поставщиков за пределами первого звена обычно нет, поэтому скрытые зависимости остаются скрытыми.

Работает на: около 10^11 FLOPS приблизительно от часов до суток на облачном кластере для множества сценариев сбоев. С: 2020 Цифровой двойник цепочки поставок Ivanov и Dolgui для управления рисками сбоев и устойчивостью. [источник](https://doi.org/10.1080/09537287.2020.1768450)

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)нижний уровень: Популяции

### Симуляция контейнерного терминала

Корабли, краны, грузовики и штабели на площадке порта со случайными прибытиями и временем обслуживания, чтобы найти, где скапливаются контейнеры в очереди и сколько кранов нужно.

Вопрос, на который отвечает: Где на этом терминале возникает затор и насколько поможет ещё один кран или шлюз?

Не учитывает: Время прихода кораблей сдвигается из-за погоды и вышестоящих портов так, что это трудно моделировать, а решения по штабелированию на площадке упрощены.

Работает на: около 10^8 FLOPS приблизительно от минут до часов на рабочей станции. С: 1975 Компьютерная симуляция контейнерного терминала морского порта Боровица и Эйн-Дора. [источник](https://doi.org/10.1177/003754977502500204)

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)нижний уровень: Популяции

### Симуляция строительного процесса

Бригады и машины, например самосвалы, экскаваторы и краны, работают на объекте повторяющимися циклами со случайной длительностью, чтобы найти узкие места и затраты.

Вопрос, на который отвечает: Сколько самосвалов на экскаватор быстрее всего завершат земляные работы?

Не учитывает: Погоду, поломки и человеческие различия трудно учесть, поэтому расписание обычно слишком оптимистично.

Работает на: около 10^6 FLOPS приблизительно от секунд до минут на ноутбуке. С: 1977 Метод CYCLONE Halpin для моделирования процессов на строительной площадке. [источник](https://doi.org/10.1061/jcceaz.0000712)

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Популяции

## Инфраструктура

### Электросети

Генерация, линии и спрос уравновешиваются секунда за секундой, включая то, как сбои идут каскадом.

Вопрос, на который отвечает: Сможет ли сеть принять больше ветра и солнца, и может ли один сбой оставить без света регион?

Не учитывает: Редкие каскадные отказы по многим связанным сетям трудно полностью предвидеть.

Работает на: около 10^14 FLOPS приблизительно сервер диспетчерского центра оператора энергосети, секунды на сценарий С: 1956 к 1956 году: первые цифровые программы расчёта потокораспределения заменяют физические анализаторы сетей

[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)нижний уровень: Популяции

### Водопроводные сети и дренаж

Вода течёт по трубам, насосам, канализации и стокам.

Вопрос, на который отвечает: Справятся ли стоки с более сильным ливнем?

Не учитывает: Старение труб и утечки трудно знать точно, поэтому результаты зависят от предполагаемого состояния.

Работает на: около 10^12 FLOPS приблизительно настольный компьютер водоканала, минуты на сценарий С: 1968 к 1968 году: первые цифровые гидравлические модели водопроводных сетей

[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)[Непрерывные поля](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-continuum)нижний уровень: Поля

### Энергия и дневной свет в зданиях

Тепло, воздух и свет в здании на протяжении целого года погоды.

Вопрос, на который отвечает: Сколько энергии будет расходовать эта конструкция и комфортно ли внутри?

Не учитывает: Настоящее поведение жильцов редко совпадает с предполагаемыми расписаниями.

Работает на: около 10^13 FLOPS приблизительно настольный компьютер проектного бюро, от минут до часов на здание С: 1977 первые американские программы расчёта энергопотребления зданий после нефтяного кризиса 1973 года

[Непрерывные поля](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-continuum)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)нижний уровень: Поля

### Взаимозависимость инфраструктур

Электричество, вода, связь и транспорт связаны, поэтому отказ в одном распространяется на остальные.

Вопрос, на который отвечает: Что откажет следующим при отключении питания?

Не учитывает: Нужны подробные данные о каждой связанной системе, а полностью они редко доступны одновременно.

Работает на: около 10^14 FLOPS приблизительно исследовательский кластер, минуты на сценарий С: 2001 Рамочная схема взаимозависимых инфраструктур Rinaldi, Peerenboom и Kelly

[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)нижний уровень: Тела

### Моделирование сбора и переработки отходов

Мусор и вторсырьё собирают грузовики по маршрутам, затем их сортируют и перерабатывают на заводах.

Вопрос, на который отвечает: Сможем ли мы вовремя собрать все отходы, и где построить следующий перерабатывающий завод?

Не учитывает: Предполагает, что домохозяйства правильно сортируют отходы, чего они не всегда делают.

Работает на: около 10^12 FLOPS приблизительно настольный компьютер городского совета, минуты на сценарий С: 1974 к 1974 году: первые компьютерные модели маршрутов вывоза городских отходов

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)нижний уровень: Тела

### Сети централизованного отопления и охлаждения

Горячая или охлаждённая вода, которую подают по трубам с центральной станции, чтобы одновременно отапливать и охлаждать много зданий.

Вопрос, на который отвечает: Сможет ли сеть дать достаточно тепла в самый холодный день года?

Не учитывает: Предполагает, что трубы и насосы работают как задумано; настоящие сети за десятилетия протекают и заиливаются.

Работает на: около 10^12 FLOPS приблизительно настольный компьютер инженера коммунальной службы, минуты на сценарий С: 1979 к 1979 году: первые гидравлические и тепловые модели сетей централизованного отопления

[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)[Непрерывные поля](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-continuum)нижний уровень: Поля

### Электромагнитные переходные процессы в энергосистемах

Быстрые скачки напряжения и тока в сети от молнии, переключений и коротких замыканий прослеживаются микросекунда за микросекундой, чтобы защитить оборудование.

Вопрос, на который отвечает: Что происходит с энергосетью в первые миллисекунды после аварии или удара молнии?

Не учитывает: Линии и оборудование моделируются частотно-зависимыми приближениями, а данные о компонентах часто неполны.

Работает на: около 10^10 FLOPS приблизительно пошаговые расчёты сети на шагах короче микросекунды. С: 1969 Решение электромагнитных переходных процессов в одно- и многофазных сетях на цифровом компьютере Доммеля. [источник](https://doi.org/10.1109/tpas.1969.292459)

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)нижний уровень: Поля

### Модели планирования мощности энергосистемы

Выбор электростанций, топлива и сетей на десятилетия находят, минимизируя стоимость при ограничениях на спрос и выбросы.

Вопрос, на который отвечает: Какое сочетание энергетических технологий покрывает спрос дешевле всего при ограничении на углерод?

Не учитывает: Идеальная дальновидность и фиксированный спрос дают аккуратные, но нереалистичные переходы.

Работает на: около 10^10 FLOPS приблизительно большие задачи линейного программирования на десятилетия и регионы. С: 1981 Модель линейного программирования Фишбоуна и Абилока для анализа энергетических систем. [источник](https://doi.org/10.1002/er.4440050406)

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Системная динамика](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-system-dynamics)нижний уровень: Правила

### Агентные рынки электроэнергии

Электрогенераторы как адаптивные агенты делают ставки на аукционе, чтобы найти, как правила ценообразования, стратегии и рыночная власть формируют цены.

Вопрос, на который отвечает: Учатся ли генераторы поднимать цены на аукционе электроэнергии?

Не учитывает: Правила обучения агентов предполагаются, а живые трейдеры не так просты.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно много прогонов обучения агентов. С: 2001 Экспериментальный анализ Бауэра и Банна: аукционы с единой ценой против дискриминационных на рынке электроэнергии Англии и Уэльса. [источник](https://doi.org/10.1016/s0165-1889%2800%2900036-1)

[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)[Теория игр](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-game-theory)[Эволюционные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-evolutionary)нижний уровень: Популяции

### Модели каскадных отключений

Линии электропередачи отключаются одна за другой, когда нагрузка переходит на остальные. Симуляция показывает, как небольшие неисправности вырастают в региональные отключения.

Вопрос, на который отвечает: Как небольшой сбой в сети вырастает в блэкаут?

Не учитывает: Реакция операторов и настройки защиты упрощены, а редкие каскады требуют огромной выборки.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно много каскадов Монте-Карло на модели сети. С: 2002 Критические точки и переходы в модели передачи электроэнергии для каскадных отключений Каррераса с коллегами. [источник](https://doi.org/10.1063/1.1505810)

[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)нижний уровень: Популяции

### Совместное моделирование умной энергосети

Электросеть, дома, аккумуляторы, солнечные панели и их контроллеры моделируют по отдельности и запускают вместе, чтобы проверить, как ведёт себя вся система при разных стратегиях.

Вопрос, на который отвечает: Как схема управления тысячами домашних батарей влияет на местную сеть?

Не учитывает: Поведение домохозяйств представлено синтетическими профилями нагрузки. Они упускают редкие способы потребления, которые нагружают сеть.

Работает на: около 10^10 FLOPS приблизительно часов на рабочей станции для одного дня района. С: 2011 Каркас mosaik Schütte и коллег для модульной симуляции активных компонентов умных сетей. [источник](https://doi.org/10.1109/sgms.2011.6089027)

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)нижний уровень: Популяции

### Переходные процессы в сети газопроводов

Волны давления и потока в сети труб, компрессоров и клапанов при изменении спроса. Операторы могут планировать поставки и поддерживать движение газа без утечек и нехватки.

Вопрос, на который отвечает: Как изменится давление в газовой сети, если крупный потребитель отключится или поменяется состав газа?

Не учитывает: Спрос неопределён, а трубы считаются одномерными, поэтому местные эффекты в стыках упрощены.

Работает на: около 10^9 FLOPS приблизительно от минут до часов на рабочей станции. С: 1970 Программа Pipetran Дистефано для симуляции динамики сетей газопроводов. [источник](https://doi.org/10.55274/r0010038)

[Непрерывные поля](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-continuum)[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)нижний уровень: Поля

## Телекоммуникации и интернет

### Планирование мобильных сетей

Радиосигналы от вышек мобильной связи расходятся по городу или региону и сопоставляются с тем, сколько звонков и соединений должна выдержать каждая вышка.

Вопрос, на который отвечает: Где поставить следующую вышку и будет ли там сигнал у звонящих?

Не учитывает: Настоящие здания и погода рассеивают радиосигналы непредсказуемее, чем предполагает модель местности.

Работает на: около 10^13 FLOPS приблизительно сервер планирования оператора связи, минуты на район С: 1978 к 1978 году: первые инструменты планирования покрытия и ёмкости сотовых сетей

[Непрерывные поля](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-continuum)[Монте-Карло](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-monte-carlo)нижний уровень: Поля

### Устойчивость магистралей и кабелей интернета

Маршруты данных по магистральным каналам интернета и подводным кабелям проверяют на обрывы и сбои.

Вопрос, на который отвечает: Если откажет этот кабель или точка обмена трафиком, чьи соединения пропадут?

Не учитывает: Настоящие решения о маршрутизации во время сбоя зависят от деловых сделок, которых модель не видит.

Работает на: около 10^12 FLOPS приблизительно сервер исследовательской группы или оператора связи, минуты на сценарий С: 1995 к 1995 году: первые исследования сбоев и устойчивости интернет-маршрутизации

[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)[Монте-Карло](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-monte-carlo)нижний уровень: Правила

### Симуляция объекта дата-центра

Серверы, системы охлаждения и линии питания внутри центра обработки данных соотносятся с вычислительными задачами, которые они выполняют.

Вопрос, на который отвечает: Останется ли этот центр обработки данных прохладным и обеспеченным питанием, когда мы добавим серверов?

Не учитывает: Настоящее оборудование стареет и ломается так, что средние модели это сглаживают.

Работает на: около 10^13 FLOPS приблизительно собственный сервер оператора, минуты на сценарий С: 1999 к 1999 году: первые модели вычислительной гидродинамики для охлаждения дата-центров

[Непрерывные поля](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-continuum)[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)нижний уровень: Поля

### Симуляция спутниковых широкополосных созвездий

Сотни или тысячи спутников движутся по орбите и передают сигналы друг другу и пользователям на земле.

Вопрос, на который отвечает: Сможет ли эта группировка дать каждому на земле быстрое и устойчивое соединение?

Не учитывает: Настоящая погода, рельеф и помехи урезают покрытие, которое предсказывает одна лишь геометрия.

Работает на: около 10^13 FLOPS приблизительно плановый кластер оператора, часы на сценарий С: 1997 к 1997 году: первые симуляции орбит и покрытия для сетей спутниковой связи

[Дифференциальные уравнения](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-equations)[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)нижний уровень: Тела

### Телекоммуникационная инженерия трафика

Звонки и сетевые соединения поступают случайно, а их объём соотносится с имеющимися линиями и оборудованием.

Вопрос, на который отвечает: Сколько цепей или каналов нужно, чтобы абоненты не начали слышать сигнал «занято»?

Не учитывает: Предполагает, что прибытия случайны и независимы, а это нарушается во время большого общего события.

Работает на: около 10^11 FLOPS приблизительно настольный компьютер оператора связи, секунды на сценарий С: 1917 Теория телефонного трафика Агнера Краруппа Эрланга для телефонных станций

[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)[Монте-Карло](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-monte-carlo)нижний уровень: Правила

### Моделирование сети датчиков умного города

Тысячи небольших датчиков по городу передают по беспроводной сети данные о движении, качестве воздуха, воде или освещении.

Вопрос, на который отвечает: Дойдёт ли достаточно показаний датчиков и как долго протянут батареи?

Не учитывает: Настоящие датчики дрейфуют, отказывают без предупреждения и пропадают из сети чаще, чем предполагает модель.

Работает на: около 10^12 FLOPS приблизительно сервер городского ИТ-отдела, минуты на сценарий С: 2010 к 2010 году: первые симуляционные исследования городских беспроводных сенсорных сетей

[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)нижний уровень: Правила

### Модели распространения интернет-червей

Смоделированные хосты в сети заражаются самораспространяющимся кодом, с измеренными стратегиями сканирования и ограничениями полосы пропускания.

Вопрос, на который отвечает: Как быстро червь мог бы заразить уязвимую часть интернета?

Не учитывает: Предполагаются защита и скорость установки исправлений.

Работает на: около 10^10 FLOPS приблизительно Дешёвые прогоны в духе эпидемий С: 2002 How to 0wn the Internet in your spare time (2002) [источник](https://www.usenix.org/legacy/events/sec02/full%5Fpapers/staniford/staniford.pdf)

[Стохастические процессы](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-stochastic)[Сетевые модели](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-network)нижний уровень: Правила

### Моделирование автомобильных сетей

Автомобили обмениваются сообщениями, пока симулятор дорожного движения их двигает, чтобы проверять предупреждение о столкновениях и движение колоннами по радио.

Вопрос, на который отвечает: Будут ли машины надёжно обмениваться предупреждениями на ходу?

Не учитывает: Радиотень от других машин и зданий учитывается лишь приближённо.

Работает на: около 10^10 FLOPS приблизительно связанные симуляторы трафика и пакетов. С: 2011 Связанная в обе стороны модель сети и дорожного движения Зоммера, Германа и Дресслера. [источник](https://doi.org/10.1109/tmc.2010.133)

[Дискретные события](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-discrete-event)[Агентные](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/methods#m-agent-based)нижний уровень: Популяции

[◂ Инженерия и технологии](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/engineering)[Сознания, мозги и искусственные миры ▸](https://simulation-hypothesis.com/ru/simulations/minds-computation)