Giả thuyết mô phỏng
Mô phỏnglĩnh vực 10 trên 18

Thành phố, hạ tầng và vận hành

Giao thông, hàng đợi, chuỗi cung ứng, nước, điện và môi trường xây dựng.

Nghiên cứu vận trù ra đời từ bài toán di chuyển con người, hàng hóa và nguồn lực một cách hiệu quả, và mô phỏng là công cụ chính của nó. Đây là một số mô phỏng được chạy phổ biến nhất trong công nghiệp và chính phủ, dù bạn hiếm khi thấy chúng.

Chuyển động

Dòng chảy giao thông

Xe hơi như từng tài xế riêng lẻ, như các ô trên đường di chuyển theo quy tắc, hoặc như một chất lưu chảy qua mạng.

Câu hỏi nó trả lời: Vì sao tắc đường xuất hiện không có nguyên nhân rõ ràng, và nút giao này có giải tỏa được một vụ không?

Bỏ qua: Những tính cách riêng của từng tài xế bù trừ cho nhau; tác động của một tài xế thất thường bị mất đi.

Chạy trên: khoảng 1013 FLOPS sơ lược máy tính để bàn hoặc cụm máy nhỏ của một cơ quan giao thông thành phốTừ: 1955 Lý thuyết chất lỏng về dòng giao thông của Lighthill và Whitham

Chạy mô hình tương tác

Giao thông và sử dụng đất

Nơi con người sống, làm việc và mua sắm, và cách họ di chuyển giữa các nơi, qua nhiều năm đến nhiều thập kỷ.

Câu hỏi nó trả lời: Nếu chúng ta xây tuyến đường sắt này, thành phố quanh nó sẽ thay đổi ra sao?

Bỏ qua: Những thay đổi xã hội kéo dài hàng thập kỷ khó dự báo chỉ từ các mẫu hình lịch sử.

Chạy trên: khoảng 1014 FLOPS sơ lược cụm máy chủ của một cơ quan quy hoạch đô thịTừ: 1964 Mô hình sử dụng đất và giao thông trong một đô thị lớn của Ira Lowry

Tăng trưởng đô thị

Các thành phố lan ra trên đất liền, từng ô một.

Câu hỏi nó trả lời: Thành phố này sẽ mở rộng ra đâu trong ba mươi năm tới?

Bỏ qua: Các ô lớn lên theo quy tắc cố định; chính trị thật và quyền sở hữu đất khó mã hóa hơn.

Chạy trên: khoảng 1013 FLOPS sơ lược máy tính để bàn của một sở quy hoạch, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 1979 Các mô hình tế bào về thay đổi địa lý của Waldo Tobler

Automata tế bàonền: Trường

Sơ tán và ứng phó khẩn cấp

Người rời tòa nhà, sân vận động hay khu vực, còn lực lượng cứu hộ đi theo hướng ngược lại.

Câu hỏi nó trả lời: Mất bao lâu để sơ tán khỏi tòa nhà, và người ta bị kẹt ở đâu?

Bỏ qua: Hoảng loạn và hành vi giẫm đạp đám đông được đơn giản hóa; các cuộc sơ tán thật phức tạp hơn.

Chạy trên: khoảng 1013 FLOPS sơ lược một máy tính để bàn hoặc cụm máy nhỏ, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 1995 Mô hình lực xã hội của Dirk Helbing về đám đông người đi bộ

Dựa trên tác nhânnền: Cơ thể

Mô phỏng mạng giao thông công cộng

Xe buýt và tàu chạy theo thời gian biểu, với hành khách chọn tuyến và chuyển giữa chúng.

Câu hỏi nó trả lời: Nếu chúng ta đổi lịch trình hay tuyến này, hành khách tiết kiệm được bao nhiêu thời gian?

Bỏ qua: Giả định hành khách biết và đi theo tuyến tốt nhất, trong khi nhiều người đi tuyến quen thuộc nhất.

Chạy trên: khoảng 1013 FLOPS sơ lược máy chủ của một cơ quan giao thông công cộng, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 1970 đến năm 1970, các mô hình máy tính đời đầu về thời gian biểu xe buýt và tàu hỏa

Mô phỏng gọi xe và điều phối

Một đội xe được ghép với các yêu cầu của hành khách khi chúng đến, với tài xế đổi vị trí giữa các chuyến.

Câu hỏi nó trả lời: Cần bao nhiêu phương tiện, và hành khách sẽ chờ bao lâu?

Bỏ qua: Giả định tài xế làm theo gợi ý của hệ thống điều phối, điều mà tài xế thật không phải lúc nào cũng làm.

Chạy trên: khoảng 1013 FLOPS sơ lược máy chủ đám mây của một công ty, vài phút cho mỗi kịch bản thành phốTừ: 2000 đến năm 2000, các nghiên cứu mô phỏng đời đầu về điều phối xe động

Mô phỏng lên máy bay

Hành khách đi bộ và cất hành lý trong lối đi hẹp, được mô phỏng với các thứ tự lên máy bay khác nhau để tìm cách lấp đầy máy bay nhanh nhất.

Câu hỏi nó trả lời: Thứ tự lên máy bay nào lấp đầy máy bay nhanh nhất?

Bỏ qua: Hành khách thật phớt lờ chỉ dẫn và đi theo nhóm, làm hỏng các phương án lý tưởng.

Chạy trên: khoảng 106 FLOPS sơ lược hàng nghìn lần chạy lên tàu, mỗi lần vài giây.Từ: 2002 Nghiên cứu dựa trên mô phỏng của Van Landeghem và Beuselinck về việc giảm thời gian hành khách lên máy bay. nguồn

Mô phỏng khu vực hoạt động bay của sân bay

Máy bay lăn bánh, xếp hàng ở đường băng và đỗ ở cửa, với quy tắc của kiểm soát viên và thời tiết, để đo một sân bay xử lý được bao nhiêu lưu lượng.

Câu hỏi nó trả lời: Sân bay này tiếp nhận được bao nhiêu chuyến bay mỗi giờ trước khi chậm trễ bùng nổ?

Bỏ qua: Quyết định của kiểm soát viên và phi công được rút gọn thành quy tắc, và sự chậm trễ ở các sân bay khác lan ra theo những cách mô hình bỏ sót.

Chạy trên: khoảng 108 FLOPS sơ lược vài phút đến vài giờ trên một máy trạm.Từ: 1981 A flexible simulation model of airport airside operations, Transportation Research Part A. nguồn

Mô phỏng giao thông thang máy

Hành khách đến các tầng ngẫu nhiên, với đỉnh sáng, trưa và tối, còn các cabin dừng và được điều phối theo một quy tắc điều khiển, để định cỡ thang máy cho một tòa nhà.

Câu hỏi nó trả lời: Cần bao nhiêu thang máy và quy tắc điều phối nào để thời gian chờ ngắn vào giờ cao điểm buổi sáng?

Bỏ qua: Lượng hành khách đến theo các khuôn mẫu đo được hay giả định, và thay đổi cách người thuê dùng tòa nhà sẽ phá vỡ chúng.

Chạy trên: khoảng 106 FLOPS sơ lược vài giây đến vài phút trên một máy tính xách tay.Từ: 1993 Mô phỏng giao thông thang máy của Siikonen, trên tạp chí Simulation. nguồn

Đội xe tự lái dùng chung

Một đội taxi tự lái phục vụ các yêu cầu trong một thành phố, theo dõi từng chuyến đi, thời gian chờ, quãng chạy rỗng và thời gian đỗ, để đo số xe cần có, chi phí và tắc nghẽn.

Câu hỏi nó trả lời: Bao nhiêu xe tự lái dùng chung có thể thay thế xe cá nhân trong một thành phố, và điều đó tác động gì đến giao thông?

Bỏ qua: Người ta có chấp nhận đi chung xe hay không, và họ sẽ làm gì với thời gian tiết kiệm được, là giả định và chưa được biết.

Chạy trên: khoảng 1011 FLOPS sơ lược vài giờ đến vài ngày trên một máy trạm hoặc cụm máy cho một vùng đô thị.Từ: 2014 Các kịch bản dựa trên tác tử của Fagnant và Kockelman về hệ quả đi lại và môi trường của xe tự hành dùng chung. nguồn

Mô phỏng nhanh không phận

Các chuyến bay di chuyển qua các khu vực và điểm đường trong một bầu trời mô phỏng, nhanh hơn thời gian thực nhiều, để thử các tuyến bay, thiết kế khu vực và luật cho kiểm soát viên.

Câu hỏi nó trả lời: Một bố cục khu vực hay cấu trúc tuyến mới có thể chở thêm bao nhiêu lưu lượng một cách an toàn?

Bỏ qua: Khối lượng công việc và phán đoán của kiểm soát viên được biểu diễn bằng quy tắc đơn giản, nên giới hạn thật của một khu vực bận có thể thấp hơn.

Chạy trên: khoảng 109 FLOPS sơ lược vài phút đến vài giờ trên một máy trạm cho mỗi ngày giao thông.Từ: 1964 Lý thuyết hàng đợi của Price trong mô phỏng thời gian nhanh về điều hành không lưu, trong Navigation. nguồn

Hàng đợi và hậu cần

Chuỗi cung ứng

Hàng hóa di chuyển từ nhà cung cấp qua nhà máy, kho và cửa hàng, với chậm trễ và thiếu hụt vang ngược lên chuỗi.

Câu hỏi nó trả lời: Vì sao một thay đổi nhỏ về nhu cầu lại gây ra dao động lớn về sản xuất ở nhà máy?

Bỏ qua: Giả định việc đặt hàng lại một cách duy lý; mua hoảng loạn và tích trữ phá vỡ mô hình.

Chạy trên: khoảng 1013 FLOPS sơ lược máy chủ của một công ty, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 1958 Các mô hình động lực học công nghiệp của Jay Forrester về những dao động trong chuỗi cung ứng

Dây chuyền sản xuất

Máy móc, công nhân, bộ đệm và sự cố hỏng trên một dây chuyền sản xuất.

Câu hỏi nó trả lời: Nút thắt cổ chai ở đâu, và máy mới có đáng mua không?

Bỏ qua: Các sự cố hiếm và yếu tố con người được xấp xỉ từ giá trị trung bình.

Chạy trên: khoảng 1012 FLOPS sơ lược máy tính để bàn lập kế hoạch của một nhà máy, vài phút cho mỗi lần chạyTừ: 1961 Ngôn ngữ mô phỏng sự kiện rời rạc đời đầu của Geoffrey Gordon

Sự kiện rời rạcnền: Cơ thể

Hàng đợi và hệ thống dịch vụ

Khách hàng hay hành khách đến, chờ và được phục vụ: sân bay, tổng đài, cảng.

Câu hỏi nó trả lời: Cần bao nhiêu quầy để giữ thời gian chờ dưới mười phút?

Bỏ qua: Giả định mọi người xếp hàng và cư xử dễ đoán; chen hàng và bỏ cuộc ngoài đời thì khác nhau.

Chạy trên: khoảng 1012 FLOPS sơ lược một máy tính để bàn, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 1961 đến năm 1961, các công cụ mô phỏng sự kiện rời rạc tổng quát bắt đầu mô hình hóa hàng đợi

Sự kiện rời rạcnền: Cơ thể

Dòng bệnh nhân trong bệnh viện

Bệnh nhân di chuyển qua khoa cấp cứu, buồng bệnh, phòng mổ và xuất viện.

Câu hỏi nó trả lời: Bệnh nhân chờ ở đâu, và điều gì sẽ giải phóng giường bệnh?

Bỏ qua: Những đợt tăng vọt hiếm, như thương vong hàng loạt, nằm ngoài các khuôn mẫu thông thường của nó.

Chạy trên: khoảng 1012 FLOPS sơ lược máy tính để bàn của một bệnh viện, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 1965 đến năm 1965, các mô phỏng sự kiện rời rạc đời đầu về các phòng khám bệnh viện

Mô phỏng kho hàng và trung tâm phân phối

Robot, băng chuyền, người nhặt hàng và giá kho đưa hàng đi qua một nhà kho.

Câu hỏi nó trả lời: Nhà kho này có thể lấy và gửi đơn hàng đủ nhanh vào lúc cầu cao điểm không?

Bỏ qua: Giả định thiết bị hoạt động đúng như quy định; tắc nghẽn và hỏng hóc thật khó dự đoán hết hơn.

Chạy trên: khoảng 1013 FLOPS sơ lược máy chủ của một công ty hậu cần, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 1988 đến năm 1988, các mô phỏng sự kiện rời rạc đời đầu về kho tự động

Định tuyến giao hàng chặng cuối

Xe giao hàng và người chuyển phát được định tuyến qua đường phố để giao nhiều bưu kiện trong thời gian ngắn nhất.

Câu hỏi nó trả lời: Thứ tự và tuyến đường nào tốt nhất để giao hết hàng hôm nay?

Bỏ qua: Giao thông, thời tiết và những chuyến giao hàng bị lỡ thật làm thay đổi kế hoạch nhiều hơn mô hình giả định.

Chạy trên: khoảng 1013 FLOPS sơ lược máy chủ của một công ty giao hàng, vài phút cho lộ trình của một ngàyTừ: 1964 các lời giải máy tính đời đầu cho bài toán định tuyến phương tiện

Mô phỏng rủi ro tiến độ dự án

Thời lượng công việc được rút ngẫu nhiên trên một mạng dự án để cho ra độ phân tán của ngày hoàn thành, thay vì một ước tính theo đường găng duy nhất.

Câu hỏi nó trả lời: Một dự án có khả năng xong đúng hạn đến đâu?

Bỏ qua: Thời lượng công việc được giả định là độc lập, dù các chậm trễ thật có tương quan với nhau.

Chạy trên: khoảng 106 FLOPS sơ lược hàng chục nghìn lần rút lịch trình, chi phí thấp.Từ: 1963 Phương pháp Monte Carlo và bài toán PERT của Van Slyke. nguồn

Điều phối đội robot kho hàng

Hàng trăm robot di động chở kệ hàng đến người nhặt hàng, và lộ trình, tắc nghẽn cùng việc sạc của chúng được mô phỏng để định cỡ đội robot trước khi xây dựng.

Câu hỏi nó trả lời: Một nhà kho cần bao nhiêu robot và quy tắc định tuyến nào để giao hết đơn hàng cao điểm?

Bỏ qua: Robot thật hỏng, con người làm việc không đều và đơn hàng đến thành từng đợt khó đoán.

Chạy trên: khoảng 1010 FLOPS sơ lược giờ trên một máy trạm cho mỗi bố cục và một ngày đơn hàng.Từ: 2008 Lời kể của D'Andrea về việc điều phối hàng trăm xe tự hành trong các cơ sở phân phối. nguồn

Bản sao số của chuỗi cung ứng

Một mô hình sống của các nhà cung cấp, nhà máy, kho hàng và vận chuyển của một công ty, luôn khớp với dữ liệu của nó, dùng để thử xem một sự gián đoạn sẽ gây ra điều gì.

Câu hỏi nó trả lời: Nếu một cảng hay nhà cung cấp gặp sự cố ngày mai, bao lâu nữa kệ hàng sẽ trống và cách khắc phục rẻ nhất là gì?

Bỏ qua: Dữ liệu từ các nhà cung cấp ngoài tầng thứ nhất thường bị thiếu, nên các phụ thuộc ẩn vẫn bị ẩn.

Chạy trên: khoảng 1011 FLOPS sơ lược vài giờ đến vài ngày trên một cụm đám mây cho nhiều kịch bản gián đoạn.Từ: 2020 Ivanov và Dolgui, bản sao số chuỗi cung ứng để quản lý rủi ro gián đoạn và khả năng chống chịu. nguồn

Mô phỏng bến container

Tàu, cần cẩu, xe tải và bãi xếp trong một cảng, với giờ đến và thời gian phục vụ ngẫu nhiên, để tìm nơi container xếp hàng và cần bao nhiêu cần cẩu.

Câu hỏi nó trả lời: Bến này tắc ở đâu, và thêm một cần cẩu hay một cổng thì giúp được bao nhiêu?

Bỏ qua: Giờ tàu đến trễ do thời tiết và các cảng thượng nguồn theo cách khó mô hình hóa, và quyết định xếp bãi được đơn giản hóa.

Chạy trên: khoảng 108 FLOPS sơ lược vài phút đến vài giờ trên một máy trạm.Từ: 1975 Mô phỏng máy tính của Borovits và Ein-Dor về một bến container ở cảng biển. nguồn

Mô phỏng quy trình xây dựng

Các kíp và máy móc như xe tải, máy xúc và cần cẩu làm việc qua các chu kỳ lặp lại trên một công trường, với thời lượng ngẫu nhiên, để tìm điểm nghẽn và chi phí.

Câu hỏi nó trả lời: Bao nhiêu xe tải cho mỗi máy xúc sẽ hoàn thành việc đào đắp nhanh nhất?

Bỏ qua: Thời tiết, sự cố hỏng hóc và sự biến thiên của con người khó đưa vào, nên lịch trình thường quá lạc quan.

Chạy trên: khoảng 106 FLOPS sơ lược vài giây đến vài phút trên một máy tính xách tay.Từ: 1977 Phương pháp CYCLONE của Halpin để mô hình hóa các quy trình tại công trường. nguồn

Hạ tầng

Lưới điện

Phát điện, đường dây và nhu cầu được cân bằng từng giây, kể cả cách sự cố lan dây chuyền.

Câu hỏi nó trả lời: Lưới điện có thể tiếp nhận thêm điện gió và điện mặt trời không, và một sự cố có thể làm mất điện cả một vùng không?

Bỏ qua: Các sự cố dây chuyền hiếm trên nhiều lưới liên kết khó lường hết.

Chạy trên: khoảng 1014 FLOPS sơ lược máy chủ trung tâm điều khiển của một nhà vận hành lưới điện, vài giây cho mỗi kịch bảnTừ: 1956 đến năm 1956, các chương trình tính dòng công suất số đời đầu thay thế các máy phân tích mạng vật lý

Mạng lưới nước và thoát nước

Nước chảy qua ống, bơm, cống và rãnh thoát.

Câu hỏi nó trả lời: Hệ thống thoát nước có chịu nổi một cơn bão lớn hơn không?

Bỏ qua: Đường ống cũ và chỗ rò khó biết chính xác, nên kết quả phụ thuộc vào tình trạng giả định.

Chạy trên: khoảng 1012 FLOPS sơ lược máy tính để bàn của một công ty cấp nước, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 1968 đến năm 1968, các mô hình thủy lực số đời đầu về mạng phân phối nước

Năng lượng và ánh sáng ban ngày của tòa nhà

Nhiệt, không khí và ánh sáng trong một tòa nhà suốt một năm thời tiết.

Câu hỏi nó trả lời: Thiết kế này sẽ dùng bao nhiêu năng lượng, và bên trong có dễ chịu không?

Bỏ qua: Hành vi thật của người trong tòa nhà hiếm khi khớp với lịch giả định.

Chạy trên: khoảng 1013 FLOPS sơ lược máy tính để bàn của một văn phòng thiết kế, vài phút đến vài giờ cho mỗi tòa nhàTừ: 1977 các chương trình năng lượng tòa nhà đời đầu của Mỹ sau cuộc khủng hoảng dầu mỏ năm 1973

Sự phụ thuộc lẫn nhau của hạ tầng

Điện, nước, truyền thông và giao thông được liên kết, để sự cố ở một nơi lan sang các nơi khác.

Câu hỏi nó trả lời: Điều gì hỏng tiếp theo khi mất điện?

Bỏ qua: Cần dữ liệu chi tiết về mọi hệ liên kết, hiếm khi có đủ cùng lúc.

Chạy trên: khoảng 1014 FLOPS sơ lược một cụm máy nghiên cứu, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 2001 Khung của Rinaldi, Peerenboom và Kelly cho hạ tầng phụ thuộc lẫn nhau

Mô phỏng thu gom và xử lý rác thải

Rác và đồ tái chế được xe tải thu gom theo tuyến, rồi phân loại và xử lý tại các nhà máy xử lý.

Câu hỏi nó trả lời: Chúng ta có thể thu gom hết rác đúng hạn không, và nhà máy xử lý kế tiếp nên đặt ở đâu?

Bỏ qua: Giả định các hộ gia đình phân loại rác đúng, điều không phải lúc nào cũng xảy ra.

Chạy trên: khoảng 1012 FLOPS sơ lược máy tính để bàn của một hội đồng thành phố, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 1974 đến năm 1974, các mô hình máy tính đời đầu về tuyến thu gom rác đô thị

Mạng sưởi ấm và làm mát khu vực

Nước nóng hoặc lạnh được dẫn từ một nhà máy trung tâm để sưởi và làm mát nhiều tòa nhà cùng lúc.

Câu hỏi nó trả lời: Mạng có thể cung cấp đủ nhiệt vào ngày lạnh nhất trong năm không?

Bỏ qua: Giả định đường ống và máy bơm hoạt động như thiết kế; mạng thật rò rỉ và bồi lắng qua nhiều thập kỷ.

Chạy trên: khoảng 1012 FLOPS sơ lược máy tính để bàn của một kỹ sư ngành điện, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 1979 đến năm 1979, các mô hình thủy lực và nhiệt đời đầu về mạng sưởi ấm khu vực

Quá độ điện từ của hệ thống điện

Các xung điện áp và dòng điện nhanh trong lưới điện, từ sét, đóng ngắt và sự cố, được theo dõi từng micro giây để bảo vệ thiết bị.

Câu hỏi nó trả lời: Điều gì xảy ra với một lưới điện trong vài mili giây đầu của một sự cố hay cú sét đánh?

Bỏ qua: Đường dây và thiết bị được mô hình hóa bằng các xấp xỉ phụ thuộc tần số, và dữ liệu linh kiện thường không đầy đủ.

Chạy trên: khoảng 1010 FLOPS sơ lược các lần giải mạng theo bước thời gian với bước dưới micro giây.Từ: 1969 Lời giải trên máy tính số của Dommel cho các quá độ điện từ trong mạng một pha và nhiều pha. nguồn

Mô hình lập kế hoạch công suất hệ thống năng lượng

Việc chọn nhà máy điện, nhiên liệu và lưới điện qua nhiều thập kỷ được tìm ra bằng cách giảm thiểu chi phí dưới giới hạn nhu cầu và phát thải.

Câu hỏi nó trả lời: Hỗn hợp công nghệ năng lượng nào đáp ứng nhu cầu rẻ nhất dưới giới hạn cacbon?

Bỏ qua: Dự đoán hoàn hảo và các giả định nhu cầu cố định cho những chuyển đổi gọn gàng nhưng phi thực tế.

Chạy trên: khoảng 1010 FLOPS sơ lược các chương trình tuyến tính lớn qua nhiều thập kỷ và khu vực.Từ: 1981 Mô hình quy hoạch tuyến tính của Fishbone và Abilock để phân tích hệ thống năng lượng. nguồn

Thị trường điện dựa trên tác tử

Máy phát điện như các tác tử thích nghi đặt giá vào một cuộc đấu giá, để tìm xem quy tắc định giá, chiến lược và quyền lực thị trường định hình giá ra sao.

Câu hỏi nó trả lời: Các nhà máy phát điện có học cách tăng giá trong một cuộc đấu giá điện không?

Bỏ qua: Quy tắc học của tác tử là giả định, và các nhà giao dịch thật không đơn giản như vậy.

Chạy trên: khoảng 109 FLOPS sơ lược nhiều lần chạy học của tác tử.Từ: 2001 Phân tích thực nghiệm của Bower và Bunn về đấu giá đồng giá so với đấu giá phân biệt giá trên thị trường điện Anh và xứ Wales. nguồn

Mô hình mất điện dây chuyền

Các đường dây điện nhảy lần lượt khi tải dồn sang phần còn lại, được mô phỏng để tìm xem những sự cố nhỏ lớn dần thành mất điện vùng như thế nào.

Câu hỏi nó trả lời: Một sự cố nhỏ trong lưới điện lớn dần thành mất điện diện rộng thế nào?

Bỏ qua: Phản ứng của người vận hành và các cài đặt bảo vệ được đơn giản hóa, và các chuỗi sự cố hiếm cần lấy mẫu rất lớn.

Chạy trên: khoảng 109 FLOPS sơ lược nhiều chuỗi Monte Carlo trên một mô hình lưới.Từ: 2002 Các điểm tới hạn và chuyển pha trong một mô hình truyền tải điện cho sự cố mất điện dây chuyền của Carreras và các đồng nghiệp. nguồn

Đồng mô phỏng lưới điện thông minh

Lưới điện, nhà ở, pin, tấm pin mặt trời và bộ điều khiển của chúng được mô phỏng riêng rồi chạy cùng nhau, để thử cả hệ thống hoạt động ra sao dưới các chiến lược khác nhau.

Câu hỏi nó trả lời: Một cách điều khiển hàng nghìn pin gia đình ảnh hưởng thế nào đến lưới điện địa phương?

Bỏ qua: Hành vi của hộ gia đình được biểu diễn bằng các hồ sơ phụ tải tổng hợp, bỏ sót những kiểu sử dụng hiếm gặp gây căng thẳng cho lưới điện.

Chạy trên: khoảng 1010 FLOPS sơ lược giờ trên một máy trạm cho một ngày của một quận.Từ: 2011 Khung mosaik của Schütte và các đồng nghiệp cho mô phỏng mô-đun của các thành phần chủ động trong lưới điện thông minh. nguồn

Quá độ mạng đường ống khí

Sóng áp suất và lưu lượng trong một mạng ống, máy nén và van khi nhu cầu thay đổi, để người vận hành lập lịch cung cấp và giữ khí lưu thông mà không rò rỉ hay thiếu hụt.

Câu hỏi nó trả lời: Áp suất trong một mạng lưới khí sẽ phản ứng thế nào khi một hộ dùng lớn ngừng lại hoặc thành phần khí thay đổi?

Bỏ qua: Nhu cầu bất định và đường ống được coi là một chiều, nên các hiệu ứng cục bộ ở mối nối được đơn giản hóa.

Chạy trên: khoảng 109 FLOPS sơ lược vài phút đến vài giờ trên một máy trạm.Từ: 1970 Chương trình Pipetran của Distefano để mô phỏng động lực mạng đường ống khí. nguồn

Viễn thông và internet

Quy hoạch mạng di động

Sóng vô tuyến từ cột điện thoại lan khắp một thành phố hay vùng, được lập bản đồ theo số cuộc gọi và kết nối dữ liệu mà mỗi cột phải gánh.

Câu hỏi nó trả lời: Cột phát sóng tiếp theo nên đặt ở đâu, và người gọi có bắt được sóng ở đó không?

Bỏ qua: Tòa nhà và thời tiết thật tán xạ tín hiệu vô tuyến khó đoán hơn mô hình địa hình giả định.

Chạy trên: khoảng 1013 FLOPS sơ lược máy chủ lập kế hoạch của một hãng vận tải, vài phút cho mỗi khu vựcTừ: 1978 đến năm 1978, các công cụ lập kế hoạch vùng phủ sóng và dung lượng mạng di động đời đầu

Khả năng chống chịu của đường trục Internet và cáp

Dữ liệu định tuyến qua các đường trục của internet và cáp ngầm, được thử với các sự đứt gãy và gián đoạn.

Câu hỏi nó trả lời: Nếu tuyến cáp hay điểm trao đổi này hỏng, kết nối của ai sẽ mất?

Bỏ qua: Các quyết định định tuyến thật khi có sự cố phụ thuộc vào các thỏa thuận kinh doanh mà mô hình không thấy.

Chạy trên: khoảng 1012 FLOPS sơ lược máy chủ của một cơ quan nghiên cứu hoặc hãng vận tải, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 1995 đến năm 1995, các nghiên cứu đời đầu về sự cố và khả năng chống chịu của định tuyến internet

Mô phỏng cơ sở trung tâm dữ liệu

Máy chủ, hệ làm mát và nguồn điện bên trong một trung tâm dữ liệu, được cân đối với các tác vụ tính toán chúng chạy.

Câu hỏi nó trả lời: Trung tâm dữ liệu này có giữ được mát và có điện khi ta thêm máy chủ không?

Bỏ qua: Thiết bị thật lão hóa và hỏng theo những cách mà mô hình trung bình làm mờ đi.

Chạy trên: khoảng 1013 FLOPS sơ lược máy chủ riêng của một nhà vận hành, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 1999 đến năm 1999, các mô hình động lực học chất lưu tính toán đời đầu về làm mát trung tâm dữ liệu

Mô phỏng chòm sao băng thông rộng vệ tinh

Hàng trăm hay hàng nghìn vệ tinh di chuyển trên quỹ đạo, chuyển tiếp tín hiệu cho nhau và xuống người dùng trên mặt đất.

Câu hỏi nó trả lời: Chòm vệ tinh này có thể cho mọi người trên mặt đất một kết nối nhanh, ổn định không?

Bỏ qua: Thời tiết thật, địa hình mặt đất và nhiễu làm giảm vùng phủ sóng mà riêng hình học dự đoán.

Chạy trên: khoảng 1013 FLOPS sơ lược cụm máy lập kế hoạch của một nhà vận hành, vài giờ cho mỗi kịch bảnTừ: 1997 đến năm 1997, các mô phỏng quỹ đạo và vùng phủ sóng đời đầu cho mạng điện thoại vệ tinh

Kỹ thuật lưu lượng viễn thông

Các cuộc gọi và kết nối dữ liệu đến ngẫu nhiên, được định cỡ theo số đường dây và thiết bị có sẵn để chuyển tải chúng.

Câu hỏi nó trả lời: Cần bao nhiêu mạch hay kênh trước khi người gọi bắt đầu nghe tín hiệu bận?

Bỏ qua: Giả định các lượt đến là ngẫu nhiên và độc lập, điều này không còn đúng trong một sự kiện lớn chung.

Chạy trên: khoảng 1011 FLOPS sơ lược máy tính để bàn của một hãng vận tải, vài giây cho mỗi kịch bảnTừ: 1917 Lý thuyết lưu lượng của Agner Krarup Erlang cho các tổng đài điện thoại

Mô phỏng mạng cảm biến thành phố thông minh

Hàng nghìn cảm biến nhỏ khắp một thành phố báo cáo dữ liệu giao thông, chất lượng không khí, nước hay chiếu sáng qua mạng không dây.

Câu hỏi nó trả lời: Có đủ số liệu đo từ cảm biến truyền về được không, và pin sẽ bền bao lâu?

Bỏ qua: Cảm biến thật trôi dạt, hỏng không báo trước và rớt khỏi mạng thường xuyên hơn mô hình giả định.

Chạy trên: khoảng 1012 FLOPS sơ lược máy chủ của phòng công nghệ thông tin một thành phố, vài phút cho mỗi kịch bảnTừ: 2010 đến năm 2010, các nghiên cứu mô phỏng đời đầu về mạng cảm biến không dây quy mô thành phố

Mô hình lan truyền sâu máy tính trên Internet

Các máy chủ mô phỏng trên mạng bị nhiễm bởi mã tự lây lan, dùng chiến lược quét đã đo và giới hạn băng thông.

Câu hỏi nó trả lời: Một con sâu máy tính có thể lây sang các máy dễ bị tấn công trên Internet nhanh đến mức nào?

Bỏ qua: Tốc độ phòng thủ và vá lỗi là giả định.

Chạy trên: khoảng 1010 FLOPS sơ lược Các lần chạy kiểu dịch bệnh với chi phí thấpTừ: 2002 How to 0wn the Internet in your spare time (2002) nguồn

Mô phỏng mạng phương tiện

Xe hơi trao đổi thông điệp trong khi một trình mô phỏng giao thông đường bộ điều khiển chúng, để thử cảnh báo va chạm và đi đoàn qua vô tuyến.

Câu hỏi nó trả lời: Ô tô có trao đổi cảnh báo một cách đáng tin cậy khi đang chạy không?

Bỏ qua: Sự che khuất sóng vô tuyến bởi các xe khác và tòa nhà chỉ được xấp xỉ.

Chạy trên: khoảng 1010 FLOPS sơ lược các trình mô phỏng giao thông và gói tin ghép đôi.Từ: 2011 Mô phỏng mạng truyền thông và giao thông đường bộ được ghép hai chiều của Sommer, German và Dressler. nguồn