Simulación por ordenador

La simulación por computadora o digital significa ejecutar un programa de computadora en una computadora o red para simular un fenómeno físico real y complejo (por ejemplo, caída de un cuerpo sobre una superficie blanda, resistencia del oleaje de una plataforma petrolera, fatiga de un material bajo tensión vibratoria, desgaste de un rodamiento de bolas, etc.). Las simulaciones numéricas científicas se basan en la implementación de modelos teóricos que a menudo utilizan la técnica de elementos finitos . Por lo tanto, son una adaptación a los medios digitales de modelado matemático y se utilizan para estudiar el funcionamiento y las propiedades de un sistema modelado, así como para predecir su evolución. También hablamos de cálculo numérico . Las interfaces gráficas permiten la visualización de los resultados de los cálculos mediante imágenes sintéticas .

Estas simulaciones por computadora se volvieron rápidamente esenciales para el modelado de sistemas naturales en física , química y biología , pero también de sistemas humanos en economía y ciencias sociales . Permiten limitar el riesgo y evitar el coste de una serie de pruebas reales (por ejemplo, pruebas de vehículos). Pueden ofrecer información sobre el desarrollo de un sistema que es demasiado complejo para simular con fórmulas matemáticas simples (por ejemplo, un huracán).

La simulación numérica se utiliza para:

En las ciencias sociales, la simulación por computadora es parte de uno de los cinco ángulos de recopilación de datos en el método más general conocido como percolación de datos, que también cubre conjuntamente los métodos cuantitativos y cuantitativos, la revisión de la literatura (incluida la literatura científica).), y entrevistas con expertos. En este sentido, la filtración de datos ofrece una visión y un método más completos que la triangulación de datos durante el análisis de los fenómenos bajo observación.

Crítica epistemológica

Obviamente, la simulación numérica no debe confundirse, como sugiere el término simulación , con la realidad . El hecho de que la computadora diga que va a suceder de esa manera no significa que realmente se comporte como tal en la realidad (por ejemplo, simulaciones numéricas de pronósticos meteorológicos). La simulación numérica es solo una representación de la realidad basada en el modelo teórico subyacente. Si el modelo teórico así computarizado es erróneo, los resultados calculados son entonces falsos y pueden conducir a decisiones erróneas en sí mismas. En particular, un modelo se construye para un uso determinado, y su uso en otro contexto tiene una gran probabilidad de generar resultados falsos (ver validación de simulaciones ).

La mejor forma de resumir esta crítica epistemológica es: “¡el mapa no es el territorio! ".

Así, la simulación digital, que tiende a convertirse en una herramienta esencial para la ingeniería de objetos industriales complejos debido a su velocidad de implementación (por ejemplo: simulación de choques de automóviles, exploración de dominios de vuelo aeronáutico, simulación de bombas atómicas, etc.) utilizado sin retrospectiva científica o precaución profesional.

El análisis crítico de los resultados, la verificación de la validez de los modelos teóricos utilizados, la comparación de los resultados predichos con el experimento ... son tantos reflejos de ingeniero a tener y que luego forman parte incluso de la ética del usuario profesional, esto en particular para no tomar riesgos mal meditados en las decisiones logísticas y de diseño (por ejemplo: ver el desastre inherente al sello del propulsor del transbordador espacial estadounidense, cuya simulación numérica no detectó la debilidad estructural ) y / o inversión (por ejemplo: ver las fallas financieras en el inicio de los ingresos de un importante parque de atracciones parisino debido a simulaciones numéricas deficientes de frecuentación y previsión del gasto del consumidor ).

Historia

La simulación por computadora apareció al mismo tiempo que la informática para las necesidades del Proyecto Manhattan durante la Segunda Guerra Mundial , con el fin de modelar el proceso de detonación nuclear. La primera simulación numérica "civil" en física teórica fue el experimento de Fermi-Pasta-Ulam (1953). Desde entonces, ha evolucionado junto con las TI.

Categorías de simulación por computadora

Podemos distinguir tres categorías de simulaciones:

Métodos de simulación

Ejemplos de simulaciones

Notas y referencias

  1. (en) John Brockman y Steven Pinker (introducción) ( pref.  Richard Dawkins) ¿Cuál es tu idea peligrosa? : los principales pensadores de hoy sobre lo impensable , Nueva York, Harper Perennial,2007, 300  p. ( ISBN  978-0-061-21495-0 , OCLC  1030009771 )
  2. (en) Olivier Mesly , Creación de modelos psicológicos en la investigación , Cham, Suiza Springer al.  "SpringerBriefs en psicología",2015, 126  p. ( ISBN  978-3-319-15752-8 , OCLC  908117636 )

Ver también

Artículos relacionados

Enlace externo

Bibliografía