المحاكاة

1-ماهي المحاكاة ؟

المحاكاة (Simulation) طريقة أخرى لاكتشاف الحقيقة تقوم على فهم الكون من خلال إعادة صناعته.

تقوم العلوم على النمذجة لتبسيط ,فهم , تفسيرالحقائق و التنبؤ بالظواهر والأحداث...وتتعدد أساليب العلماء في النمذجة, والمحاكاة أحد هذه الأساليب.( المنهجية العلمية)

2-أنواعها:

يمكن تقسيم المحاكاة الى نوعين : محاكاة تناظرية و محاكاة رقمية.

مجسم النظام الشمسي , المجسمات الذرية والجزيئية... مثلا هي محاكاة تناظرية. بصفة عامة المجسمات تدخل ضمن هذا النوع(أنظر الأمثلة أسفله).في المحاكاة الرقمية تتم محاكاة الظواهر و الأنظمة ...عن طريق برمجتها على الحاسوب ( ترجمتها الى مجموعة من القوانين الفيزيائية :مجموعة من المعادلات و الحسابيات ...) مثلا العاب الفيديو , البرامج والبرانم.تكون المحاكاة فعالة كلما كانت أقرب الى الواقع (كلما حققت القوانين الفيزيائية بأمانة).

*أمثلة:

الصورة أعلاه تبين برنام محاكاة يستعمل في دراسة الفيزياء والكيمياء. أسفل هذه الصورة لدينا صورة لمجسم يحاكي النظام الشمسي.	تبين الصورة أعلاه محاكي الطيران , يتدرب بواسطته الربابنة , على الملاحة و الطيران ,قبل قيادة طائرة حقيقية. الصورة في الأسفل تبين ألعاب الحاسوب.

• محاكي جهاز االفولطمتر;
• محاكي جهاز الجهاز الرقمي المتعدد القياسات;
• محاكي تفنية التصوبر التحليلي للحركة;
• +

• محاكاة حادث سير/تحليل ودراسة;




• محاكاة النظام الشمسي;




• محاكاة شاحنة عسكرية وفعاليتها اتجاه أرضية متغيرة;




مختبر نعيم;




• لعبة فيديو;

3- إ يجابياتها:

• إختبار نموذج أو نظام (فيزياء -كيمياء ) قد يصطدم بعدة إكرهات وقد يتطلب وقت أكبر فيحين أن اختبار نفس النظام باستعمال محاكاة حاسوبية يتم في ثوان أو دقائق معدودة وتعطي المحاكاة إمكانية التحكم  التام في المتغيرات المرتبطة بالنظام:
• التجارب و الإختبارات التي تتطلب وقت أطول يمكن إنجازها في وقت أقصر عن طريق المحاكاة.(ضغط االوقت)
• المحاكاة قد تستغرق دقائق لتمثل أو تصف ما سيحصل في الطبيعة  خلال أجزاء من الثانية.(تمديد الوقت)
• محاكاة المشكلات ولأنظمة والتجارب : ملاحظة ,حساب , تحليل واستنباط النتائج .
• حل المعادلات الفيزيائية (الرياضياتية) المعقدة التي يصعب حلها من طرف الانسان أو تتطلب وقت كثير.
• في البحث العلمي قد تكون المحاكاة هي الطريقة الوحيدة المتاحة والقابلة لان تعمل بنجاح.(كل ما يحيط بنا من ابتكارات واختراعات لايمثل إلا نسبة قليلة من الفيزياء النظرية : أي هناك العديد من الدراسات والتطبيقات العلمية , متاحة نظريا لكنها غير متاحة عمليا ,لكن يمكن محاكاتها )

4-سلبياتها :

نتائج المحاكاة ليست أفضل من الحقيقة الفيزيائية أو النموذج الرياضياتي (قد تكون المعطيات التي بنيت عليها المحاكاة معطيات ضعيفة ونتائجها غير دقيقة أو مضللة)ولهذا فإن المحاكاة لن تحل بشكل مطلق محل النظرية ولا محل التجربة , ولكن المحاكاة مكملة لعمل العالم لحل المشكلات , إنتاج المعرفة وتطوير التكنولوجيات (المنهجية العلمية).