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2024 | Book

Die Welt der Modelle und Simulationen

Wie der Mensch seit alters her versucht die Zukunft vorherzusagen

Author: Werner Roddeck

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

Table of Contents

About this book

Jedem Benutzer eines Computers stehen heute viele Anwendungen über Modellbildungsprobleme zur Verfügung. Darunter gibt es auch viele gemeinfreie Anwendungen, die sich teilweise auch im Privat- und Hobbybereich einsetzen lassen. Das Buch erläutert viele Grundlagen der Modellbildung und Simulation und zeigt den Zusammenhang mit der historischen Entwicklung auf.

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung

Nach dem derzeitigen physikalischen Weltbild entstand das Universum vor ca. 13,7 Milliarden Jahren aus einem Ereignis heraus, das lax als der „Urknall“ bezeichnet wird.

Werner Roddeck

2. Historische Entwicklung

Zusammenfassung

Seit in frühesten Zeiten der Homo sapiens und seine Vorfahren die Fähigkeit entwickelten, aufgrund bestimmter Kenntnisse der Umwelt und der Interpretation von Zeichen und Merkmalen sich ein mentales Abbild ihrer Welt zu machen, verwenden sie Modelle.

Werner Roddeck

3. Modelle ohne Computereinsatz

Zusammenfassung

Um ein Modellverhalten berechnen zu können, war es erst einmal notwendig, Sachverhalte so zu formulieren, dass sie von Wissenschaftlern allgemein und überall gleichartig verstanden werden konnten. Dazu entwickelte sich eine formalisierte Darstellung mit Hilfe von Symbolen, die man heute als Mathematik bezeichnet.

Werner Roddeck

4. Modelle im Zeitalter des Computers

Zusammenfassung

Vor den heute ausschließlich verwendeten digital arbeitenden Computern gab es Vorläufer, die dynamische Berechnungen mit analog arbeitenden Einrichtungen ermöglichten.

Werner Roddeck

5. Modelle dynamischer Systeme

Zusammenfassung

Im Zusammenhang mit Modellbetrachtungen tauchen Begriffe wie Objekt, Gegenstand, Komponente oder System auf. Insbesondere der Begriff System wird in vielen Bereichen von Wissenschaft und Technik verwendet. Was ist aber der Unterschied zwischen einem Objekt oder Gegenstand und einem System?

Werner Roddeck

6. Grafische Darstellung technisch/physikalischer Systeme

Zusammenfassung

Wir haben in den vergangenen Kapiteln bereits mehrfach grafische Modelle von Systemen in Form von Blockschaltbildern kennen gelernt. Solche Blockschaltbilder sind für den Anwender in der Technik sehr viel intuitiver zu deuten , als eine Darstellung als mathematisches Modell. Bei solchen grafischen Darstellungen unterscheidet man solche, die nur die Funktionalitäten darstellen, ohne Verwendung der realen Bauelemente und solchen, bei denen die Objekte des Systems und auch dessen struktureller Aufbau im Vordergrund stehen.

Werner Roddeck

7. Individuen und Wachstum

Zusammenfassung

Viele dynamische Abläufe und Prozesse in Biologie, Wirtschaft, Soziologie und anderen Fachgebieten sind ebenfalls durch eine Quantelung ausgezeichnet. Wachstumsprozesse können zwar auch als Energieumsatz und damit als kontinuierlicher Vorgang interpretiert werden, aber das Wachstum einer Population von Lebewesen findet konkret in Einzelindividuen statt.

Werner Roddeck

8. Wirtschaftssysteme und stochastische Prozesse

Zusammenfassung

Bei betriebswirtschaftlichen Prozessen handelt es sich meistens um Prozesse, in denen eine Vielzahl gleichartiger, aber auch unterschiedlicher Werte und Objekte auftreten, die untereinander in Beziehung stehen und sich gegenseitig beeinflussen.

Werner Roddeck

9. Simulationssysteme in Fertigungs- und Konstruktionstechnik

Zusammenfassung

Es wurde bereits erläutert, wie das wichtige Fertigungsverfahren Gießen unter Verwendung eines physikalischen Modells durchgeführt wird. Als Verfahrenstyp wird Gießen in die Verfahrensgruppe Urformen eingeordnet.

Werner Roddeck

10. Simulation regelungstechnischer Systeme

Zusammenfassung

Die Regelungstechnik ist ein Gebiet der Automatisierungstechnik, das sich mit dem automatischen Einhalten von vorgegebenen Sollwerten von Stelleinrichtungen befasst. Das kann ganz einfach ein Thermostat an einem Heizkörper, oder komplexer, das ABS-System (Automatisches Brems-System, Anti-Blockier-System) in einem PKW sein. Alle Arten von Maschinen oder Transporteinrichtungen enthalten heutzutage mindestens eine, meist mehrere solcher automatischen Regelungen.

Werner Roddeck

11. Computersimulation als Entertainment

Zusammenfassung

Schon recht früh tauchten neben den wissenschaftlichen und kaufmännischen Anwendungen von Computern Programme auf, die es dem Anwender erlaubten, „nutzlose“

Werner Roddeck

12. Weltsimulation

Zusammenfassung

Von der Thematik der „Science Fiction“ und der naturwissenschaftlichen Spekulation möchte ich nun zu einer realistischen Simulation der Welt zurückkehren. Im Kapitel über Spiele wurden schon Simulationen behandelt, die eine virtuelle Welt simulieren und deren Entwicklung im Laufe des Spiels darstellen. Dabei lag der Schwerpunkt meist auf der Wirtschaftssimulation, nur gelegentlich, wie beispielsweise in SimCity, wurden auch Umweltprobleme am Rande behandelt.

Werner Roddeck

Backmatter

Title: Die Welt der Modelle und Simulationen
Author: Werner Roddeck
Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-46305-2
Print ISBN: 978-3-658-46304-5
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-46305-2