Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 1.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 1."—  Präsentation transkript:

1 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 1

2 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 2 Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen

3 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 3 1. Was ist Simulation? 2. Simulation und Modell 3. Modellexperimente 4. Geschichte der Simulation 5. Fächerübergreifende Tätigkeit 6. Potentiale und Grenzen der Simulation 7. Simulationen in der Ökonomie 8. Simulation in der Betriebswirtschaftslehre 9. Zukünftige Entwicklungen Aufbau der Präsentation

4 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 4 Simulation Simulation ist eine Vorgehensweise zur Analyse dynamischer Systeme dabei werden Experimente an einem Modell der Realität durchgeführt so werden Erkenntnisse gewonnen, die eine zielgerichtete Beeinflussung des realen Systems ermöglichen Was ist Simulation?

5 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 5 Simulation Verhältnis von Simulation und Modell ist hervorzuheben Simulation und Modell werden nicht synonym verwendet Modell stellt die Abbildung eines Systems dar Simulation arbeitet mit einem Modell Simulation und Modell

6 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 6 Simulation Simulation ist jede Art von Modellexperimenten, die durch den Computer realisierbar gemacht werden Ziel der Simulation ist die Nachahmung und Untersuchung des Systemverhaltens Zu dem Zweck lässt man Größen auf das Modell einwirken, die den Umwelteinwirkungen auf das System entsprechen Die reale Welt wird dabei mit Hilfe entsprechender Modell nachgeahmt Modellexperimente

7 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 7 Simulation Gefahrenpotenzial: Durchführung von Experimenten am realen System kann sehr gefährlich sein, für Mensch und Maschine Gründe für Modellexperimente Störungsfreiheit: Bei der Optimierung bereits vorhandener Systeme sind Störungen zum Experimentieren unerwünscht

8 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 8 Simulation Kosten: Durchführung aktiver Experimente in der Realität kann sehr teuer sein Gründe für Modellexperimente Beobachtbarkeit: Manche realen Systeme sind nicht oder nur schwer beobachtbar

9 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 9 Simulation Geschichte der Simulation John von Neumann Ära der Simulation John von Neumann mit der Idee eines digitalen Windkanals 1945

10 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 10 Simulation Für Quantenphysik wurde die Simulation unersetzbar Aber auch Natur- und Sozialwissenschaften Und insbesondere das Militär, die Ökonomie und Politik stützen sich zunehmend auf Simulationen Geschichte der Simulation So wurde der ENIAC Rechner im Rahmen der amerikanischen Forschung an der Wasserstoff- bombe, für stochastische Simulationen eingesetzt. 1945

11 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 11 Simulation Ab Mitte der 50er Jahre erfuhr die Simulation einen immer höheren Stellenwert Die Komplexität globaler ökonomischer, militärischer und politischer Prozesse (kalter Krieg) ließ der Prognose und Kontrolle, und damit der Simulationstechnik, eine besondere Rolle zukommen Geschichte der Simulation 1950

12 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 12 Simulation Bau von immer leistungsfähigen Supercomputern Hauptsächlich im Verteidigungssektor Auch heuten stehen größte und schnellste Rechner der Welt in Forschungszentren der US-Regierung Zur vorwiegend militärischen Simulationen Geschichte der Simulation 1960

13 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 13 Simulation Wurden Simulationen zum Standard industrieller Produktionsprozesse, der Unternehmens- und Zukunftsforschung Analyse und Prognose des Weltenergieverbrauchs, kämpfen allerdings heute noch um Legitimation Dies zeigt die Ambivalenz der computerbasierten Forschung Geschichte der Simulation 1970

14 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 14 Simulation Hier standen aufwändige und öffentlichkeitswirksame Simulationsaufgaben im Vordergrund Aufgaben, deren Lösung nur mit Hilfe von Großrechnern möglich ist Man versprach sich von ihnen einen bedeutenden Fortschritt in allen Bereichen Geschichte der Simulation 1980

15 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 15 Simulation Heute ist Simulation in Bereichen der Klimaforschung, Medizin, Ökonomie und Ingenieurstechnik ein tragender Bestandteil der Forschung Fehlberechnungen sind aber immer noch möglich Auch ethische Probleme lassen sich beim Umgang mit binären Zahlen leichter umgehen Geschichte der Simulation heute

16 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 16 Simulation Heute sind Computer, mit vergleichsweise großer Speicher- und Rechnerkapazität für jedermann erschwinglich Simulation ist inzwischen ein Werkzeug, was jedem zur Verfügung steht Auch im Schulungsbereich gibt es ein großes Angebot an Simulationssoftware Geschichte der Simulation heute

17 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 17 Simulation Simulation befindet sich im Überlappungsbereich zwischen der Informatik, der angewandten Mathematik und verschiedenen Anwendungsbereichen Fächerübergreifende Tätigkeit Anwendungsbereiche Angewandter Mathematik Informatik Simulation

18 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 18 Simulation Deshalb sind Arbeitsgruppen, die sich mit Simulation beschäftigen in eigens erschaffenen Forschungszentren zu finden Diese werden von mehreren Fakultäten getragen Fächerübergreifende Tätigkeit Anwendungsbereiche Angewandter Mathematik Informatik Simulation

19 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 19 Simulation Ausgangspunkt bilden die Anwendungsbereiche Abstrakte Modelle sind fast immer mathematischer Art Informatik fällt die Aufgabe zu, aus den mathematischen Rechenmodellen Simulationsverfahren zu entwickeln Fächerübergreifende Tätigkeit Anwendungsbereiche Angewandter Mathematik Informatik Simulation

20 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 20 Simulation Simulation ist also eine interdisziplinäre Tätigkeit Von allen Teilgebieten der Informatik verlangt und ermöglicht sie die engste und umfassendste Zusammen- arbeit mit anderen technischen und wissenschaftlichen Fächern In der Praxis heißt dies, auch die Fachsprache anderer Fachgebiete zu beherrschen Fächerübergreifende Tätigkeit

21 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 21 Simulation Mann kann zwischen folgenden Simulationstypen unterscheiden: 1.Mensch-Mensch-Simulation 2.Mensch-Maschine-Simulation 3.Computersimulation Simulationstypen

22 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 22 Simulation 1.Mensch-Mensch-Simulation Simulationstypen Mitspieler übernehmen bestimmte Rollen Es existieren dabei eine bestimmte Anzahl von Regeln für deren Einhaltung eine Spielleitung sorgt Sie bewertet Entscheidungen und Aktionen der Mitspieler Sie kann auch Einflüsse simulieren, die sich nicht von selbst ergeben Problem: Ablauf des Rollenspiels ist spontan, weniger vorhersehbar und weniger steuerbar

23 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 23 Simulation 2.Mensch-Maschine-Simulation Simulationstypen Ebenfalls Mitspieler die spontane Verhaltensweisen in den Simulationsablauf einbringen können Beteiligten agieren in Teams mit unterschiedlichen Interaktionsintensitäten Modell ist so konstruiert, dass es die Aktivitäten im Simulationsablauf verarbeitet Daraus resultierender Output sind aggregierte Größen Durch notwendige Festlegung von Form und Inhalt der Outputs ist es für Teilenehmer kaum möglich kreativer Verhaltensweisen zu testen.

24 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 24 Simulation 3.Computersimulation Simulationstypen Spontane menschliche Verhaltensweisen sind als inhaltliche Modellkomponenten ausgeschlossen Wesentlicher Vorteil bei der Benutzung eines Computers ist es, große Datenmengen schneller zu verarbeiten Manche Simulationen ließen sich ohne Computer nicht durchführen Dadurch entstehen neue Möglichkeiten Hier gibt es auch Grenzen, wenn Simulations modelle zu komplex werden.

25 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 25 Simulation Grenzen der Simulation Grenzen Fehleranfälligkeit Realitätsferne Gleichsetzung von Modell und Realität Mangelnde Transparenz Hoher Aufwand

26 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 26 Simulation Potentiale der Simulation Potentiale Anregung zur Datenerfassung Entscheidungs- hilfe Erhöhtes System- verständnis Erfassung der System- komplexität Alternative zu Realexperimenten Integrations- möglichkeiten

27 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 27 Simulation Simulationen in der Ökonomie Was genau will man mit Simulation erreichen? Dem Naturwissenschaftler geht es um Überprüfen von Theorien. Er baut ein Modell nach den Vorgaben der Theorie und untersucht, ob es mit der Wirklichkeit zusammenpasst. Der Betriebswirtschaftler hingegen sucht nach einer optimalen unternehmerischen Entscheidung durch experimentelles Durchspielen von Alternativen.

28 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 28 Simulation Als Multi-Agenten-System bezeichnet man eine Softwareplattform Diese beseht aus einer Menge mit mehreren intelligenten autonomen Software-Agenten Die Agenten können als eigenständige Einheit miteinander kommunizieren und kooperieren Multi-Agenten-Systeme als Methode der Simulation

29 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 29 Simulation Ein Software-Agent ist eine Software-Einheit, die die folgenden Eigenschaften aufweist: Multi-Agenten-Systeme als Methode der Simulation Interaktionsfähigkeit mit der Umwelt, Autonomes Handeln, Reaktionsfähigkeit auf andere Software-Agenten, Proaktivität, soziales Verständnis und Kommunikation, Rationalität sowie Adaptivität.

30 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 30 Simulation Multi-Agenten-Systeme sind prädestiniert zur Simulation von marktähnlichen Koordinationsproblemem Sie werden seit einigen Jahren zur Simulation von Märkten und Marktentwicklungen in der Zukunft eingesetzt Die Anwendung von diesen Systemen in der wirtschafts- wissenschaftlichen Forschung hat zum viel versprechenden Forschungsgebiet der Agent-based Computational Economics (ACE) geführt. Multi-Agenten-Systeme als Methode der Simulation

31 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 31 Simulation In diesem Forschungsgebiet wird ein Bottom-up-Ansatz zur Simulation ökonomischer Märkte verfolgt Bei dieser Methode werden die Teilnehmer individuell modelliert, was zur realitätsnahen Simulation führt Dabei entsteht ein dynamisches System Dieses erlaubt einen besseren Einblick in die Prozesse und Ergebnisse von strategischen Entscheidungen Multi-Agenten-Systeme als Methode der Simulation

32 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 32 Simulation Die Monte-Carlo-Simulation ist ein Bsp. für eine instrumentelle Simulation. Hierbei handelt es sich um eine Mischform aus dem Monte- Carlo-Verfahren und diskreter Simulation Einsatz, wenn eine Ergebnisgröße von mehreren stochastischen Eingangsgrößen bestimmt wird Aufgrund des komplexen Zusammenwirkens der Eingangsgrößen sonst kaum möglich Simulation in der Betriebswirtschaftslehre

33 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 33 Simulation Wichtige Anwendungsgebiete der Monte-Carlo-Simulation innerhalb der BWL sind: Bestimmung des Value-at-Risk im Rahmen des Risiko- managments Prinzipal-Agenten-Theorie: die Frage, ob sich die Delegation eines Entscheidungsproblems in Abhängigkeit von Einflussfaktoren (Erfolgsbeteiligung der Agenten) für den Prinzipal lohnt oder nicht Simulation in der Betriebswirtschaftslehre

34 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 34 Simulation Ein weitere wichtige Form der Simulation ist die diskrete Simulation: Simulation läuft hier in einer Abfolge einzelner Zeitschritte ab, die durch Ereignisse ausgelöst werden Angewandt wird diese Form in allen Unternehmensbereichen Verhalten des Gesamtsystems lässt sich insgesamt nur als mehrdimensionaler stochastischer Prozess verstehen dieser kann nicht mehr analytisch ausgewertet werden Simulation in der Betriebswirtschaftslehre

35 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 35 Simulation Standardanwendung innerhalb der BWL sind: Warteschlangenmodelle innerhalb des Produktions- management (Bearbeitung von Produktionsaufträgen) Ist die Maschine gerade belegt, kommt ein neuer Auftrag in der Warteschlange, bis aktueller Auftrag abgearbeitet ist Simulation in der Betriebswirtschaftslehre

36 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 36 Simulation Simulation in ihrer computerbasierten Ausprägung ist ein hilfreiches Instrument für die Forschung in unterschiedlich- sten Fachbereichen Simulation hält noch großes Potential an Forschungs- möglichkeiten in der Ökonomie bereit Birgt aber auch Gefahr, die ökonomischen Sachverhalte und Inhalte zu Gunsten der technischen Umsetzung zu vernachlässigen Zukünftige Entwicklungen

37 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 37 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Eileen Mauf

38 EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 38 Diskussion!


Herunterladen ppt "EILEEN MAUF Ziele, Grenzen und Arten von computerbasierten Simulationen 1."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen