Simulation dynamischer Systeme
Material für das Pythonprojekt
Simulation
Das Thema Simulation hängt mit einem der ganz frühen Anwendungsbereiche des Einsatzes von Software zusammen.
Es geht dabei um das Stichwort "Grenzen des Wachstums" [Meadows-Studie] und ist mit einem der ersten großen Anwendungsfälle des Einsatzes von Simulationen auf großen Computeranlagen verbunden, der zu einer intensiven politischen Diskussion geführt hat und heute mehr als aktuell ist.
Heute fragt man sich, weshalb die dabei gewonnenen Erkenntnisse nicht frühzeitiger zu politischen Entscheidungen weltweit geführt haben. Bei den Demonstrationen zum Klimaproblem auf der Basis der Schulstreikaktionen geht es genau um dieses Thema.
Historisch betrachtet sind Simulationen auf Großrechenanlagen für wissenschaftliche, wirtschaftliche und militärische Zwecke eine der Triebfedern der Computerentwicklung gewesen. Simulation ist auch heute ein unverzichtbares Anwendungsfeld für den Computereinsatz.
Es gibt viele Formen von Simulationen, wir beschränken uns auf den Fall der Simulation dynamischer Systeme.
Software
Die mit Python entwickelte Software für Simulation finden Sie im Abschnitt zur Software.
Verlaufsdiagramm für eine erzwungene Schwingung (mit_Hilfslinien)
Darstellungsart des Modelldiagramms
Das Pythonprojekt verwendet die stock and flow - Darstellung.
Der Unterschied zur Darstellung bei Dynasys ist daher nicht groß. Davon weicht die Darstellung von Consideo deutlich ab.
Hinweis
Der Export der Diagramme (Modell und Verlauf) erfolgt bei verwendeten Grafikumgebung tkinter im post-script-Format (Dateityp .ps),
Hilfen dazu gibt es auf der Software-Seite.
Material
Das Material zum Kurs ist abschnittsweise, auf mehrere Seiten verteilt abgelegt.
Empfehlenswert wäre die Beschaffung des Buches "Simulation dynamischer Vorgänge" des Klett-Verlags (ISBN 3-12-731348-9), das leider nicht mehr aufgelegt wird. Es lässt sich zum Teil noch im Internet finden.
Viele Aufgaben und Inhalte im Kurs entstammen diesem Buch.
Weiterhin aktuell sind die Bücher von Hartmut Bossel, die vom Anspruchsniveau zwar eher über dem Schulniveau liegen, aber auch interessante Anregungen bieten. Buch: "Simulation dynamischer Systeme" bei Springer, ISBN 978-3-322-87782-6, interessant aber auch die Themenhefte ("Systemzoo")