Environmental Consulting Ag. Sophias 11 Larnaka, Cyprus

info@greengears.eu www.greengears.eu

1

Προσομοίωση - Μοντέλα

Προσομοίωση (μοντέλο) είναι η μεταφορά μιας

πραγματικής ή φυσικής λειτουργίας σε μαθηματικό

ανάλογο. Ο παραπάνω ορισμός πιθανόν να μη γίνεται

εύκολα αντιληπτός εκτός από όσους έχουν θεωρητικό

μαθηματικό υπόβαθρο αφού έχουν συναντήσει αρκετές

προσομοιώσεις μέσω της χρήσης συστημάτων

εξισώσεων. Στον πραγματικό κόσμο οι προσομοιώσεις

λαμβάνουν χώρα καθημερινά σε τόσο μεγάλη συχνότητα

που δύσκολα πλέον τις αντιλαμβανόμαστε. Παρακάτω

παρατίθενται μια σειρά από καθημερινά παραδείγματα.

Ο προϋπολογισμός που ψηφίζει κάθε χρόνο από τα

εθνικά κοινοβούλια ή άλλους φορείς ή σώματα, είναι ένα

παράδειγμα προσομοίωσης. Αποτελείται από μια σειρά

παραδοχών όπως για παράδειγμα την μέση τιμή του

πετρελαίου, τις συναλλαγματικές ισοτιμίες, τα επιτόκια

δανεισμού κλπ. Μέσω των παραδοχών που λαμβάνονται

υπόψη αλλά και των οικονομικών στοιχείων του

οικονομικού έτους που κλείνει, ο προϋπολογισμός

επιχειρεί να προβλέψει τα οικονομικά μεγέθη της

επόμενης χρονιάς όπως για παράδειγμα που θα κινηθεί

ο δείκτης της ανεργίας, το μέγεθος της οικονομίας μέσου

του εθνικού ακαθάριστου προϊόντος κλπ. Ο

προϋπολογισμός με λίγα λόγια προσομοιώνει τον τρόπο που θα μεταβληθεί οικονομία τον επόμενο χρόνο. Το

παράδειγμα του κρατικού προϋπολογισμού είναι μια οικονομική προσομοίωση και όπως όλες οι προσομοιώσεις

έχει τέσσερα βασικά χαρακτηριστικά:

1. Παραδοχές. 2. Στοιχεία εισόδου (στατιστικά στοιχεία). 3. Μεθοδολογία πρόγνωσης – αλγόριθμος προσομοίωσης. 4. Αποτελέσματα – προβλέψεις.

Αντίστοιχα οι προσομοιώσεις στον χώρο απαιτούν να ληφθούν κάποιες παραδοχές, να δοθούν τα στοιχεία

εισόδου ώστε να είναι εφικτή η πρόβλεψη. Προσομοιώσεις στον γεωγραφικό χώρο υπάρχουν πάρα πολλές. Η

πρόγνωση του καιρού είναι ίσως η πιο διαδεδομένη. Οι παραδοχές που λαμβάνονται υπόψη σχετίζονται με τον

τρόπο εξέλιξης των μετεωρολογικών φαινομένων. Τα στοιχεία εισόδου προέρχονται από τους μετεωρολογικούς

σταθμούς και τα δορυφορικά δεδομένα. Τα αποτελέσματα είναι οι προγνώσεις του καιρού για διάφορα

Environmental Consulting Ag. Sophias 11 Larnaka, Cyprus

info@greengears.eu www.greengears.eu

2

διαστήματα σε προκαθορισμένες περιοχές. Είναι αλάθητα τα «μοντέλα» πρόγνωσης του καιρού; Πράγματι

πολλές φορές οι προγνώσεις δεν καταφέρνουν να έχουν επιτυχία 100%. Η αστοχίες οφείλονται είτε στις

παραδοχές είτε σε ελλείπει ή εσφαλμένα δεδομένα εισόδου είτε στην μεθοδολογία πρόγνωσης. Εκτός από τους

παραπάνω λόγους αστοχίας, θα πρέπει να τονιστεί ότι τα φυσικά φαινόμενα εξελίσσονται και συνεχώς

μεταβάλλονται. Για παράδειγμα η κλιματική αλλαγή που φαίνεται να έχει ξεκινήσει και εξελίσσεται είναι πολύ

πιθανών να επηρεάσει τα μετεωρολογικά φαινόμενα. Το γεγονός αυτό δεικνύει την ανάγκη εξέλιξης και

ανάπτυξης των προσομοιώσεων, την βελτίωση του τρόπου καταγραφής και συλλογής των δεδομένων, των

μεθόδων πρόγνωσης κλπ.

Τα μετεωρολογικά φαινόμενα πράγματι είναι εξαιρετικά πολύπλοκα. Στην συνέχεια θα παρουσιαστούν κάποια

παράδειγμα απλούστερων καθημερινών λειτουργιών και θα επιχειρηθεί να παρουσιαστεί ο τρόπος

προσομοίωσης τους όπως για παράδειγμα τα δρομολόγια των αστικών συγκοινωνιών που αποτελούν ένα καλό

και εύκολα κατανοητό παράδειγμα προσομοίωσης της κίνησης των μέσων μαζικής μεταφοράς. Πως νοείται η

προσομοίωση στα δρομολόγια των μέσων μαζικής μεταφοράς; Προηγούμενος τέθηκαν τα τέσσερα

χαρακτηριστικά της προσομοίωσης. Το πρόγραμμα των δρομολογίων αποτελούν μια πρόγνωση για την κίνηση

των μέσων μεταφοράς εντός ή εκτός του αστικού χώρου. Οι παραδοχές που λαμβάνονται υπόψη είναι οι

συνθήκες κίνησης, η επιβατική κίνηση (επιβατικός όγκος) ο καιρός (βροχοπτώσεις χιονόπτωση κλπ.).

Λαμβάνοντας υπόψιν όλα τα παραπάνω εφαρμόζεται μια μεθοδολογία προσομοίωσης της κίνησης των μέσων

στον χώρο, δηλαδή στο οδικό δίκτυο ή στο σιδηροδρομικό αν αναφέρεται η προσομοίωση σε μετρό ή τραίνα.

Στην πραγματικότητα η προσομοίωση (πρόβλεψη) της κίνησης των συρμών του μετρό έχει μεγαλύτερη ακρίβεια

από την προσομοίωση (πρόβλεψη) της κίνησης των λεωφορείων. Οι λόγοι είναι μάλλον προφανείς. Οι

παράγοντες που επηρεάζουν την κίνηση στους δρόμους είναι πολύ περισσότεροι και τα δεδομένα που

απαιτούνται ώστε να είναι δυνατή η ακριβέστερη προσομοίωση δεν είναι πάντα διαθέσιμα. Αντίθετα οι συρμοί

του Μετρό κινούνται σε ελεγχόμενο περιβάλλον και η κίνηση δεν επηρεάζεται από εξωτερικούς παράγοντες

όπως καιρικές συνθήκες, ατυχήματα κλπ. Ανάλογα παραδείγματα είναι η κίνηση των αεροπλάνων, τα

δρομολόγια των πλοίων κλπ. Άλλωστε η προσομοίωση των δικτύων είναι από τις δυσκολότερες εργασίες στον

τομέα των ΓΣΠ.

Απόσπασμα από το βιβλίο: GIS – Μοντέλα Προσομοίωσης