GateCycle i relation till begreppen simulering och modell

GateCycle i relation till begreppen simulering och modell

Simulering är ett ord som likt ordet system kan betyda allt och ingenting. För vissa har ordet en mycket specifik mening medan det för andra är ett vagt begrepp. Det känns därför viktigt att redan tidigt i denna uppsats klargöra vad simulering betyder i detta sammanhang och hur GateCycle kan kategoriseras som ett simuleringsverktyg.

Ett gammalt militäruttryck ”simulaker” är ordets ursprung (Andersin och Sulonen, 1972) vilket ger en viss förståelse för vad simulering är. Simulaker betyder nämligen stridsövning, och en stridsövning innefattar många av de egenskaper ordet simulering har idag. Stridsövningar går ut på att i modellskala, i förenklade förhållanden, med komprimerad tidsskala efterlikna en riktig strids- eller krigssituation. En annan definition av simulering som passar bra i detta sammanhang är:

…vi bygger en modell av den verklighet vi studerar och utför experiment med vår modell för att på så sätt försöka skaffa oss kunskap om verkligheten.

(Arvidsson, 1988)

I denna definition stöter vi dock på ett problem. Den innehåller ordet modell, och vad kännetecknar då en modell? Ingelstam (2002) skriver att en modell kan vara nyttig att använda om man vill ”besvara frågor om systemet utan att utföra experiment”. Skälen att inte utföra experiment kan vara många. Andréasson (1973) listar följande skäl att införa en modell:

• Något verkligt system existerar inte

Simulering i GateCycle som verktyg vid analys av energisystem

Mårten Bryngelsson

• Alltför dyrt, riskabelt eller tidskrävande att experimentera med det verkliga systemet

• Systemets omgivning låter sig inte kontrolleras för experiment • Modellbyggandet ger kunskap om systemet • Modellexperimenten är pedagogiskt värdefulla för att förmedla kunskap om

systemet

Ingelstam nämner några fler exempel, att experiment ibland är omöjliga att genomföra (astronomi) samt i vissa fall ”etiskt tvivelaktiga” (medicin och politik). GateCycle används för att bygga upp modeller av gasturbiner och ångcykler främst på grund av de två första punkterna ovan. När det gäller Avdelningen för Energiprocesser som främst forskar på icke befintliga gasturbinsystem så gäller främst den första punkten, att något verkligt system inte existerar.

Andersin och Sulonen (1972) är två författare som klassificerar olika modeller utifrån 19 olika kriterier med hjälp av en tabell, vilket ger inblick i den vida mening som begreppet kan användas. Utan att gå igenom hela tabellen följer här ett par av de viktigaste klassificeringskriterierna. Bland annat skiljer författarna på ikoniska, analoga och symboliska modeller. Exempelvis är då en datorbaserad simuleringsmodell symbolisk, räknestickan analog och en skalmodell av ett flygplan ikonisk. En uppdelning görs också mellan kvalitativa och kvantitativa modeller, innehållande mätbara data och inte. I detta sammanhang är också uppdelningen mellan transienta- och steady-state modeller viktig att ta upp. Med en transient modell menas här modeller som kan beskriva rörelser mot jämvikt, exempelvis uppstart av en gasturbin, medan en steady state modell endast kan beskriva gasturbinen vid fullast och därmed jämvikt. Sist men inte minst är det värt att nämna uppdelningen mellan en black box modell, som endast återger förhållandet mellan in- och utgående data, med strukturmodeller som också beskriver systemets inre struktur.

Med ovanstående resonemang i åtanke kan en modell som byggs med hjälp av GateCycle klassificeras som symbolisk (matematisk), kvantitativ, steady-state och black box.