模拟模型是一种现实的表示，是为了演示一些不容易看到或尚未发生的事情。其主要思想是使肉眼看不见的东西可见。一些最简单的模型是静态的，这意味着它们不会随着刺激或外部事件而移动或改变。不过，许多最先进的例子都是专门针对特定变量进行转换的，通常是作为在未来事件发生之前预测未来事件或了解可能结果的一种方式。天气模式或业务量流等模型就是很好的例子，在这些情况下，计算机成像通常非常有用。无论最终产品是什么样的，这个领域中任何项目的目标通常都是相同的：即，给难以概念化的事物带来生命和活力，并因此让人们有不同的计划和理解。

基本概念

任何仿真模型通常有三个核心元素。首先是识别系统的基本部分。然后，建模人员需要了解这些部分之间的交互。最后，输入的数量和性质必须制成表格。基本上为每一个方面创建了一个模型，考虑了关键方面，忽略了次要方面。一旦所有这些部分开始协同工作，整个系统的模型就开发出来了。

建模者可以从两个不同的角度来处理这项任务，并且没有一种形式是所有最终产品都必须采用的。最重要的想法是从现实中获取一些东西——分子、病毒突变生命周期、业务分发计划——并将其压缩成一种可视化、可接近且易于理解的格式。图形和颜色是许多模型的常见部分。移动的模型通常具有动画或机械移动部件，而仍然移动的模型可能绘制了箭头或其他缓慢变化的指示。

为什么有用

这种建模已经以某种形式进行了几个世纪。如今，它在数学和科学领域最为常见，尽管它几乎可以用于任何事情。一个好的模拟模型可以节省研究人员大量的时间和精力，使他们能够从模型中研究和获取核心测量值，而不是脱离实际。在许多情况下，它还可以预测未来的事件，这些事件可能会影响天气预报和大企业的物流决策。

静态和动态示例

模型可以是物理的，也可以是抽象的，两种类型都可以是静态的，也可以是动态的，也就是说，保持不变或随时间变化的东西。静态物理模型的一个例子是水分子的棒状模型，其中两个小氢“球”代表氢原子，在一个氧“球”的任一侧用短棒粘住，形成了对H2O的视觉解释。水分子可以在功能强大的显微镜下观察，但当试图解释核心特性时，模拟的桌面模型可能更直接有用。

另一个物理模型是一个装有沙子的水箱，它显示了风和水运动的影响。在这个动力学模型中，沙和水显示的模式取决于风的强度和方向以及时间。大多数模型都包含一些动态元素。

例如，对于工厂工作流的模拟，可以将一台机器建模为需要一定时间才能创建特定零件的元素，而另一台机器则需要不同的时间。对于靠得很近的机器，可以忽略在机器之间移动零件的时间，但通常会对原材料和工单进入工厂的数量、速度和时间进行建模。基于所有这些，模拟确定工厂的产量是否满足需求。

计算机编程的作用

传统上，仿真建模本质上是数学建模。例如，进入工厂的原材料将近似为以固定间隔进入。计算机现在可以通过使用类似于真实情况的脚本和代码，甚至是真实情况的精确记录，进行更真实的模拟。

一些模拟可以使用标准模拟程序运行，而另一些则需要编写特殊的软件。零件的模型、零件的交互作用和输入被输入到一个程序，该程序随后运行仿真模型并随时间交付输出，通常以图形方式显示这些输出。有了计算机，可以尝试进行涉及数千甚至数百万个元素、跨越大时间间隔的模拟。行星演化模型或高级军事演习就是两个例子。