動的システムと離散事象モデル

Pythonで学ぶ離散事象シミュレーション

Diogo Costa (PhD, MSc)

Adjunct Professor, University of Saskatchewan, Canada & CEO of ImpactBLUE-Scientific

動的システムとは?

動的システム

  • 状態が時間とともに変化
  • 変化する変数を状態変数という

定常システム

  • 変数は時間とともに不変
  • 「対象」は動いても速度は一定
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動的システムとは?

動的・定常システムにおける状態変数の時間変化を示すプロット。

動的・定常システムにおける状態変数の時間変化を示すプロット。動的では変数が時間とともに変化し、定常では一定。

  • 自然・人為のあらゆるプロセスは動的か定常に分類できる
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動的システムの例

自然

  • 気象システム 小麦畑の竜巻の写真。

  • うねり(海況) 灯台に打ち寄せる波の写真。

人為(人が関与)

  • 道路交通 夜の交差点に車両が多い写真。

  • 製造 製造施設で働く担当者の写真。

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非動的システムの例

自然

  • 静止した岩 静止した岩の写真。

  • 穏やかな日の川 晴天で穏やかに流れる川の空撮写真。

人為(人が関与)

  • 宇宙空間を漂う衛星 宇宙を漂う衛星の写真。

  • 一定速度の船 穏やかな海を等速で進む貨物船の写真。

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離散事象シミュレーションとは?

  • 動的システムの数理表現
  • 一連のプロセスからなる人間活動のシミュレーション

  • 一連の待ち行列事象に分解できるプロセスに適用可能

サプライチェーン活動のプロセスとワークフローの概略図。

  • 産業や業務のデジタルツイン構築に有効

  • プロセス最適化、生産性向上、ボトルネックの特定・解消、資源配分の効率化に有用

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適用例

  • 建設プロセス設計

建設現場の写真。

  • 製造

製造業の写真。

  • サプライチェーンと物流

段ボール箱が流れるコンベヤーの写真。

  • 交通輸送

夜間の道路交通の写真。

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