モデリング&シミュレーション
モデリング&シミュレーションは研究において重要である。 より小さなスケールでの物理的再現を介して、またはシミュレーションによってシステムのダイナミクスの表現を可能にする数理モデルを介して実際のシステムを表現することにより、現実世界では多くの場合不可能であるか、あるいは危険すぎる方法でシステムの挙動を探求することができる。
技術的には、シミュレーションは広く受け入れられている。 2006年アメリカ国立科学財団 (National Science Foundation, NSF)の「シミュレーションに基づく工学科学」に関する報告書は、シミュレーション技術と手法を用いて工学科学に革命を起こす可能性を示した。シミュレーション応用への関心が着実に高まっている理由としては、以下のようなものがある。
シミュレーションを使用する方が、実際の実験を行うよりも一般的に安価で安全で、時には倫理的である。例えば、スーパーコンピュータは、核爆発の場合により良く備えるために、核装置の爆発とその影響をシミュレートするために使用される場合がある。 同様の取り組みは、ハリケーンやその他の自然災害をシミュレートするために行われている。
シミュレーションは、最終製品の運用アプリケーション分野で見られる環境パラメーターの自由な構成を可能にするため、従来の実験よりもさらに現実的であることがよくある。例としては、米海軍の深海作戦や、NASAミッションの準備として隣接する惑星の表面をシミュレートすることをサポートしている。
多くの場合、シミュレーションはリアルタイムよりも速く実行できる。これにより、特にシミュレーションを初期化するために必要なデータを運用データから容易に取得できる場合に、さまざまな選択肢の効率的なif-then-else分析に使用できる。