Skip to main content

Simulation von Prozessen - Produktionsbetrieb

Situation: In einem Produktionsbetrieb werden, z.B. aus Zeit- und Kostengründen, Prozesse simuliert, die vom Zufall abhängen. Ausgangspunkt ist der Pseudozufallszahlengenerator, der im Sprachumfang der meisten Programmiersprachen enthalten ist und der lediglich gleichverteilte Werte zwischen 0 und 1 liefert.

Aufgabe: Der Auszubildende soll zufallsabhängige Prozesse simulieren. Dabei leitet er anders verteilte Größen ab und setzt sie in komplexeren Situationen wie der Simulation einfacher Warteschlangen ein.

Arbeitsschritte: Es sollen folgende Schritte bearbeitet und programmiert werden:

  1. Benutzung des Pseudozufallszahlengenerators
  2. Beurteilung durch Berechnung der empirischen Verteilungsfunktion (bzw. Summenhäufigkeitsfunktion) für eine große Stichprobe (Sortieren der Werte, Vergleich mit Winkelhalbierender)
  3. Simulation des Würfelns mit den Zahlen 1 bis 6, Auswertung
  4. Simulation des Wurfs mit einer unechten Münze, Auswertung
  5. Simulation von Summen von gleichverteilten Werten, Auswertung
  6. Erzeugung nicht gleichverteilter Größen aus der Verteilungsfunktion auf der Basis gleichverteilter Pseudozufallszahlen, Transformation
  7. Simulation eines Prozesses mit binomialverteilten Größen, Zählgrößen
  8. Simulation eines Prozesses mit exponentialverteilten Größen, Wartezeiten
  9. Simulation eines Prozesses mit normalverteilten Werten
  10. Simulation einer Warteschlange mit zufälligen Ankunfts- und konstanten Abfertigungszeiten
  11. Integration mit Monte-Carlo-Methoden, Berechnung der Fläche eines Viertelkreises durch Zählen der Treffer von zufälligen Punkten, die in den Kreis fallen
  12. Beurteilung des Prinzips der Simulation im Hinblick auf Kosten und Zeit

Ergebnis: Der Auszubildende kennt die grundlegenden Techniken von stochastischen Simulationsrechnungen und hat diese programmiert.

Zeitpunkt: 2. oder 3. Ausbildungsjahr

Dauer: 12 Tage

Betrieb
Berufsbildposition A 1.5 d)

Berufsschule
Lernfeld 8