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