Как правило, под виртуальным экспериментом понимается имитационный эксперимент.
Замена реального объекта на алгоритм моделирующий его поведение при воспроизведении реакции окружающей среды называется имитационным экспериментом.
Обычно вычисление, производимое с помощью аналитической модели в традиционной вычислительной процедуре дает одно вычисляемое значение – показатель эффективности.
При имитационном эксперименте поведение модели изучается под влиянием входных воздействий, часть из которых носит случайный характер. В результате такого наблюдения получается набор экспериментальных данных, на основе которых оцениваются характеристики системы.
В основе статистического эксперимента лежит метод Монте-Карло, состоящий в том, что результат испытания зависит от значений случайной величины, распределенной по заданному закону. Теоретической основой метода Монте-Карло является предельные теоремы теории вероятностей (т. Чебышева, т. Бернулли, т. Пуассона).
Описание поведения системы – основа любой имитационной системы. Концепция модели строится на 3-х шагах:
1. определение принадлежности системы к одному из известных классов;
2. описание рабочей нагрузки;
3. выбор уровня детализации представления системы в модели;
Все последующие действия по созданию модели относятся к ее формализации, которая предполагает следующие шаги:
1. выбор метода представления динамики системы.
2. формальное математическое описание случайных факторов, подлежащих учету в модели.
3. выбор механизма изменения масштаба модельного времени.
Скорость протекания большинства реальных процессов значительно ниже скорости реализации модельного эксперимента.
В связи с эти м приходится соотносить три представления времени:
1.Реальное время, в котором функционирует система.
2.Модельное время, в котором организуется работа модели.
3.Машинное время, отражающее затраты вычислительных ресурсов на проведение имитаций.
Выбор метода управления модельным временем (с постоянным шагом и по особым состояниям) зависит от назначения модели, ее сложности и требуемой точности.
Если события в модели появляются регулярно, их распространение во времени равномерно, число событий велико, а моменты их появления близки, то целесообразно использовать метод постоянного шага.
Результат моделирования напрямую зависит от величины выбранного шага. Обычно выбирают шаг, равный среднему интервалу между наиболее частыми и наиболее важными событиями.