Computer science 计算机模拟：资源密集程度如何？

问题：

• 计算机模拟通常是资源密集型的，它是如何进行的

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例如：一个离散事件模拟软件包-为什么计算量很大，是什么因素（计算）造成的？

计算机模拟通常会快速运行多个场景，并对它们进行比较

例如，金融模拟通常使用具有数千次运行的

模拟通常包括 超过10000次模型评估， 这项任务在过去只是 实际使用超级计算机。 -

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计算机模拟通常会快速运行多个场景并进行比较

例如，金融模拟通常使用具有数千次运行的

模拟通常包括 超过10000次模型评估， 这项任务在过去只是 实际使用超级计算机。 -

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离散事件模拟是一个非常广泛的术语；你可以模拟任何东西，从柠檬水摊，到跨国公司的交易和物流，到复杂的软件系统，再到尚不存在的新的计算机体系结构（而且比模拟运行的机器要复杂和先进得多）

我将使用我所在领域（计算机体系结构）的一个例子，但它在计算上的开销应该可以很好地概括。很多时候，您试图模拟一个分布式系统，其中有许多具有自己简单控制逻辑的独立代理，它们共同实现一个非常复杂的动态系统。在计算系统的情况下，模拟器的组合工作集至少与所有组合组成组件的架构、微架构和内存状态一样大。如果每个组件都稍微复杂，这意味着在完成模拟的每个时间步时，您的时间和空间位置都会大大减少。每个时间步都需要运行整个工作集，这意味着缓存利用率很低，可能会影响性能一到两个数量级。这种模式是不可避免的，因为在多个时间段内独立运行每个组件，并且只定期合并结果是有问题的，而且系统越复杂，耦合性越强

此外，您通常希望保留各种统计信息，这些信息会在组件模拟之上引入大量额外的空间和时间开销

简言之，下限是模拟所有组件的复杂度之和。在实践中，如果您有许多组件，如果您的组件比运行模拟的主机更复杂，甚至有很大的不同，并且如果您有大量的工具，则会导致很多低效

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最后一件事：离散事件模拟通常涉及将项目放置在队列中，并基于跟踪一组指针来查找将请求放置在哪个队列中。这些操作很难并行化，使问题进一步复杂化。然而，正如我前面提到的，术语“离散事件模拟”可以包含从琐碎到不可能的任何东西，因此提取一般模式是困难的；你可以模拟任何东西，从柠檬水摊，到跨国公司的交易和物流，到复杂的软件系统，再到尚不存在的新的计算机体系结构（而且比模拟运行的机器要复杂和先进得多）

我将使用我所在领域（计算机体系结构）的一个例子，但它在计算上的开销应该可以很好地概括。很多时候，您试图模拟一个分布式系统，其中有许多具有自己简单控制逻辑的独立代理，它们共同实现一个非常复杂的动态系统。在计算系统的情况下，模拟器的组合工作集至少与所有组合组成组件的架构、微架构和内存状态一样大。如果每个组件都稍微复杂，这意味着在完成模拟的每个时间步时，您的时间和空间位置都会大大减少。每个时间步都需要运行整个工作集，这意味着缓存利用率很低，可能会影响性能一到两个数量级。这种模式是不可避免的，因为在多个时间段内独立运行每个组件，并且只定期合并结果是有问题的，而且系统越复杂，耦合性越强

此外，您通常希望保留各种统计信息，这些信息会在组件模拟之上引入大量额外的空间和时间开销

简言之，下限是模拟所有组件的复杂度之和。在实践中，如果您有许多组件，如果您的组件比运行模拟的主机更复杂，甚至有很大的不同，并且如果您有大量的工具，则会导致很多低效

最后一件事：离散事件模拟通常涉及将项目放置在队列中，并基于跟踪一组指针来查找将请求放置在哪个队列中。这些操作很难并行化，使问题进一步复杂化。然而，正如我前面提到的，术语“离散事件模拟”可以包含从琐碎到不可能的任何内容，因此提取一般模式是困难的