דינמיקה של מערכות

שיתוף

דינמיקת מערכות (באנגלית: System Dynamics) היא גישה למידול של הדינמיקות של מערכות מורכבות כמו אוכלוסין, אקולוגיה או כלכלה, שבדרך כלל מקיימות קשרי-גומלין חזקים זו עם זו.

תיאור גרפי של חלק ממודל עולם 3 מתוך הספר גבולות לצמיחה. התמונה מתארת זרמים ומאגרים, קשרי גומלין ולולאות משוב. מודל עולם 3 מדגים חשיבה הוליסטית שנובעת מתוך דינמיקת מערכות וניתוח של מערכות מורכבות.

מה שמייחד גישת דינמיקת מערכות מגישות אחרות למחקר של מערכות מורכבות הוא השימוש בלולאות משוב. מאגרים וזרמים הם אבני הבניין הבסיסיות של מודל דינמיקת המערכות. הם עוזרים לתאר כיצד מערכת מקושרת באמצעות לולאות משוב, דבר הגורר אי לינאריות שניתן למצוא לעיתים קרובות בבעיות יומיומיות רבות. לשם ביצוע סימולציה של מודל דינמיקת מערכות של הבעיה שנדונה, משתמשים בתוכנת מחשב. הרצה של סימולציות "מה יקרה אם" לבדיקת מדיניות שונות על אותו מודל, יכולה לסייע רבות בהבנה כיצד המערכת משתנה במשך הזמן.

ג'י פורסטר הגה את דינמיקת מערכות בתחילת שנות ה-60, בבית הספר לניהול על שם סולן, ב-MIT. יחד עם הקמת הקבוצה לדינמיקת מערכות ב-MIT. בזמן זה הוא החל ליישם את מה שהוא למד על מערכות בזמן עבודתו בתחום ההנדסה האלקטרונית על מערכות בתחומים אחרים.

קבוצת "דינמיקת מערכות בחינוך" הפועלת ב-MIT וכוללת את פורסטר ופרופסורים אחרים, פועלת למען לימוד והטמעה של התחום. פורסטר עובד על "מפת דרכים" לנושא - מדריך ברשת ללימוד עצמי של הנושא, בסיוע הדגמות מתוכנות מחשב שניתן להוריד.

תוכנות

AnyLogic תמיכה בדינמיקת מערכות מבוסס סוכנים ומידול של ארועים דיסקרטיים
Simile תוכנת דינמיקת מערכות עם קונספטים מתחום האובייקטים, בעיקר על דברים בתחום הטבע
Vensim תוכנה שיש לה גרסת הודרת חינם (גרסת PLE) לצרכים פרטיים או חינוכיים. פורסטר משתמש בה בהדגמות שלו. יש מדריך טוב למי שרוצה להתחיל לבנות בה מודלים כאן[1]
MapSys תוכנת חינם לחשיבת מערכות
Consideo תוכנה חינם לדינמיקת מערכות
Powersim תוכנה לדינמיקת מערכות
Forio תוכנה מבוססת ווב לדינמיקת מערכות - [האזרח דרור - אולי יש שם חישוב מבוזר? שווה בדיקה]
Stella and iThink תוכנות לדינמיקת מערכות. בעבר השתמשו רק בהן, ואחר עברו למערכות אחרות, כנראה שזו עדיין מערכת די פופולרית
NetLogo סימולצייה מרובת סוכנים עם ממשק משתמש פשוט. בתוכנה זו משתמשים תלמידים בבתי ספר, וכן היא יכולה לסמלץ מערכות מורכבות מאוד.
VisualBots תוכנת Freeware סימולציה עם ריבוי סוכנים, במיקרוסופט אקסל (היות ובסיס הנתונים חלש, דרור רשף סבור שתוכנה זו הינה מוגבלת בביצועים שלה).
MacA&D - כלי במקינטוש לתכנון סימולציה וגרפים של דינמיקת מערכות
WinA&D - כלי בווינדוס לתכנון סימולציה וגרפים של דינמיקת מערכות

כללית, מה שדי מאכז בתוכנות שראיתי זה שאין תוכנות הכתובות בקוד פתוח וכך מתאפשרות הרחבות.

לדוגמה דבר אחד שגם לא ראיתי היא אפשרות להריץ מודלים באופן של חישוב מבוזר ברשת (חישוב של אותו מודל על ידי כמה מחשבים) - דבר שהיה מאפשר הרצה של מודלים מסובכים באמת.
עוד משהו הוא נסיון לעריכה משותפת ברשת של מודל - כמו הויקי, אבל על מודל ממוחשב. גם זה לא קיים, אם כי ניתן לנסות להיעזר בוויקי לעריכת הנוסחאות.