Der Prozess, zu bestimmen, ob ein Simulationsmodell das reale System für den beabsichtigten Zweck hinreichend genau repräsentiert, durch Vergleiche mit Daten, Expertenurteile und quantifizierte Unsicherheitsbewertungen.

Prinzip

Validation ist zweckorientiert: Angemessenheit wird relativ zum beabsichtigten Einsatz und den Entscheidungsgrenzen beurteilt; sie erfordert empirische Belege, dokumentierte Annahmen sowie Bewertung von Unsicherheit und Sensitivität.

Demonstration

Validierung eines Flugdynamikmodells: Vergleichen der simulierten Antworten mit Windkanal- und Flugtestdaten, Durchführung einer Residuenanalyse, Quantifizierung der Parameterunsicherheit, Sensitivitätsstudien und Dokumentation des validierten Betriebsbereichs des Modells.

Fehlanwendung

Zu glauben, die Validierung sei nach einer limitierten Kalibrierung an einem kleinen Datensatz abgeschlossen und das Modell dann außerhalb seines validierten Regimes zu verwenden, oder Kalibrierung (Parameteranpassung) mit Validierung (Nachweis prädiktiver Eignung) gleichzusetzen.

Konsequenz

Korrekte Validierung schafft Vertrauen in simulationsbasierte Entscheidungen, verringert Risiken, wenn Simulationen Design oder Zertifizierung informieren, und macht Anwendungsgrenzen deutlich; mangelhafte Validierung führt zu Fehlentscheidungen und unterschätztem Risiko.

Umkehrung

Verification prüft, ob das Modell korrekt implementiert ist (Gleichungen wie beabsichtigt gelöst werden), während Validation prüft, ob das implementierte Modell das reale System für die vorgesehenen Zwecke akkurat darstellt; die Verwechslung dreht die Ziele um.

Abgrenzung

Validation beseitigt nicht alle Unsicherheiten; sie dokumentiert die nachgewiesene Genauigkeit und Grenzen des Modells. Sie unterscheidet sich von Verification, Kalibrierung und Akkreditierung und hängt von Qualität und Relevanz der verfügbaren Daten ab.

Semantische Spannung

Wird häufig mit Kalibrierung, Verification oder Akkreditierung vermischt: Validation bewertet spezifisch die Repräsentativität für einen Zweck, während Kalibrierung Parameter anpasst, Verification Korrektheit prüft und Akkreditierung formale Anerkennung ist.

Synthese

Simulationsmodellvalidierung ist eine zweckbezogene, evidenzbasierte Bewertung, die Datenvergleiche, Unsicherheitsquantifizierung und Expertenurteil kombiniert, um festzustellen, ob ein Modell für die zu unterstützenden Entscheidungen geeignet ist.