淺談?dòng)?jì)算機(jī)仿真的論文(2)
淺談?dòng)?jì)算機(jī)仿真的論文
淺談?dòng)?jì)算機(jī)仿真的論文篇二
《淺談?dòng)?jì)算機(jī)仿真》
摘 要：據(jù)最新統(tǒng)計(jì)資料表明，計(jì)算機(jī)技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用技術(shù)最廣泛的技術(shù)之一，虛擬現(xiàn)實(shí)已成為最廣泛的話題之一。研究、應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已成為一種時(shí)尚。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已從航空航天、核技術(shù)等高新技術(shù)領(lǐng)域向國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展，從軍事、國(guó)防等部門向民用部門發(fā)展，從自然課科學(xué)領(lǐng)域向社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展，從高校、研究機(jī)構(gòu)向廠礦、企業(yè)、等生產(chǎn)第一線發(fā)展。隨著我國(guó)兩彈一星、載人航天、等高尖技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)以進(jìn)入世界上幾個(gè)擁有此類技術(shù)的國(guó)家行列，我國(guó)也有望成為世界上仿真技術(shù)大國(guó)。因此，宣傳、普及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是非常必要的。
關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù) 虛擬現(xiàn)實(shí) 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)
一、計(jì)算機(jī)仿真發(fā)展歷史
仿真模擬方法可以追溯到1773年，法國(guó)科學(xué)家用仿真模擬的方法做物理實(shí)驗(yàn)，然而，第一個(gè)用這種方法做隨機(jī)試驗(yàn)的人也許是美國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家E.L De forest，那是在1876年。比較早而且著名的蒙特卡羅方法使用者是W.S.Gosseet。他在1908年以”Student”為筆名發(fā)表論文時(shí)，使用了蒙特卡羅方法來(lái)證明他的t分步法;盡管蒙特卡羅法起源于1876年，但是直到約75年后，它才命名為蒙特卡羅法。其原因是直到數(shù)字計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以前，這種方法在許多重要問(wèn)題上不能運(yùn)用。從1946年到1952年數(shù)字計(jì)算機(jī)在一些科研機(jī)構(gòu)得到發(fā)展。
與今天的計(jì)算機(jī)相比，早期的計(jì)算機(jī)預(yù)算速度慢且不能存儲(chǔ)任何東西?，F(xiàn)在可并行計(jì)算機(jī)已成主流。自計(jì)算機(jī)誕生以來(lái)，性能的提高，幾乎是每四五年提高100倍，每十年提高1萬(wàn)倍的速度持續(xù)發(fā)展著。
二、仿真的定義和分類
1.仿真定義
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是以數(shù)學(xué)理論、相似原理、信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和各種物理效應(yīng)設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際的或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)研究的一門綜合性技術(shù)。
仿真是在數(shù)字計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的數(shù)字化技術(shù)，它包括數(shù)字與邏輯模型的某些模式，這些模型描述某一事件和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，在若干周期內(nèi)的特征。
系統(tǒng)仿真是建立在控制理論、相似理論、信息處理技術(shù)和計(jì)算技術(shù)等理論基礎(chǔ)之上的，以計(jì)算機(jī)和其它專用物理效應(yīng)設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對(duì)真實(shí)或假想的系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，并借助于專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和信息資料對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析研究，進(jìn)而作出決策的一門綜合性的和試驗(yàn)性的學(xué)科。
三、需求牽引、技術(shù)推動(dòng)
相互推動(dòng)
計(jì)算機(jī)技術(shù)作為一個(gè)獨(dú)立的研究領(lǐng)域已有多年的歷史，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，除了本身日趨成熟，并且或得了廣泛運(yùn)用外，目前正面臨挑戰(zhàn)。
“需求牽引、技術(shù)推動(dòng)“是促使計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在近年內(nèi)去得飛速發(fā)展的重要。計(jì)算機(jī)仿真的形成是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的結(jié)果。
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)首先可以以高效地處理科學(xué)數(shù)據(jù)和解釋科學(xué)數(shù)據(jù)。其次，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)豐富了信息交流手段。
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的形成推動(dòng)工業(yè)發(fā)展、提高工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的需要。
四、仿真軟件
仿真軟件的應(yīng)用和定義
仿真建模軟件系統(tǒng)，是為科研人員進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)提供支持的系統(tǒng)。如果在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)必做一場(chǎng)軍事演習(xí)，那么科研人員就是這場(chǎng)軍事演習(xí)的指揮官，仿真建模系統(tǒng)則為這場(chǎng)演習(xí)提供場(chǎng)地和手段。他能為指揮官加工信息、預(yù)計(jì)結(jié)果和進(jìn)行輔助決策。其用途非常廣泛，經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高。仿真軟件是一項(xiàng)面向仿真用途的專用軟件，他的特點(diǎn)是面向用戶、面向問(wèn)題。仿真軟件一般是由模型和描述語(yǔ)言、翻譯程序、使用程序、算法庫(kù)、函數(shù)庫(kù)、模型庫(kù)、運(yùn)行控制程序等組成。應(yīng)具有建模、運(yùn)行控制、結(jié)果處理以及相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)等組成。
五、計(jì)算機(jī)仿真的基本理論
計(jì)算機(jī)仿真是由系統(tǒng)工程、現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的新型學(xué)科。
計(jì)算機(jī)仿真是一種科學(xué)方法，科學(xué)研究通常有三種途徑：理論推導(dǎo)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和仿真模擬。
計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)學(xué)科的相互作用促進(jìn)了進(jìn)算計(jì)技術(shù)的發(fā)展。在本質(zhì)上數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)的靈魂。
在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)中引入人工智能技術(shù)，能夠優(yōu)化系統(tǒng)，做到有優(yōu)化機(jī)制自動(dòng)修改系統(tǒng)參數(shù)，并啟動(dòng)仿真模塊，最終獲得最優(yōu)解，但在離散事件系統(tǒng)仿真重這種機(jī)制還處于研究階段。
新技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)、利用，大大提高計(jì)算機(jī)的仿真軟件的功能與性能，解決計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的軟件瓶頸問(wèn)題。隨著以智能化、集成化、自動(dòng)化、并行化、開(kāi)放化以及自然化、為標(biāo)志的計(jì)算機(jī)仿真軟件新技術(shù)的深入研究、開(kāi)發(fā)、利用，不僅是仿真軟件的功能與性能迅速提高，而且有可能從根本上解決仿真軟件生產(chǎn)率低下的問(wèn)題。結(jié)合軟件工程實(shí)踐，探討軟件理論，有可能從理論弄清楚軟件開(kāi)發(fā)的復(fù)雜度，進(jìn)而采取有效的測(cè)試進(jìn)行控制，從理論與實(shí)踐兩方面解決計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的軟件瓶頸問(wèn)題。
六、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的支撐技術(shù)
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的支撐技術(shù)主要有分布式計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、協(xié)同式計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、沉浸式計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)分布式，既是由于數(shù)據(jù)分布的需要，也是應(yīng)用分布式計(jì)算環(huán)境進(jìn)行并行計(jì)算，以達(dá)到實(shí)時(shí)顯示目的的重要手段，分布式計(jì)算平臺(tái)有互聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)機(jī)組成，包括高性能的SMP和DSM多處理器、工作站/PC機(jī)機(jī)群系統(tǒng)。
來(lái)自不同地區(qū)、不同學(xué)科的學(xué)者過(guò)去式通過(guò)出差或開(kāi)會(huì)等方式進(jìn)行交流的，現(xiàn)在，隨著高速網(wǎng)絡(luò)投入使用，采用多媒體技術(shù)支持下是、的CSCW技術(shù)可以達(dá)到快捷、高效協(xié)同工作的目的。
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)采用傳統(tǒng)上為虛擬環(huán)境所裝用的投影式顯示設(shè)備，標(biāo)志著這兩個(gè)研究方向融合的發(fā)展趨勢(shì)。由于沉浸式顯示設(shè)備能使用戶獲得臨場(chǎng)感，更有利于用戶獲得對(duì)數(shù)據(jù)的直觀感受，有助于結(jié)果的分析。
七、仿真系統(tǒng)的作用和意義
隨著軍事和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，仿真已成各種復(fù)雜系統(tǒng)研制工作的一種比不可少的手段。尤其是在航空航天領(lǐng)域，仿真即使已是飛行器和衛(wèi)星運(yùn)載工具研制必不可少的手段。在研制、堅(jiān)定、和定形全過(guò)程必須全面的應(yīng)用先進(jìn)的仿真技術(shù)。否則，任何新型的、先進(jìn)的飛行器和運(yùn)載工具的研制都將是不可能的。
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在軍事的應(yīng)用是很廣泛的，如運(yùn)用交戰(zhàn)模型進(jìn)行的計(jì)算機(jī)仿真，新型武器裝備發(fā)展過(guò)程中的仿真、部隊(duì)作戰(zhàn)訓(xùn)練方面的仿真、高層論證和規(guī)劃計(jì)劃中的仿真、軍事作戰(zhàn)理論和學(xué)術(shù)研究中的仿真、作戰(zhàn)指揮和戰(zhàn)爭(zhēng)計(jì)劃中的仿真，以及戰(zhàn)后后勤保障的仿真等。
參考文獻(xiàn)
[1] 尹建璋.《局域網(wǎng)組建實(shí)例教程》.西安電子科技大學(xué)出版社 2007-8-1出版.
[2] 廖常武.《校園網(wǎng)組建》.清華大學(xué)出版社 2010-9-29第二版.
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