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計算機仿真技術(shù)

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1.什么是計算機仿真技術(shù)

  計算機仿真技術(shù)是利用計算機科學和技術(shù)的成果建立被仿真的系統(tǒng)的模型,并在某些實驗條件下對模型進行動態(tài)實驗的一門綜合性技術(shù)。它具有高效、安全、受環(huán)境條件的約束較少、可改變時間比例尺等優(yōu)點,已成為分析、設(shè)計、運行、評價、培訓系統(tǒng)(尤其是復雜系統(tǒng))的重要工具。

2.計算機仿真技術(shù)的發(fā)展

  自從計算機仿真技術(shù)誕生以來,就受到世界各國的廣泛關(guān)注和高度重視。它是以計算機為基礎(chǔ),根據(jù)問題對象的實際要求,建立真實的數(shù)學模型,并將其轉(zhuǎn)換成仿真模型。在不同的決策問題下,利用計算機系統(tǒng)來演示運行狀態(tài),從而將抽象問題真實地展現(xiàn)在計算機系統(tǒng)顯示器上,它涉及計算理論、控制理論以及各種實際系統(tǒng)的專業(yè)理論知識,并且綜合多學科領(lǐng)域的一項綜合陛技術(shù)。當前,計算機仿真技術(shù)在國防、能源、交通、航空航天等軍事領(lǐng)域和其它領(lǐng)域得到廣泛的應用。計算機仿真技術(shù)起源于美國,后來被多個國家引進和推廣,并且將該項技術(shù)列為國防軍事重點發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),由此可見,計算機仿真技術(shù)在現(xiàn)代科學技術(shù)領(lǐng)域中的地位和作用。

3.計算機仿真技術(shù)的應用

  計算機仿真技術(shù)最開始在軍事領(lǐng)域得到廣泛應用,隨著該項技術(shù)相繼引入世界各國,在各行業(yè)領(lǐng)域得到全面發(fā)展,以下就計算機仿真技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域的應用展開分析和討論。

  1.軍事領(lǐng)域

  計算機仿真技術(shù)最先應用于軍事領(lǐng)域,其貫穿了武器裝備的設(shè)計、研制、生產(chǎn)以及使用維護等全過程。在設(shè)計階段,利用計算機仿真技術(shù)將需要設(shè)計的實物進行仿真模型試驗,能夠降低產(chǎn)品設(shè)計的風險;在研制過程中,利用仿真技術(shù)對項 目進行調(diào)試、檢測,避免出現(xiàn)不必要的生產(chǎn)工序,同時能夠加快研制進龐 在生產(chǎn)階段,采用仿真模型來測試武器裝備的結(jié)構(gòu)部件、工位以及出廠測試,確保產(chǎn)品質(zhì)量達標;使用維護階段,可以通過仿真模型,建立產(chǎn)品保障預控方案,對產(chǎn)品性能進行綜合評估。計算機仿真技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應用,能夠加快軍事武器裝備的研制周期,節(jié)約生產(chǎn)成本,降低產(chǎn)品風險,提高產(chǎn)品的綜合性能,對促進軍事行業(yè)的發(fā)展具有極其重要的意義。

  2.教育教學領(lǐng)域

  計算機仿真技術(shù)在教育教學領(lǐng)域的應用,能夠提高課堂教學效率和質(zhì)量。通過計算機仿真模型的動態(tài)試驗和教學試驗仿真訓練相結(jié)合,使課程教學內(nèi)容更加直觀形象地展現(xiàn)在學生面前,將抽象化的課程內(nèi)容實體化,使學生更深入的理解網(wǎng)絡模型和仿真計算方法的復雜過程,從而起到良好的教學效果。

  3.工業(yè)領(lǐng)域

  隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,工業(yè)領(lǐng)域涉及的大量系統(tǒng)、項目等,都具有一定的復雜性和特殊性,為了提高工業(yè)生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟性,采用計算機仿真技術(shù),能夠發(fā)現(xiàn)工業(yè)項目生產(chǎn)的規(guī)律和機理,為提高工業(yè)產(chǎn)品的性能指標提供有效的理論依據(jù)。其主要應用于汽車、電子產(chǎn)品、設(shè)備儀器、能源以及石油化工等多個領(lǐng)域,計算機仿真技術(shù)在不同產(chǎn)品和項 目建設(shè)的前期研究和實際需求的分析過程中起到至關(guān)重要的作用。

  4.其它領(lǐng)域

  隨著計算機仿真技術(shù)的應用領(lǐng)域不斷擴大,在交通、醫(yī)學旅游等行業(yè)領(lǐng)域中也得到廣泛應用。在交通領(lǐng)域,建立了交通流特征以及交通質(zhì)量的仿真軟件平臺,以此實現(xiàn)對交通規(guī)劃、設(shè)計、控制以及工程建設(shè)方案等相關(guān)內(nèi)容的綜合評估。在醫(yī)學領(lǐng)域,建立人體生物學模型和三維視覺模型,為進一步拓展生命機理研究和遠程醫(yī)療提供強有力的支持。在旅游行業(yè),通過計算機仿真技術(shù)能夠?qū)β糜尉包c的發(fā)展前景做出預判,也可以利用該項技術(shù)來建立虛擬的景點模型,并在立體的電影放映廳播放,以此實現(xiàn)旅游景觀的虛擬展現(xiàn)。

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