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計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

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1.什么是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

  計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的成果建立被仿真的系統(tǒng)的模型,并在某些實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)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(shí)間比例尺等優(yōu)點(diǎn),已成為分析、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、評(píng)價(jià)、培訓(xùn)系統(tǒng)(尤其是復(fù)雜系統(tǒng))的重要工具。

2.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展

  自從計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)誕生以來(lái),就受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注和高度重視。它是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ),根據(jù)問(wèn)題對(duì)象的實(shí)際要求,建立真實(shí)的數(shù)學(xué)模型,并將其轉(zhuǎn)換成仿真模型。在不同的決策問(wèn)題下,利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)演示運(yùn)行狀態(tài),從而將抽象問(wèn)題真實(shí)地展現(xiàn)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示器上,它涉及計(jì)算理論、控制理論以及各種實(shí)際系統(tǒng)的專業(yè)理論知識(shí),并且綜合多學(xué)科領(lǐng)域的一項(xiàng)綜合陛技術(shù)。當(dāng)前,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在國(guó)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(yīng)用。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)起源于美國(guó),后來(lái)被多個(gè)國(guó)家引進(jìn)和推廣,并且將該項(xiàng)技術(shù)列為國(guó)防軍事重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),由此可見(jiàn),計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的地位和作用。

3.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用

  計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)最開(kāi)始在軍事領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,隨著該項(xiàng)技術(shù)相繼引入世界各國(guó),在各行業(yè)領(lǐng)域得到全面發(fā)展,以下就計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用展開(kāi)分析和討論。

  1.軍事領(lǐng)域

  計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)最先應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,其貫穿了武器裝備的設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)以及使用維護(hù)等全過(guò)程。在設(shè)計(jì)階段,利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)將需要設(shè)計(jì)的實(shí)物進(jìn)行仿真模型試驗(yàn),能夠降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn);在研制過(guò)程中,利用仿真技術(shù)對(duì)項(xiàng) 目進(jìn)行調(diào)試、檢測(cè),避免出現(xiàn)不必要的生產(chǎn)工序,同時(shí)能夠加快研制進(jìn)龐 在生產(chǎn)階段,采用仿真模型來(lái)測(cè)試武器裝備的結(jié)構(gòu)部件、工位以及出廠測(cè)試,確保產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo);使用維護(hù)階段,可以通過(guò)仿真模型,建立產(chǎn)品保障預(yù)控方案,對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行綜合評(píng)估。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)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(fēng)險(xiǎn),提高產(chǎn)品的綜合性能,對(duì)促進(jìn)軍事行業(yè)的發(fā)展具有極其重要的意義。

  2.教育教學(xué)領(lǐng)域

  計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,能夠提高課堂教學(xué)效率和質(zhì)量。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模型的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)和教學(xué)試驗(yàn)仿真訓(xùn)練相結(jié)合,使課程教學(xué)內(nèi)容更加直觀形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前,將抽象化的課程內(nèi)容實(shí)體化,使學(xué)生更深入的理解網(wǎng)絡(luò)模型和仿真計(jì)算方法的復(fù)雜過(guò)程,從而起到良好的教學(xué)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(xiàng)目等,都具有一定的復(fù)雜性和特殊性,為了提高工業(yè)生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性,采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),能夠發(fā)現(xiàn)工業(yè)項(xiàng)目生產(chǎn)的規(guī)律和機(jī)理,為提高工業(yè)產(chǎn)品的性能指標(biāo)提供有效的理論依據(jù)。其主要應(yīng)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(gè)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在不同產(chǎn)品和項(xiàng) 目建設(shè)的前期研究和實(shí)際需求的分析過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用。

  4.其它領(lǐng)域

  隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,在交通、醫(yī)學(xué)旅游等行業(yè)領(lǐng)域中也得到廣泛應(yīng)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(tái),以此實(shí)現(xiàn)對(duì)交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)、控制以及工程建設(shè)方案等相關(guān)內(nèi)容的綜合評(píng)估。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,建立人體生物學(xué)模型和三維視覺(jué)模型,為進(jìn)一步拓展生命機(jī)理研究和遠(yuǎn)程醫(yī)療提供強(qiáng)有力的支持。在旅游行業(yè),通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)能夠?qū)β糜尉包c(diǎn)的發(fā)展前景做出預(yù)判,也可以利用該項(xiàng)技術(shù)來(lái)建立虛擬的景點(diǎn)模型,并在立體的電影放映廳播放,以此實(shí)現(xiàn)旅游景觀的虛擬展現(xiàn)。

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