計算機仿真技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展

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【摘要】隨著現(xiàn)代化計算機技術(shù)的快速發(fā)展，計算機所模擬的結(jié)構(gòu)、功能以及所使用的計算機系統(tǒng)，在涉及到的過程控制系統(tǒng)在動態(tài)行為上的模仿更為逼真。這屬于一種描述性的技術(shù)，是通過定量分析來建立出相應(yīng)的模型，或者是通過系統(tǒng)對一個過程或者系統(tǒng)進行描述，最終在一個集的條件之下，就能夠獲得定量的仿真指標或者是定量分析過程亦或是系統(tǒng)。文章從計算機仿真發(fā)展的全過程出發(fā)，分析其特點、仿真步驟與關(guān)鍵技術(shù)，然后基于應(yīng)用領(lǐng)域，對其發(fā)展進行探討。

【關(guān)鍵詞】計算機；仿真；發(fā)展

1引言

自改革開放以來，計算機技術(shù)發(fā)展不斷加快，信息處理技術(shù)也得到了進一步的提升，讓仿真技術(shù)擁有更為廣闊的應(yīng)用控制。為了更好地做出全面的運行行為分析，需要做好計算機仿真的應(yīng)用與研究，最終滿足提高計算機仿真技術(shù)的目的，使其在各個領(lǐng)域的作用都可以得到良好發(fā)揮。

2計算機仿真的發(fā)展

隨著圖形圖像技術(shù)與計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機仿真技術(shù)也有所提高，縱觀歷史發(fā)展之河，計算機仿真主要發(fā)展分為幾個階段。第一，模型試驗。這屬于一種古老的方式，是基于物理模型的一種試驗，不僅費時費力，還浪費材料。第二，數(shù)字化仿真。通過計算機技術(shù)做好相應(yīng)的分析，但是計算機分析的結(jié)果卻存在局限性，無法作輔導直觀的表達。第三，圖像化仿真。通過三維圖形技術(shù)的利用，將計算結(jié)果表達出來，具備重復使用以及科學性的優(yōu)勢。第四，虛擬現(xiàn)實技術(shù)。不但可以利用圖形圖像技術(shù)來對仿真結(jié)果進行表達；另外，通過觸摸儀器的利用，也可以為人們傳遞逼真的現(xiàn)實環(huán)境，讓人們愿意沉浸其中。

3計算機仿真技術(shù)特點

第一，根據(jù)實際的需求，可以對模型參數(shù)進行調(diào)整、修改以及補充。人們可以獲取想要的結(jié)果，改善研究計劃。相比傳統(tǒng)的物理實驗，仿真技術(shù)操作成本更低，不存在風險，而且更加靈活。第二，計算機模擬結(jié)果是一個極短時間的仿真，可以及時地提供生產(chǎn)實踐指導。第三，仿真結(jié)果不僅準確，而且可靠。只要仿真模型、仿真程序以及系統(tǒng)模式是科學合理的，其結(jié)果就一定是準確的。傳統(tǒng)的模擬技術(shù)屬于迭代的過程，在一定程度上，一個真正系統(tǒng)的性能，抽象的模型，在通過假設(shè)與實驗之后，受試者閱讀輸出與驗證模型，根據(jù)相關(guān)的參數(shù)以及模型的變化進行判斷，不僅效率偏低，而且還會受到環(huán)境、安全等因素的影響，很難讓仿真結(jié)果符合人們的意愿。計算機仿真技術(shù)以及科學技術(shù)是基于系統(tǒng)仿真結(jié)果而建立起來的，在動力模型試驗的條件之下，不會受到過大的環(huán)境影響，其效率更高、安全性更高，能夠?qū)r間規(guī)模進行改變，進而成為設(shè)計、運行、評估、培訓系統(tǒng)，特別是復雜系統(tǒng)的關(guān)鍵工具。

4計算機仿真的步驟及關(guān)鍵技術(shù)

開展計算機仿真的步驟。第一，建立出數(shù)學模型。通過專家經(jīng)驗以及觀測數(shù)據(jù)表達的分析，利用各種手段做出考慮，然后建立一個數(shù)學模型。第二，將數(shù)據(jù)模型程序化，利用先進的自動編程軟件，通過交互式的操作，就可以將數(shù)據(jù)模型程序化完成。第三，仿真實驗。在進行仿真實驗之前，需要設(shè)計一套實驗方案，并按照實際要求運行仿真模型，以滿足實驗需求。在計算機仿真的計算中，包含幾個關(guān)鍵技術(shù)。第一，智能化仿真。通過科學技術(shù)，在整個仿真過程中植入人類的思維行為，并以知識作為其核心，進行開發(fā)研究，通過仿真技術(shù)和人工智能的相互結(jié)合，就能夠仿照出接近于現(xiàn)實的物體和景物，滿足人們的實際需求。第二，仿真面向具體的對象。由于人們主觀的意識，通過功能設(shè)計的研究與發(fā)展，對圖片與動畫進行整合，就能夠?qū)崿F(xiàn)對象對信息的獲取，最終帶動系統(tǒng)活動。第三，人機仿真和諧。站在多媒體、虛擬以及可視化的仿真角度，就可以將計算機仿真的實際作用反映出來。第四，分布交互仿真。通過現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)計算機技術(shù)的運用，可以實現(xiàn)仿真設(shè)備的互連，讓空間與時間相互配合，這樣就能夠達到仿真環(huán)境的虛擬。

5計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用

5.1軍事領(lǐng)域

在軍事領(lǐng)域中運用計算機仿真技術(shù)，主要是貫穿武器裝備的設(shè)計、研制、生產(chǎn)、使用和維護。設(shè)計階段，需要針對設(shè)計的實物做好仿真模型的試驗，這樣可以將產(chǎn)品設(shè)計的風險降低；研制過程，通過仿真技術(shù)，可以完成項目的檢測與調(diào)試，避免出現(xiàn)不必要的環(huán)節(jié)，同時，研制進度也能加快；生產(chǎn)階段，通過仿真模型，可以實現(xiàn)武器裝備的測試，以確定產(chǎn)品是否能夠滿足質(zhì)量標準；維護階段，通過仿真模型可以對產(chǎn)品性能進行綜合化評估，并建立出預控方案。在軍事領(lǐng)域中運用計算機仿真技術(shù)，就可以將研制武器裝備的周期加快，這樣也可以節(jié)約成本，降低風險，將產(chǎn)品的綜合性能提高到新的高度。

5.2教育教學領(lǐng)域

在教育教學領(lǐng)域中運用計算機仿真技術(shù)，可以滿足課堂教學質(zhì)量與效率的要求。通過仿真模型的教學試驗仿真與動態(tài)試驗的相互結(jié)合，就可以將抽象化的內(nèi)容實體化，如此就能讓學生對仿真計算的方法以及網(wǎng)絡(luò)模型有一個更深入的了解，最終滿足教學所需。5.3工業(yè)領(lǐng)域隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域涉及到的項目與系統(tǒng)等都具備一定的特殊性與復雜性，通過計算機仿真技術(shù)，就可以提高生產(chǎn)的經(jīng)濟性與安全性，也可以對工業(yè)項目生產(chǎn)的機理和規(guī)定有更進一步的了解，提供理論依據(jù)以支持工業(yè)產(chǎn)品的性能指標。一般來說，主要是在石油化工、設(shè)備儀器、電子產(chǎn)品和汽車等領(lǐng)域使用。

6計算機仿真技術(shù)未來的發(fā)展

隨著計算機科學技術(shù)的發(fā)展，計算機仿真技術(shù)發(fā)展也在不斷完善。在新的發(fā)展空間、發(fā)展條件之下，計算機仿真技術(shù)發(fā)展集中在兩個方面。

6.1網(wǎng)絡(luò)化計算機仿真技術(shù)

由于當前計算機仿真系統(tǒng)所開發(fā)出來的并不兼容，也不能實現(xiàn)相互之間的轉(zhuǎn)移，導致共享存在一定的難度。由于開發(fā)成本過高，并且需要耗費大量的時間，所以一直無法滿足物盡其用的功能。為了將這一部分問題解決，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的計算機仿真技術(shù)，就能夠達到資源共享的目的。在未來，這一趨勢必定會擁有極為廣闊的發(fā)展前景，并且也可以避免因為二次開發(fā)所造成的投資成本費用的大幅度增加。另外，在這一過程中，還可以得到一定共享費用的回收，帶來一定的經(jīng)濟效益。

6.2虛擬制造技術(shù)

隨著虛擬制造技術(shù)不斷端深入，使得計算機仿真技術(shù)也擁有另一個重要的發(fā)展方向。在20世紀的末期，虛擬制造技術(shù)得以發(fā)展。在計算機上運用虛擬制造技術(shù)，主要是實現(xiàn)從產(chǎn)品的設(shè)計階段到產(chǎn)品的出廠階段以及企業(yè)各個級過程的控制與管理，都需要通過計算機仿真技術(shù)才能夠?qū)⑵鋵崿F(xiàn)。另外，通過虛擬制造，也使得制造技術(shù)不必再對原本的生產(chǎn)經(jīng)驗過于依賴，可以實現(xiàn)多維度的制造預測，這樣就能夠促進機械制造領(lǐng)域更好、更快的發(fā)展下去，讓其擁有更為廣闊的前景。

7結(jié)束語

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機仿真技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成為計算機領(lǐng)域的一大趨勢，并且在未來的發(fā)展道路上也可以獲得提高與完善。所以，以計算機為基礎(chǔ)的仿真技術(shù)，再配合上通信技術(shù)與計算機技術(shù)，就可以促進信息化以及社會現(xiàn)代化的發(fā)展，再以此為基礎(chǔ)，就可以推動仿真技術(shù)的發(fā)展。因此，我們可以清楚地了解到，不斷地擴大計算機仿真技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，才能夠?qū)⑵鋺?yīng)用效果擴大，讓其擁有更為廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻

[1]賀秀玲,姜運芳,施艷.計算機仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合探究[J].煤炭技術(shù),2013,07:224-225.

[2]徐庚保,曾蓮芝.計算機仿真系統(tǒng)述評[J].計算機仿真,2012,04:1-5.

[3]高輝.計算機實驗的仿真技術(shù)探析[J].長春教育學院學報，2012,06:130-131.

作者：胡命杰 單位：廣州航海學院