關(guān)于計算機的模擬技術(shù)及其應用

　　計算機模擬技術(shù)作為計算機技術(shù)的重要組成部分，隨著(zhù)計算機技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛的應用，其應用范圍也在不斷的擴展。下面是YJBYS小編為大家搜索整理的關(guān)于計算機的模擬技術(shù)及其應用，歡迎參考閱讀，希望對大家有所幫助!想了解更多相關(guān)信息請持續關(guān)注我們應屆畢業(yè)生培訓網(wǎng)!

　　在計算機模擬技術(shù)產(chǎn)生之前，人們主要采用人工的辦法對一些對象進(jìn)行模擬。而人工的模擬方法往往存在很多的缺點(diǎn)，如數據量小、參數修改困難、靈活性差、成本高、周期性長(cháng)，并且模擬的效果也不是很理想。而且有些現象，對于人工無(wú)法模擬是無(wú)法實(shí)現和達到的。然而計算機模擬技術(shù)可以使模擬變得更加方便便捷、靈活，可控制性變得更強，并且對哪些人工模擬無(wú)法模擬的對象也可以很好的進(jìn)行模擬。

　　一、計算機模擬技術(shù)

　　1.基本原理

　　算機模擬是一種針對具體對象的模擬過(guò)稱(chēng)，根據不同的對象，模擬方法也個(gè)不相同，但是其中確有一定的規律可循。計算機模擬的一般步驟是：

　　第一，針對對模擬對象建立模型，建立的模型可分為是物理模型、數學(xué)模型或其他特定模型。模型的建立的好壞直接影響最終的效果，因此是計算機模擬中最為重要的步驟。

　　第二，依據模型編寫(xiě)相應計算程序，或者借助計算機模擬軟件來(lái)實(shí)現對模型的具體的實(shí)現，生成可視化的效果，計算我們需要的數據。

　　第三，運算和數據分析處理過(guò)程，即在計算機上運行程序，得到并分析運行結果，并與所要模擬的對象進(jìn)行比，檢測是否達到了預期的效果。

　　2.基本方法

　　計算機模擬方法根據是否建立模型可以分為兩大類(lèi)：直接模擬法和模型模擬法。

　　直接模擬法：不依賴(lài)具體的模型，主要是通過(guò)計算機程序將具體模擬現象的發(fā)生過(guò)程進(jìn)行直觀(guān)再現。如在計算機用動(dòng)畫(huà)的形式直觀(guān)的模擬網(wǎng)絡(luò )中兩臺計算機相互通信的不同階段過(guò)程過(guò)程。這中直接模擬法是計算機模擬中最簡(jiǎn)單的模擬方法。

　　模型模擬法，這種方法是依靠具體的數學(xué)或物理模型，并通過(guò)對模型進(jìn)行編程來(lái)實(shí)現模擬。它有空可以細分為以下兩種種方法：(1)確定的方法：該方法對模擬對象建立確定的模型，使得模擬出的結果也是確定的，并嚴格遵尋事先建立的模型。(2)隨機的方法：該方法也被稱(chēng)為蒙特卡羅(Monte Carlo)[1]法。蒙特卡羅法的基本思想是：當要求解的問(wèn)題是某事件出現的概率或者期望值時(shí)，它可以通過(guò)“試驗”的方法，得到該事件出現的概率或平均值，并用它作為求解問(wèn)題的解。

　　二、計算機模擬技術(shù)的應用

　　1.工業(yè)應用

　　隨著(zhù)工業(yè)信息化的發(fā)展，計算機模擬技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應用，具體應用領(lǐng)域包括航空航天[2]、交通運輸、通訊控制、工業(yè)控制、機械制造等諸多方面。計算機模擬是以計算機硬件和相應的軟件為基礎，以現代控制理論和相似原理為方法，借助相應系統模型對真實(shí)的或假設的系統進(jìn)行模擬解析，從而指導生產(chǎn)實(shí)踐，控制產(chǎn)品的生產(chǎn)與制造過(guò)稱(chēng)提高生產(chǎn)產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。如在機械加工過(guò)程，利用計算機模擬技術(shù)，有助于發(fā)現其機理，為提高機械加工性能提供理論支持。如在工業(yè)控制領(lǐng)域，采用計算機模擬技術(shù)，可以對生產(chǎn)過(guò)程實(shí)行動(dòng)態(tài)監控，有助于中改進(jìn)現實(shí)的流水線(xiàn)，縮短生產(chǎn)時(shí)間，提高經(jīng)濟效益。

　　2.軍事應用

　　在軍事演習中，直接使用先進(jìn)武器進(jìn)行演練，不但具有很大的危險性，而且相應的費用也非常昂貴。采用計算機模擬技術(shù)在可以很好解決這些問(wèn)題，它在軍事上的運用主要有以下幾個(gè)方面：(1)模擬先進(jìn)武器的作戰性能，如模擬導彈的飛行軌跡，計算其精確性。(2)虛擬現實(shí)技術(shù)[3]，虛擬現實(shí)技術(shù)利用計算機模擬一種現實(shí)的環(huán)境，并通過(guò)多種傳感設備使用戶(hù)“投入”到該環(huán)境中，使用戶(hù)與該環(huán)境進(jìn)行自然交互。采用虛擬現實(shí)技術(shù)在很大程度上解決真實(shí)作戰訓練危險和演練環(huán)境限制的問(wèn)題。

　　3.經(jīng)濟學(xué)應用

　　在當今社會(huì )中，經(jīng)濟運行具有不可預測性。利用計算機模擬技術(shù)，依據基本的經(jīng)濟學(xué)原理，對經(jīng)濟運行進(jìn)行模擬，可以有效的控制經(jīng)濟運行。計算機模擬在經(jīng)濟學(xué)中的作用表現在：(1)能對復雜的內部交互作用的經(jīng)濟系統進(jìn)行研究和實(shí)驗。(2)能模擬各種不同方案，觀(guān)察這些方案對系統的結構和行為的不同影響。(3)能反映變量間的相互關(guān)系，確定哪些變量更加重要，以及它如何影響其他變量和整個(gè)系統。(4)能研究不同時(shí)期的動(dòng)態(tài)聯(lián)系，反映系統隨時(shí)間的變化規律。

　　三、存在的問(wèn)題

　　計算機模擬技術(shù)目前在各個(gè)領(lǐng)域都得到的廣泛的應用，技術(shù)得到了很大的提高，但也面臨著(zhù)不少問(wèn)題。

　　(1)模型建立較難：對某些物理過(guò)程想要建立合理的模型困難較大，并且模型建立以后相應的修改也很困難。

　　(2)沒(méi)有通用的規律：計算機模擬是針對對象的過(guò)程，模擬的問(wèn)題可能千差萬(wàn)別，具體模擬的方法間并沒(méi)有通用的規律。

　　(3)存在局限性：計算機模擬過(guò)程和實(shí)際的過(guò)程還是有一定的差異，很可能會(huì )遺漏掉最優(yōu)方案，運用范圍只限于能考察的情況，規模很大時(shí)，較難取得模擬細節。

　　(4)模擬系統的評價(jià)困難：模擬只是是對現實(shí)系統的某一層次的抽象屬性的模仿，模擬仿真是有層次的，既針對所要處理的客觀(guān)題，又針對處理者的需求層次，所以很難評價(jià)一個(gè)模擬系統的優(yōu)劣。

　　總之，隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機模擬技術(shù)的應用范圍不斷的擴大，已經(jīng)成為科學(xué)研究中繼理論方法、試驗方法之后的第三種研究方法[4]。計算機模擬技術(shù)成為當今研究的一個(gè)熱點(diǎn)，它不僅可以模擬簡(jiǎn)單直觀(guān)的現象，還可以對一些復雜隨機的現象進(jìn)行模擬，更好的指導幫助人們在實(shí)際的工作。并且隨著(zhù)信息化工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，計算機模擬技術(shù)也將在各個(gè)領(lǐng)域起到越來(lái)越重要的作用。

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