計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；土木工程；應(yīng)用

計(jì)算機(jī)的廣泛使用是人類智力發(fā)展道路上的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，正是因?yàn)橛?jì)算機(jī)的引入，使得人類能夠重新認(rèn)識(shí)世界，從而更好地改造世界。隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件的不斷升級(jí)，計(jì)算機(jī)本身的技能得到了很大提高。土木工程中那些大型復(fù)雜的設(shè)計(jì)，常常要進(jìn)行大量的計(jì)算，將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到土木工程設(shè)計(jì)中，一方面能夠節(jié)省不必要的人力與時(shí)間，另一方面能夠提高運(yùn)算效率與計(jì)算精度。

1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

CAD技術(shù)即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制圖技術(shù)，指利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為輔助工具協(xié)助工程設(shè)計(jì)建立、修正、分析和優(yōu)化的過(guò)程。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐應(yīng)用，CAD技術(shù)表現(xiàn)出來(lái)的操作快捷簡(jiǎn)單、存儲(chǔ)方便等優(yōu)勢(shì)已成為土木工程設(shè)計(jì)中不可缺少的重要技術(shù)。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)指的是設(shè)計(jì)人員通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入工程設(shè)計(jì)資料，隨后計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)編制程序，輸出優(yōu)化后的設(shè)計(jì)方案與產(chǎn)品的過(guò)程圖。第一臺(tái)具有繪圖系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)產(chǎn)生于二十世紀(jì)五十年代的美國(guó)，此時(shí)的計(jì)算機(jī)僅有簡(jiǎn)單的繪圖輸出功能用于工程設(shè)計(jì)。六十年代初期產(chǎn)生了CAD曲面技術(shù)，六十年代中期出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)繪圖設(shè)備，知道二十世紀(jì)七十年代才形成了完整的CAD技術(shù)，隨后出現(xiàn)的光柵掃描顯示器、手動(dòng)游標(biāo)和圖形輸入板等多樣化的圖形輸入設(shè)備，更加促進(jìn)了CAD技術(shù)的快速發(fā)展。八十年代出現(xiàn)的威力強(qiáng)大的微處理器與存儲(chǔ)器，使得CAD技術(shù)深受中小企業(yè)的喜愛(ài)。

從20世紀(jì)八十年代至今，CAD技術(shù)先后經(jīng)歷了標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化等多個(gè)發(fā)展過(guò)程。并且先后推出了多種標(biāo)準(zhǔn)的圖形接口軟件與圖形制作功能，這些都為CAD技術(shù)的推廣、軟件的移植與數(shù)據(jù)的共享產(chǎn)生了較大的促進(jìn)影響；在系統(tǒng)方面也打破了傳統(tǒng)的單一模式而轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ苋娴木C合系統(tǒng)設(shè)置，例如一些計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造集成系統(tǒng)的相繼出現(xiàn)等；CAD在其發(fā)展過(guò)程中還利用到了固化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及并行處理能技術(shù)，使得輔助軟件的作用得到的極大的提升；人工智能與專家系統(tǒng)技術(shù)逐漸被引入至現(xiàn)在的CAD應(yīng)用中，智能CAD技術(shù)也在短暫的發(fā)展中得到了迅速的應(yīng)用，大大提升了CAD系統(tǒng)的問(wèn)題解決性能，引導(dǎo)其發(fā)展方向向著自動(dòng)化轉(zhuǎn)變。CAD技術(shù)在土木工程中的迅速普及，在土木工程方面解決了越來(lái)越多的工程分析難題，改變了傳統(tǒng)的工作方式，實(shí)現(xiàn)了許多以往人工或者建模方法所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，同時(shí)提高了工作質(zhì)量與效率，降低了多種工作的重復(fù)率。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在材料檢測(cè)中的應(yīng)用

將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到建筑材料質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)，不但能夠保證建筑產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，而且有助于提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑材料質(zhì)量檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用，又有新的用于實(shí)驗(yàn)管理與報(bào)表打印兩種計(jì)算機(jī)軟件逐漸得到應(yīng)用。

3 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)系統(tǒng)

對(duì)于現(xiàn)在工程結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其破壞因素主要有洪水、地震、臺(tái)風(fēng)以及火災(zāi)等，面對(duì)這些小概率事件，大荷載參數(shù)下的工程結(jié)構(gòu)難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)則能夠模擬工程構(gòu)筑物在上述荷載作用下倒塌的整個(gè)過(guò)程，進(jìn)而探究工程結(jié)構(gòu)存在的不安全因素，由此提高工程結(jié)構(gòu)的可靠性。

3.1 計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)在土木工程教學(xué)中的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)驗(yàn)作為土木工程專業(yè)學(xué)生的必修課程，運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)也能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的預(yù)期效果。若采用計(jì)算機(jī)模式仿真技術(shù)，制造出模擬實(shí)驗(yàn)的環(huán)境，當(dāng)學(xué)生輸入構(gòu)建數(shù)據(jù)之后，便可以通過(guò)屏幕觀察構(gòu)件的全部過(guò)程與其內(nèi)外部發(fā)生的變化，同時(shí)能夠激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，通過(guò)操作計(jì)算機(jī)進(jìn)行破壞與修復(fù)工作。

3.2 計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

工程結(jié)構(gòu)在不同外加荷載的作用下產(chǎn)生的反應(yīng)是很多工程師研究的課題，為了研究工程在特殊結(jié)構(gòu)形式與荷載材料特性非常復(fù)雜時(shí)的性能，工程師們常常采用實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，但是當(dāng)遇到結(jié)構(gòu)參數(shù)改變時(shí)，這種進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試的方法就要受到場(chǎng)地與設(shè)備的限制。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，這種模擬實(shí)驗(yàn)就更容易進(jìn)行了。結(jié)構(gòu)工程中，還可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行事故反演來(lái)尋找事故出現(xiàn)的原因，例如核電站、高壩等大型結(jié)構(gòu)工程，若發(fā)生事故必然帶來(lái)?yè)p失，又不能采用真實(shí)的模式實(shí)驗(yàn)來(lái)尋求事故原因，而利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)則可以進(jìn)行事故反演，最終分析事故發(fā)生的原因。

3.3 計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

巖石多半是處于地下的，常常難以觀察，利用現(xiàn)行的幾筍雞仿真技術(shù)則能夠?qū)r石的內(nèi)部過(guò)程展現(xiàn)出來(lái)，具有相當(dāng)大的實(shí)用價(jià)值。如美國(guó)的斯坦福大學(xué)研制出的河口三江洲泥沙沉積模擬軟件，在給定河口的條件下，便能夠顯現(xiàn)出不同大小泥沙的沉積區(qū)域和對(duì)應(yīng)的厚度，這種技術(shù)在城市港口設(shè)計(jì)和河道疏通方面都有重要的指導(dǎo)意義。

[參考文獻(xiàn)]

第2篇：計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：軋鋼工藝；計(jì)算機(jī)仿真；設(shè)備優(yōu)化

隨著近年來(lái)我國(guó)鋼鐵產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，軋鋼作為鋼鐵生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于鋼材制品的品類、質(zhì)量起到了舉足輕重的作用。在現(xiàn)有產(chǎn)能基礎(chǔ)的情況下，有效提升生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品多樣性關(guān)乎企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。在不增加設(shè)備投資的情況下，采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在現(xiàn)有機(jī)組敏捷生產(chǎn)出更多不同鋼種、規(guī)格的產(chǎn)品符合符合鋼鐵企業(yè)的發(fā)展需求。

1軋鋼工藝及設(shè)備的發(fā)展

軋鋼是通過(guò)改變鋼坯形狀的壓力加工過(guò)程，一方面為了得到所需的鋼制品形狀，另一方面為了改善鋼制品內(nèi)部特性。冷軋和熱軋是根據(jù)軋制溫度不同而劃分的，縱軋，橫軋和斜軋是根據(jù)不同的軋制時(shí)軋件與軋輥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而劃分的。一般軋制和特殊軋制是根據(jù)軋制的成型特點(diǎn)劃分的。近些年，軋鋼工藝也在不斷改進(jìn)和升級(jí)，主要是受軋鋼工藝發(fā)展的影響。我國(guó)在軋鋼工藝方面的重大進(jìn)展包括：1）鑄軋一體化，由于連續(xù)、高效、可控的軋制工藝，以及計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)的容易應(yīng)用，以軋制為特征的連續(xù)軋制技術(shù)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)仍將是鋼鐵行業(yè)鋼材成形的主流技術(shù)，但軋制工藝前后的連接技術(shù)將取得巨大進(jìn)步。由于連鑄的發(fā)展，初軋工序已經(jīng)被逐步淘汰了。生產(chǎn)的薄帶連鑄技術(shù)是直接冷軋，使連鑄和熱軋過(guò)程集成。鑄軋一體化將優(yōu)化了整個(gè)軋制過(guò)程。2）靈活的軋制過(guò)程，應(yīng)用程序的壓力寬度調(diào)整技術(shù)和形狀控制技術(shù)在熱帶鋼軋制，實(shí)現(xiàn)自由安排軋制板的寬度。粗糙和介質(zhì)軋制技術(shù)的應(yīng)用在桿和線生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了自由軋制。冷彎焊管機(jī)器也可以實(shí)現(xiàn)自由規(guī)范生產(chǎn)。這些新技術(shù)使軋制過(guò)程靈活。3）軋鋼技術(shù)進(jìn)步的主得益于信息技術(shù)的應(yīng)用。高新技術(shù)包括形狀自動(dòng)控制，自由安排，精度高、多參數(shù)在線綜合測(cè)試在內(nèi)，這些高新技術(shù)的應(yīng)用可以優(yōu)化軋鋼生產(chǎn)。軋機(jī)最早由計(jì)算機(jī)模型控制，后來(lái)轉(zhuǎn)變成人工智能控制。這些改變也是因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)的發(fā)展具有優(yōu)化生產(chǎn)周期，減少庫(kù)存和降低成本的優(yōu)點(diǎn)。

2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r分析

計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)主要是一個(gè)全面的技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的成就建立模擬系統(tǒng)模型，并對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)在特定的實(shí)驗(yàn)條件。被廣泛應(yīng)用在分析、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、評(píng)價(jià)已經(jīng)培訓(xùn)系統(tǒng)中，因其具有運(yùn)行高效安全，且不受環(huán)境條件影響，可以改變時(shí)間比例尺的特點(diǎn)。自1980年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，仿真技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代的計(jì)算機(jī)模擬和仿真應(yīng)用軟件。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的實(shí)用價(jià)值是增加，它已廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面，如儀器、虛擬制造、電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模擬訓(xùn)練等。從90年代以來(lái)，基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，建立了一批高水平、大規(guī)模的環(huán)內(nèi)硬件仿真系統(tǒng)，如射頻制導(dǎo)導(dǎo)彈環(huán)內(nèi)硬件仿真系統(tǒng)、紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈環(huán)內(nèi)硬件仿真系統(tǒng)、戰(zhàn)斗機(jī)工程飛行模擬器、戰(zhàn)斗機(jī)環(huán)內(nèi)硬件仿真系統(tǒng)、驅(qū)逐艦環(huán)內(nèi)硬件仿真系統(tǒng)等，發(fā)揮了重要作用。綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真已經(jīng)成為一種不可或缺的手段，控制系統(tǒng)的分析、研究和設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)模擬的意義在于它的應(yīng)用。仿真技術(shù)的應(yīng)用可以降低控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本，提高安全實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，調(diào)試和培訓(xùn)，帶來(lái)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用于工程和非工程。目前，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、交通運(yùn)輸、船舶工程、經(jīng)濟(jì)管理、工程建設(shè)、軍事仿真、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。

3計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在軋鋼工藝的實(shí)際應(yīng)用探究

3.1計(jì)算機(jī)仿真軟件

計(jì)算機(jī)仿真軟件主要為了提高兩方面能力，一是解決問(wèn)題的能力，二是面向用于模塊，添加功能描述和模式實(shí)驗(yàn)。通過(guò)仿真軟件，用戶使用不同的技術(shù)水平可以用他們的語(yǔ)言來(lái)表達(dá)不同程度的問(wèn)題，與計(jì)算機(jī)方便地交流，并完成建模和仿真實(shí)驗(yàn)。仿真軟件分為模擬語(yǔ)言，模擬方案和仿真軟件系統(tǒng)。仿真語(yǔ)言是最廣泛使用的仿真軟件。仿真軟件包是一種用于仿真特殊應(yīng)用領(lǐng)域的程序系統(tǒng)。軟件設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)通用程序段劃分為通用子程序模塊，并設(shè)計(jì)一個(gè)主程序模塊調(diào)用子程序模塊。仿真研究人員可以使用這個(gè)程序包，而無(wú)需繁重的編程工作。這些計(jì)算機(jī)仿真軟件重要環(huán)節(jié)是仿真建模，仿真建模是建立被仿真對(duì)象的相似物或其結(jié)構(gòu)形式。它可以是物理模型或數(shù)學(xué)模型，好的模型為后續(xù)仿真提供了良好的基礎(chǔ)。

3.2計(jì)算機(jī)仿真在軋鋼工藝中的實(shí)際應(yīng)用

軋鋼工業(yè)的不斷發(fā)展，大量的系統(tǒng)和項(xiàng)目涉及有一定的復(fù)雜性和特殊性。為提高生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以快速發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的規(guī)則和機(jī)制，并提供有效的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)改善產(chǎn)品的性能指標(biāo)。小圓鋼冷卻床的運(yùn)動(dòng)是非常不同于普通圓鋼軋制領(lǐng)域。因此，有必要研究冷卻床的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。根據(jù)建立的運(yùn)動(dòng)模型結(jié)構(gòu)，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真驗(yàn)證測(cè)試，使用理想的冷卻床可以生產(chǎn)出目前最小尺寸的圓鋼。本研究涉及的冷床是一種逐步旋轉(zhuǎn)式冷卻床。它具有兩種齒板，即V形齒板和U形齒基。彼此移動(dòng)，原理是以一種方式移動(dòng)并同時(shí)繞另一根軸旋轉(zhuǎn)。鑒于存在問(wèn)題的基本結(jié)構(gòu)，模擬器還必須能夠從科學(xué)理論的另一個(gè)角度進(jìn)行深入分析，如果是直徑較小的扁鋼，則很可能與模擬器不兼容。V形齒的第二個(gè)尖端，第二個(gè)V形齒的西壁相互接觸，這是拼圖的組成部分，它們都屬于冷卻床旋轉(zhuǎn)的突破極限，原因之一是旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致快速冷卻失敗。在碰撞過(guò)程中第二的v型齒小圓鋼或軸，u型牙齒會(huì)向下移動(dòng)，繼續(xù)前進(jìn)，而v型牙將新聞向下和向后移動(dòng)。這實(shí)際上是必要的條件。首先，根據(jù)針對(duì)嚴(yán)重磨損和詳細(xì)規(guī)格的模型實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)相同類型的工字鋼進(jìn)行建模和仿真，并在正常條件下對(duì)其進(jìn)行分析。從實(shí)際情況出發(fā)，從仿真模擬數(shù)據(jù)的計(jì)算和性能可以看出，在冷卻床下小圓鋼運(yùn)動(dòng)相對(duì)不穩(wěn)定的快速冷卻效果非常好，并進(jìn)行了數(shù)字仿真，冷卻床和機(jī)芯可以被穩(wěn)定地冷卻，產(chǎn)生了良好的效果，但可控性相對(duì)較差。

3.3計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)節(jié)能的應(yīng)用

加熱爐屬于熱軋生產(chǎn)重要能耗設(shè)施，其功能是加熱軋件到規(guī)程軋制溫度，采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，對(duì)加熱爐、軋件進(jìn)行建模，在計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)中對(duì)加熱爐各類參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，針對(duì)不同的軋制產(chǎn)品，生產(chǎn)節(jié)奏，來(lái)料狀態(tài)優(yōu)化加熱爐工藝參數(shù)，大幅優(yōu)化加熱爐空耗與軋制節(jié)奏關(guān)系，可較大幅度降低加熱爐煤氣消耗，通過(guò)仿真結(jié)果分析，采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，動(dòng)態(tài)優(yōu)化加熱爐各類燃燒參數(shù)，在定制化生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生了明顯的效果，通常可降低20%左右的能耗，同時(shí)增加了余熱回收。同時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)輔助人工進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)培訓(xùn)，利用軟件進(jìn)行加熱爐各類工況運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整，在操作的過(guò)程中，控制方式和顯示變量可以任意選擇，連續(xù)和不連續(xù)的干擾因素可以設(shè)置，可以進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)操作調(diào)整顯示各種參數(shù)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)變化特征在操作的過(guò)程中調(diào)整。尤其是針對(duì)一些小概率且容易產(chǎn)生較大事故的狀況，極少在實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)，采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)模擬此類異常，評(píng)測(cè)操作人員技能掌握且不會(huì)發(fā)生問(wèn)題，起到了較好的作用，是從事加熱爐操作人員較好的輔助培訓(xùn)工具。

4結(jié)語(yǔ)

第3篇：計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)范文

[關(guān)鍵字]計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)；系統(tǒng)分析方法；港口工程；設(shè)計(jì)

1.模擬技術(shù)綜述

模擬技術(shù)也被稱為仿真技術(shù)，按照傳統(tǒng)意義上來(lái)講模擬技術(shù)主要包括兩類：離散型模擬、連續(xù)型模擬。而以下所討論的主要是離散型模擬，近些年來(lái)，模擬技術(shù)應(yīng)用到的領(lǐng)域主要有：商業(yè)、交通運(yùn)輸、工業(yè)、軍事等一些領(lǐng)域，被用于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析以及預(yù)測(cè)和診斷評(píng)估等諸多方面。因?yàn)槟M技術(shù)通常較研究的領(lǐng)域的“系統(tǒng)”方面，因此，通常比較復(fù)雜，因?yàn)闃?gòu)成其的元素較多而且之間的關(guān)系也很復(fù)雜，它具有不可試驗(yàn)性和隨機(jī)性等特特點(diǎn)。在具體的系統(tǒng)研究模擬技術(shù)的時(shí)候主要包括以下幾個(gè)步驟：

1.1對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析

對(duì)構(gòu)成系統(tǒng)中的每一個(gè)部件中的元素進(jìn)行數(shù)學(xué)規(guī)律上的系統(tǒng)規(guī)則定量化以及描述。

1.2模型構(gòu)造

對(duì)系統(tǒng)分析后的結(jié)果來(lái)進(jìn)行概念的模型構(gòu)造，利用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言把它轉(zhuǎn)變?yōu)榉抡婺M模型。

1.3模擬實(shí)驗(yàn)

一般情況下，仿真模擬模型都需要經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)來(lái)最終得出問(wèn)題的最佳答案。但是可以結(jié)合最小綜合成本的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，然而，當(dāng)計(jì)算成本有變化的時(shí)候還可以借助直接考察系統(tǒng)的運(yùn)行效果來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的比較。

在建立模擬模型的時(shí)候所需要的輔助軟件包括，簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言有：SIMAN、GPSS等等；用復(fù)雜編程的高級(jí)語(yǔ)言如：VB、VC等；無(wú)需編程可視化的建模技術(shù)主要有Arena等。模擬技術(shù)從表現(xiàn)形式上可以分為動(dòng)畫(huà)模擬和數(shù)值模擬兩種。其中，動(dòng)畫(huà)模擬又可以分為三維、二維動(dòng)畫(huà)，它和普通的動(dòng)畫(huà)軟件效果不同，它的顯示畫(huà)面也是由仿真模擬驅(qū)動(dòng)來(lái)完成的，隨著系統(tǒng)中的各個(gè)構(gòu)成單元的變化而發(fā)生變化的，可以形成動(dòng)畫(huà)的效果。

2.計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在港口碼頭工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1碼頭裝卸系統(tǒng)模擬技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展

上個(gè)世紀(jì)80年代末期，中交第一個(gè)航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司的前身——交通部第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院承擔(dān)了對(duì)秦皇島港媒碼頭二期工程的設(shè)計(jì)任務(wù)，對(duì)當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)是我國(guó)最大的一個(gè)引進(jìn)外資建設(shè)的港口碼頭工程，因?yàn)楫?dāng)時(shí)我國(guó)處在剛剛改革開(kāi)放的時(shí)候，針對(duì)港口工程設(shè)計(jì)方面還不是很了解，這其中就有計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的應(yīng)用。因此，南開(kāi)大學(xué)和交通部第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院以及中國(guó)科學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所進(jìn)行合作來(lái)進(jìn)行相關(guān)研究，并且在1992年開(kāi)發(fā)出了“煤炭出口碼頭模擬模型”，成功的應(yīng)用在了秦皇島港媒碼頭的三期工程的設(shè)計(jì)當(dāng)中。

另外，在交通部第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院承擔(dān)的國(guó)內(nèi)的一些主要集裝箱和散貨碼頭工程的設(shè)計(jì)中都廣泛的應(yīng)用了計(jì)算機(jī)仿真模擬系統(tǒng)，所以，以下是針對(duì)黃驊港煤碼頭的三期工程為例子，介紹計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)在煤炭出口設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用。

2.2黃驊港煤碼頭工程的應(yīng)用實(shí)例

因?yàn)樵诃h(huán)境保護(hù)方面黃驊港煤碼頭的要求比較高，因此選用筒倉(cāng)來(lái)代替露天的堆場(chǎng)是首選的方案之一。因?yàn)槲覈?guó)在港煤碼頭所采用的筒倉(cāng)都是以大規(guī)模的群為先例，筒倉(cāng)群的合理運(yùn)用是有待進(jìn)步的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題之一。此外，因?yàn)榭紤]到碼頭裝船船體的利用率就會(huì)降低，因此設(shè)計(jì)人員就對(duì)煤碼頭的四期建設(shè)提出了采取棧橋碼頭兩頭靠船的設(shè)計(jì)方案，并且在碼頭上配備四臺(tái)旋轉(zhuǎn)式的裝船機(jī)器。

2.2.1筒倉(cāng)的合理規(guī)模

在黃驊港碼頭三期工程布置方案的設(shè)計(jì)條件下，通過(guò)對(duì)筒倉(cāng)和碼頭的裝卸工藝系統(tǒng)的仿真模擬，該仿真模擬模型主要包括卸車、裝船以及堆廠等三個(gè)子系統(tǒng)，它涉及到泊位的數(shù)量、等級(jí)以及品種的比例、煤炭運(yùn)量和到船型的比例、配煤的要求、數(shù)量、裝卸設(shè)備的數(shù)量、類車編組、完好的額定能力和效率，以及對(duì)船和車到港所需要的隨機(jī)分布函數(shù)等一系列的因素。

為了能夠合理的運(yùn)用筒倉(cāng)，分別針對(duì)每線進(jìn)行設(shè)計(jì)筒倉(cāng)的情況，分為五組進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。方案中的筒倉(cāng)倉(cāng)容分別為：84、96、108、120以及132萬(wàn)t，當(dāng)筒倉(cāng)達(dá)到一定大的規(guī)模以后，筒倉(cāng)倉(cāng)容的主要變化量是考卸車系統(tǒng)的作業(yè)影響來(lái)決定的。不同規(guī)模的倉(cāng)容在進(jìn)行卸車的時(shí)候列車平均等候時(shí)間和在港排隊(duì)的長(zhǎng)度，詳見(jiàn)圖1。

我們從圖1中的模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果看來(lái)，隨著筒倉(cāng)倉(cāng)總倉(cāng)容的不斷增加；列車在港的平均排隊(duì)長(zhǎng)度和平均等候時(shí)間都相應(yīng)的減少。根據(jù)仿真模擬的試驗(yàn)來(lái)看，當(dāng)總倉(cāng)容為84萬(wàn)t的時(shí)候列車的評(píng)價(jià)在港時(shí)間為3.25h／列，很顯然，如果進(jìn)一步對(duì)倉(cāng)容進(jìn)行減少的話，將會(huì)對(duì)卸車系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)不利的影響；而當(dāng)總倉(cāng)容超過(guò)108萬(wàn)t的時(shí)候，列車在港的排隊(duì)等候時(shí)間和排隊(duì)長(zhǎng)度的趨勢(shì)將會(huì)變得平緩，對(duì)卸車系統(tǒng)的影響也相應(yīng)的減少了。因此，考慮到筒倉(cāng)建設(shè)的費(fèi)用較高和在管理的過(guò)程中會(huì)提高水平等，建設(shè)總倉(cāng)容為96萬(wàn)t33個(gè)筒倉(cāng)的設(shè)計(jì)方案比較合理。

雖說(shuō)模擬技術(shù)在我國(guó)的港口工程設(shè)計(jì)中有一定的應(yīng)用，但是還是不是很廣泛。針對(duì)國(guó)內(nèi)的一些碼頭裝卸系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在大宗散貨類的碼頭中應(yīng)用比較廣泛。

而對(duì)于集裝箱碼頭來(lái)說(shuō)，多臺(tái)裝卸橋進(jìn)行同時(shí)作業(yè)，堆場(chǎng)作業(yè)往往需要在水平的位置上非配多點(diǎn)的特點(diǎn)。集裝箱船要按照一定的順序來(lái)將集裝箱抵達(dá)到目的港來(lái)重新堆放。由此可見(jiàn)，集裝箱集港的時(shí)間和裝卸船的順序不一致，為了避免出現(xiàn)倒箱，碼頭堆場(chǎng)的分配是涉及諸多因素的復(fù)雜的一個(gè)過(guò)程。就目前的國(guó)內(nèi)集裝箱碼頭的裝卸系統(tǒng)模擬模型來(lái)說(shuō)，過(guò)程比較簡(jiǎn)化，涉及到的堆場(chǎng)作業(yè)以及車流組織的模擬結(jié)果很難反映出實(shí)際的情況。建議對(duì)集裝箱碼頭的現(xiàn)場(chǎng)資料調(diào)研分析進(jìn)行加強(qiáng)，并且抽象的歸納出符合實(shí)際的概念模型。

第4篇：計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；仿真技術(shù)；結(jié)合探究

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）13-0253-03

Abstract： with the continuous development of social economy and science and technology， computer simulation technology become in recent years to compare one of the commonly used types of computer. Computer simulation technology in the simulation of the effect of do the effect is more accurate， more real， so is the recognition of the application of the broad masses of the people. Signal as the computer simulation technology in an important way and an abstract expression of the concept， the simulation technology is convert the sight can be seen the true image of these invisible abstract things. Information processing as an important part of computer and in simulation technology is is a significant part of computer information processing is closely linked. So， the computer simulation technology and information processing technology are interrelated， interdependent relationship.

Key words： computer； simulation technology； combination of inquiry

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)中用到的最廣泛的的技術(shù)之一，發(fā)展的速度極為快速，適用人群眾多，無(wú)論是生活還是工作，滲透到各個(gè)方面。作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種方式，它的工作原理是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，加以模擬仿真，達(dá)到仿真的再現(xiàn)，將抽象的看不見(jiàn)的形象通過(guò)仿真展現(xiàn)出來(lái)。目前由于這項(xiàng)技術(shù)具有精確的仿真效果，受到各行各業(yè)的青睞，在各個(gè)領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。對(duì)于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的研究，一直是計(jì)算機(jī)技術(shù)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要的話題和工作。對(duì)于信息技術(shù)而言，也與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)具有緊密的聯(lián)系，也是計(jì)算機(jī)發(fā)展領(lǐng)域的一個(gè)重要的方面。信息化依靠仿真技術(shù)得到抽象化的轉(zhuǎn)化，進(jìn)行有關(guān)的信息處理的工作。

1 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

1.1 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的含義

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是運(yùn)用相關(guān)的信息進(jìn)行軟件處理工作，可以對(duì)音頻、視頻及圖片等方面進(jìn)行整理，把現(xiàn)實(shí)中的各種事物模擬成計(jì)算機(jī)仿真的形式，再通過(guò)各種信息媒介進(jìn)行傳達(dá)給觀眾。在觀看某個(gè)事物時(shí)候，如果利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)觀看，可以有多種視覺(jué)的角度進(jìn)行觀賞，并且可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行任意的觀察，營(yíng)造一種實(shí)與虛結(jié)合的視覺(jué)效果。對(duì)于讓人們可以多方面的進(jìn)行交流信息具有重大的意義和作用。

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)有兩點(diǎn)重要的意義。第一，計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)是與一些計(jì)算機(jī)工程的進(jìn)行緊密聯(lián)系的，缺一不可。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)于系統(tǒng)的工程的開(kāi)發(fā)，起到了至關(guān)重要的作用。第二，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是一種重要的商業(yè)分析信息的工具，在公司的運(yùn)行中，可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)節(jié)約各種投資的成本，降低投資的風(fēng)險(xiǎn)等工作，為企業(yè)的發(fā)展具有預(yù)算和分析的作用。

1.2 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于社會(huì)生活中的各個(gè)領(lǐng)域，涉及到工作和生活的方方面面，推動(dòng)了不同的行業(yè)的方展方向，為工作帶來(lái)了新的發(fā)展動(dòng)力和源泉。對(duì)于計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)的應(yīng)用主要是用于以下的幾個(gè)領(lǐng)域。

1.2.1 在教育界的應(yīng)用

最近幾年，由于教育的不斷改革，逐漸的對(duì)學(xué)生的實(shí)操能力越來(lái)越重視，所以對(duì)于學(xué)生的實(shí)際操練的水平就可以用計(jì)算機(jī)的模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行考核工作。計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)是一種新型的考核項(xiàng)目，利用現(xiàn)代信息技術(shù)的各方面元素把教學(xué)的內(nèi)容和指導(dǎo)實(shí)踐等合理有效的整合成一個(gè)有機(jī)體，建立起一個(gè)實(shí)操平臺(tái)，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)踐能力的水平。

這項(xiàng)模擬實(shí)驗(yàn)方式的出臺(tái)，活躍了原本閉塞的學(xué)習(xí)氛圍，把理論與實(shí)踐充分的結(jié)合了起來(lái)，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際操練的能力，對(duì)所學(xué)習(xí)的理論內(nèi)容能夠進(jìn)一步的加深理解和記憶。培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)發(fā)展。

1.2.2 在運(yùn)輸界的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代化科技的發(fā)展，交通運(yùn)輸工具早已普及到城市及小鎮(zhèn)的各個(gè)街道。由于車輛的不斷增加，交通事故也就常有發(fā)生，現(xiàn)在而言，交通方面的安全隱患一直是出于事故發(fā)生的主要問(wèn)題。在運(yùn)輸?shù)南到y(tǒng)中，避免不了三個(gè)方面的因素，主體是人，客體是車和路。所以，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用，可以作為分析交通安全的現(xiàn)代化先進(jìn)的方式。工作原理就是，建立起一個(gè)模擬形式的交通路段，在這個(gè)交通路段中系統(tǒng)的研究發(fā)生事故的原因，并通過(guò)對(duì)交通事故的分析對(duì)交通的安全方面做出評(píng)價(jià)和探究。

交通的安全仿真系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是它的最核心的部分。作為該系統(tǒng)的仿真技術(shù)，用于交通的安全的仿真技術(shù)系統(tǒng)是與其他的一般的仿真數(shù)據(jù)存在一定的區(qū)別的。在對(duì)一個(gè)區(qū)域的交通安全進(jìn)行評(píng)估的時(shí)候，交通安全仿真系統(tǒng)必須運(yùn)用精確的數(shù)法和事故率法進(jìn)行評(píng)價(jià)，而且還必須考慮到人們的各種思想和行為方面的因素等。對(duì)于進(jìn)行摸模擬的交通路段，交通工具的選擇就可以做任意的選擇，環(huán)境設(shè)置也沒(méi)有固定的要求，盡量把環(huán)境設(shè)置的真實(shí)化。再以一個(gè)旁觀者的角度來(lái)對(duì)交通事故進(jìn)行分析與探討，通過(guò)進(jìn)行系統(tǒng)的分析得出交通路段的精確的安全評(píng)估結(jié)果，并為安全事故提供出一個(gè)合理的解決方法。

1.2.3 在制造界的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造行業(yè)方面也具有較為廣泛的應(yīng)用。比如，將這一技術(shù)運(yùn)用于汽車制造業(yè)，可以為投資進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，解決成本大、難度高的相關(guān)問(wèn)題。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在對(duì)進(jìn)氣管內(nèi)氣體的流動(dòng)的模擬工作的時(shí)候，就可以把發(fā)動(dòng)機(jī)工作的整個(gè)過(guò)程呈現(xiàn)出來(lái)，能夠進(jìn)行較較直觀的描述。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在汽車流場(chǎng)上的應(yīng)用，可以模擬出氣流的分離的整個(gè)狀態(tài)，將抽象的形式表達(dá)出來(lái)，建立起了一個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)模型。如果遇到汽車碰撞的狀況，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以通過(guò)一些相關(guān)的數(shù)據(jù)建立碰撞的數(shù)學(xué)模型。

1.2.4 在通信業(yè)中的應(yīng)用

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)式的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能夠適用于通信系統(tǒng)的多端的要求。通信系統(tǒng)的仿真技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代的通信的手段的重要應(yīng)用方式。比如說(shuō)，可以做對(duì)通信系統(tǒng)的規(guī)劃工作，以及測(cè)試它的性能等方面。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)于通信系統(tǒng)的不同的模塊具有精確的分析性能的作用。

在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議教學(xué)中，很難運(yùn)用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)來(lái)分析它的復(fù)雜性。在協(xié)議設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中間，通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的代碼可以把它設(shè)計(jì)成為可以得以實(shí)現(xiàn)的代碼。所以，在信息的學(xué)科教學(xué)中，仿真技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的復(fù)雜性問(wèn)題的解決中也有相當(dāng)重要的作用。這項(xiàng)技術(shù)可以做到對(duì)一些信息學(xué)科進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行合理有的評(píng)估工作。另外，如果運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)也能夠避開(kāi)由于不恰當(dāng)?shù)姆治鲈斐傻呐袛嘧璧K。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)建模工作，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的精確確認(rèn)，就能夠迅速的把模擬的系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中展現(xiàn)出來(lái)。所以根據(jù)這項(xiàng)仿真技術(shù)的應(yīng)用，可以把教學(xué)中的相關(guān)評(píng)估工作進(jìn)行改進(jìn)處理。同時(shí)為了考察網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)募皶r(shí)性和應(yīng)用的效率，要構(gòu)建起相關(guān)的通信網(wǎng)絡(luò)。所以，通過(guò)以上可以看出計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真具有至關(guān)重要的分析和進(jìn)行評(píng)估的作用和意義。

2 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的類型

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛的運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。在對(duì)技術(shù)上的分析，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)主要有兩種類別。一種是OOS，它是一種面向?qū)ο蟮挠?jì)算機(jī)仿真技術(shù)，運(yùn)用操作目標(biāo)的對(duì)象，把系統(tǒng)的功能和對(duì)象充分的運(yùn)用起來(lái)，再通過(guò)與對(duì)象間的信息進(jìn)行傳送工作。另一種是DIS，它是一種分布式的計(jì)算機(jī)交互的仿真技術(shù)，它主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)方面的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備之間的相互連接，形成一個(gè)虛擬的仿真環(huán)境。

3 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的技術(shù)分析

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，它的主要核心技術(shù)就是計(jì)算機(jī)平臺(tái)的一種虛擬模擬技術(shù)，包括了建模的思想，數(shù)字化的基礎(chǔ)，以及對(duì)圖像的處理技術(shù)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)由于它的仿真技術(shù)做到極其逼真，所以這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用的領(lǐng)域也是極廣泛的，具有極強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)條件能夠把顯示仿真的效果做到最好。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式有幾個(gè)步驟：

3.1 建立數(shù)據(jù)模型

建立起數(shù)據(jù)模型，是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)建立的前提工作。對(duì)于其的建立方式會(huì)有兩種不同的方法，一般可以運(yùn)用演繹法或者歸納法?；蛘邇煞N方法結(jié)合起來(lái)一起運(yùn)用也能達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)模型的建立。在分析法中，第一步工作是把數(shù)字化模擬的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將數(shù)據(jù)模型建立是以實(shí)際情況為前提的。建立模型的工作中，先做數(shù)據(jù)分析的工作，充分的對(duì)數(shù)據(jù)做好分析工作，然后再進(jìn)行仿真的準(zhǔn)備。

3.2 實(shí)現(xiàn)仿真模型

在數(shù)據(jù)模型建立完畢后，就要對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行程序化的處理工作。在這一工作過(guò)程中，要運(yùn)用很多的編程語(yǔ)言來(lái)完成。把它模型化是一個(gè)重要而有些難度的工作，必須經(jīng)過(guò)對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后做程序化的管理，最終才能實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)模型的建立。

3.3 仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

通過(guò)建立好數(shù)據(jù)模型，和實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)模型的仿真，接下來(lái)的工作就是驗(yàn)證仿真實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證的工作中，是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證工作，進(jìn)而得到相關(guān)的仿真結(jié)果。

4 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展

社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷革新與進(jìn)步，使計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)也要根據(jù)時(shí)代的需求進(jìn)行不斷的完善發(fā)展，適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展步伐，與時(shí)俱進(jìn)，才能夠在未來(lái)的市場(chǎng)應(yīng)用中能夠持續(xù)穩(wěn)步的發(fā)展。

4.1 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)會(huì)與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系交融

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)現(xiàn)在雖被廣泛的運(yùn)用在了各個(gè)領(lǐng)域，但是目前開(kāi)發(fā)出來(lái)的絕大多數(shù)都還不能夠交融或者轉(zhuǎn)移，要實(shí)現(xiàn)共享的局面還達(dá)不到要求，具有一定的困難性。對(duì)于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的高成本的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，這還是一個(gè)急需解決的問(wèn)題，關(guān)鍵之處就是將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)一步的擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)化的層面。這項(xiàng)工作在未來(lái)的發(fā)展中必將會(huì)有更為廣闊的運(yùn)用前景，首先一點(diǎn)就是可以避開(kāi)又一次的投資，另外，可以在這項(xiàng)工作進(jìn)程中獲得一些共享資費(fèi)。所以，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化具有重要的意義。

4.2 虛擬制造技術(shù)

該領(lǐng)域是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展的又一廣闊前景。虛擬制造技術(shù)的各項(xiàng)工作的完成，要依托計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用，比過(guò)程之中的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，產(chǎn)品出廠和企業(yè)的管理工作等等，都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用使其正常運(yùn)營(yíng)。另外，虛擬制造已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)制造的多維度的進(jìn)行預(yù)測(cè)工作，制造技術(shù)不再單一。

4.3 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

該技術(shù)是在軟件模擬的實(shí)驗(yàn)下進(jìn)行的一項(xiàng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)。作為一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)，運(yùn)用較經(jīng)濟(jì)，安全可靠，并且還可以實(shí)現(xiàn)多次的實(shí)驗(yàn)。仿真技術(shù)在現(xiàn)代的很多實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中都有所應(yīng)用，是對(duì)系統(tǒng)分析并進(jìn)行涉及的重要方式。

5 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合的分析

對(duì)于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在不同的層面上進(jìn)行分析以后確切的認(rèn)識(shí)到，之所以這項(xiàng)技術(shù)能夠被廣泛的運(yùn)用到生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域，就是因?yàn)樗哂袠O強(qiáng)的使用價(jià)值。在對(duì)新的處理方面當(dāng)然也會(huì)有更大的運(yùn)用意義。在對(duì)光的信息的處理上，起著至關(guān)重要的作用。

作為先進(jìn)的信息技術(shù)的處理方式，光信息處理的最大的優(yōu)點(diǎn)在于容量大，速度快和具有并行的特性。計(jì)算機(jī)技術(shù)中的處理二維碼圖像信息的技術(shù)，光的信息處理可以對(duì)信息的增強(qiáng)處或者一些特別的特征方面進(jìn)行識(shí)別都有很重要的影響作用?，F(xiàn)在，有很多的計(jì)算機(jī)軟件都對(duì)信息的處理技術(shù)具有深刻的研究和發(fā)展。

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)信息的處理方法還有對(duì)軟件的信息處理。例如，matlab軟件是科學(xué)計(jì)算機(jī)軟件的一種，對(duì)于信息的處理也具有極強(qiáng)的靈活性，處理的方式涉及到矩陣的運(yùn)算和信息處理的很多方面。運(yùn)用此項(xiàng)信息處理是先利用軟件輸入進(jìn)信息進(jìn)行的仿真模擬，最后進(jìn)行可視化信息處理工作。這項(xiàng)軟件輸入快速，運(yùn)算很安全，而且具有方便的處理信息的優(yōu)點(diǎn)。

將計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)與光信息處理技術(shù)結(jié)合起來(lái)，仿真技術(shù)的功能也會(huì)更加的進(jìn)步與發(fā)展。通過(guò)將仿真技術(shù)和信息處理技術(shù)的結(jié)合，能夠作為一項(xiàng)很好的信息處理方法。把抽象的信息具體的展現(xiàn)出來(lái)，使其實(shí)現(xiàn)可視化，對(duì)于信息的處理的精確性能夠有更高層次的提升。所以，基于此原因，要做好計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理的結(jié)合運(yùn)用工作。

因此，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為靈活性較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也主要是對(duì)信息進(jìn)行處理工作。把計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合起來(lái)，可以有效的提高信息處理的精確性和工作的效率。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)通過(guò)圖像技術(shù)或者數(shù)學(xué)建模思想，進(jìn)行虛擬的轉(zhuǎn)換，將現(xiàn)實(shí)世界利用圖像的形式表現(xiàn)出來(lái)，具有可觀，并可以把抽象的信息具體化，再進(jìn)行高效率的處理工作，能夠適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)中高效率快節(jié)奏的環(huán)境。

6 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展道路上，必將隨著時(shí)代的進(jìn)步步伐不斷的完善自己科學(xué)化的發(fā)展。作為目前應(yīng)用最為廣泛的計(jì)算機(jī)技術(shù)，在數(shù)字計(jì)算或是信號(hào)通信方面都都有他的獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值。仿真技術(shù)中，它將虛擬的抽象世界還原成可視的現(xiàn)實(shí)世界。而對(duì)于信息處理，它另一方面來(lái)說(shuō)又被大量的植入進(jìn)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)中。所以，將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理合理的結(jié)合起來(lái)，就具有極強(qiáng)的發(fā)展空間，同時(shí)有更廣闊的研究?jī)r(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 唐穎.蠟印圖案的數(shù)字仿真及噴墨印花[D].江南大學(xué)，2011.

第5篇：計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)范文

被動(dòng)安全主要是指汽車在不可避免的情況下所發(fā)生的交通事故，能夠在事故發(fā)生時(shí)保護(hù)車內(nèi)的駕駛?cè)藛T以及其他人員的安全，或者將傷害降低到最小，此時(shí)，就需要反復(fù)的進(jìn)行計(jì)算機(jī)試驗(yàn)研究才能將損害降低最低，達(dá)到最大的優(yōu)化利益。由于這種試驗(yàn)相對(duì)成本較高，所以不能經(jīng)常性的做實(shí)車碰撞試驗(yàn)，只能根據(jù)計(jì)算機(jī)的方式進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)試驗(yàn)到一定階段的時(shí)候才能進(jìn)行實(shí)車碰撞試驗(yàn)，這在很大程度上就降低了成本。實(shí)車碰撞結(jié)果產(chǎn)生的問(wèn)題，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行安全設(shè)計(jì)改良與革新，最終將導(dǎo)致研發(fā)周期的延長(zhǎng)。為此，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在汽車被動(dòng)安全中是十分重要的。

2基于MATLAB/Simulink的仿真分析

MATLAB/Simulink是對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的一個(gè)軟件包，也可以稱之為一體化仿真環(huán)境。它支持線性和非線性系統(tǒng)、連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)、離散時(shí)間系統(tǒng)及連續(xù)和離散混合系統(tǒng)，而且系統(tǒng)可以是多進(jìn)程的。在MATLAB/Simulink環(huán)境下，系統(tǒng)模型可以根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)搭建，調(diào)整方便，結(jié)果輸出直觀。Advisor不僅可以對(duì)傳統(tǒng)汽車(包括輕型車和重型車)進(jìn)行仿真，而且對(duì)電動(dòng)汽車(包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車)也可以進(jìn)行仿真分析，可以預(yù)測(cè)多種循環(huán)工況下的車輛性能、能量消耗、排放、控制策略實(shí)施情況以及零部件的效率。

3硬件在環(huán)仿真分析

硬件在環(huán)仿真，最初應(yīng)用在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴的系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和測(cè)試上，是將被仿真系統(tǒng)的一部分用數(shù)學(xué)模型描述，并把它轉(zhuǎn)化為仿真計(jì)算模型，其他部分以實(shí)物(或物理模型)方式引入仿真回路，可以對(duì)虛擬運(yùn)行環(huán)境中的設(shè)備進(jìn)行逼真的模擬，其特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性。這種定義比較早的“半實(shí)物仿真”定義更準(zhǔn)確。通常硬件在環(huán)仿真的輸入和輸出是連續(xù)的或模擬的，在這種情況下，連續(xù)的輸入必須使用A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字的形式。這種仿真可以充分發(fā)揮物理仿真和數(shù)學(xué)仿真的優(yōu)越性，避免各自缺點(diǎn)。硬件在環(huán)仿真環(huán)境實(shí)現(xiàn)了物理硬件和軟件模型的互換，從而可以在原型車不存在的情況下進(jìn)行部件或整車的仿真，也可以對(duì)潛在的部件及其組合方案進(jìn)行評(píng)價(jià)、篩選，直到確定最優(yōu)方案。功能強(qiáng)大的高逼真度HIL實(shí)時(shí)仿真不僅可以縮短開(kāi)發(fā)周期，加快了產(chǎn)品上市速度，而且由于測(cè)試期間無(wú)需使用實(shí)際硬件而降低了設(shè)備成本以及相關(guān)的維護(hù)成本。HIL仿真最顯著的優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行模擬，而不會(huì)產(chǎn)生實(shí)際危險(xiǎn)。

4虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是二十世紀(jì)八十年代末開(kāi)始新型的一種實(shí)用技術(shù)，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行視聽(tīng)覺(jué)融為一體的，在某種特定環(huán)境下，進(jìn)行的一種虛擬環(huán)境試驗(yàn)，這種試驗(yàn)就如同親臨現(xiàn)場(chǎng)般一樣真實(shí)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，這種技術(shù)不斷地被應(yīng)用于汽車工程建設(shè)之中，并推動(dòng)了汽車工程建設(shè)的發(fā)展。利用虛擬技術(shù)可以將汽車進(jìn)行數(shù)字化，然后將其模擬的環(huán)境結(jié)合起來(lái)，用真實(shí)的駕駛員進(jìn)行一種仿真模擬駕駛，駕駛員可以真實(shí)感受到汽車的振動(dòng)，噪音等就如同在現(xiàn)實(shí)生活中一樣，同時(shí)，可以進(jìn)行各種危險(xiǎn)技術(shù)的模擬實(shí)驗(yàn)，所有這一系列的數(shù)據(jù)參數(shù)以及結(jié)果都將在虛擬技術(shù)中得以體現(xiàn)，這樣不僅僅實(shí)現(xiàn)了虛擬技術(shù)的現(xiàn)代化，更加節(jié)省了投資，可以反復(fù)的使用，測(cè)試，并不存在任何的風(fēng)險(xiǎn)。

5高層體系結(jié)構(gòu)技術(shù)

高層體系結(jié)構(gòu)技術(shù)是美國(guó)在1995年提出來(lái)的一種構(gòu)件計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的建模技術(shù)，最顯著的特征就是可以通過(guò)應(yīng)用層將與環(huán)境分離，最大限度的利用新技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)功能，該系統(tǒng)也有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，這種技術(shù)在汽車工程中得到了廣泛的使用，隨著不斷變化發(fā)展與完善，并逐漸應(yīng)用于航空航天等事業(yè)。無(wú)人駕駛飛機(jī)就是在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。這種虛擬訓(xùn)練與交通工程仿真技術(shù)不斷的結(jié)合，并越來(lái)越完善。

6結(jié)束語(yǔ)

第6篇：計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)范文

關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)模擬 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 開(kāi)放性

從21世紀(jì)人才需要來(lái)看，要重視學(xué)生“知識(shí)、能力、素質(zhì)”的全面培養(yǎng)，尤其要重視學(xué)生創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新能力和技能的訓(xùn)練與培養(yǎng)。高校實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)、培養(yǎng)人才的重要基地，尤其是在醫(yī)學(xué)類院校，也是學(xué)校開(kāi)展教學(xué)、科研、生產(chǎn)實(shí)踐三結(jié)合的重要場(chǎng)所。實(shí)驗(yàn)室的工作水平是反映一所學(xué)校教學(xué)水平、科研水平和管理水平的一個(gè)重要標(biāo)志［1］。

幾年來(lái)，我校機(jī)能學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)把計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、規(guī)模地應(yīng)用到本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，取得了很好的效果。這是我校在新形勢(shì)下深化教學(xué)改革、優(yōu)化資源配置、體現(xiàn)學(xué)科特色、進(jìn)一步提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體水平和教學(xué)質(zhì)量，為迎接新一輪本科教學(xué)水平評(píng)估的一項(xiàng)新的舉措。

1.計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要地位和優(yōu)點(diǎn)

掌握一定量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法是醫(yī)學(xué)研究的主要手段，也是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)課的一個(gè)主要目的。

計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的其中重要組成元素，它結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，有機(jī)地將計(jì)算機(jī)信號(hào)采集、分析和圖像處理技術(shù)適時(shí)地應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果顯示等過(guò)程中，通過(guò)菜單顯示、人機(jī)對(duì)話、主控機(jī)（教師機(jī)）和終端（學(xué)生機(jī)）互動(dòng)，以及運(yùn)用多媒體教學(xué)軟件，使學(xué)生在一種新奇、直觀、仿真的教學(xué)氛圍中輕松地進(jìn)行虛擬有趣的實(shí)驗(yàn)。其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為覆蓋面寬、利用率高、幾乎覆蓋校內(nèi)所有的本科專業(yè)，融科學(xué)性、互動(dòng)性和趣味性為一體，配置合理、有良好的視聽(tīng)效果，既可替代驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，又可將難度較大的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果客觀地演示出來(lái)，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，有利于他們進(jìn)一步實(shí)踐，提高實(shí)驗(yàn)的成功率，同時(shí)對(duì)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的效果還能進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。而計(jì)算機(jī)的模擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的模擬效果。實(shí)驗(yàn)者在計(jì)算機(jī)上對(duì)模擬的動(dòng)物進(jìn)行手術(shù)，可以反復(fù)練習(xí)，節(jié)省人力、物力、財(cái)力，使學(xué)生熟練掌握實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，保證了模型的穩(wěn)定性、直觀性，同時(shí)給定相同的實(shí)驗(yàn)條件，實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全相同。實(shí)驗(yàn)者個(gè)人也可以充分發(fā)揮自己的想象力，在給定的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜕细淖儗?shí)驗(yàn)條件做出不同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成深層次探討疾病機(jī)理的目的。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中建立的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境使實(shí)驗(yàn)者可以像在真實(shí)的環(huán)境中一樣運(yùn)用各種虛擬實(shí)驗(yàn)器械和設(shè)備，對(duì)“實(shí)驗(yàn)動(dòng)物或標(biāo)本”進(jìn)行虛擬操作，完成各種預(yù)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，起到學(xué)習(xí)訓(xùn)練的作用。該系統(tǒng)由于不受試驗(yàn)動(dòng)物、試劑的制約，特別適用于開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生在預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)或拓展訓(xùn)練時(shí)采用虛擬實(shí)驗(yàn)比實(shí)時(shí)實(shí)驗(yàn)有更大的優(yōu)越性。模擬實(shí)驗(yàn)在教學(xué)方法和手段上開(kāi)辟了一個(gè)新的領(lǐng)域。

歸納起來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)室有以下一些優(yōu)點(diǎn)：（1）節(jié)約機(jī)能實(shí)驗(yàn)室費(fèi)用；（2）提高機(jī)能實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放性；（3）拓展機(jī)能實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；（4）突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，使得?shí)驗(yàn)不再受時(shí)間、空間、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)器材等的限制，使得實(shí)驗(yàn)更加方便；（5）突出實(shí)驗(yàn)的自主性，學(xué)生可以根據(jù)自我需求選擇實(shí)驗(yàn)，也可以為學(xué)生定制實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主導(dǎo)地位；（6）是真實(shí)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；（7）充分利用網(wǎng)絡(luò)信息資源。

2.我校計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建

2.1硬件部分：服務(wù)器配置：CPU PIII800、內(nèi)存1G、SCSI硬盤(pán)；學(xué)生機(jī)WindowsXP：CPU PIII800、內(nèi)存1G；教師機(jī)WindowsXP：CPU PIII800、內(nèi)存1G、Modem硬盤(pán)；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：100M快速以太網(wǎng)。

2.2軟件部分：使用聯(lián)想集團(tuán)開(kāi)發(fā)的傳奇軟件，主要執(zhí)行電子教室功能（教師演示，教師講評(píng)，視頻廣播，個(gè)別輔導(dǎo)，屏幕查看，多屏查看，等等）這里更多適合在模擬實(shí)驗(yàn)室使用的是它的特殊功能。如：邀請(qǐng)學(xué)生，遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)，退出學(xué)生機(jī)，鎖定教師機(jī)，等等。還安裝了一些醫(yī)學(xué)軟件，如生理學(xué)教學(xué)軟件，提供幾十個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，有生理實(shí)驗(yàn)、病生病理實(shí)驗(yàn)、藥理實(shí)驗(yàn)，等等。學(xué)生再仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，可查看實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸?、?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)視頻、模擬實(shí)戰(zhàn)。

2.3模擬實(shí)驗(yàn)室詳情：模擬實(shí)驗(yàn)室是基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)，它分為模擬實(shí)驗(yàn)室學(xué)生服務(wù)端和模擬實(shí)驗(yàn)室管理服務(wù)端。它的主要優(yōu)勢(shì)在于用戶無(wú)需安裝客戶端軟件，只使用Internet Explore瀏覽器就可以使用模擬實(shí)驗(yàn)室。

整個(gè)系統(tǒng)包括模擬實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖片、實(shí)驗(yàn)視頻、處理因素）數(shù)據(jù)庫(kù)、仿真環(huán)境界面和網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)等部分組成。模擬實(shí)驗(yàn)室采用瀏覽器/服務(wù)器（B/S）一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

學(xué)生服務(wù)端：①實(shí)驗(yàn)儀器介紹：在實(shí)驗(yàn)儀器介紹中，學(xué)生通過(guò)目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)查看實(shí)驗(yàn)相關(guān)器材，了解實(shí)驗(yàn)器材用途和使用說(shuō)明。

②基本手術(shù)操作：在實(shí)驗(yàn)手術(shù)操作中，學(xué)生通過(guò)目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)觀看手術(shù)操作過(guò)程，了解手術(shù)操作要領(lǐng)，一方面通過(guò)實(shí)驗(yàn)手術(shù)操作視頻體現(xiàn)手術(shù)操作，另一方面通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作視頻體現(xiàn)手術(shù)操作注意事項(xiàng)。

③模擬實(shí)驗(yàn)：仿真實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)提供幾十個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，有生理實(shí)驗(yàn)、病生病理實(shí)驗(yàn)、藥理實(shí)驗(yàn)，等等。學(xué)生在仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，可查看實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑?、?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)視頻、仿真實(shí)戰(zhàn)。

2.4模擬實(shí)戰(zhàn)操作：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目模擬實(shí)戰(zhàn)操作可在計(jì)算機(jī)環(huán)境中練習(xí)實(shí)驗(yàn)儀器組裝、模擬手術(shù)過(guò)程、模擬作用因素、模擬生物信號(hào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)模擬實(shí)戰(zhàn)操作,提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的熟練程度和實(shí)驗(yàn)成功率，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。

管理服務(wù)端：為了提高教學(xué)質(zhì)量，改進(jìn)考試方法，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，由計(jì)算機(jī)逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工出卷，規(guī)范出卷程序，使出卷工作更科學(xué)化，不僅提高了工作效率，而且可杜絕傳統(tǒng)手工出卷存在的以下弊端。該系統(tǒng)由教師根據(jù)教學(xué)資料錄入試題，并對(duì)其按章、按題型進(jìn)行分類，待需要考試時(shí)，設(shè)定一定的條件，系統(tǒng)就自動(dòng)從題庫(kù)中選取試題并生成試卷。該系統(tǒng)成卷模式分為“自動(dòng)成卷”（由系統(tǒng)根據(jù)條件隨機(jī)選題）和“手工組卷”（教師自己選擇題目）兩種，成卷后為Word格式文檔。

3.加強(qiáng)我校計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放性

建立開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力、探索和完善理論知識(shí)的需要,是學(xué)生自創(chuàng)能力提高和增強(qiáng)自信心不可或缺的場(chǎng)所，更是提高和培養(yǎng)學(xué)生科研水平的重要基地。實(shí)驗(yàn)室不能為他們開(kāi)放，對(duì)高校大學(xué)生是一項(xiàng)培養(yǎng)引導(dǎo)的失誤,更阻礙了學(xué)生掌握理論以外的實(shí)際操作能力的提高［2］。我校計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室由于種種原因，目前一直處于僅服務(wù)于教學(xué)，沒(méi)有對(duì)學(xué)生開(kāi)放，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室只局限于上課時(shí)間，其他時(shí)間沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自學(xué)，失去培養(yǎng)自己獨(dú)立實(shí)踐能力的機(jī)會(huì)。全天候開(kāi)放虛擬實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)入模擬實(shí)驗(yàn)實(shí)自己動(dòng)手組織實(shí)驗(yàn)，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)，整理和總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力，逐步向以“學(xué)生為中心”的自主個(gè)性發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室不僅要對(duì)內(nèi)開(kāi)放，而且應(yīng)該對(duì)社會(huì)開(kāi)放,對(duì)廣大科研人員開(kāi)放。

4.模擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)上存在的一些問(wèn)題

在醫(yī)學(xué)類院校開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)課，結(jié)合學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況來(lái)看，確實(shí)對(duì)學(xué)生在實(shí)際動(dòng)手能力上面是很大的提高，尤其是在一些比較復(fù)雜的機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)。如蟾蜍心輸出量的影響因素實(shí)驗(yàn)中，主動(dòng)脈和后腔靜脈比較難找，尤其是后腔動(dòng)脈插管難度很大，但是通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生就對(duì)這塊內(nèi)容了然于胸，大大提高實(shí)驗(yàn)的成功率；實(shí)驗(yàn)成功也使學(xué)生對(duì)書(shū)本理論知識(shí)有更進(jìn)一步掌握。但是現(xiàn)在模擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)也還存在一些不足之處，一般是一次開(kāi)展兩個(gè)或兩個(gè)以上實(shí)驗(yàn)，先在模擬實(shí)驗(yàn)室上，然后在實(shí)驗(yàn)課中讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。這樣一來(lái)，如果模擬實(shí)驗(yàn)課和實(shí)驗(yàn)課相差時(shí)間很長(zhǎng)，學(xué)生就容易忘記一些比較難的實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)。因此在安排實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候要盡量考慮到模擬實(shí)驗(yàn)課與實(shí)際動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)課之間相隔時(shí)間不宜太長(zhǎng)。

提高模擬實(shí)驗(yàn)室的利用率。開(kāi)學(xué)的前四周，模擬課安排的比較多而且比較集中。目前生理學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)K用得較多，病理生理學(xué)和藥理學(xué)模塊還沒(méi)真正使用起來(lái)。因此，要盡可能地提高模擬實(shí)驗(yàn)室的利用率，減少資源閑置。全天候開(kāi)放模擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)入模擬實(shí)驗(yàn)室自己動(dòng)手組織實(shí)驗(yàn)，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)［4］。為學(xué)生創(chuàng)造寬松的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，擴(kuò)大開(kāi)放范圍、開(kāi)放時(shí)間、開(kāi)放內(nèi)容和開(kāi)放覆蓋面，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中由被動(dòng)變主動(dòng)，由“要我做實(shí)驗(yàn)”變?yōu)椤拔乙鰧?shí)驗(yàn)”［3］。

5.結(jié)語(yǔ)

我校計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室的建立，可以很好地解決硬件設(shè)備跟不上實(shí)驗(yàn)的要求、學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間不夠用等問(wèn)題，對(duì)于提高學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力具有非常重要的意義。但在具體應(yīng)用中還要注意處理好“模擬試驗(yàn)”和“實(shí)物實(shí)驗(yàn)”的關(guān)系，不能一味地強(qiáng)調(diào)模擬實(shí)驗(yàn)，要“虛實(shí)結(jié)合”，既相互補(bǔ)充又各有側(cè)重。這樣才能取得很好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。同時(shí)，在模擬實(shí)驗(yàn)中要注意培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、一絲不茍的科學(xué)實(shí)驗(yàn)作風(fēng)。

我校計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室是在充分吸收目前國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)院校同類實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施良好，設(shè)備先進(jìn)、功能齊備、性能亦較為優(yōu)越。實(shí)驗(yàn)室剛投入使用即引起同學(xué)們的極大興趣。

計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室作為中央與地方共建高?；A(chǔ)課實(shí)驗(yàn)室和安徽省高?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)室示范中心建設(shè)項(xiàng)目得到國(guó)家和地方教育行政部門(mén)的重點(diǎn)資助并始終得到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)校各部門(mén)的關(guān)注和大力支持。模擬實(shí)驗(yàn)室的使用凸現(xiàn)我校整體實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平進(jìn)一步提升并完全能與國(guó)內(nèi)先進(jìn)高校同類實(shí)驗(yàn)室接軌。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉平輝，郭福生，孟顯云.高校專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及管理淺談［J］.東華理工學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2004，（3）：86.

［2］唐文清，陳石山，鄧新武.新形勢(shì)下高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的現(xiàn)狀與對(duì)策［J］.衡陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2004，（3）：140.

第7篇：計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)；工程項(xiàng)目；施工管理；運(yùn)用

建筑業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到十分重要的作用，隨著國(guó)家對(duì)建筑業(yè)發(fā)展的重視，建筑業(yè)在將來(lái)具有良好的發(fā)展前景.但我國(guó)目前的建筑技術(shù)水平整體依舊還處于較低位置，其管理水平也是如此，并且存在諸多不合理的現(xiàn)象，同時(shí)經(jīng)常發(fā)生一些安全事故以及質(zhì)量事故，也存在較為嚴(yán)重的資源損耗.尤其是大型工程項(xiàng)目，其具有極其復(fù)雜的施工程序，也存在較多因素對(duì)施工的順利進(jìn)行產(chǎn)生影響，施工的環(huán)境條件也有諸多不確定性，導(dǎo)致施工難度增加，也承受更大的風(fēng)險(xiǎn).為確保施工更加順利，必須進(jìn)行施工計(jì)劃與指導(dǎo)的編制，使施工的各個(gè)環(huán)節(jié)得到指導(dǎo).工程設(shè)計(jì)文件中，施工進(jìn)度以及資源使用計(jì)劃十分重要，在工程實(shí)施的各個(gè)階段均起到十分關(guān)鍵的影響.所以，施工進(jìn)度以及資源計(jì)劃的合理安排，對(duì)參建方而言，都需要得到足夠的重視.傳統(tǒng)項(xiàng)目計(jì)劃的編制主要采用CPM和PERT，兩者的使用也存在一定的局限性.其中，后者的缺點(diǎn)在于精度缺乏保障，存在較大的誤差，不能使實(shí)際工程的要求得到滿足.對(duì)此，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的出現(xiàn)，為項(xiàng)目計(jì)劃的制定帶來(lái)了極大的幫助.在我國(guó)社會(huì)與科學(xué)不斷發(fā)展的背景下，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)同樣發(fā)展顯著，在我國(guó)工程施工管理領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用，也形成較多趨于完善的施工仿真系統(tǒng)，其中包括GIS以及CY-CLONE等.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)憑借其風(fēng)險(xiǎn)小、成本低的優(yōu)勢(shì)，其在工程項(xiàng)目施工管理中的應(yīng)用，將更好地解決實(shí)際問(wèn)題，對(duì)建筑業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義.

1計(jì)算機(jī)仿真的相關(guān)概念及基本步驟分析

1.1概念

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)建模技術(shù)，是一種新型技術(shù)，目前已經(jīng)得到較大的發(fā)展，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究中占據(jù)重要的地位.該技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，能夠有效幫助解決復(fù)雜系統(tǒng)的問(wèn)題.在計(jì)算機(jī)仿真中，計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)以及系統(tǒng)模型是其主要的三大要素.其中，系統(tǒng)指的是事物及其規(guī)律的一種總稱；系統(tǒng)模型是指關(guān)于系統(tǒng)特性及關(guān)系的描述，用于系統(tǒng)功能及部件間規(guī)律的研究.目前，系統(tǒng)模型類型更多，其中的數(shù)學(xué)模型也已經(jīng)得到更加廣泛的應(yīng)用.目前，仿真的概念也逐漸得到完善，雖然各學(xué)者對(duì)仿真的定義存在一些區(qū)別，但是根據(jù)這些定義，可對(duì)計(jì)算機(jī)仿真的定義作出以下概括：計(jì)算機(jī)仿真是針對(duì)實(shí)物進(jìn)行模擬，建立于豐富的技術(shù)理論層面，借助計(jì)算機(jī)等工具，通過(guò)系統(tǒng)模型對(duì)系統(tǒng)實(shí)施動(dòng)態(tài)研究，屬于一種新型技術(shù)，涉及較多的專業(yè)與學(xué)科，具有較強(qiáng)的綜合性.換句話說(shuō)，計(jì)算機(jī)仿真是不改變實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)構(gòu)建系統(tǒng)模型進(jìn)行系統(tǒng)性能研究及系統(tǒng)構(gòu)造的一種技術(shù).計(jì)算機(jī)仿真類型各種各樣，按照不同的分類依據(jù)可得到不同的種類劃分.例如以模型的種類為依據(jù)，可將計(jì)算機(jī)仿真分為半實(shí)物仿真、物理仿真以及數(shù)學(xué)仿真.根據(jù)仿真時(shí)鐘和實(shí)際時(shí)鐘之間的比例進(jìn)行相關(guān)劃分可得出，計(jì)算機(jī)仿真可以分為三種仿真，即超實(shí)時(shí)、亞實(shí)時(shí)以及實(shí)時(shí).若依據(jù)系統(tǒng)模型的特征進(jìn)行相關(guān)分化可得出兩種仿真，即離散系統(tǒng)以及連續(xù)系統(tǒng).

1.2基本步驟

（1）建立問(wèn)題及目標(biāo).首選需對(duì)仿真系統(tǒng)的相關(guān)處理對(duì)象進(jìn)行確認(rèn)，并且明確仿真的目標(biāo)，也就是通常所說(shuō)的促使某一問(wèn)題得到有效的解決.（2）進(jìn)行建模.仿真模型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)研究對(duì)象的抽象描述，能使研究系統(tǒng)的屬性特征得到體現(xiàn).仿真建模特點(diǎn)顯著，通常采用針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行建模以及針對(duì)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行建模的方式.（3）數(shù)據(jù)采集.若仿真模型已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行相關(guān)基本框架的建設(shè).那么其所輸入的數(shù)據(jù)必須是準(zhǔn)確無(wú)誤的，以此才能使仿真運(yùn)行中模型的數(shù)學(xué)及邏輯關(guān)系得到有效利用，從而通過(guò)計(jì)算與分析得出可信的仿真結(jié)果.而離散系統(tǒng)仿真中，數(shù)據(jù)分布通常存在某種概率，所以，實(shí)際系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)和調(diào)查的實(shí)施必不可少.（4）驗(yàn)證模型.需要驗(yàn)證仿真模型，判斷其是否具有代表性，從而確保模型能夠有效體現(xiàn)真實(shí)系統(tǒng)的特征及性能，促使仿真得到成功.（5）運(yùn)用模型，分析結(jié)果.完成模型驗(yàn)證后，接下來(lái)就是仿真模型的運(yùn)用.在運(yùn)用仿真模型的過(guò)程中，需要確保初始條件和數(shù)據(jù)輸入一致，進(jìn)行多次仿真運(yùn)行，才能通過(guò)仿真得到真實(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果.建筑工程中仿真模型的運(yùn)用，需要對(duì)某事件的概率和隨機(jī)變量的期望值進(jìn)行分析，也需要進(jìn)行敏感性分析.

2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在施工管理領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

2.1蒙特卡洛模擬（Monte-Carlo）在施工仿真中的應(yīng)用

該模式方法是根據(jù)統(tǒng)計(jì)理論，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率或者風(fēng)險(xiǎn)損失數(shù)值進(jìn)行研究和計(jì)算機(jī)計(jì)算.該方法的基本原理是使用數(shù)學(xué)模型（模擬模型）將研究對(duì)象進(jìn)行代替，在模型中盡可能將所有的影響因素包含其中.模擬模型中使用具體的概率分布來(lái)描述各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)變量的風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果和其有關(guān)的概率值.然后采用隨機(jī)的方式給出某個(gè)數(shù)值，然后根據(jù)該數(shù)值在各風(fēng)險(xiǎn)變量中的概率分布進(jìn)行取值，完成各風(fēng)險(xiǎn)變量的取值后，可以模擬模型為依據(jù)得出風(fēng)險(xiǎn)總體效果.對(duì)這一程序進(jìn)行重復(fù)，以產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)為依據(jù)，得出風(fēng)險(xiǎn)總體效果確切值.計(jì)算機(jī)仿真的概念是在20世紀(jì)40年代馮•諾依曼最先提出，而計(jì)算機(jī)仿真中最早應(yīng)用的方法就是蒙特卡洛模擬，起初該方法的應(yīng)用只能對(duì)隨機(jī)過(guò)程問(wèn)題進(jìn)行解決.現(xiàn)階段，蒙特卡洛模擬在工程施工領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，主要體現(xiàn)在對(duì)成本以及進(jìn)度的仿真方面.應(yīng)用蒙特卡洛模擬于工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中，憑此對(duì)工程進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行仿真分析，能夠通過(guò)概率計(jì)算得出合理的工程工期以及明確工作中的重點(diǎn)，有助于施工管理人員工作的進(jìn)行.而施工項(xiàng)目成本風(fēng)險(xiǎn)管理中蒙特卡洛模擬技術(shù)的應(yīng)用，則能有效分析以及空時(shí)施工項(xiàng)目成本中的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)施工成本風(fēng)險(xiǎn)分析與管控具有十分積極的作用.

2.2循環(huán)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（CYCLONE）在施工仿真中的應(yīng)用

就循環(huán)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，該技術(shù)能夠在仿真系統(tǒng)和建筑建模中體現(xiàn)價(jià)值，是最先專門(mén)為建筑施工仿真而研發(fā)的仿真系統(tǒng).其有效結(jié)合多項(xiàng)理論與技術(shù)，包括排隊(duì)理論、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)以及計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)模擬，可對(duì)各施工組織的工期和費(fèi)用進(jìn)行計(jì)算，也能對(duì)各項(xiàng)資源的利用率進(jìn)行計(jì)算.CYCLONE模型的組成元素主要包括流水單元、節(jié)點(diǎn)以及矢線.其中，流水單元也就是模型中能夠流動(dòng)的部分，包括各方面的資源，例如人力、物力、財(cái)力以及控制信息等；矢線則表示的是各節(jié)點(diǎn)之間存在的關(guān)聯(lián)以及流水單元的相關(guān)位置走向；節(jié)點(diǎn)通常可以劃分為五種節(jié)點(diǎn)：第一種是一般節(jié)點(diǎn).其主要表示非限制性工作和其主動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)流水單元經(jīng)過(guò)此節(jié)點(diǎn)時(shí)能夠稍作的停留，但工作仍然是在進(jìn)行中.第二種是復(fù)合節(jié)點(diǎn).表示工作的開(kāi)始受控，只有確保所有要求得到滿足后才能開(kāi)始工作，所以，復(fù)合節(jié)點(diǎn)往往處于排隊(duì)節(jié)點(diǎn)之后，而兩者又同屬于活動(dòng)節(jié)點(diǎn).第三種是控制節(jié)點(diǎn).能夠?qū)α魉畣卧獙?shí)行監(jiān)測(cè)以及控制.第四是排隊(duì)節(jié)點(diǎn).該節(jié)點(diǎn)主要對(duì)流水單元的被動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行描述.流水單元進(jìn)入該節(jié)點(diǎn)后進(jìn)入暫停狀態(tài)，等其他排隊(duì)節(jié)點(diǎn)滿足要求后同時(shí)進(jìn)入復(fù)合節(jié)點(diǎn).排隊(duì)節(jié)點(diǎn)是流水單元等待的停留場(chǎng)所.最后是職能節(jié)點(diǎn).其功能在于合成模型中的各個(gè)流水單元，使其成為一個(gè)流水單元，并且該節(jié)點(diǎn)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算.CYCLONE具有以下優(yōu)勢(shì)，例如簡(jiǎn)單、操作方便、建模容易等，目前其應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛.有學(xué)者結(jié)合水電站導(dǎo)流隧洞循環(huán)施工的特點(diǎn)，將CYCLONE應(yīng)用于施工仿真中，取得的效果比較顯著.也有學(xué)者在土石方工程施工模擬中對(duì)循環(huán)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠得出一些對(duì)于管理人員決策而言、具有重要參考意義的參數(shù).此外，CYCLONE模擬同樣也在隧道工程施工以及高層建筑施工仿真中得到應(yīng)用，也取得一定的應(yīng)用效果.

2.3地理信息系統(tǒng)（GIS）在施工仿真中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)，即GIS，是一門(mén)新型學(xué)科技術(shù)，其介于地球科學(xué)和信息科學(xué)之間，能夠有效結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)以及地學(xué)空間數(shù)據(jù)，屬于空間信息技術(shù)的范疇.該項(xiàng)技術(shù)是對(duì)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行利用，進(jìn)行集空間數(shù)據(jù)的采集，然后對(duì)其進(jìn)行分析、操作、管理，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，且通過(guò)地理模型分析，得出各種空間及動(dòng)態(tài)地理信息.GIS使用屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)對(duì)空間數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行描述，并通過(guò)用戶標(biāo)識(shí)碼和內(nèi)部代碼連接兩者成為公共數(shù)據(jù)項(xiàng)，促使兩者相互對(duì)應(yīng).施工仿真系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)采集、管理、操作以及分析施工過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并且給出各種空間及動(dòng)態(tài)信息.因此，GIS系統(tǒng)與施工仿真系統(tǒng)能夠在多方面實(shí)現(xiàn)結(jié)合，GIS的屬性、位置雙向查詢技術(shù)以及空間處理技術(shù)等，均可在施工仿真中得到應(yīng)用.其中，天津大學(xué)對(duì)該技術(shù)的研究更為廣泛，然而目前該項(xiàng)技術(shù)僅僅在水利水電工程施工中得到一定程度上應(yīng)用.GIS技術(shù)應(yīng)用于水利水電工程施工中，主要是在水利工程的施工導(dǎo)流動(dòng)態(tài)可視化仿真中得到應(yīng)用，建立導(dǎo)流三維可視化模型并采用三維動(dòng)態(tài)演示方法，對(duì)三維動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行演示.復(fù)雜地下洞室施工仿真系統(tǒng)中GIS技術(shù)的應(yīng)用，使用可視化圖像形象地表示大壩施工具體過(guò)程，從而使工程人員能夠清楚地、及時(shí)地了解大壩施工的情況，促使施工組織水平得到有效提高.也有不少學(xué)者對(duì)施工仿真中GIS技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，例如在隧道施工的可視化仿真中應(yīng)用GIS技術(shù)，使GIS有效結(jié)合工程動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，對(duì)施工過(guò)程中進(jìn)行模擬，從而得到施工組織管理的一些數(shù)據(jù)信息.

2.4Petri網(wǎng)在施工仿真中的應(yīng)用

1962年德國(guó)CarlAdamPetrified最先提及Petri網(wǎng)，現(xiàn)階段，Petri網(wǎng)在自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造等相關(guān)仿真領(lǐng)域已經(jīng)有了較為廣泛的應(yīng)用.Petri網(wǎng)屬于一種網(wǎng)狀的信息流，其節(jié)點(diǎn)通常分為兩類，即條件、事件，基于節(jié)點(diǎn)的有向二分圖進(jìn)行token分布的添加，這些token分布能夠表示狀態(tài)信息.并且，根據(jù)引發(fā)規(guī)則改變事件驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，從而使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程得到體現(xiàn).Petri網(wǎng)憑借其具備的系統(tǒng)分析及驗(yàn)證方法，能夠有效進(jìn)行不確定性、資源共享性、并發(fā)性系統(tǒng)的分析.而建筑工程施工的復(fù)雜性，也正是在資源共享、并發(fā)性以及不確定性問(wèn)題上得到體現(xiàn)，因此，建筑工程施工系統(tǒng)仿真中Petri網(wǎng)能夠得到有效的應(yīng)用.在20世紀(jì)90年代末，Wakefield等人最先提出在模擬施工系統(tǒng)中應(yīng)用Petri網(wǎng)，改變了人們認(rèn)為Petri網(wǎng)只適用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及自動(dòng)化制造技術(shù)的觀點(diǎn)，并且完成有關(guān)仿真模型的建立.隨著時(shí)代的發(fā)展，相繼有學(xué)者將Petri網(wǎng)應(yīng)用于工程項(xiàng)目的計(jì)劃管理、攪拌站混凝土的生產(chǎn)過(guò)程的模擬、鋼結(jié)構(gòu)的施工仿真建模、公路工程的施工過(guò)程仿真、隧洞工程的施工仿真等，同時(shí)建立起相應(yīng)的模型.

2.5施工仿真中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有效應(yīng)用

20世紀(jì)末虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被提出，并且很快得到有關(guān)領(lǐng)域的關(guān)注.該項(xiàng)技術(shù)集成了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，這些技術(shù)主要有計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人體交互理論、人體工程學(xué)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中計(jì)算機(jī)占據(jù)十分重要的地位，通過(guò)計(jì)算機(jī)及有關(guān)輸出、輸入設(shè)備進(jìn)行逼真、多感官三維虛擬世界的構(gòu)建.有學(xué)者提出這樣的觀點(diǎn)：21世紀(jì)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將成為信息技術(shù)的典型.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相比于其他信息技術(shù)，其具備三維空間表現(xiàn)能力、人機(jī)交互式操作環(huán)境具有實(shí)時(shí)交互性，能給人帶來(lái)逼真的感受，使人機(jī)交互接口的研究領(lǐng)域更加廣闊，也有利于各類工程海量資料描述的形象具體化.并且，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)㈦y以觀察到的場(chǎng)景進(jìn)行有效創(chuàng)建和再現(xiàn)，促使人們更好地了解和掌握所描述對(duì)象的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律.系統(tǒng)仿真技術(shù)可以抽象的形式，客觀展示真實(shí)復(fù)雜的世界，并且展現(xiàn)客觀世界的運(yùn)動(dòng)形式，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠促使系統(tǒng)仿真模型的驗(yàn)證更加合理有效，并且能夠?qū)⒎抡娼Y(jié)果更好地進(jìn)行展示.就目前而言，在軍事、航天以及航空領(lǐng)域.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)廣泛.并且，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工程建模及仿真領(lǐng)域也將得到較好的發(fā)展.工程建模及仿真領(lǐng)域，由于工程規(guī)模較大、施工環(huán)境條件比較復(fù)雜，并且在建模及仿真過(guò)程中需要考慮全面，根據(jù)系統(tǒng)仿真的要求，選擇適用的仿真技術(shù)，動(dòng)畫(huà)演示虛擬世界的造型，并且進(jìn)行有效的交互設(shè)計(jì)，可使以上問(wèn)題得到有效的處理.

3結(jié)語(yǔ)

總而言之，建筑工程施工程序具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，其涉及到的不確定性因素也多種多樣，施工方案是否合理、資源類別及數(shù)量是否滿足要求，等等諸多因素均對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生較大的影響.如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)施工計(jì)劃編制方法，將始終無(wú)法取得令人滿意的效果.在此背景下，施工仿真技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，能夠促使這些問(wèn)題得到有效的解決.目前，我國(guó)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在工程項(xiàng)目施工管理中的應(yīng)用已經(jīng)取得較大的發(fā)展，例如蒙特卡洛模擬、循環(huán)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）、Petri網(wǎng)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等均在施工仿真中得到一定的應(yīng)用，并且取得較好的應(yīng)用成效.隨著社會(huì)的發(fā)展以及我國(guó)科技技術(shù)的提升，三維立體的可視化技術(shù)終將會(huì)實(shí)現(xiàn)，不僅能夠進(jìn)行一般仿真數(shù)據(jù)的提供，也能對(duì)施工具體過(guò)程進(jìn)行展示，從而為建筑工程項(xiàng)目施工管理提供更有效的幫助，促使我國(guó)建筑行業(yè)得到更好的發(fā)展。

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第8篇：計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工 仿真軟件 教學(xué)應(yīng)用

隨著中國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越被社會(huì)重視，職業(yè)學(xué)校的數(shù)控加工技術(shù)辦學(xué)規(guī)模也隨之?dāng)U大，學(xué)習(xí)數(shù)控加工技術(shù)的學(xué)生越來(lái)越多，但學(xué)校數(shù)控加工設(shè)備投入有限，使得人多機(jī)少的矛盾出現(xiàn)。為此，大多數(shù)學(xué)校開(kāi)始探求更好的學(xué)習(xí)模式。數(shù)控市場(chǎng)就此出現(xiàn)各類數(shù)控仿真軟件。這類利用計(jì)算機(jī)模擬仿真加工的軟件在一定程度上彌補(bǔ)了教學(xué)資源不足的現(xiàn)象，數(shù)控仿真軟件一時(shí)受到熱捧。

數(shù)控加工仿真軟件是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)及其仿真實(shí)物軟件，對(duì)零件在機(jī)床上的整個(gè)加工過(guò)程的一個(gè)模擬操作演示。筆者學(xué)校2006年也建立了數(shù)控仿真模擬實(shí)驗(yàn)室，配備了與數(shù)控實(shí)訓(xùn)車間機(jī)床操作系統(tǒng)一樣的數(shù)控仿真模擬軟件。在教學(xué)過(guò)程中，好軟件解決了數(shù)控編程與操作教學(xué)過(guò)程中的很多問(wèn)題，但也出現(xiàn)了一些新的問(wèn)題。

一、數(shù)控加工仿真軟件的優(yōu)點(diǎn)

1.降低專業(yè)設(shè)備教學(xué)成本

有了數(shù)控加工仿真軟件，學(xué)校在設(shè)備投入過(guò)程中大大降低了成本。數(shù)控機(jī)床是高精度和高生產(chǎn)效率的設(shè)備，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的價(jià)格在幾萬(wàn)甚至上百萬(wàn)，進(jìn)口的數(shù)控加工機(jī)床甚至要上千萬(wàn)。學(xué)校沒(méi)有雄厚的資金大量購(gòu)買(mǎi)，一般僅購(gòu)買(mǎi)為數(shù)不多的幾臺(tái)供學(xué)生實(shí)習(xí)用。

2.緩解設(shè)備少、學(xué)生使用率低的現(xiàn)狀

學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中，數(shù)控加工機(jī)床本應(yīng)該是一人一臺(tái)，才能保證學(xué)生的實(shí)習(xí)任務(wù)和數(shù)控加工技術(shù)的掌握，但是由于成本問(wèn)題很難做到一人一臺(tái)。而使用數(shù)控加工仿真軟件，就能很好地解決這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生可以在機(jī)房的電腦上操作數(shù)控加工仿真軟件，既有足夠時(shí)間熟悉機(jī)床的操作，又提高了學(xué)習(xí)效率。

3.能引起學(xué)生的興趣，且沒(méi)有安全隱患

由于數(shù)控加工仿真軟件是在計(jì)算機(jī)上操作，仿真加工可以動(dòng)畫(huà)模擬出實(shí)際加工零件的過(guò)程，有新鮮感，能激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。而且在計(jì)算機(jī)上操作，無(wú)須擔(dān)心由于學(xué)生的錯(cuò)誤操作，或者是錯(cuò)誤編程而引起的撞刀等安全事故的發(fā)生，消除了安全隱患。

4.教師教學(xué)效果明顯改善

在教學(xué)中應(yīng)用數(shù)控加工仿真軟件，教師可以進(jìn)行控制演示，在一臺(tái)主機(jī)上講解將要講解的內(nèi)容，并用數(shù)控加工仿真軟件操作模擬演示，讓學(xué)生能直觀地看到教學(xué)效果，學(xué)生則可以根據(jù)教師講的一筆一畫(huà)地進(jìn)行學(xué)習(xí)，有助于知識(shí)的學(xué)習(xí)和鞏固，避免了一些在實(shí)際操作過(guò)程中必須教師一一講解的問(wèn)題，給教師帶來(lái)了便捷和輕松。同時(shí)在學(xué)生模擬過(guò)程中，老師可以巡回檢查和排除操作過(guò)程中存在的問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生，提高教學(xué)效果。

二、數(shù)控加工仿真軟件的缺點(diǎn)及改進(jìn)

1.過(guò)度依賴數(shù)控加工仿真軟件，弱化實(shí)際實(shí)習(xí)

在教學(xué)過(guò)程中，由于數(shù)控加工仿真軟件教學(xué)起來(lái)方便，也有利于教師的教學(xué)管理，所以有些教師就過(guò)多重視軟件而弱化實(shí)際的實(shí)習(xí)加工。在實(shí)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生必須穿工作服、帶防護(hù)眼鏡，女生必須把頭發(fā)盤(pán)在帽子里；在加工零件過(guò)程中，必須關(guān)緊防護(hù)門(mén)等等。這些在數(shù)控加工的企業(yè)中嚴(yán)格強(qiáng)調(diào)的規(guī)范在數(shù)控加工仿真軟件中是沒(méi)法體現(xiàn)的，常常容易被忽視。為此，教師必須反復(fù)強(qiáng)調(diào)安全第一，規(guī)范正確的操作，并強(qiáng)調(diào)模擬仿真與實(shí)際加工的區(qū)別，不能完全依賴仿真軟件。教師應(yīng)該合理安排仿真訓(xùn)練和實(shí)際操作訓(xùn)練的有機(jī)結(jié)合。

2.數(shù)控加工仿真軟件不能完全顯示切削過(guò)程

仿真軟件在模擬切削加工時(shí)，不能合理地體現(xiàn)出機(jī)械加工過(guò)程中的切削三要素，無(wú)法反映刀具在實(shí)際加工過(guò)程中的實(shí)際狀態(tài)，在加工完成之后又無(wú)法顯示零件的加工表面質(zhì)量。在選擇刀具、選擇工裝夾具、切削液等等都是無(wú)法做到的，所以還要有待于改善。

3.軟件不能顯示和處理系統(tǒng)存在的相關(guān)問(wèn)題

目前，數(shù)控加工仿真軟件層出不窮，但功能還不完善，有些在模擬時(shí)會(huì)出現(xiàn)卡死、個(gè)別指令無(wú)法識(shí)別、跟實(shí)際編程有差異等等問(wèn)題，所以老師在講解過(guò)程中要把注意點(diǎn)告訴學(xué)生，以便在實(shí)踐過(guò)程中加以區(qū)別。

綜上所述，數(shù)控加工仿真軟件有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，需要數(shù)控專業(yè)教師在結(jié)合自己本校的具體情況，合理地運(yùn)用數(shù)控加工仿真軟件，揚(yáng)長(zhǎng)避短。

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[1]李海霞.VERICUT7.2數(shù)控加工仿真技術(shù)培訓(xùn)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.

第9篇：計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真；復(fù)雜系統(tǒng)；中醫(yī)學(xué)；面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)

1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)提供了適合中醫(yī)學(xué)理論的實(shí)驗(yàn)室

科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，推動(dòng)著整個(gè)人類社會(huì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使人類社會(huì)由工業(yè)社會(huì)向后工業(yè)社會(huì)——信息社會(huì)過(guò)渡。我國(guó)著名的科學(xué)家錢(qián)學(xué)森說(shuō)：“我們所設(shè)計(jì)的信息體系簡(jiǎn)直可以包括全部人類千百年來(lái)創(chuàng)造的、而且還在不斷創(chuàng)造的精神財(cái)富。而這全部精神財(cái)富可以由我們每個(gè)人隨手調(diào)用和享受。這不但是從舊的腦力勞動(dòng)中解放出來(lái)，而且是獲得一個(gè)偉大的世界，從來(lái)未有的高度文化的世界?！藢⒆兊酶鼮槁斆?，人類的前進(jìn)步伐更將加快。”這位大科學(xué)家以前所未有的高度論述了由計(jì)算機(jī)引起的這場(chǎng)技術(shù)革命。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一種嶄新的學(xué)科——仿真學(xué)誕生了，從新藥品的仿真測(cè)試到行星和星系的創(chuàng)生模型，以及計(jì)算機(jī)化培養(yǎng)皿中生長(zhǎng)的數(shù)字生命形式，這是一種新的方法，不是基于直接的觀察和實(shí)驗(yàn)，而是基于從真實(shí)空間向虛擬空間的映射。雖然這項(xiàng)工作仍處于起歩階段，但已足以讓每一顆好奇的心欣喜若狂。在這樣一個(gè)偉大的時(shí)代，古老的中醫(yī)學(xué)面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。怎樣將計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)融入中醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，是一個(gè)值得深思和大膽嘗試的問(wèn)題。值得慶幸的是，計(jì)算機(jī)仿真是建立在復(fù)雜系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上的，而中醫(yī)學(xué)理論所描述的正是這樣一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。

當(dāng)伽俐略第一次拿起望遠(yuǎn)鏡仰望太空時(shí)，他為人類創(chuàng)造了科學(xué)方法，即用實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)關(guān)于世界如何成其為世界的種種假說(shuō)。于是有了擁有試管、曲頸瓶和本生燈的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，用來(lái)探測(cè)物質(zhì)內(nèi)核的價(jià)值連城的粒子加速器，以及在任何生物實(shí)驗(yàn)室都能看到的解剖青蛙和用顯微鏡觀察植物細(xì)胞。然而，這些都是僅適用于簡(jiǎn)單系統(tǒng)中物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的實(shí)驗(yàn)室。現(xiàn)論物理學(xué)家薛定諤（ErwinSchrodinger）在《生命是什么？》一書(shū)中寫(xiě)道：“只要我們涉及活物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，我們就必須面對(duì)這樣一個(gè)事實(shí)：它是以不能還原成通常的物理學(xué)定律的方式起作用的。原因不在于某種‘新的力’或某種類似的東西支配著活的機(jī)體中的一個(gè)個(gè)原子，而是其結(jié)構(gòu)不同于任何我們已從試驗(yàn)室研究中認(rèn)識(shí)的東西。”[1]也正因如此，尤其是對(duì)于與西醫(yī)學(xué)思維方式大相徑庭的中醫(yī)學(xué)理論，實(shí)驗(yàn)室研究一直是一籌莫展，經(jīng)絡(luò)實(shí)質(zhì)的研究無(wú)功而返，各種“證”的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)令人啼笑皆非，中藥的研究幾乎與中醫(yī)理論毫不相干……中醫(yī)學(xué)所構(gòu)建的龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)難以在簡(jiǎn)單系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證，這是不難理解的。計(jì)算機(jī)仿真學(xué)的出現(xiàn)真值得每一位中醫(yī)界的同仁為此干上一杯，因?yàn)檫@一方法的出現(xiàn)能使中醫(yī)學(xué)多年的“科學(xué)夢(mèng)”成為現(xiàn)實(shí)！雖然計(jì)算機(jī)仿真學(xué)正在起步，而這對(duì)中醫(yī)學(xué)來(lái)說(shuō)卻是難得的機(jī)遇，不僅可以揭開(kāi)其古老而神秘的面紗，而且有望為中醫(yī)學(xué)打開(kāi)一扇新的大門(mén)，開(kāi)拓更為廣闊的發(fā)展空間。

而將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)運(yùn)用于中醫(yī)學(xué)，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，下面將面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)作一簡(jiǎn)要介紹。

2面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（OOP）概述

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)簡(jiǎn)稱OOP，是Object-OrientedProgramming的縮寫(xiě)。面向?qū)ο笫桥c面向過(guò)程相對(duì)而言的，傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,如C語(yǔ)言，是面向過(guò)程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，這種語(yǔ)言在20世紀(jì)80年代非常流行。隨著軟件業(yè)的發(fā)展，軟件的規(guī)模越來(lái)越大，導(dǎo)致軟件的生產(chǎn)、調(diào)試、維護(hù)越來(lái)越困難，因而發(fā)生了軟件危機(jī)。人們期待著一種效率更高，更加容易理解，更加符合人類思維習(xí)慣的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，OOP就是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的。在20世紀(jì)90年代，OOP異軍突起，成為最有希望，最有活力的程序設(shè)計(jì)方法。

①面向?qū)ο笈c面向過(guò)程的區(qū)別

計(jì)算機(jī)沒(méi)有思想，人必須明確地告訴它如何運(yùn)算，每一步做什么。站在這種計(jì)算機(jī)的角度進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，就是面向過(guò)程的方法。如：用計(jì)算機(jī)模擬一只貓捉老鼠的過(guò)程，程序員必須告訴計(jì)算機(jī)每一步貓的具體的動(dòng)作。如果用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法來(lái)做，就可以把貓作為一個(gè)獨(dú)立的對(duì)象，貓會(huì)奔跑，貓會(huì)捉老鼠，這些是它的固有屬性，被封裝在貓這個(gè)對(duì)象之中，所以，只需給出老鼠出現(xiàn)的信息，貓就會(huì)自動(dòng)去捉。與面向過(guò)程相比，面向?qū)ο蟮姆椒ǜ先说乃季S習(xí)慣。

②對(duì)象與類的概念

對(duì)象與類是面向?qū)ο蠓椒ㄖ械膬蓚€(gè)基本概念?？陀^世界中實(shí)體的抽象構(gòu)成對(duì)象，任何事物都可以作為一個(gè)對(duì)象，如一個(gè)人、一輛汽車、一個(gè)窗口、一個(gè)按鈕、一座建筑、一項(xiàng)貸款等等。對(duì)象的劃分和定義是靈活的，視需要而定。具有相同屬性和行為的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的集合成為一類。類有層次之別，類下可以有子類，類上可以有父類。如：人可分為男人和女人，男人又可以分為兒童、青年、成年、老年等等。類是對(duì)象的抽象，對(duì)象是類的實(shí)例。類的劃分也是靈活的，依需要而定。子類可以作為父類的對(duì)象看待。

③對(duì)象的特性

對(duì)象有以下基本特性：

封裝性：對(duì)象是相對(duì)獨(dú)立的單元，與之相關(guān)的數(shù)據(jù)和操作被封裝在內(nèi)部，對(duì)外是不可見(jiàn)的。對(duì)象和對(duì)象之間通過(guò)信息交換進(jìn)行聯(lián)系。如一只花貓，它是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的個(gè)體，它的機(jī)體內(nèi)包含復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而這些結(jié)構(gòu)是不可見(jiàn)的。

繼承性：每個(gè)對(duì)象都從它所屬的類中繼承共性。如一只花貓，它從貓這一類中繼承了貓的共性。

多態(tài)性：每個(gè)對(duì)象都有其特有的屬性，使之區(qū)別于其它對(duì)象。如一只具體的貓，它與其它貓是不同的，有不同色澤、脾氣、體重等。

④面向?qū)ο蠓椒梢杂孟铝蟹匠淌絹?lái)概括：

OO=Objects+Classes+Inheritance+CommunicationWithMessages

即：面向?qū)ο螅綄?duì)象＋類＋繼承＋信息交換

在這里值得注意的是，上面的方程式也可以用作系統(tǒng)的描述，而且容易從中看出簡(jiǎn)單系統(tǒng)與復(fù)雜系統(tǒng)的區(qū)別：簡(jiǎn)單系統(tǒng)通常是少量的個(gè)體對(duì)象，它們之間的相互作用較弱，甚至可以忽略不計(jì)，故而可以作為獨(dú)立的個(gè)體進(jìn)行研究；而復(fù)雜系統(tǒng)中涉及中等數(shù)目的對(duì)象，不僅如此，對(duì)象通常具有智能性與自適應(yīng)性，它們可以按照各種規(guī)則作出決策，隨時(shí)準(zhǔn)備根據(jù)接收到的新信息修改自身的行為規(guī)則，故而每一個(gè)對(duì)象不能獨(dú)立的看待，這正符合了中醫(yī)學(xué)的整體觀。

3運(yùn)用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)進(jìn)行中醫(yī)學(xué)的計(jì)算機(jī)仿真

①面向?qū)ο蠓椒ㄅc中醫(yī)學(xué)具有相似的思維方式

假使我們想用傳統(tǒng)的面向過(guò)程的方法來(lái)完成中醫(yī)學(xué)理論的計(jì)算機(jī)仿真，不僅是一件難以想象的事，而且是不可能的事，對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)出人體生理、病理等過(guò)程的每一步指令，既使是在分析還原思維方式指導(dǎo)下對(duì)人體結(jié)構(gòu)分解得極細(xì)，對(duì)人體生化過(guò)程了解得極為透徹的西醫(yī)學(xué)也無(wú)能為力，更何況中醫(yī)學(xué)本身就只重整體，不重結(jié)構(gòu)。而面向?qū)ο蠓椒?，因其與中醫(yī)學(xué)在思維方式上有驚人的相似之處，使之運(yùn)用于中醫(yī)學(xué)成為可能，成為對(duì)中醫(yī)學(xué)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真的基礎(chǔ)。其相似性體現(xiàn)在中醫(yī)學(xué)的整體觀與黑箱方法和OOP中的對(duì)象的特性及其信息交換上?？梢詫⑸衔闹忻嫦?qū)ο蠓椒▽W(xué)的方程式用下圖表示：而這正是黑箱方法的圖形表達(dá)。黑箱方法典型地表現(xiàn)在中醫(yī)學(xué)的藏象學(xué)說(shuō)中。藏象學(xué)說(shuō)是關(guān)于人體臟腑功能的學(xué)說(shuō)。古人雖然知道“八尺之士，可以剖而視之?！保ā鹅`樞·脹論》）但又認(rèn)為“藏府之在胸脅腹里之內(nèi)，若匣匱之藏禁器也?！保ㄍ希└匾氖?，基于不同于西方的思維方式，中國(guó)古代對(duì)于整體性和運(yùn)動(dòng)性的強(qiáng)調(diào)，使得中醫(yī)學(xué)未從解剖入手，分析人體的結(jié)構(gòu)、成分，而是以極簡(jiǎn)單的解剖為基礎(chǔ)，構(gòu)造出了以象為內(nèi)容的有機(jī)的學(xué)術(shù)體系。由“藏象”之名可知，中醫(yī)是以現(xiàn)之于外的象來(lái)把握藏之于內(nèi)的臟的，即“執(zhí)其見(jiàn)功處見(jiàn)其形”，即黑箱方法。對(duì)此《靈樞·順氣一是分為四時(shí)》中論述道：“內(nèi)外相襲，若鼓之應(yīng)桴，響之應(yīng)聲，影之似形?！崩纭端貑?wèn)·六節(jié)藏象論》對(duì)心的描述是這樣的：“心者，生之本，神之變也；其華在面，其充在血脈，為陽(yáng)中之太陽(yáng)，通于夏氣。”其它四臟與此相仿。由此可以看出，這里的心己不是解剖學(xué)中的有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)之心，而是一系列相關(guān)的生命活動(dòng)的表現(xiàn)在人腦中形成的綜合的象。它不具有實(shí)體性，卻正好可以作為面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)中的一個(gè)對(duì)象來(lái)看待。推而廣之，中醫(yī)學(xué)中的其它概念，如氣、血、津液、精、神、經(jīng)絡(luò)等，都可以作為一個(gè)個(gè)對(duì)象，對(duì)象之間通過(guò)信息的交換，相互密切聯(lián)系，從而形成一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，中醫(yī)學(xué)的計(jì)算機(jī)仿真便可由此開(kāi)始。

②中醫(yī)學(xué)的計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用前景

用計(jì)算機(jī)仿真學(xué)對(duì)中醫(yī)學(xué)中的概念、現(xiàn)象、原理、機(jī)制等進(jìn)行模擬，可以建立各種模型，服務(wù)于教學(xué)、科研、臨床。主要可以用于建設(shè)生理模型、病證模型、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

生理模型：在中醫(yī)學(xué)中五臟、六腑、氣、血、津、液、經(jīng)絡(luò)、筋、脈、骨、髓等，都可以構(gòu)成相對(duì)獨(dú)立的對(duì)象，賦予每個(gè)對(duì)象適當(dāng)?shù)膶傩?，?duì)象具有智能性與自適應(yīng)性，它們可以按照各自的屬性作出決策，并隨時(shí)準(zhǔn)備根據(jù)接收到的新信息修改自身的行為規(guī)則，它們之間通過(guò)信息交換互相聯(lián)系，構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，這一復(fù)雜系統(tǒng)即人體。在此基礎(chǔ)上很容易就可以建立人體的病理模型。下圖是生理模型的簡(jiǎn)單圖示，實(shí)際中的生理模型還要復(fù)雜的多。

病證模型：中醫(yī)學(xué)中的證是非常復(fù)雜的，也是獨(dú)具特色的。辨證論治非常靈活，以哮喘為例，說(shuō)明中醫(yī)病證模型的組建。哮喘發(fā)病，總因本虛標(biāo)實(shí)，其病位雖在肺，但與脾、腎密切相關(guān)，先天不足后天失養(yǎng)造成肺、脾、腎不足是哮喘發(fā)病的內(nèi)在原因。正氣不足就易感外邪，感邪而產(chǎn)生風(fēng)、寒、熱、痰、濕、瘀、氣等諸多病理因素，一些病理因素作用于肺，是發(fā)生哮喘的外在原因。如下圖所示，運(yùn)用OOP將各種因素的特性封裝起來(lái)，作為對(duì)象，它們之間相互聯(lián)系，就可以建造哮喘的病證模型，輸入相應(yīng)的信息，就可以得出諸如肺脾兩虛，寒痰蘊(yùn)肺；肺腎不足，腎不納氣；風(fēng)寒外束，痰熱內(nèi)阻等證型，有力地指導(dǎo)臨床實(shí)踐。

實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停赫缭谄囇兄浦行枰呐鲎矊?shí)驗(yàn)可以用計(jì)算機(jī)模擬代替，中醫(yī)學(xué)中的實(shí)驗(yàn)也可以用計(jì)算機(jī)模擬來(lái)代替。這樣就可以提高效率，降低消耗。比如可以建立中藥模型庫(kù)、方劑模型庫(kù)、病因模型庫(kù)、生理模型庫(kù)、病證模型庫(kù)，如下圖所示，中藥模型庫(kù)和方劑模型庫(kù)作用于病證模型庫(kù)，就可以模擬出對(duì)于某種病證的最佳治療方案，選擇最佳藥物及最佳方劑。病因模型庫(kù)作用于生理模型庫(kù)，生理就可以模擬出在某些致病因素下，人體生理的變化，疾病的發(fā)生、發(fā)展、及轉(zhuǎn)歸。這些都可以為中醫(yī)學(xué)研究工作提供有力的參考。

4小結(jié)