計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用研究

1 計算機(jī)仿真技術(shù)簡介
隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)仿真成
為可能，使用專門的軟件，借助多媒體技術(shù)可
以給人身臨其境的感覺。仿真技術(shù)的發(fā)展，很
大程度上得益于控制工程技術(shù)的發(fā)展，在控制
工程中需要使用計算機(jī)進(jìn)行仿真實驗。計算機(jī)
仿真技術(shù)的應(yīng)用能夠加快產(chǎn)品開發(fā)周期，提高
產(chǎn)品質(zhì)量，提高工作效率，減少經(jīng)費開支。
2 計算機(jī)仿真技術(shù)原理
通常情況下，計算機(jī)不能夠?qū)ν饨缧畔?br /> 進(jìn)行認(rèn)知，因此需要建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來反
映事物的本質(zhì)特點。
通過數(shù)學(xué)模型能夠清楚地反映出研究對
象的特點，通過模型轉(zhuǎn)換，使用計算機(jī)算法等
將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化成計算機(jī)能夠處理的形式，也
即建立仿真模型。仿真模型是計算機(jī)仿真的關(guān)
鍵，再進(jìn)行仿真實驗，通過仿真實驗對之前設(shè)
置好的模型進(jìn)行模擬，獲得仿真結(jié)果。對仿真
實驗的結(jié)果進(jìn)行評價通常采用反向驗證和置信
通道法。
3 計算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)仿真技術(shù)
得到了廣泛的應(yīng)用，改變著傳統(tǒng)的生產(chǎn)生活方
式。計算機(jī)仿真在交通工程、制造領(lǐng)域、教育
領(lǐng)域等都得到了較好的應(yīng)用。
3.1 交通領(lǐng)域
人和車輛是交通的主要組成部分，要考
慮安全的前提下，提高交通效果。交通安全仿
真通過虛擬技術(shù)，增加各種誘發(fā)因素，進(jìn)而對
某一路段的交通安全情況進(jìn)行評價。
計算機(jī)仿真可以有效地對交通安全進(jìn)性
評價。仿真過程能夠?qū)崿F(xiàn)可視化操作，能夠更
計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用研究
文/王振澤
隨著計算機(jī)技術(shù)和仿真技術(shù)
的發(fā)展，仿真技術(shù)很好地解決了
各學(xué)科發(fā)展中的問題，提高了工
作效率，可以更加形象直觀地進(jìn)
行仿真實驗，節(jié)約了產(chǎn)品開發(fā)周
期，降低了開發(fā)成本，提高了產(chǎn)
品質(zhì)量。計算機(jī)仿真技術(shù)被廣泛
應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，并取得了較
好的效益。本文通過對計算機(jī)仿
真技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行分析，進(jìn)而對
計算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探
究，最后對計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)
展及應(yīng)用進(jìn)行了闡述，以期提高
仿真技術(shù)對生產(chǎn)生活水平提高的
推動作用。
摘
要
加直觀地進(jìn)行分析，不同于傳統(tǒng)的數(shù)值仿真。
比如，對某路段進(jìn)行交通安全評價時，傳統(tǒng)的
絕對數(shù)和事故率方法可以進(jìn)行評價， 還可以
在虛擬環(huán)境中設(shè)置不同的交通工具，考慮人的
行為感知的情況下，進(jìn)行評價。
3.2 制造領(lǐng)域
制造業(yè)是國家的第二產(chǎn)業(yè)，對各行各業(yè)
影響深遠(yuǎn)，汽車制造是制造業(yè)的重要組成部分。
實驗課題難度大，成本高。計算機(jī)仿真可以很
好地解決這個問題，比如對碰撞試驗來說，通
過建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，可以對實驗過程進(jìn)行
模擬。
3.3 教育領(lǐng)域
使用計算機(jī)進(jìn)行模擬仿真分析已經(jīng)成為
當(dāng)前重要的研究方法，在教學(xué)模擬實驗中，采
用多媒體可以很好地提高教學(xué)水平。計算機(jī)模
擬實驗?zāi)軌蛟谙嚓P(guān)實驗設(shè)計思想和方法的指導(dǎo)
下，改變傳統(tǒng)教與學(xué)、理論與實踐的關(guān)系，發(fā)
揮研究人員的主動性。計算機(jī)仿真模擬可以加
深對相關(guān)理論的理解，提高實驗水平。
3.4 計算機(jī)仿真技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用
計算機(jī)不僅僅在交通、制造、教育領(lǐng)域
得到大量應(yīng)用，在軍事領(lǐng)域、消防、音樂等領(lǐng)
域均有較廣泛的應(yīng)用。通過計算機(jī)仿真，可以
使用模擬駕駛器進(jìn)行模擬，從而降低戰(zhàn)機(jī)、戰(zhàn)
車、燃油的損耗，在進(jìn)行軍事武器研發(fā)時，可
以縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本。計算機(jī)仿真
在消防中的應(yīng)用，可以對現(xiàn)場的溫度、空氣流
動速度、火荷載、逃生路線等進(jìn)行模擬，從而
提高應(yīng)對突發(fā)事件的能力，提高設(shè)計科學(xué)性。
4 計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展方向和趨勢
4.1 計算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展方向
網(wǎng)絡(luò)化仿真。仿真系統(tǒng)開發(fā)兼容性不強(qiáng)、
開始周期長，費用昂貴，難以實現(xiàn)信息共享，
隨著計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)仿
真技術(shù)取得了較大水平的提高。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
的優(yōu)勢，可以實現(xiàn)仿真系統(tǒng)共享。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)
共享能夠提高資源的利用效率，避免不必要的
重復(fù)開發(fā)，減少科研經(jīng)費。
虛擬制造技術(shù)。虛擬制造技術(shù)發(fā)揮計算
機(jī)仿真技術(shù)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)勢，使用計算
機(jī)完成對產(chǎn)品的管理和控制，虛擬制造技術(shù)已
經(jīng)成為計算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展的重要方向。
4.2 計算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展趨勢
隨著計算機(jī)技術(shù)和仿真技術(shù)的發(fā)展，仿
真技術(shù)很好地解決了各學(xué)科發(fā)展中的問題，很
大程度上提高了工作效率，更加形象直觀地進(jìn)
行仿真實驗，節(jié)約了產(chǎn)品開發(fā)周期，降低了開
發(fā)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。計算機(jī)軟硬件性能
得到了較大水平的提高，進(jìn)一步促進(jìn)了仿真技
術(shù)的發(fā)展。仿真技術(shù)主要朝著面向?qū)ο蟮姆抡?br /> 建模、分布式仿真、智能仿真等方向發(fā)展。
4.2.1 面向?qū)ο蠓抡娼��?br /> 發(fā)揮計算機(jī)的符號處理能力，可以提高
人們對仿真對象的認(rèn)知速度，與傳統(tǒng)的人工建
模有著較大的進(jìn)步。面向?qū)ο蟮姆抡娼�模，�?br /> 以最大程度提高系統(tǒng)的建模能力。此外，面向
對象的仿真建模操作難度小，更容易使用，可
以發(fā)揮仿真技術(shù)的優(yōu)勢。
4.2.2 分布式仿真
分布式仿真將不同分布位置的計算機(jī)通
過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，形成時間空間相互禍合虛擬
仿真環(huán)境。分布式仿真系統(tǒng)由幾個子模型組成。
部分是仿真系統(tǒng)中，主要有動態(tài)、靜態(tài)數(shù)據(jù)分
割技術(shù)、功能分割技術(shù)等。
4.2.3 智能仿真
在仿真的不同階段引入知識表達(dá)和處理
技術(shù)，可以縮短仿真建模時間，提高模型效率，
幫助用戶做出最優(yōu)決策，及時修正模型，界面
更加智能化，增加仿真系統(tǒng)的尋優(yōu)能力。
4.2.4 其他仿真
一些仿真可以實現(xiàn)高度的可視化，對仿
真過程進(jìn)行形象展示，便于研究人員真實地對
仿真過程進(jìn)行分析，易于理解。動畫仿真能夠
將聲音、視圖等元素加入其中，交互性更強(qiáng)。
5 結(jié)語
計算機(jī)仿真伴隨著其他學(xué)科的發(fā)展而快
速發(fā)展，隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，計算機(jī)
仿真技術(shù)很好滴解決了其他學(xué)科的問題。計算
機(jī)仿真經(jīng)歷了從簡單的原型到物理模型，再到
今天的動態(tài)顯示仿真過程，并可實現(xiàn)可視化操
作。多媒體技術(shù)、人工智能、可視化等技術(shù)同
仿真技術(shù)的結(jié)合，仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將更
加廣泛。在不遠(yuǎn)的將來，計算機(jī)仿真技術(shù)在生
產(chǎn)生活中會發(fā)揮更大的作用，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的
發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 王莉 . 計算機(jī)仿真技術(shù)在自動化物流
系 統(tǒng) 中 的 應(yīng) 用 [J]. 自 動 化 與 儀 器 儀
表 ,2015(04):51-52+55.
[2] 周杰 . 檔案高仿真復(fù)制技術(shù)——檔案館應(yīng)
用傳統(tǒng)手工復(fù)制和計算機(jī)高仿真技術(shù)的研
究 [J]. 檔案學(xué)研究 ,2013(05):54-57.
[3] 胡媛 , 吳正一 , 胡小峰 , 戴星 . 計算機(jī)仿
真技術(shù)在優(yōu)化就醫(yī)序列中的應(yīng)用研究 [J].
中國醫(yī)院管理 ,2013(06):33-35.
[4] 李劍虹 , 涂贛峰 , 戚喜全 , 毛繼紅 , 呂定
雄 , 馮乃祥 . 我國鋁電解槽計算機(jī)仿真技
術(shù)的研究發(fā)展及現(xiàn)狀 [J]. 材料與冶金學(xué)
報 ,2010(03):173-179.
[5] 張祖鷹 . 淺談計算機(jī)仿真技術(shù)在教學(xué)實
訓(xùn)中的應(yīng)用研究與實踐 [J]. 商場現(xiàn)代
化 ,2007(21):387.
作者單位
公安海警學(xué)院 浙江省寧波市 315801