計算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用趨勢

張?zhí)烀?/p>

(重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院，重慶 402160)

1 計算機(jī)仿真技術(shù)概述

仿真技術(shù)主要通過模型創(chuàng)建，模擬事物發(fā)展的過程。計算機(jī)仿真技術(shù)是利用計算機(jī)技術(shù)，對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、行為、過程等進(jìn)行模擬。計算機(jī)仿真技術(shù)模擬過程更加精準(zhǔn)，過程中行為動態(tài)更為真實(shí)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高，能夠作為指導(dǎo)實(shí)踐的依據(jù)。計算機(jī)仿真主要分為以下部分，即建模、數(shù)據(jù)模型程序化、仿真實(shí)驗(yàn)等3個階段。除此之外，本文對于計算機(jī)仿真技術(shù)類型進(jìn)行了列舉，內(nèi)容如下。

1.1 智能仿真

智能仿真是在原有的計算機(jī)仿真系統(tǒng)基礎(chǔ)上，融入了知識以及人類思維。將人工智能與仿真技術(shù)相融合，構(gòu)造出基本知識的開發(fā)途徑，從而提升仿真效果。

1.2 面向?qū)ο蟮姆抡?/h3>

面向?qū)ο蟮姆抡媸乾F(xiàn)階段計算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的重要標(biāo)志。把系統(tǒng)看作相互作用的對象組成，借助功能設(shè)計的研究，讓構(gòu)建的模型更容易被理解，能夠從層次來觀察模型。

1.3 分布交互的仿真

分布交互方式是一種多仿真器交互合作，構(gòu)成合成環(huán)境的仿真技術(shù)。主要應(yīng)用到層次結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，將各個不同位置的仿真器相互連接，對于虛擬事物進(jìn)行仿真模擬。

2 計算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用

2.1 軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

為了更好地滿足軍事發(fā)展需求，計算機(jī)仿真技術(shù)概念首次被提出。隨著對于技術(shù)研究的進(jìn)一步深入，在軍事領(lǐng)域使用越來越廣泛。計算機(jī)仿真技術(shù)在軍事領(lǐng)域主要應(yīng)用于虛擬戰(zhàn)場、技術(shù)訓(xùn)練、項(xiàng)目測試、武器研制等方面。

2.2 教育領(lǐng)域的應(yīng)用

近年來，計算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用成果凸顯，逐漸被人們熟知，吸引了各個行業(yè)的關(guān)注。計算機(jī)仿真技術(shù)在教育行業(yè)的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在虛擬教學(xué)方面。由于院校教師資源、實(shí)驗(yàn)室資源以及時間有限，給學(xué)生提供的實(shí)驗(yàn)機(jī)會有限，虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)有效彌補(bǔ)了這個缺陷，打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時間、空間的限制，從而提升學(xué)習(xí)效果。

2.3 交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用

交通系統(tǒng)涉及人、機(jī)動車、非機(jī)動車以及交通信號燈等多種因素，這也給交通系統(tǒng)的仿真模擬帶來了難度。近年來，交通事故發(fā)生率呈不斷上升趨勢，嚴(yán)重威脅著人們的出行安全。評估交通安全情況是非常必要的，對于交通系統(tǒng)安全進(jìn)行評價，要將人、車、環(huán)境等多種因素相結(jié)合，綜合分期交通潛在的安全問題，從而加強(qiáng)監(jiān)控，降低安全事故發(fā)生率。計算機(jī)仿真技術(shù)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)安全仿真系統(tǒng)方面。利用計算機(jī)仿真技術(shù)模仿不同路段、不同的交通工具，預(yù)估交通事故發(fā)生率。作為一種信息仿真技術(shù)，利用計算機(jī)仿真技術(shù)具有虛擬性、直觀性等特征。通過虛擬的場景，觀察者能夠充分考慮到多種信息，從而找出交通事故發(fā)生的原因，進(jìn)一步分析整合出人類的交通意識以及交通行為，及時有效地進(jìn)行干預(yù)，從而降低交通安全事故發(fā)生風(fēng)險。除此之外，工作人員將變量數(shù)據(jù)輸入到仿真模型后，還能夠模擬交通運(yùn)營情況，從而對交通系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，促使交通良性運(yùn)營。

2.4 制造領(lǐng)域的應(yīng)用

計算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用為制造領(lǐng)域提供新的發(fā)展機(jī)遇，尤其是在產(chǎn)品設(shè)計與研發(fā)過程中，更離不開計算機(jī)仿真技術(shù)。計算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效地縮短產(chǎn)品設(shè)計以及研發(fā)過程，為企業(yè)降低成本，特別是對于一些研究成本投入較大、制造難度高的項(xiàng)目。

3 計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 網(wǎng)絡(luò)化

由于現(xiàn)階段計算機(jī)仿真技術(shù)產(chǎn)品無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品兼容、轉(zhuǎn)移以及共享，導(dǎo)致產(chǎn)品潛能沒有完全被開發(fā)，無法充分體現(xiàn)出其價值。然而計算機(jī)仿真技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化為共享提供了可能，給企業(yè)節(jié)約開發(fā)成本的同時，還能夠獲取經(jīng)濟(jì)收益，促使企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

3.2 虛擬制造技術(shù)

虛擬技術(shù)是在計算機(jī)仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上，融合了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用有助于實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計到管理、控制、產(chǎn)品改進(jìn)的等形成完整的閉環(huán)，通過技術(shù)對產(chǎn)品進(jìn)行多維度預(yù)測。

4 結(jié)束語

近年來，計算機(jī)仿真技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，例如，教育、交通運(yùn)輸、制造業(yè)等，并取得了一定成果。但是計算機(jī)仿真技術(shù)還有著巨大的應(yīng)用潛能有待挖掘，相信在不久的將來，計算機(jī)仿真技術(shù)能夠創(chuàng)造出巨大的價值。