計算機仿真技術相關論文
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計算機仿真技術是電子與信息專業(yè)中重要的專業(yè)學科。下面是學習啦小編為大家整理的計算機仿真技術相關論文，供大家參考。
計算機仿真技術相關論文范文一：電路原理教學中計算機仿真應用
摘要：電路原理是電子信息類專業(yè)的必修課，具有理論性和邏輯性強、推導嚴謹，公式繁雜的特點，所以在電路原理教學中教學的任務中，教學難度大，教學的效果不理想。尤其是傳統(tǒng)的教學模式難以滿足教學的目標和效果。進行教學方式和方法的改善有重要的意義。因此，計算機仿真技術在電路原理的教學中受到極大的歡迎。本文從傳統(tǒng)電路原理教學中存在的問題角度進行分析，探討計算機仿真技術的特點、計算機仿真技術在教學中的應用以及獨特的優(yōu)勢，希望能對電子信息行業(yè)的工作者有一定的幫助。
關鍵詞：計算機仿真技術;電路原理教學;Multisin應用
在高校的電子信息類專業(yè)中，電路原理教學是一門基礎課程，對學生專業(yè)知識和技能的掌握具有重要的意義[1]。然而由于抽象性較強、難度較大等原因教學的效果不理想。近年來隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，計算機也逐漸普及開來，計算機仿真技術在高校教學中的比重越來越大，有利于提高教學的效果和質(zhì)量[2]。
一、傳統(tǒng)電路原理教學中存在的問題
電路原理教學需要作圖進行授課，抽象性強。但是傳統(tǒng)的教學模式難以滿足教學的要求，教學的效果低下。首先是理論性強、抽象。電路原理教學需要學生對電路、元件等等各個環(huán)節(jié)都要熟悉，比較注重原理概念性的教學。同時還需要學生進行大量的計算推導和聯(lián)想，將抽象的東西轉化為具體的事物，所以整個課堂氣氛沉悶，學生感到枯燥乏味，教學效果不理想[3]。其次是在電路原理的教學過程中，需要畫大量的電路圖，通過圖形來進行講解。在傳統(tǒng)的黑板教學中，圖形復雜導致畫圖不精確，另外也浪費了大量的課堂時間，整節(jié)課沒有很好地利用，教學的效率不高。最后，傳統(tǒng)的課堂教學實驗中，難免會出現(xiàn)儀器的故障、電子元件的損壞等情況，影響實驗的正常開展，不僅浪費了上課的時間，也造成了資金的浪費，打擊了學生的動手積極性和參與性，制約了教學工作的開展和完成。在這種形勢下，加強對傳統(tǒng)教學模式的改革尤為重要。在目前的高校電子信息類專業(yè)教學中，計算機仿真技術的應用越來越廣泛，教學的效果大幅度提高。
二、計算機仿真技術的特點
第一是更加生動直觀，便于學生理解。傳統(tǒng)的教學模式以黑板教學為主，圖形復雜，注重理性的分析，學生很難接受。在電路原理教學中引入計算機仿真技術，可以將繁復的電路圖等資料詳細地繪制出來，具備直觀、生動的界面，學生也更容易接受，有利于學生的理解和記憶。
第二是為電路原理教學提供了多重的手段。傳統(tǒng)的教學理論型較強，需要經(jīng)過嚴謹?shù)耐茖Ш痛罅康挠嬎?，學習的難度較大。在教學中應用計算機仿真技術，可以把許多元件細致地描繪出來，而且更加的齊全，為學生的學習提供了便利。另外，計算機仿真技術功能強大，不但可以保存各種工作狀態(tài)中的電路數(shù)據(jù)，還可以打印出來進行教學。最重要的就是當電路中出現(xiàn)短路或其他故障時，計算機仿真技術可以進行提前的預防和提醒。
第三是為課堂教學提供簡單有效的實驗方法。在電路原理教學活動中，實驗是必不可少的一個環(huán)節(jié)，對鞏固知識具有重要意義。在教學中引進計算機仿真技術，保證了成本的低投入，學生的實驗過程避免受到其他不必要因素的影響，保證了實驗過程的順利開展和完成。另外，學生在實驗過程中，不會造成原料和器材的損壞浪費，可進行長期的、反復的實驗。計算機仿真技術幫助學生學習，激發(fā)學生學習的興趣，提高教學的效果。
三、計算機仿真技術在電路原理教學中的應用
一方面計算機是一種智能化的工具，在電路原理教學中，能夠自動建立電路運算方程，并且進行計算，將結果通過圖形的方式表達出來。因此，在電路原理教學中，引用Multisin(電路仿真軟件)軟件進行教學活動，可以激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的參與能力和動手操作的能力，有利于幫助學生直觀地了解掌握知識，提高教學的效果。
另一方面Multisin軟件具備齊全的電子元件，并且可以進行長期的實驗而不必擔心器材和原料的損壞，資金投入較少。另外，Multisin軟件的功能齊全，可以進行各種類型的仿真電路實驗活動，得到詳細的數(shù)據(jù)報告和圖形，并且可以將Multisin軟件和多媒體技術相結合，在大屏幕上演示整個實驗的過程，讓學生更加直觀地參與、了解電路的原理，掌握專業(yè)的知識和技能[4]。
再者，因為社會經(jīng)濟的發(fā)展和對人才的需求，Multisin軟件應用于電路原理教學已經(jīng)成為一種趨勢，對于高校教學工作具有重要意義。Multisin軟件是一款專門針對于電路設計和仿真的工具類軟件，隨著科學技術的進步和多媒體技術的發(fā)展，Multisin軟件在國內(nèi)和國外的電子行業(yè)應用的范圍越來越廣泛，已經(jīng)成為高校電子信息類專業(yè)教師和學生進行授課和學習的教學工具。
四、Multisin軟件在電路原理教學中的獨特優(yōu)勢
第一是有助于幫助學生加強對基本概念和原理的理解和掌握。電路原理課程具有銜接性和實踐性，因此在高校的教學活動中，通過將Multisin軟件和PPT相結合的方式，制作一個教學用的多媒體課件，并在課件中標明重點和難點。在教學過程中，理論部分的學習通過PPT幻燈片制成文字進行授課;在實驗部分，依賴于Multisin軟件強大的仿真能力，利用圖形、視頻、現(xiàn)場操作等方式對學生進行演示，將抽象的、邏輯性較強的文字轉變成生動的、具體的圖像，實現(xiàn)理論和實踐的良好配合。另外，在PPT幻燈片的制作過程中，可以將電路原理的仿真過程穿插到課件當中，使整個多媒體課件內(nèi)容豐富，文字圖形的協(xié)調(diào)搭配為課件增添了吸引力，同時能夠讓學生直觀地接受知識，提高學生的學習積極性和動手操作能力，保證教學活動的正常開展和完成，促使電路原理教學實現(xiàn)改革和完善。
第二是有利于學生自己分析解決問題，提高自主能力。在“電路原理教學”中，運算量大，公式的運用和推導復雜，造成整個電路的工作原理十分的抽象和枯燥，難以集中學生的學習注意力。其次，教師在授課過程中進行純理論知識的灌輸，用文字對電路工作的原理進行分析和講授，學生往往是難以接受，教師的“教”和學生的“學”之間脫節(jié)，抑制了學生的學習積極性，教學的效果不理想。只有將理論變得生動和具體，抽象變得形象化，學生對知識有充分的興趣，主動地參與課堂，才能夠更好地學習和掌握電路原理，完成教學的任務和進度。因此，在教學中引入Multisin軟件，利用Multisin軟件獨特的電路分析的能力，例如運算放大器對數(shù)據(jù)的放大性能分析等等，學生可以自主地發(fā)現(xiàn)并解決出現(xiàn)的問題，并在實驗的過程中通過多次反復的實驗來驗證結論，提高學生獨自分析問題的能力，將對電路原理的學習從理性的認識上升到感性的認識。
第三是有利于幫助學生掌握電路的結構。在電路原理教學中，需要繪制復雜的電路圖來進行授課和設計。但是在傳統(tǒng)的教學活動中，電路原理是通過黑板教學完成的，用手繪圖形保證不了電路繪制的準確性。另外，手繪圖形的復雜導致學生難以辨認，無法集中學生的注意力，造成上課的效果低下。在教學中應用Multisin軟件后，情況大大改善。因為在Multisin軟件的元器件庫中，具備數(shù)量齊全的各種電子元件，在進行電路原理教學中所需的電子元件都可以找到，而且元件的大小并不是固定的，可以根據(jù)實際教學和實驗所需的參數(shù)和大小進行更換。因此在教學中繪制電路圖的效率和速度大幅度的提高，并且還可以隨時地增刪。與黑板教學相比，Multisin軟件仿真技術具有獨特的優(yōu)勢，成為電子信息類專業(yè)教學中的主流工具。再者，利用Multisin軟件繪制完電路圖之后，可以直接將電路圖進行課堂的演示，在教學中對電路圖進行仿真分析，幫助學生更加了解電路的結構和各個元器件的作用，集中學生的注意力，激發(fā)學生的學習積極性和能動性，提高教學的效果。
五、結束語
傳統(tǒng)的教學模式和教學的手段已經(jīng)難以適應時代的潮流，所以進行教學方式的改進和完善，應用先進的技術輔助教學是非常有必要的。電路原理這門課程的理論性和操作性強，學生在學習的過程中因為知識比較抽象而感到難度過大，因此在教學中運用Mul-tisin仿真技術輔助教學是非常有作用的。Multisin軟件將抽象的理論文字轉換成直觀的、具體的圖形和圖像，并且針對教學的重點和難點充分利用自身獨特的優(yōu)勢和PPT軟件相結合，制作內(nèi)容豐富、生動的課件，幫助學生更好地進行學習，了解和掌握專業(yè)的知識。將傳統(tǒng)的教學和先進技術相結合，激發(fā)了學生的學習積極性，提高了教學的效果，促進了電子類專業(yè)的長遠發(fā)展。
參考文獻：
[1]張立新，魏巍.計算機仿真軟件在“電路原理”教學中的應用[J].吉林工程技術師范學院學報，2008，(07)：28-29.
[2]左麗霞.Multisim在《電路原理》教學改革中的應用[J].科技信息，2008，(30)：479+486.
[3]王爾申，龐濤，李鵬，鄭丹.Multisim和Proteus仿真在數(shù)字電路課程教學中的應用[J].實驗技術與管理，2013，(03)：78-81.
[4]鄭賓.Multisim仿真在模擬電路實驗教學中的應用[J].實驗室研究與探索，2013，(02)：103-105+122.
計算機仿真技術相關論文范文二：復雜系統(tǒng)計算機仿真研究
摘要：關于復雜系統(tǒng)以及其復雜性的研究分析，在我國社會經(jīng)濟的發(fā)展方面有著重要影響。因此，只有對其復雜系統(tǒng)細致合理的分析，才能夠對其內(nèi)部結構以及具體功能有所了解，而計算機仿真的研究與設計能夠實現(xiàn)這一目標，通過對復雜系統(tǒng)的模擬來掌握系統(tǒng)關鍵技術，并且通過合理的設計使其更加符合現(xiàn)代化發(fā)展社會，從而為人類提供更好的幫助。
關鍵詞：計算機;仿真
現(xiàn)代社會發(fā)展中，復雜系統(tǒng)所涉及的領域包括軍事、醫(yī)療、政治、工程、管理、社會等，其范圍十分廣泛。對于復雜系統(tǒng)的研究需要考慮各個方面，在這種情況下，不免會給研究工作帶來極大的困難。因此，對于復雜系統(tǒng)的研究需要利用現(xiàn)代化手段，而且需要深入了解各個領域的相關內(nèi)容，將數(shù)據(jù)信息做到統(tǒng)一收集，這樣再通過計算機仿真技術做到對其系統(tǒng)復雜性的研究了解，從而實現(xiàn)復雜系統(tǒng)的有效應用。本文主要通過對復雜系統(tǒng)計算機仿真的研究與設計，了解到復雜系統(tǒng)的相關內(nèi)容，從而幫助其更好的應用于社會中。
1關于復雜系統(tǒng)主要內(nèi)容的概述
關于系統(tǒng)一詞，著名科學家錢學森是這樣對其定義的：相互依賴、相互作用的多種組成部分之間的相互結合所形成的具有特殊功能的一個整體即為系統(tǒng)。根據(jù)其定義可以得出系統(tǒng)的三個要素：一是系統(tǒng)是多種元素的相互結合形成的;二是元素之間相互依賴、相互作用;三是具有特殊功能的一個整體。在系統(tǒng)的復雜性演化過程中主要有三個方面的發(fā)展變化。首先是組成系統(tǒng)的元素數(shù)量的變化，從最初的少量變?yōu)榇罅?，再變成多?shù)量，最后變成無限量;其次是元素之間相互依賴、相互作用的變化，是從線性變化到非線性，最后變成了隨機性;最后是某種特殊功能的變化，是從元素直接功能的描述變?yōu)榻M織性的間接描述，最后演變成沒有任何形式組織的不可描述形態(tài)。對于復雜系統(tǒng)的描述沒有明確的規(guī)范標準，而組成系統(tǒng)元素數(shù)量的龐大，元素之間依賴作用關系的非線性、隨機性以及特殊功能不能用部分特性來實現(xiàn)具體化描述等這些特性構成了所謂的復雜系統(tǒng)[1]。
2關于復雜系統(tǒng)計算機分布智能仿真平臺的分析
2.1關于自適應Agent仿真平臺的分析
自適應Agent仿真平臺Swarm是美國研究復雜系統(tǒng)的桑培菲所提出的。這種仿真平臺中有著多種單機中的多數(shù)進程或者線程組成的具有不同功能的智能主體Agent，這其中主要包含有人與計算機交互所顯示控制的Agent、在網(wǎng)絡之間實現(xiàn)交互的交互Agent、合理控制時間變化和元素管理以及通信交流的全部或部分Agent，還有就是具備自我適應調(diào)節(jié)能力的反應Agent。關于具備自我適應調(diào)節(jié)能力的反應Agent的結構模型，主要是由信息緩沖MB、行為輸出MO、信息接口MI、反應體所構成。這其中MB和MI主要是對周邊的環(huán)境進行良好感知，而反應體主要是在獲取感知之后，做出適合的決策。比如，一般金融投資者的證券交易原則，其過程極為簡便：他們?nèi)绻l(fā)現(xiàn)證券價格在逐漸上升時，就會將具有上升趨勢的多數(shù)證券出手;而如果他們發(fā)現(xiàn)證券價格在迅速下降時，就會把具有下降趨勢的多數(shù)證劵買進[2]。
2.2關于智能仿真(DSI)的分析
在經(jīng)過一段時間的發(fā)展之后，分布計算機以及人工智能技術也較為成熟，在這個時候美國桑培菲提出的Swarm自適應仿真平臺就顯得跟不上時代的發(fā)展，再加上智能思維和仿真規(guī)范的約束，使得其自適應仿真平臺發(fā)展相對滯后。在新時期發(fā)展下，計算機分布智能仿真平臺的設計能夠更好的發(fā)展進步。計算機分布智能仿真平臺中的Agent支撐庫主要是對Agent創(chuàng)建結構的支撐，從而有效統(tǒng)計分析仿真結果;對于復雜系統(tǒng)時間的同步以及信息消息的傳播技術是通過仿真支撐軟件來實現(xiàn)的，面向全局服務化的Agent在整個計算機分布智能仿真平臺中只有一個，而且它的存在是為了給各個Agent提供唯一的全局Agent標識，這樣便于有效的創(chuàng)建和取消Agent，而且能夠對Agent的具體位置以及具體特征做到準確定位查詢。對于Agent的部分控制是在結點機上存在的，而且每個結點機上都有一個，它主要是負責復雜系統(tǒng)時間的變化、做到元素的有效管理、而且負責權限的變革和結點之間的相互信息交流。
3復雜系統(tǒng)的智能主體和HLA/RTI功能
3.1關于復雜系統(tǒng)的智能主體
創(chuàng)建社會系統(tǒng)以及自然描述的基本模型，從而構造智能化主體是分布人工智能的主要研究目的。這種研究為復雜計算機仿真研究提供了基礎保障。關于分布式人工智能可以從兩個方面來分析，分別是多主體系統(tǒng)和分布問題求解。分布式問題求解系統(tǒng)僅僅是問題的求解，主要把問題作為任務來有效分開完成，這種系統(tǒng)是自上而下的模式。而對于多主體系統(tǒng)而言也是自上而下的模式，實際研究時，需要將自主主體分別定義，而且主體之間的相互作用可能是交流、爭論還有可能是敵對關系。面對上述這種情況，智能主體就自然而然的成為復雜系統(tǒng)計算機仿真研究的主要方向。
3.2關于復雜系統(tǒng)的HLA/RTI功能
復雜系統(tǒng)中HLA框架中最為核心的部分就是RTI，它主要是實現(xiàn)仿真系統(tǒng)應用、特定功能、基礎通信之間的有效分離。仿真過程中的，復雜系統(tǒng)中的智能主體以HLA所規(guī)范的方式實現(xiàn)與RTI數(shù)據(jù)之間的交換，從而確保主體之間的相互交流。關于RTI的綜合管理主要有六個部分功能，分別是主體管理、全局管理、屬性管理、數(shù)據(jù)分發(fā)管理、聲明管理、時間管理。主體管理是實現(xiàn)主體間的有效控制;全局管理主要是實現(xiàn)全局化的服務，主要內(nèi)容有動態(tài)控制、創(chuàng)建、主體變更等;屬性管理是主體屬性權限的控制、變化;數(shù)據(jù)分發(fā)管理則是在網(wǎng)絡上控制流量，而且利用組播技術有效交流;聲明管理是通過聲明智能主體，從而實現(xiàn)交互信息的接收;時間管理是在復雜系統(tǒng)中運用合理的方式使其時間變化。
3.3HLA/RTI協(xié)議下的多Agent計算機分布仿真平臺
HLA框架中的RTI服務能夠提供復雜系統(tǒng)仿真環(huán)境下的多種特定功能，其中主要包括數(shù)據(jù)信息傳遞、信息事件處理、時間控制、控制主體，RTI服務能夠為事件處理以及具體狀態(tài)變革提供良好的依據(jù)，而且便于時間的管理。MAE環(huán)境利用HLA/RTI作為支撐，能有效發(fā)揮HLA模型和RTI的多種服務，更加利于仿真環(huán)境的形成。從Agent方面來看，多Agent仿真平臺中采用HLA/RTI還不能夠使其完善，主要是缺乏Agent之間的交流支持，通過對Agent遠程狀態(tài)進行分析才能對其應用，而且Agent也需要特定通信的支持。在Agent的決策中，最為主要的就是Agent之間的交互通信，而HLA/RTI這一框架并不能滿足相關要求。為了能夠有效的解決這一問題，需要添加中間層，這個中間層處于RTI和Agent之間。它所起的作用是將作為HLA仿真元素加入到多Agent之間通信進行封裝解釋，這樣有效增加了Agent之間的通信交流，并且為其提供支持保障。在中間層的封裝消息，Agent之間數(shù)據(jù)流也會變多，通過RTI路由空間的限制從而控制數(shù)據(jù)信息分發(fā)數(shù)量，這樣做到合理約束數(shù)據(jù)信息，從而保證元素只得到應該獲取的信息。通過上述的分析，了解到HLA/RTI比較適用于多Agent仿真環(huán)境，隨著HLA/RTI的不斷擴展壯大，能夠更多的構建多Agent計算機分布仿真平臺。
4結論
關于復雜系統(tǒng)以及其復雜性的研究分析，在我國社會經(jīng)濟的發(fā)展方面有著重要影響。因此，只有對其復雜系統(tǒng)細致合理的分析，才能夠對其內(nèi)部結構以及具體功能有所了解，而計算機仿真的研究與設計能夠實現(xiàn)這一目標，通過對復雜系統(tǒng)的模擬來掌握系統(tǒng)關鍵技術，并且通過合理的設計使其更加符合現(xiàn)代化發(fā)展社會，從而為人類提供更好的幫助。
參考文獻
1、計算機仿真技術在實驗教學中的應用胡曉波;李琰;王艷芳;實驗室科學2007-04-28
2、用計算機仿真技術檢驗自然災害模糊風險模型黃崇福自然災害學報2002-02-28
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