大一計算機仿真技術論文
計算機仿真技術在發(fā)展過程中逐步被應用到各行各業(yè)的生產建設中,尤其是在信息處理方面起到了非常重要的作用。下面是學習啦小編為大家整理的大一計算機仿真技術論文，供大家參考。
大一計算機仿真技術論文篇一
計算機仿真技術創(chuàng)新發(fā)展
【摘要】隨著現代化計算機技術的快速發(fā)展，計算機所模擬的結構、功能以及所使用的計算機系統(tǒng)，在涉及到的過程控制系統(tǒng)在動態(tài)行為上的模仿更為逼真。這屬于一種描述性的技術，是通過定量分析來建立出相應的模型，或者是通過系統(tǒng)對一個過程或者系統(tǒng)進行描述，最終在一個集的條件之下，就能夠獲得定量的仿真指標或者是定量分析過程亦或是系統(tǒng)。文章從計算機仿真發(fā)展的全過程出發(fā)，分析其特點、仿真步驟與關鍵技術，然后基于應用領域，對其發(fā)展進行探討。
【關鍵詞】計算機;仿真;發(fā)展
1引言
自改革開放以來，計算機技術發(fā)展不斷加快，信息處理技術也得到了進一步的提升，讓仿真技術擁有更為廣闊的應用控制。為了更好地做出全面的運行行為分析，需要做好計算機仿真的應用與研究，最終滿足提高計算機仿真技術的目的，使其在各個領域的作用都可以得到良好發(fā)揮。
2計算機仿真的發(fā)展
隨著圖形圖像技術與計算機技術的發(fā)展，計算機仿真技術也有所提高，縱觀歷史發(fā)展之河，計算機仿真主要發(fā)展分為幾個階段。第一，模型試驗。這屬于一種古老的方式，是基于物理模型的一種試驗，不僅費時費力，還浪費材料。第二，數字化仿真。通過計算機技術做好相應的分析，但是計算機分析的結果卻存在局限性，無法作輔導直觀的表達。第三，圖像化仿真。通過三維圖形技術的利用，將計算結果表達出來，具備重復使用以及科學性的優(yōu)勢。第四，虛擬現實技術。不但可以利用圖形圖像技術來對仿真結果進行表達;另外，通過觸摸儀器的利用，也可以為人們傳遞逼真的現實環(huán)境，讓人們愿意沉浸其中。
3計算機仿真技術特點
第一，根據實際的需求，可以對模型參數進行調整、修改以及補充。人們可以獲取想要的結果，改善研究計劃。相比傳統(tǒng)的物理實驗，仿真技術操作成本更低，不存在風險，而且更加靈活。第二，計算機模擬結果是一個極短時間的仿真，可以及時地提供生產實踐指導。第三，仿真結果不僅準確，而且可靠。只要仿真模型、仿真程序以及系統(tǒng)模式是科學合理的，其結果就一定是準確的。傳統(tǒng)的模擬技術屬于迭代的過程，在一定程度上，一個真正系統(tǒng)的性能，抽象的模型，在通過假設與實驗之后，受試者閱讀輸出與驗證模型，根據相關的參數以及模型的變化進行判斷，不僅效率偏低，而且還會受到環(huán)境、安全等因素的影響，很難讓仿真結果符合人們的意愿。計算機仿真技術以及科學技術是基于系統(tǒng)仿真結果而建立起來的，在動力模型試驗的條件之下，不會受到過大的環(huán)境影響，其效率更高、安全性更高，能夠對時間規(guī)模進行改變，進而成為設計、運行、評估、培訓系統(tǒng)，特別是復雜系統(tǒng)的關鍵工具。
4計算機仿真的步驟及關鍵技術
開展計算機仿真的步驟。第一，建立出數學模型。通過專家經驗以及觀測數據表達的分析，利用各種手段做出考慮，然后建立一個數學模型。第二，將數據模型程序化，利用先進的自動編程軟件，通過交互式的操作，就可以將數據模型程序化完成。第三，仿真實驗。在進行仿真實驗之前，需要設計一套實驗方案，并按照實際要求運行仿真模型，以滿足實驗需求。在計算機仿真的計算中，包含幾個關鍵技術。第一，智能化仿真。通過科學技術，在整個仿真過程中植入人類的思維行為，并以知識作為其核心，進行開發(fā)研究，通過仿真技術和人工智能的相互結合，就能夠仿照出接近于現實的物體和景物，滿足人們的實際需求。第二，仿真面向具體的對象。由于人們主觀的意識，通過功能設計的研究與發(fā)展，對圖片與動畫進行整合，就能夠實現對象對信息的獲取，最終帶動系統(tǒng)活動。第三，人機仿真和諧。站在多媒體、虛擬以及可視化的仿真角度，就可以將計算機仿真的實際作用反映出來。第四，分布交互仿真。通過現代化網絡計算機技術的運用，可以實現仿真設備的互連，讓空間與時間相互配合，這樣就能夠達到仿真環(huán)境的虛擬。
5計算機仿真技術的應用
5.1軍事領域
在軍事領域中運用計算機仿真技術，主要是貫穿武器裝備的設計、研制、生產、使用和維護。設計階段，需要針對設計的實物做好仿真模型的試驗，這樣可以將產品設計的風險降低;研制過程，通過仿真技術，可以完成項目的檢測與調試，避免出現不必要的環(huán)節(jié)，同時，研制進度也能加快;生產階段，通過仿真模型，可以實現武器裝備的測試，以確定產品是否能夠滿足質量標準;維護階段，通過仿真模型可以對產品性能進行綜合化評估，并建立出預控方案。在軍事領域中運用計算機仿真技術，就可以將研制武器裝備的周期加快，這樣也可以節(jié)約成本，降低風險，將產品的綜合性能提高到新的高度。
5.2教育教學領域
在教育教學領域中運用計算機仿真技術，可以滿足課堂教學質量與效率的要求。通過仿真模型的教學試驗仿真與動態(tài)試驗的相互結合，就可以將抽象化的內容實體化，如此就能讓學生對仿真計算的方法以及網絡模型有一個更深入的了解，最終滿足教學所需。5.3工業(yè)領域隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)領域涉及到的項目與系統(tǒng)等都具備一定的特殊性與復雜性，通過計算機仿真技術，就可以提高生產的經濟性與安全性，也可以對工業(yè)項目生產的機理和規(guī)定有更進一步的了解，提供理論依據以支持工業(yè)產品的性能指標。一般來說，主要是在石油化工、設備儀器、電子產品和汽車等領域使用。
6計算機仿真技術未來的發(fā)展
隨著計算機科學技術的發(fā)展，計算機仿真技術發(fā)展也在不斷完善。在新的發(fā)展空間、發(fā)展條件之下，計算機仿真技術發(fā)展集中在兩個方面。
6.1網絡化計算機仿真技術
由于當前計算機仿真系統(tǒng)所開發(fā)出來的并不兼容，也不能實現相互之間的轉移，導致共享存在一定的難度。由于開發(fā)成本過高，并且需要耗費大量的時間，所以一直無法滿足物盡其用的功能。為了將這一部分問題解決，實現網絡化的計算機仿真技術，就能夠達到資源共享的目的。在未來，這一趨勢必定會擁有極為廣闊的發(fā)展前景，并且也可以避免因為二次開發(fā)所造成的投資成本費用的大幅度增加。另外，在這一過程中，還可以得到一定共享費用的回收，帶來一定的經濟效益。
6.2虛擬制造技術
隨著虛擬制造技術不斷端深入，使得計算機仿真技術也擁有另一個重要的發(fā)展方向。在20世紀的末期，虛擬制造技術得以發(fā)展。在計算機上運用虛擬制造技術，主要是實現從產品的設計階段到產品的出廠階段以及企業(yè)各個級過程的控制與管理，都需要通過計算機仿真技術才能夠將其實現。另外，通過虛擬制造，也使得制造技術不必再對原本的生產經驗過于依賴，可以實現多維度的制造預測，這樣就能夠促進機械制造領域更好、更快的發(fā)展下去，讓其擁有更為廣闊的前景。
7結束語
隨著計算機技術的不斷發(fā)展，計算機仿真技術發(fā)展已經成為計算機領域的一大趨勢，并且在未來的發(fā)展道路上也可以獲得提高與完善。所以，以計算機為基礎的仿真技術，再配合上通信技術與計算機技術，就可以促進信息化以及社會現代化的發(fā)展，再以此為基礎，就可以推動仿真技術的發(fā)展。因此，我們可以清楚地了解到，不斷地擴大計算機仿真技術應用領域，才能夠將其應用效果擴大，讓其擁有更為廣闊的發(fā)展空間。
參考文獻
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大一計算機仿真技術論文篇二
計算機仿真技術發(fā)展趨勢
摘要：計算機與仿真技術相結合，形成計算機仿真技術的新方法。隨著計算機技術的不斷發(fā)展，計算機仿真技術被廣泛應用。文章通過介紹計算機仿真技術的發(fā)展以及計算機仿真技術在各個領域的應用，探討了計算機仿真技術的發(fā)展方向和趨勢。
關鍵詞：計算機仿真;技術;應用;發(fā)展
1計算機仿真技術簡介
計算機的仿真技術是一門新興的綜合性的技術，它運用專門的軟件，再通過數字作為傳播的介體傳達給人們。因此，當人們通過計算機媒體進行瀏覽觀賞時就能夠有身臨其境的感覺，可以自由選擇角度。一方面，仿真技術的應用得益于控制工程和系統(tǒng)工程的發(fā)展，在控制工程和系統(tǒng)工程中逐步探索計算機仿真技術;另一方面，計算機仿真技術可以逐步縮短開發(fā)周期，在提高產品質量的同時減少損失，并大大降低人工成本，工作效率逐步提高，在節(jié)約經費開支等方面發(fā)揮巨大的作用。
2計算機仿真技術原理
一般情況下計算機是不能夠直接認知和處理的，所以就要求能夠建立一個能夠反映研究又容易被計算機處理的數學模型，可以用下圖來表示：通過了解觀察，可以更加清楚地認識到我們所要研究的對象，我們還可以看出，首先，模型的建立。把我們所抽出來的系統(tǒng)用數學的表達方式表示出來。其次，模型的轉換。模型轉換就是針對上一步抽象出來的數學表達方式通過各種適合的算法以及計算機語言轉換成計算機能夠處理的形式，這就是通常所說的仿真模型。模型是計算機仿真的關鍵地方，實現了這個過程。再次，模型仿真實驗。將之前得到的仿真模型輸入計算機內，按照之前設置好的方案來進行仿真模型，獲得仿真的結果。仿真實驗是一個很簡單的事情。但是，如何對仿真的結果進行評價，需要分析仿真的可靠性。有的專家在文章中提出了檢驗仿真結果可靠性的兩種方法：仿真過程的反向驗證法和置信通道法。
3計算機仿真技術應用
現在，計算機成為我們生活的一部分，計算機的廣泛應用改變著傳統(tǒng)的生活方式和交流方式，計算機加速了每個行業(yè)的發(fā)展，計算機的廣泛應用為我們的生活提供了便利。
(1)交通領域。
交通是一個復雜的人機系統(tǒng)，交通是否安全，要充分考慮上述四個因素的作用和影響。交通安全仿真以虛擬現實技術的方法為基礎。評價體系先建立虛擬環(huán)境，然后在這個虛擬環(huán)境中加入各種可以誘發(fā)事故的因素，最后再對某路段和某區(qū)域的交通安全水平施行全程的跟蹤與評價。計算機的仿真過程是交通安全仿真及評價系統(tǒng)的核心。該仿真過程是一種可視化的仿真，與傳統(tǒng)的數值仿真不同。例如，評價某路段的交通安全時，不僅用傳統(tǒng)的絕對數法和事故率法來評價，還要考慮交通者的感知與行為。我們可以在這個虛擬的環(huán)境中，選擇不同的交通工具，設置不同的交通環(huán)境，分別從交通者和第三者的角度進行事故的可能性實驗及分析，最終實現對該路段的安全性評價。同時也是交管部門建設和完善交通設施的依據，是一種分析交通事故的新方法。
(2)制造領域。
汽車制造是機械行業(yè)的重要組成部分。大多實驗課題具有難度大、實地成本高的特點。引入計算機仿真技術，可以有效緩解上述問題。針對碰撞實驗，浙江大學研究所的詹樟松博士建立了乘員動力學響應的數學模型。在其他方面，汽車工程學院的熊堅利用仿真技術對汽車的制動過程進行了研究，一汽大眾公司的姚革等通過仿真技術研究了汽車轉向的輕便性問題。
(3)教育領域。
計算機模擬實驗是這幾年在計算機多媒體教學中增加的新領域，還可以根據需要瞬間建立模擬實驗室。計算機模擬實驗強調了實驗的設計思想和實驗方法，打破了教與學、理論與實踐、課內與課外的界限，更加強調實驗者的主動性。通過計算機的模擬，加深學生對思想、方法、儀器的結構和設計原理的理解，還可以練習實驗技能，鞏固知識，提高學生實驗的興趣和實驗水平?，F在，模擬實驗已經變成現代化實驗的重要手段。計算機模擬實驗系統(tǒng)充分運用人工智能、控制理論和教師專家系統(tǒng)建立內在模型，利用可操作的仿真方式，實現了實驗教學的各個環(huán)節(jié)。
4計算機仿真技術的發(fā)展方向和趨勢
4.1計算機仿真技術發(fā)展方向
(1)網絡化仿真。
隨著計算機和網絡的應用與發(fā)展，計算機仿真技術也在不斷的提高。目前的仿真系統(tǒng)存在開發(fā)時間長、成本高、不能兼容，共享困難，可移植性差等問題。其次要利用網絡技術實現仿真系統(tǒng)共享。系統(tǒng)共享在仿真系統(tǒng)的開發(fā)中及其重要。實現了網絡共享，就可以避免社會資源的重復開發(fā)，還可以適當收費來補充開發(fā)成本。
(2)虛擬制造技術。
計算機仿真技術發(fā)展的另一方向是虛擬制造技術。虛擬制造技術是一種領先的制造技術。它運用計算機仿真技術和虛擬現實技術，借助計算機實現對產品的管理、控制一條龍。
4.2計算機仿真技術發(fā)展趨勢
突飛猛進的計算機軟硬件技術帶動了仿真技術的飛速發(fā)展。近幾年，仿真技術領域的新技術、新成果展示了良好的發(fā)展前景。
(1)面向對象的仿真建模。
與傳統(tǒng)的人工建模相比有了很大的進步，它最大限度地調動了計算機的符號處理能力，加快了人們認識和轉換仿真對象的速度。這種方法可以充分提升系統(tǒng)的建模能力。最重要的是，仿真技術容易掌握和使用，實際操作的技術人員可以利用仿真技術更好地為系統(tǒng)服務。
(2)分布式仿真。
分布式仿真是通過計算機網絡聯結分散在各地的仿真設備，構成空間與時間互相耦合的虛擬仿真環(huán)境。分布式仿真系統(tǒng)可以理解為由多個子模型組成的仿真模型。在分布式仿真系統(tǒng)中，這方面的現有技術包括：動態(tài)、靜態(tài)數據分割技術，功能分割技術，避免通訊閉鎖技術等。
(3)智能仿真。
在建模、仿真模型設計、仿真結果的分析和處理階段，引入知識表達及處理技術，使仿真、建模的時間縮短，在分析中提高模型知識的描述能力，引入專家知識和推理幫助用戶做出優(yōu)化決策;運用智能仿真可以及時修正、維護輔助模型，實現更好的智能化人機界面，使計算機與人之間的溝通變得人性化，增加自動推理學習機制，從而增強仿真系統(tǒng)自身的尋優(yōu)能力。
(5)其他仿真。
可視化仿真更加形象直觀地顯示仿真全過程，有效辨別仿真過程的真實性和正確性，而且結果也簡單，方便理解。近期出現的動畫仿真本質上也屬于可視化仿真。將聲音加入可視化仿真，就同時得到了視覺和聽覺的多媒體仿真。而在多媒體仿真的基礎上，植入三維動畫，強調交互功能，又可以得到支持觸覺、嗅覺、味覺的虛擬現實仿真。隨著科技的不斷發(fā)展，仿真技術將為人類更好的服務。
5結語
計算機仿真技術是在實際需要的引導下，在不斷進步的計算機技術、多媒體技術等相關技術的支持下，融合了新的建模與仿真方法而逐漸進步發(fā)展起來的。計算機仿真技術的發(fā)展從簡單的原型到物理模型逐漸發(fā)展到動態(tài)顯示仿真結果再到現在的可視化交互仿真。以后隨著計算機科學技術的迅猛發(fā)展，以及多媒體、虛擬現實、人工智能、面向對象法、可視化與圖形界面等方面對仿真技術的顯著影響，仿真技術的發(fā)展與應用都會取得優(yōu)異的成績。我們完全相信，計算機仿真技術在我們的生活中應用越來越廣泛，對社會各行業(yè)的發(fā)展起到很好的促進作用，給生活帶來更多的便利。
參考文獻：
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大一計算機仿真技術論文篇三
計算機仿真技術及其應用
摘要：近年來，隨著科學技術的不斷進步，計算機仿真技術被逐漸應用到各個領域中，成為分析和設計的重要途徑。本文首先從計算機仿真技術的概述出發(fā);總結了計算機仿真技術的步驟和關鍵技術;最后就計算機仿真技術的應用領域進行了探討，希望為相關領域的研究者和工作者提供參考和借鑒。
關鍵詞：計算機;仿真技術;應用分析
一、計算機仿真技術的概述
所謂計算機仿真技術，是以計算機技術為基礎、以控制論與相似原理為方法，借助系統(tǒng)模型對設想的或真實的系統(tǒng)，進行解析或半實物混合試驗研究的一門綜合技術。被稱為繼科學理論和實驗研究后的第三種認識和改造世界的工具。該技術主要具有實用性高、靈活、經濟以及安全等優(yōu)點。借助計算機仿真技術能夠對一些復雜的系統(tǒng)進行分析、設計以及評估[1]。總而言之，計算機仿真技術就是利用計算機，憑借各種仿真理論來研究對象系統(tǒng)的一種技術。
二、計算機仿真技術的步驟
通常計算機仿真技術主要包含以下幾個步驟：一是建立數據模型。建立數據模型的方法主要有歸納法、綜合集成法等分析法。通過建立特定對象有限邊界的數學模型，才能進行系統(tǒng)仿真。要建立好該數學模型，就需要慎重考慮到特定對象仿真研究的預定目標、檢驗知識、觀測數據以及特定領域專家的經驗等綜合因素。二是實現數學模型。實現數據模型也可以稱為數據模型化的程序化。實現數據模型主要包括兩個步驟，分別是設計仿真算法和編制仿真程序。由于傳統(tǒng)的模型程序化活動具有很強的繁瑣性和復雜性，所以實現很困難，但是隨著軟件技術的不斷進步以及大量算法研究成果，當前針對一些特定的領域，已經能夠提供面向對象、能夠交互操作并且具有自動編程能力和算法庫的商品化產品。三是仿真試驗。仿真試驗是系統(tǒng)仿真的另一個重要活動內容，仿真試驗主要是根據預先設置的試驗方案來運行仿真模型，最終得到相關的仿真結果。
三、計算機仿真關鍵技術分析
1.智能仿真技術
智能仿真技術的前提是建立在知識的基礎上，并將人類的思維和思想作為背景的一種智能技術，然后將其引入整個建模和仿真的過程，進而仿造出跟現實接近的景物和物體，滿足人們生活所需。
2.面向對象的仿真技術
由于人類自身具備很強的主觀意識，通過對圖片和動畫進行整合，從而清楚地獲取信息，最終實現系統(tǒng)的仿真。3.分布交互仿真技術該技術主要指的運用計算機網絡實現不同區(qū)域中仿真設備的相互連接，成為一個集數學仿真、半實物仿真和人在回路中仿真為一體的交互式的仿真技術。進而構建時間跟空間相互耦合且虛擬的仿真環(huán)境。
四、計算機仿真技術的應用分析
1.在軍事領域中的應用
縱觀我國各大領域，其中最早涉及計算機仿真技術的軍事領域，主要體現在各類武器裝備的設計環(huán)節(jié)、研制階段、生產階段以及使用和維護階段。在設計環(huán)節(jié)，應用計算機仿真技術主要體現在將設計出來的武器裝備進行仿真和試驗，通過運用該技術成功降低了武器裝備的風險;而在研制階段，計算機仿真技術主要被運用于武器裝備的性能檢測和調試，以此來減少不必要的生產環(huán)節(jié)，促進研制的順利開展;在生產階段，計算機仿真技術主要是被用來檢測武器裝備的結構部件和工位，實現了控制武器裝備質量的目的;在使用和維護階段，運用計算機仿真技術來建立仿真模式，有助于根據各種武器裝備的具有情況來制定預控措施，有利于全面對武器裝備的性能進行評估。不僅如此，計算機仿真系統(tǒng)還能用于戰(zhàn)爭環(huán)境和軍事訓練的仿真。仿真戰(zhàn)爭環(huán)境主要利用三維戰(zhàn)爭環(huán)境圖像、圖形庫(如：戰(zhàn)爭背景、戰(zhàn)爭場景、武器裝備、作戰(zhàn)人員)營造逼真、危險的立體作戰(zhàn)環(huán)境;還可以進行模擬單兵訓練以及近戰(zhàn)術訓練等?？傊瑢⒂嬎銠C仿真技術應用在軍事領域中，不僅有效的節(jié)約了武器裝備研發(fā)所需的時間，減少了不必要的成本投入，還有效保證了武器裝備的性能，從而促進了軍事領域的快速發(fā)展。
2.計算機仿真技術在教育教學領域中的應用
將計算機仿真技術運用在教學領域的根本目的是為了提高課堂教學的質量和效果。具體主要體現在，借助計算機仿真模型具有的動態(tài)試驗效果跟教學試驗仿真二者有效地結合起來，從而能夠將那些本來抽象的內容更加形象、直觀地展現給學生，便于學生對課程的掌握，從而保證了教學質量[2]。
3.計算機仿真技術在工業(yè)領域中的應用
在經歷改革開放后，我國工業(yè)技術取得顯著發(fā)展，特別是現代工業(yè)的誕生逐漸豐富了工業(yè)領域的系統(tǒng)和項目，這也造就了工業(yè)領域跟其他領域相比更復雜。然而計算機仿真技術的誕生，不僅提高了工業(yè)產品的安全性，還提高了其經濟性。這主要因為依賴計算機仿真技術能夠更快的發(fā)展工業(yè)生產項目的規(guī)律和特點，從而為提高工業(yè)產品的各項性能指標提供了可靠的理論依據。
4.計算機仿真技術在其他領域中的應用
隨著計算機仿真技術的不斷成熟，其被應用的范圍也在逐漸擴大。近年來，計算機仿真技術也被逐漸運用到了醫(yī)學、交通、旅游等行業(yè)中。在醫(yī)學領域中，主要是應用計算機仿真技術來構建生物學模型和三維視覺模型，不僅便于醫(yī)學工作人員直觀研究，還拓展了生命的研究機理。在交通領域中，主要是利用計算機仿真技術來模擬交通仿真軟件平臺，從而有助于相關人員對交通規(guī)劃、設計、工程等全面評估。在旅游領域中運用計算機仿真技術主要體現在用其來預測某一景點的發(fā)展前景，也可以仿真景點模型，并借助多媒體軟件來播放，以此來吸引游客。
五、結語
綜上所述，計算機仿真技術的誕生和應用在很大程度上促進了社會的進步和發(fā)展，因此，相關領域還應繼續(xù)加強對該技術的研究，通過對仿真方法進行深入研究，并積極借鑒并引進國外先進的計算機仿真技術，逐漸提高我國仿真系統(tǒng)的性能，全面提高仿真技術水平，將該項技術應用在更多的領域中。
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