計算機模擬技術(shù)及其應用論文
計算機模擬技術(shù)及其應用論文【1】
摘要：計算機技術(shù)發(fā)展，計算機模擬技術(shù)作為一種高效安全的方法得到了深遠的發(fā)展，它實(shí)現了對現實(shí)世界中眾多對象的對模擬，方便人們觀(guān)察和了解一些現實(shí)中無(wú)法看到和了解的現象。
本文介紹了計算機模擬技術(shù)的基本原理，以及它在各個(gè)領(lǐng)域中的應用，最后對計算機模擬技術(shù)的發(fā)展及其應用作出展望。
關(guān)鍵字：計算機模擬 模型 虛擬技術(shù)
1.引言
隨著(zhù)第一臺計算機誕生以來(lái)，計算機技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，并且在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應用。
計算機模擬技術(shù)作為計算機技術(shù)的重要組成部分，其應用范圍也在不斷的擴展。
在計算機模擬技術(shù)產(chǎn)生之前，人們主要采用人工的辦法對一些對象進(jìn)行模擬。
而人工的模擬方法往往存在很多的缺點(diǎn)，如數據量小、參數修改困難、靈活性差、成本高、周期性長(cháng)，并且模擬的效果也不是很理想。
而且有些現象，對于人工無(wú)法模擬是無(wú)法實(shí)現和達到的。
然而計算機模擬技術(shù)可以使模擬變得更加方便便捷、靈活，可控制性變得更強，并且對哪些人工模擬無(wú)法模擬的對象也可以很好的進(jìn)行模擬。
2.計算機模擬技術(shù)
2.1 基本原理
算機模擬是一種針對具體對象的模擬過(guò)稱(chēng)，根據不同的對象，模擬方法也個(gè)不相同，但是其中確有一定的規律可循。
計算機模擬的一般步驟是：
第一，針對對模擬對象建立模型，建立的模型可分為是物理模型、數學(xué)模型或其他特定模型。
模型的建立的好壞直接影響最終的效果，因此是計算機模擬中最為重要的步驟。
第二，依據模型編寫(xiě)相應計算程序，或者借助計算機模擬軟件來(lái)實(shí)現對模型的具體的實(shí)現，生成可視化的效果，計算我們需要的數據。
第三，運算和數據分析處理過(guò)程，即在計算機上運行程序，得到并分析運行結果，并與所要模擬的對象進(jìn)行比，檢測是否達到了預期的效果。
2.2基本方法
計算機模擬方法根據是否建立模型可以分為兩大類(lèi)：直接模擬法和模型模擬法。
直接模擬法：不依賴(lài)具體的模型，主要是通過(guò)計算機程序將具體模擬現象的發(fā)生過(guò)程進(jìn)行直觀(guān)再現。
如在計算機用動(dòng)畫(huà)的形式直觀(guān)的模擬網(wǎng)絡(luò )中兩臺計算機相互通信的不同階段過(guò)程過(guò)程。
這中直接模擬法是計算機模擬中最簡(jiǎn)單的模擬方法。
模型模擬法，這種方法是依靠具體的數學(xué)或物理模型，并通過(guò)對模型進(jìn)行編程來(lái)實(shí)現模擬。
它有空可以細分為以下兩種種方法：(1)確定的方法：該方法對模擬對象建立確定的模型，使得模擬出的結果也是確定的，并嚴格遵尋事先建立的模型。
(2)隨機的方法：該方法也被稱(chēng)為蒙特卡羅(Monte Carlo)[1]法。
蒙特卡羅法的基本思想是：當要求解的問(wèn)題是某事件出現的概率或者期望值時(shí)，它可以通過(guò)“試驗”的方法，得到該事件出現的概率或平均值，并用它作為求解問(wèn)題的解。
3.計算機模擬技術(shù)的應用
3.1工業(yè)應用
隨著(zhù)工業(yè)信息化的發(fā)展，計算機模擬技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應用，具體應用領(lǐng)域包括航空航天[2]、交通運輸、通訊控制、工業(yè)控制、機械制造等諸多方面。
計算機模擬是以計算機硬件和相應的軟件為基礎，以現代控制理論和相似原理為方法，借助相應系統模型對真實(shí)的或假設的系統進(jìn)行模擬解析，從而指導生產(chǎn)實(shí)踐，控制產(chǎn)品的生產(chǎn)與制造過(guò)稱(chēng)提高生產(chǎn)產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。
如在機械加工過(guò)程，利用計算機模擬技術(shù)，有助于發(fā)現其機理，為提高機械加工性能提供理論支持。
如在工業(yè)控制領(lǐng)域，采用計算機模擬技術(shù)，可以對生產(chǎn)過(guò)程實(shí)行動(dòng)態(tài)監控，有助于中改進(jìn)現實(shí)的流水線(xiàn)，縮短生產(chǎn)時(shí)間，提高經(jīng)濟效益。
3. 2軍事應用
在軍事演習中，直接使用先進(jìn)武器進(jìn)行演練，不但具有很大的危險性，而且相應的費用也非常昂貴。
采用計算機模擬技術(shù)在可以很好解決這些問(wèn)題，它在軍事上的運用主要有以下幾個(gè)方面：(1)模擬先進(jìn)武器的作戰性能，如模擬導彈的飛行軌跡，計算其精確性。
(2)虛擬現實(shí)技術(shù)[3]，虛擬現實(shí)技術(shù)利用計算機模擬一種現實(shí)的環(huán)境，并通過(guò)多種傳感設備使用戶(hù)“投入”到該環(huán)境中，使用戶(hù)與該環(huán)境進(jìn)行自然交互。
采用虛擬現實(shí)技術(shù)在很大程度上解決真實(shí)作戰訓練危險和演練環(huán)境限制的問(wèn)題。
3.3經(jīng)濟學(xué)應用
在當今社會(huì )中，經(jīng)濟運行具有不可預測性。
利用計算機模擬技術(shù)，依據基本的經(jīng)濟學(xué)原理，對經(jīng)濟運行進(jìn)行模擬，可以有效的控制經(jīng)濟運行。
計算機模擬在經(jīng)濟學(xué)中的作用表現在：(1)能對復雜的內部交互作用的經(jīng)濟系統進(jìn)行研究和實(shí)驗。
(2)能模擬各種不同方案，觀(guān)察這些方案對系統的結構和行為的不同影響。
(3)能反映變量間的相互關(guān)系，確定哪些變量更加重要，以及它如何影響其他變量和整個(gè)系統。
(4)能研究不同時(shí)期的動(dòng)態(tài)聯(lián)系，反映系統隨時(shí)間的變化規律。
4.存在的問(wèn)題
計算機模擬技術(shù)目前在各個(gè)領(lǐng)域都得到的廣泛的應用，技術(shù)得到了很大的提高，但也面臨著(zhù)不少問(wèn)題。
(1)模型建立較難：對某些物理過(guò)程想要建立合理的模型困難較大，并且模型建立以后相應的修改也很困難。
(2)沒(méi)有通用的規律：計算機模擬是針對對象的過(guò)程，模擬的問(wèn)題可能千差萬(wàn)別，具體模擬的方法間并沒(méi)有通用的規律。
(3)存在局限性：計算機模擬過(guò)程和實(shí)際的過(guò)程還是有一定的差異，很可能會(huì )遺漏掉最優(yōu)方案，運用范圍只限于能考察的情況，規模很大時(shí)，較難取得模擬細節。
(4)模擬系統的評價(jià)困難：模擬只是是對現實(shí)系統的某一層次的抽象屬性的模仿，模擬仿真是有層次的，既針對所要處理的客觀(guān)題，又針對處理者的需求層次，所以很難評價(jià)一個(gè)模擬系統的優(yōu)劣。
5.結語(yǔ)
隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機模擬技術(shù)的應用范圍不斷的擴大，已經(jīng)成為科學(xué)研究中繼理論方法、試驗方法之后的第三種研究方法[4]。
計算機模擬技術(shù)成為當今研究的一個(gè)熱點(diǎn)，它不僅可以模擬簡(jiǎn)單直觀(guān)的現象，還可以對一些復雜隨機的現象進(jìn)行模擬，更好的指導幫助人們在實(shí)際的工作。
并且隨著(zhù)信息化工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，計算機模擬技術(shù)也將在各個(gè)領(lǐng)域起到越來(lái)越重要的作用。
參考文獻：
[1] Niederreiter Harald. Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods[M].Berlin，Heidelberg： Springer-Verlag， 2006.
[2] 王行仁，彭曉源，賈榮珍.航空仿真技術(shù)發(fā)展[C].面向21世紀仿真技術(shù)研討會(huì ). 2004.
[3] 俞志和，曾建超.虛擬現實(shí)的技術(shù)及其應用[M].北京：清華大學(xué)出版社， 1996.
[4] 何江華.計算機仿真技術(shù)平話(huà)[M].北京：國防工業(yè)出版社， 2005.
計算機科學(xué)技術(shù)在計算機教育中的應用【2】
摘 要 本文論述了計算機科學(xué)技術(shù)在計算機教育中進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)應用過(guò)程中的一些經(jīng)驗。
在計算機的教學(xué)過(guò)程中，分別從計算機如何作為教學(xué)工具進(jìn)行應用，即在多媒體的教學(xué)工作中，如何進(jìn)行交互式的應用，以及遠程通信和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在教育中起到了哪些作用，并就計算機在教育中的應用進(jìn)行展望。
關(guān)鍵詞 計算機科學(xué)技術(shù) 計算機教育 教學(xué)理念
實(shí)踐教學(xué)在當今社會(huì )中，計算機的應用無(wú)處不在。
計算機教育過(guò)程中，教學(xué)手段和技術(shù)的更新也離不開(kāi)計算機的輔助，而且已經(jīng)在教育中得到了大量的運用。
如今，各種計算機技術(shù)已經(jīng)取代了許多傳統的教學(xué)方法，成為功能最強大和有效的教育手段和工具，這樣對于提高教育質(zhì)量，加強教育水平，增進(jìn)教學(xué)的效果，可以帶來(lái)很大的便利。
計算機科學(xué)技術(shù)對于高等學(xué)校實(shí)現人才培養發(fā)揮著(zhù)重要的作用，而且對于大學(xué)生的創(chuàng )新能力培養可以起到很大的促進(jìn)作用，對于他們的綜合素質(zhì)的培養和將來(lái)步入社會(huì )之后競爭能力的提高非常有幫助。
一、計算機科學(xué)技術(shù)在計算機教育中應用的意義
關(guān)于計算機在教育中的應用，它的用途是非常廣泛的，大體來(lái)說(shuō)可以分成以下幾個(gè)方面首先，將計算機作為教學(xué)工作的輔助工具，為教學(xué)過(guò)程提供各種教學(xué)管理和教學(xué)工作。
其次，將計算機作為學(xué)習的工具。
學(xué)生利用計算機來(lái)完成一定的學(xué)習任務(wù)，從而提高學(xué)習的效率和學(xué)習的能力，讓學(xué)習知識的過(guò)程變得更簡(jiǎn)捷有效。
另外，利用計算機檢驗某些教學(xué)思想及教學(xué)活動(dòng)，使其成為一個(gè)教學(xué)的工具軟件對于計算機教育也具有非同尋常的意義。
二、計算機科學(xué)技術(shù)作為教學(xué)工具在計算機教育中的應用
在教學(xué)的過(guò)程中，如何取得良好的教學(xué)效果非常重要。
對于教師而言，對于整個(gè)的教學(xué)過(guò)程必須進(jìn)行有效的教學(xué)管理。
教學(xué)管理的具體內容可以分為對于學(xué)生日常學(xué)習過(guò)程的了解與監控，對于學(xué)生學(xué)習成績(jì)的測驗，以及對于學(xué)生日常學(xué)習生活中一些比較瑣碎的事務(wù)的管理。
在這些教學(xué)管理的過(guò)程中，如果采用傳統的教學(xué)手段，會(huì )大大降低教學(xué)管理的效率，而且對于教師進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)創(chuàng )造性而言，也會(huì )起到一定的影響。
現在，隨著(zhù)教學(xué)管理科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機管理教學(xué)系統、集成學(xué)習系統，還有一些其它的計算機考試測驗軟件等等，可以在教師的教學(xué)管理工作中發(fā)揮著(zhù)巨大的教學(xué)管理作用。
計算機科學(xué)技術(shù)在教學(xué)管理中的應用可以大大提高教師的教學(xué)水平，降低他們的工作量，便于其將更大的精力投入到教學(xué)工作中去。
(1)多媒體教學(xué)工作中交互式的計算機技術(shù)應用多媒體的交互式應用是計算機科學(xué)技術(shù)應用的一個(gè)重要的方面。
隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)資源越來(lái)越豐富，校園網(wǎng)絡(luò )的形成，網(wǎng)上知識庫的極大豐富，以及各種計算機教學(xué)課件的出現都為提高教學(xué)管理提供了有利的條件。
很多的教學(xué)資源都離不開(kāi)計算機科學(xué)技術(shù)的應用，為了提高教學(xué)的水平，教師可以采取一定的教學(xué)策略來(lái)優(yōu)化這些多媒體的應用。
這樣做，可以讓學(xué)生在教學(xué)地過(guò)程中更好的理解和掌握學(xué)習的知識，同時(shí)，教學(xué)設計中，加入計算機科學(xué)技術(shù)的應用，可以讓學(xué)生對教學(xué)工作的反饋及時(shí)傳達到教師那里，從而起到互動(dòng)作用，便于教師進(jìn)行教學(xué)方法的調節。
(2)遠程通信、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在教育中的作用在高校的教育工作中，遠程通信和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的應用已經(jīng)開(kāi)始發(fā)揮巨大的教學(xué)作用。
這種技術(shù)就是將現代通信的計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，還有多媒體技術(shù)等為基礎，再結合計算機的交互性和網(wǎng)絡(luò )的分布性，讓遠程的教育信息服務(wù)做得更為廣泛。
事實(shí)上，這種做法已經(jīng)引起了世界的教育工作者的重視，而且也已經(jīng)充分在教育過(guò)程中加以體現。
無(wú)論是我國還是在全世界，現代的遠程教育已經(jīng)被教育工作者和科技工作者納入了重點(diǎn)研究的范圍。
在傳統的教學(xué)中，交互性是必不可缺少的，而當時(shí)實(shí)行的大多是師生雙方對話(huà)，即直接以語(yǔ)言為載體的交流。
如果采用多媒體教學(xué)，學(xué)生不僅可以在學(xué)習的過(guò)程中看到教學(xué)的圖像資料，而且聲音、文字等均可以參與到教學(xué)過(guò)程中來(lái)，這對于學(xué)生掌握知識的過(guò)程中注入了趣味性、生動(dòng)性，往往令教學(xué)工作變得更為直觀(guān)形象。
而且對于學(xué)生的學(xué)習而言，可以讓他們按照自己的實(shí)際情況來(lái)安排學(xué)習的進(jìn)度，靈活調整學(xué)習的時(shí)間，教師可以把相關(guān)的教學(xué)課程放到網(wǎng)站等網(wǎng)絡(luò )上，作為靈活的教學(xué)資源加以體現。
三、計算機科學(xué)技術(shù)在教育工作中應用的展望
要想提高計算機科學(xué)技術(shù)在傳統教育模式中的應用范圍，加強其廣度和深度，那么就要積極的進(jìn)行創(chuàng )新。
很多的創(chuàng )新內容都有離不開(kāi)對于實(shí)踐經(jīng)驗的總結。
而正是不斷的進(jìn)行計算機技術(shù)在教育中應用的創(chuàng )新，才會(huì )推動(dòng)教學(xué)工作技術(shù)與質(zhì)量的提高。
(1)提高教學(xué)過(guò)程中對于學(xué)習環(huán)境的控制能力在學(xué)習的過(guò)程中，學(xué)生在特定的內容領(lǐng)域進(jìn)行探索與檢驗，并且不斷建立推測性的理論，并積極尋求解決的方法，很多的學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中進(jìn)行了思維勇和采用計算機來(lái)加強學(xué)生對于學(xué)習內容的認知程度，加強其對于知識的理解，并且靈活的運用其學(xué)習材料，這樣會(huì )更加有助于學(xué)習理論，而且可以加強學(xué)生學(xué)會(huì )組織和運用學(xué)習的材料，他們獲取知識的能力將會(huì )得到更為有效的加強。
(2)建立以學(xué)生為中心的超媒體教學(xué)模式所謂超媒體，就是讓學(xué)生在交互學(xué)習的過(guò)程中，采用計算機技術(shù)作為技術(shù)支持，并且加強了參與的能力，而且在提供多種形式的信息應用中，利用這種能力可以有助于創(chuàng )建以學(xué)生為中心的多媒體教學(xué)學(xué)習環(huán)境。
如果以學(xué)生的學(xué)習為中心，那么可以大大有效地加強學(xué)生的學(xué)習能力，并且讓學(xué)生主動(dòng)尋求知識的范圍，加強學(xué)習的廣度和深度。
在這個(gè)過(guò)程中，教師只是起到一個(gè)引導的作用，不再是傳統意義上的中心施教者。
隨著(zhù)計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統的教育方式要不斷進(jìn)行改革和創(chuàng )新，這樣才能適應社會(huì )的發(fā)展需求。
不同的教學(xué)演示方式，將會(huì )在計算機科學(xué)技術(shù)的支持下，變得更加豐富多彩。
同時(shí)，計算機技術(shù)在教學(xué)管理中的應用，可以讓計算機技術(shù)與傳統的教學(xué)工作結合得更加緊密，這將有助于教學(xué)質(zhì)量的提高。
教育要面向未來(lái)，這一點(diǎn)極為重要。
而將現有的教學(xué)技術(shù)發(fā)揚光大，是落在教育工作者身上的重要任務(wù)。
新的教育技術(shù)的改革和創(chuàng )新也在不斷的進(jìn)行過(guò)程中，相信計算機科學(xué)技術(shù)的應用一定會(huì )推動(dòng)教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展。
參考文獻：
[1]常初芳.國際科技教育進(jìn)展[M].科學(xué)出版社,2002.
[2]鄒富漢.大學(xué)學(xué)習生活導論[M].西北工業(yè)大學(xué)出版社,2000.
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