仿真科学的研究
复杂系统建模与仿真技术的研究现状
复杂系统建模与仿真技术的研究现状随着现代科学技术的不断发展，越来越多的复杂系统涌现出来，对于这些系统的分析、预测、控制和优化等方面的研究也越来越受到重视，而复杂系统建模与仿真技术就成为了解决这些问题的重要手段。
本文将从系统建模、仿真技术、建模与仿真的应用等方面，对复杂系统建模与仿真技术的研究现状进行探讨。
一、系统建模系统建模是复杂系统仿真研究的基础，其目的是通过研究和描述系统的结构、组成部分、功能及其之间的联系，用数学模型来表示系统本质和特征。
建模的过程需要考虑系统的复杂程度以及信息的不确定性，对于复杂系统建模来说显得尤为重要。
在系统建模方面，常用的方法有物理模型法、统计模型法、控制模型法和优化模型法等。
其中最常用的方法是物理模型法和统计模型法。
前者是将系统抽象成物理过程，对其进行物理规律的描述和分析；而后者则是在现有的数据基础上，对系统进行参数估计和预测。
二、仿真技术仿真技术是将建立的数学模型通过计算机模拟，模拟真实环境中的系统动态过程，研究系统的行为和性能，预测系统在不同条件下的行为变化。
仿真技术可以使得人们更加直观地观察到系统的演变过程，从而更好地理解系统的本质，探讨复杂系统内在的规律和特性。
在仿真技术的应用方面，常用的方法有离散事件仿真、连续仿真、混合仿真和面向对象仿真等。
其中，离散事件仿真和连续仿真是应用最广泛的两类仿真技术。
离散事件仿真主要是通过事件或者过程描述来模拟系统的行为，如排队、装配等，而连续仿真则是对系统的连续过程进行模拟，如物理系统、流动系统等。
三、建模与仿真的应用复杂系统建模与仿真技术在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
例如在交通管理中，可以通过仿真来模拟城市交通的流量，在实际中制定出更为科学合理的交通策略；在环境保护中，可以通过数学建模和仿真技术对大气污染、水污染等进行研究、预测和监测；在生物医学中，可以通过仿真来模拟人体内部各个器官系统之间的相互关系和运动状态，对于医学研究和临床治疗具有重要意义。
生物仿真分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验名称生物仿真分析实验二、实验目的1. 了解生物仿真的基本概念和原理。
2. 掌握使用仿真软件进行生物系统建模和模拟的方法。
3. 分析仿真结果，验证生物系统的行为和机制。
三、实验原理生物仿真是指利用计算机技术对生物系统进行建模和模拟的过程。
通过构建数学模型，模拟生物体的生理、生化过程，分析其行为和机制。
本实验采用仿真软件对某一生物系统进行建模和模拟，通过调整模型参数，观察系统行为的变化。
四、实验设备1. 仿真软件：如MATLAB、Simulink等。
2. 生物数据：实验所需的相关生物数据。
3. 计算机：运行仿真软件的计算机。
五、实验步骤1. 数据准备：收集实验所需的生物数据，包括生理参数、生化参数等。
2. 模型构建：利用仿真软件，根据实验数据构建生物系统的数学模型。
3. 模型验证：通过调整模型参数，验证模型在特定条件下的准确性和可靠性。
4. 模拟实验：在验证模型的基础上，进行模拟实验，观察系统行为的变化。
5. 结果分析：分析仿真结果，验证生物系统的行为和机制。
六、实验结果1. 模型构建：根据实验数据，成功构建了某一生物系统的数学模型。
2. 模型验证：通过调整模型参数，验证了模型在特定条件下的准确性和可靠性。
3. 模拟实验：在模型验证的基础上，进行了模拟实验，观察到了系统行为的变化。
4. 结果分析：通过分析仿真结果，验证了生物系统的行为和机制。
七、讨论和分析1. 模型构建：在构建生物系统模型时，充分考虑了实验数据的准确性和可靠性。
通过调整模型参数，验证了模型的准确性和可靠性。
2. 模拟实验：通过模拟实验，观察到了系统行为的变化，进一步验证了生物系统的行为和机制。
3. 结果分析：仿真结果与实验数据基本一致，验证了生物系统的行为和机制。
八、注意事项1. 数据收集：在收集实验数据时，应注意数据的准确性和可靠性。
2. 模型构建：在构建生物系统模型时，应充分考虑生物系统的复杂性和动态性。
3. 模拟实验：在模拟实验过程中，应注意调整模型参数，以观察系统行为的变化。
仿真技术在航空领域中的应用研究
仿真技术在航空领域中的应用研究随着科学技术的不断发展，仿真技术在航空领域中的应用也越来越广泛。
仿真技术是一种模拟复杂系统行为的方法，通过计算机模型来模拟真实系统的行为，以便于测试和分析系统的性能。
在航空领域中，仿真技术可以应用于飞机设计、飞行模拟、飞行培训、飞机维护等方面，对提高飞行安全、减少成本、提高效率等方面起到了重要作用。
首先，仿真技术在飞机设计领域中发挥了重要作用。
传统的飞机设计需要进行多次实验和测试，而这些测试往往需要花费大量的时间和资源。
通过仿真技术，设计师可以在计算机上构建飞机的模型，进行各种飞行条件下的测试和分析，从而更好地了解飞机的性能，提高设计效率。
同时，仿真技术还可以帮助设计师模拟飞机的气动特性、机械结构等方面，帮助设计师优化飞机设计，提高飞机的性能和安全性。
其次，仿真技术在飞行模拟领域中也发挥了重要作用。
飞行模拟是飞行员进行培训的重要手段之一，通过飞行模拟器可以模拟各种飞行情况和条件，使飞行员在虚拟环境中获得飞行经验，提高飞行员的技能和应对能力。
通过仿真技术，飞行员可以在模拟器中进行各种紧急情况的模拟训练，提高飞行员的危机处理能力，减少事故发生的可能性。
此外，仿真技术在飞机维护领域也有重要应用。
飞机维护是飞机运营中不可或缺的一环，通过及时的维护和保养可以延长飞机的使用寿命，提高飞机的可靠性和安全性。
仿真技术可以帮助维护人员预测飞机的故障，并提供解决方案，帮助维护人员更好地了解飞机的工作原理和结构，提高维护效率和准确性。
同时，仿真技术还可以帮助维护人员模拟飞机的各种维护操作，提前发现潜在问题，减少维护过程中的误操作。
总的来说，仿真技术在航空领域中的应用对提高飞行安全、减少成本、提高效率等方面起到了重要作用。
随着科学技术的不断发展，仿真技术在航空领域中的应用也将进一步深化，为航空领域的发展带来更多的机遇和挑战。
同时，需要更多的科研机构、企业和政府部门共同努力，加强仿真技术的研究和应用，促进航空领域的创新发展。
信息科学中的模拟与仿真技术研究
信息科学中的模拟与仿真技术研究信息科学作为一门跨学科的学科，涉及到许多领域和技术。
在当今的数字化时代，信息处理和传输的效率对于实现全球化和智能化的目标至关重要。
在信息科学中，模拟与仿真技术被广泛运用于帮助研究和解决各种复杂问题。
本文将从模拟和仿真的概念、应用领域和技术发展等多个方面，阐述信息科学中的模拟与仿真技术研究。
一、模拟与仿真的概念模拟和仿真是信息科学中重要的研究方法和工具。
模拟是通过构建和运行模型来模拟真实系统的行为和特性。
而仿真是指利用计算机技术对系统进行虚拟实验和演化，通过计算机生成模型的输出结果，以模拟真实系统。
这两种方法旨在帮助研究人员了解和分析真实系统的运行规律，评估不同方案的性能，并进行预测和决策。
二、模拟与仿真的应用领域模拟与仿真技术在信息科学领域的应用非常广泛。
首先，它们在计算机科学领域可以用于软件开发和测试。
通过模拟和仿真，开发人员可以在计算机上验证和调试新的软件系统，以确保其在真实环境中的正确性和可靠性。
此外，模拟和仿真还在网络和通信系统、人机交互和人工智能等方面发挥着重要作用。
其次，在工程领域，模拟与仿真技术可以用于设计和优化复杂系统。
例如，航空航天工程师可以使用模拟和仿真来测试新的飞机设计，评估其性能和安全性。
同样，汽车制造商也可以使用模拟和仿真来研发新的汽车模型，并进行碰撞测试和驾驶行为分析。
此外，模拟与仿真技术还在医学和生物科学领域得到广泛应用。
在临床医学中，模拟和仿真可以用于训练医生进行手术操作和治疗技术，减少实操实验对患者的风险。
在生物科学中，模拟和仿真可以用于模拟分子结构和生物过程，帮助科学家研究药物作用机制和疾病发展机理。
三、模拟与仿真技术的发展随着计算机技术和数值计算方法的发展，模拟与仿真技术也在不断地演进和改进。
传统的模拟方法主要依赖于物理实验和数值解析，但受到资源和时间限制，无法涵盖所有可能的情况。
而仿真技术通过建立模型和模拟运行，可以更加全面和高效地模拟系统行为。
模拟仿真技术在材料科学中的应用研究
模拟仿真技术在材料科学中的应用研究随着科技的不断发展，模拟仿真技术在各个领域得到了广泛的应用。
其中，在材料科学领域，模拟仿真技术在解决材料设计、制备、加工等问题中起到了至关重要的作用。
首先，模拟仿真技术可以帮助科学家预测材料的性质。
通过模拟分子结构、电子能带、晶体缺陷等材料的微观结构，可以预测材料在各种条件下的电子性质、光学性质、声学性质以及热力学性质等，这对于设计新材料、探索材料的各种性质非常有帮助。
例如，通过模拟软物质的粘性性质，可以有效地指导软物质在医学、化妆品等领域的应用，为多种医学手术打下良好的基础。
其次，模拟仿真技术可以辅助材料的制备。
传统的材料制备方法需要大量的试错和改进，效率低下，而模拟仿真技术可以通过精确的计算得出各种材料的物理和化学性质，从而优化制备工艺，提升制备效率，并且可以避免传统实验方法中可能存在的风险和环境污染等问题。
例如，通过模拟金属材料的晶粒生长机理，可以为金属硬度的提升以及金属塑性变形中的材料流动方向、表面质量等提供技术指导。
另外，模拟仿真技术还可以促进材料的加工技术的发展。
通过模拟材料各种条件下的应力分布、变形形态等，可以了解材料在不同加工条件下的情况，从而优化各种加工方式，提高生产效率和材料质量。
例如，通过模拟仿真技术可以探求壳聚糖基纳米材料的材料组成对于加工后性能的影响，为新型材料的加工方案提供技术支持，从而提高其加工效率和产品性能。
总之，随着模拟仿真技术的不断发展，能够有效地推动各领域的发展，特别是在材料科学领域。
未来，随着技术的不断提升和科学家的不断努力，模拟仿真技术将会得到广泛的应用。
从而将促进科学技术的发展，推动各行各业的进步，为人类的生活和发展带来更多的可能性和希望。
力学仿真技术在医学中的应用研究
力学仿真技术在医学中的应用研究众所周知，医学研究是一个极其重要的学科领域，涉及许多人类卫生事业的方方面面，如疾病预防、新药研制、临床治疗等。
在医学研究中，各种各样的技术手段都得到了广泛的应用，其中就包括了力学仿真技术。
力学仿真技术是一个复杂的工程领域，它可以通过计算机模拟的方式，对物体或系统的运动过程进行分析和预测，为科学研究和工程应用提供了强有力的支持。
下文将就力学仿真技术在医学中的应用研究做一些简单介绍和阐述。
一、在医学检测中的应用力学仿真技术在医学中的应用非常广泛，其中较为突出的是在医学检测领域的应用。
在医学检测过程中，常常需要对不同部位的病变点进行检测，并给出定量化的结果。
例如肿瘤的检测、脑部损伤检测等。
这时，力学仿真技术可以通过采用计算机模拟方式，从多个角度对检测对象进行分析，进而得到更准确的结果。
在医学检测领域的应用中，力学仿真技术可以帮助医生做出更加准确的诊断，从而设计更加有针对性的治疗方案，使患者受到更好的保护和治疗。
二、在医学治疗中的应用力学仿真技术在医学治疗领域中也得到了广泛的应用。
在医学治疗中，力学仿真技术可以用于模拟医疗器械与人体之间的交互过程，从而找到更加合适的治疗方案。
例如，力学仿真技术可以用于模拟手术过程中的器械运动轨迹，从而为医生提供更加精准的操作指导；也可以用于设计和开发医疗器械，以提高医疗器械的使用效果和可靠性。
在医学治疗领域的应用中，力学仿真技术可以帮助医生更好地进行手术操作，保障患者的健康和安全；同时也可以为医疗设备的研发和改进提供重要的技术支持。
三、在医学研究中的应用除了在医学检测和治疗领域中的应用之外，力学仿真技术在医学研究领域中的应用也非常广泛。
在医学研究中，力学仿真技术可以帮助医学科学家更加深入地了解人体结构和机能，探索人体运动机理以及各种疾病的发生机制。
例如，力学仿真技术可以用于模拟人体骨骼结构和关节运动，从而研究人体运动机理；也可以用于模拟各种人体器官的结构和运动，探索疾病的发生机理。
仿真类的毕业论文
仿真类的毕业论文仿真类的毕业论文随着科技的不断发展，仿真技术在各个领域得到了广泛应用，尤其在工程设计、医学研究和军事训练等领域，仿真类毕业论文成为了研究生们热衷的选题。
本文将探讨仿真类毕业论文的研究内容、方法和应用前景。
一、仿真类毕业论文的研究内容仿真类毕业论文的研究内容可以涉及多个领域，如机械工程、电子工程、计算机科学等。
在机械工程领域，可以研究机械系统的运动学和动力学仿真，以及材料力学仿真等。
在电子工程领域，可以研究电路仿真、电磁场仿真等。
在计算机科学领域，可以研究计算机网络仿真、人工智能仿真等。
二、仿真类毕业论文的研究方法仿真类毕业论文的研究方法主要包括建模、仿真和验证。
首先，研究者需要对研究对象进行建模，即将实际系统抽象成数学模型或计算模型。
建模的过程中需要考虑系统的各种特性和约束条件。
然后，研究者可以利用计算机软件进行仿真实验，通过模拟实际系统的运行过程，获得系统的性能指标和行为特征。
最后，研究者需要对仿真结果进行验证，与实际测量数据进行比对，以验证模型的准确性和可靠性。
三、仿真类毕业论文的应用前景仿真技术的应用前景广阔。
在工程设计领域，仿真技术可以帮助工程师们在产品设计阶段发现问题并进行优化，从而减少实际制造过程中的成本和时间。
在医学研究领域，仿真技术可以用于模拟人体器官的功能和病理状态，帮助医生们进行手术规划和治疗方案的选择。
在军事训练领域，仿真技术可以用于模拟战场环境和战斗行为，提供真实的训练体验，提高士兵们的作战能力。
总结起来，仿真类毕业论文是一个有挑战性和前瞻性的研究方向。
通过建立数学或计算模型，进行仿真实验和验证，可以深入研究各个领域的问题，并为实际应用提供有效的解决方案。
随着科技的进步和应用需求的增加，仿真技术的发展前景十分广阔。
因此，选择仿真类毕业论文作为研究课题，不仅能够提升自身的科研能力，还能为相关领域的发展做出贡献。
虚拟仿真开题报告研究方法
虚拟仿真开题报告研究方法虚拟仿真开题报告研究方法随着科技的不断发展，虚拟仿真技术在各个领域得到了广泛应用。
虚拟仿真开题报告研究方法是一种通过虚拟仿真技术进行开题报告研究的方法。
本文将从问题提出、研究目标、研究内容、研究方法、研究意义等方面对虚拟仿真开题报告研究方法进行探讨。
问题提出是研究的起点，也是研究的核心。
在虚拟仿真开题报告研究中，问题提出的关键是确定研究的主题和目标。
研究者需要明确自己研究的领域和方向，分析该领域中存在的问题，并提出自己的研究问题。
问题提出的过程需要考虑到实际应用的需求和研究的可行性，确保问题的价值和可解性。
研究目标是研究的目的和方向。
在虚拟仿真开题报告研究中，研究目标的确定需要结合问题提出的背景和目标，明确研究的重点和关注点。
研究目标可以是解决某个具体问题，也可以是对某个领域进行深入研究，还可以是开发一种新的虚拟仿真技术。
研究目标的确定需要考虑到实际应用的需求和研究的可行性，确保目标的合理性和可实现性。
研究内容是研究的具体内容和步骤。
在虚拟仿真开题报告研究中，研究内容的确定需要结合问题提出的背景和目标，明确研究的范围和深度。
研究内容可以包括文献综述、理论分析、模型建立、仿真实验、数据分析等。
研究内容的确定需要考虑到研究的可行性和有效性，确保内容的科学性和可操作性。
研究方法是研究的方法和手段。
在虚拟仿真开题报告研究中，研究方法的选择需要结合研究内容和目标，确定适合的方法和工具。
常用的研究方法包括实证研究、理论研究、实验研究、模拟研究等。
研究方法的选择需要考虑到研究的可行性和有效性，确保方法的科学性和可操作性。
研究意义是研究的价值和意义。
在虚拟仿真开题报告研究中，研究意义的确定需要结合研究的背景和目标，明确研究的社会和科学价值。
研究意义可以是解决某个具体问题，也可以是推动某个领域的发展，还可以是提供一种新的思路和方法。
研究意义的确定需要考虑到实际应用的需求和研究的可行性，确保意义的实际性和可持续性。
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模型验证的含义： 一是检查模型是否正确地描述了 实际系统， 二是检查模型输出是否充分接近实际系统的 行为。所以模型验证包括可信性验证和一致性验证。
从普遍意义来看， 仿真的研究对象是系统， 系统是 各个学科共同使用的一个基本概念。由于系统实在是包 罗万象， 使得我们难以用简明扼要的文字准确地定义 它， 这里给出一个能被普遍接受的说法， 即系统是由相 互联系、相互制约、相互依存的若干组成部分（ 要素） 结
合在一起的具有特定功能和运动规律的有机整体。构成 系统的各组成部分可称为子系统或分系统， 而系统本身又可 看作它所从属的那个更大的系统的组成部分。
顶层与中间层的应用属于系统级的， 底层应用则 属于产品级。１０ 年前， 可以说国内仿真的应用更多注 重在底层应用上， 随着科技的发展和进步， 中间层和 顶层对仿真的需求越来越迫切， 国外亦有相同的发展 趋势， 所以说仿真是一门“朝阳”学科， 并不为过。
仿真学科的内涵， 即研究内容主要包括仿真建模 与模型验证方法、仿真支撑系统和仿真应用工程 ３ 大 部分。
神 经 网 络 、模 糊 数 学 、智 能 代 理 、本 体 法
论等
灰色系统建模方 灰色微分方程
法
电 磁 环 境 与 光 学 有限元、时域有限差分、矢量衍射
环境建模方法
系统辨识建模方法
多分辨率建模方法 面向对象的建模方法
多视图建模方法
数据可视化建模方法
多媒体建模方法 面向组件的建模方法 面向服务的建模方法
性仿真建模常用的建模方法&。 模 糊 数 学 法!：主 要 解 决 模 型 信 息 与 所 得 数 据 的 不 确
定性"， 离不开结构模型。方法的成果多出自模糊逻辑， 代 表人物 Ｌ．Ａ．Ｚａｄｅｈ。
归纳推理法：完全省略结构模型， 行为模型全部来 自测量数据， 建模完全自动化； 有学习能力， 能模仿人的 归纳思维。植根于系统理论中的 ＧＳＰＳ 技术。
仿真学科的应用渗透到决策、管理、科研、生产 等的各个层次， 大体可分为 ３ 个层次的应用。
顶层应用主要是在各个领域的顶层对系统的效果 评估与辅助决策等方面起到重要作用。如对国家的某 项经济政策可能会引起的整个国民经济的反映进行评 估； 对某大型水利工程 （ 如三峡工程） 、对生态环境、 经济发展等的影响进行评估； 对某项大的军事行动 （ 如美军对伊战争） 的效果进行评估等。
在仿真学科研究中还有一类称之为定性仿真的方 法， 用以区别于通常的定量仿真方法， 其特点是通过系 统的定性模型描述、演绎系统定性行为， 以非数值手段 处理信息输入、建模、行为分析和结果输出等。定性仿真 能够处理多种形式的信息， 有推理能力和学习能力， 能 初步模仿人类思维方式， 特别是在处理不完备知识和 “深层”知识以及决策等方面有其独到的长处。适合于以 下研究情况［１］： ① 实际系统过于复杂或知 识 不 完 备 ， 无 法构造系统精确定量模型； ② 客观对象的许多特性具 有模糊性、不确定性， 难以量化； ③ 只需获得系统的定 性结果， 不愿花费大量的时间与精力去进行繁杂的精确 计算； ④ 希望模仿人类的思维习惯， 使用定性的方法去 推理， 得到一类模型的一般解， 而不是特定模型的特定 解等。
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＣＬＣ Ｎｕｍｂｅ ｒ： ＴＰ３９１．９
Ｄｏｃｕｍｅ ｎｔ Ｃｏｄｅ ： Ａ
Ａｒｔｉｃｌｅ ＩＤ： １０００－ ７８５７（２００７）０２－ ００１４－ ０８
０ 引言 从 ２０ 世纪 ４０ 年代以来， 在各类应用需求的牵引及
相关学科技术的推动下， 仿真技术已经逐渐发展为一门 综合性学科。通俗地讲， 仿真（ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ） 是通过建立实 际系统的模型， 并以计算机和各种物理效应设备为工 具， 利用所建模型或部分实物， 对实际（ 或设想） 系统进 行动态实验研究的过程。目前， 它已经成功地应用于航 空 、航 天 、军 事 、医 学 、信 息 、生 命 科 学 、材 料 、能 源 、先 进 制造等高新技术领域以及工业、农业、商业、教育、交通、 经济、社会服务和娱乐等众多领域的系统论证、试验、分 析、维护、辅助设计及人员训练等方面。可以说， 仿真技 术与高性能计算机技术相结合， 已经成为人类认识和改 造世界的重要手段之一。
中间层应用主要指各种项目的方案论证， 从总体 技术方案到具体的实施方案的论证。如某项产品 （ 如 新型汽车的设计） 的投资决策、市场分析、产品性能／ 价格比分析， 某类武器型号或某工程项目的立项论证 等。
底层应用指仿真作为产品的辅助设计、性能考核、 故障定位等强有力的工具， 在各领域的各类产品的研 制开发过程中， 为研究人员提供了重要的技术支撑。 如某具体产品 （ 如陀螺仪、汽车发动机等） 的故障定 位、性能指标调整等， 某型汽车的虚拟样机设计、试 验、评估， 投产决策等等。
定性仿真方法中的关键之一是对知识的表示与操 作 ， 因 而 模 糊 数 学 法 、归 纳 推 理 法 和 朴 素 物 理 学 法 是 定
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Ｐ ａ ｐｅ ｒｓ ｏｎ Ｓ ｙｓ ｔｅ ｍ Ｓ ｉｍｕｌａ ｔｉｏｎ
Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ ２００７ Ｖｏｌ． ２５ Ｎｏ． ２ （Ｓｕｍ Ｎｏ． ２２４）
收稿日期： ２００６－ １２－ １９ 作者简介： 刘藻珍， 女， 北京海淀区中关村南大街 ５ 号北京理 工 大 学 宇 航 科 学 技 术 学 院 ， 教 授 ， 主 要 研 究 方 向 为 飞 行 器 制 导 、控 制 与 仿
真； Ｅ－ ｍａｉｌ： ｌｉｕｚａｏｚｈｅｎ＠ｂｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
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系统仿真研究专题
科技导报 ２００７ 年 第 ２５ 卷 第 ２ 期 （ 总第 ２２４ 期）
图 １ 仿真的 ３ 要素及 ３ 项基本活动 Ｆｅｅ ｂａｓ ｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｓ ｉｍｕｌａｔｉｏｎ
仿真学科涉及的应用领域十分宽广#， 包括本文开 头提到的 各 个 领 域 ，# 以 及 多 种 领 域 之 间 的 交 叉 应 用 ， 如工程和经济领域的相互交叉 （ 产品与市场总是密切 相关的） 、工程和军事领域的相互交叉 （ 战争与武器也 是密不可分的） 等。
Ｐ ａ ｐｅ ｒｓ ｏｎ Ｓ ｙｓ ｔｅ ｍ Ｓ ｉｍｕｌａ ｔｉｏｎ
Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ ２００７ Ｖｏｌ． ２５ Ｎｏ． ２ （Ｓｕｍ Ｎｏ． ２２４）
仿真科学的研究
刘藻珍
北京理工大学宇航科学技术学院， 北京 １０００８１
［摘要］ 仿真学科是一门正在蓬勃发展的综合性学科， 近年来在国民经济的各个领域均得到广泛应用。从仿真建模与模型验证方法、仿
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ
ＬＩＵ Ｚａ ｏｚｈｅ ｎ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１， Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓ ｔｒａ ｃｔ： Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｃｉｅｎｃｅ ｉｓ ａ ｎｅｗ ｂｒａｎｃｈ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ， ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｍａｎｙ ａｒｅａｓ ｏｆ ｎａｔｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｇｉｖｅｓ ａｎ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｃｉｅｎｃｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｔｈｒｅｅ ａｓｐｅｃｔｓ： ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｍｏｄｅｌ ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ， ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｕｐｐｏｒｔ
ｓｙｓｔｅｍ， ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． Ｅｘａｍｐｌｅｓ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ， ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｅｗ ｓｃｉｅｎｃｅ ｉｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｏｔｈｅｒ
ｂｒａｎｃｈｅｓ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｓｅｅｓ ａ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｌｓｏ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｃｉｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ
ｆｕｔｕｒｅ．
Ｋｅ ｙ Ｗｏｒｄｓ ： ｓｙｓｔｅｍ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ； ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｍｏｄｅｌ ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ； ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ； ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
１ 仿真建模与模型验证方法 仿真学科首先要研究的是仿真建模方法与模型验
证方法。 １．１ 仿真建模方法
仿真的应用领域十分广泛， 不同应用领域的研究 对象千差万别， 仿真学科将各应用领域的对象均抽象
为“系统”， 仿真学科的建模与具体应用领域的建模区 别在于， 它是从研究“系统”的角度出发， 研究仿真 建模的共用理论和方法。
波阵面基础公差分析 最 小 二 乘 、极 大 似 然 、结 构 辨 识 、模 糊
辨识 各种分辨率模型的分解与聚合 ＵＭＬ、ＨＬＡ／ＯＭＴ 等 “Ｓｔａｔｅｍａｔ”方 法 等 标 量 ／矢 量 ／张 量 、动 态 数 据 场 ／流 场
多参数数据场可视化建模方法 声 音 、图 形 ／图 像 建 模 方 法 ＤＥＶＳ／ＨＬＡ Ｗｅｂ－ ｓｅｒｖｉｃｅ
朴素物理学法：发源于人工智能， 与定量仿真框架 偏 离 较 小 ， 需 要 方 程 形 式 的 结 构 模 型 。 代 表 为 Ｂ．Ｊ． Ｋｕｉｐｅｒｓ １９８６ 年提出的 ＱＳＩＭ， 是目前公认较为先进的 方法。
而基于符号定向图 （ ＳＤＧ） 的深层知识模型近年来 在定性仿真中得到了广泛的应用。 １．２ 模型的验证方法
真支撑系统和仿真应用工程 ３ 个方面论述了仿真学科的主要研究内容， 通过实例阐述了仿真学科与其他相关学科新技术相结合而带