計(jì)算機(jī)模擬的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用分析

王勁輝

（中國(guó)人民解放軍66136部隊(duì)，北京 100144）

計(jì)算機(jī)模擬的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用分析

王勁輝

（中國(guó)人民解放軍66136部隊(duì)，北京 100144）

計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展，對(duì)人類的生產(chǎn)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng)產(chǎn)生了極其重要的影響，其中發(fā)展最快的是計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)（以下正文中將簡(jiǎn)稱為CMT，即computer modeling technique的簡(jiǎn)稱）。在CMT不斷發(fā)展的過(guò)程中，其具體的應(yīng)用取得了突破性的進(jìn)展，但同時(shí)一些問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，影響了其應(yīng)用領(lǐng)域與自身技術(shù)的發(fā)展，本文將對(duì)CMT的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及其具體應(yīng)用進(jìn)行分析，希望可以為其應(yīng)用領(lǐng)域和CMT的發(fā)展做貢獻(xiàn)。

計(jì)算機(jī)模擬 優(yōu)缺點(diǎn) 應(yīng)用分析

計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展，并廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，促使生產(chǎn)生活的各領(lǐng)域發(fā)都發(fā)生著巨大改變，提高了總體的效率與效果，也保證了各個(gè)工作環(huán)節(jié)和相應(yīng)產(chǎn)品的質(zhì)量，尤其是CMT的發(fā)展。CMT可以將各領(lǐng)域的方案與產(chǎn)品進(jìn)行在線模擬、實(shí)況觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，最終確定科學(xué)的方案并投入生產(chǎn)，如今大部分的領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用，但是在應(yīng)用的過(guò)程中，一些問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，相關(guān)人員需要重點(diǎn)研究其優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，便于技術(shù)的改進(jìn)。

1 計(jì)算機(jī)模擬的基本內(nèi)涵

CMT是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中誕生的，主要就是以計(jì)算機(jī)設(shè)備為工具，以編程程序、圖標(biāo)、公式等為方法，將相應(yīng)的方案或者產(chǎn)品進(jìn)行在線模擬，做到真實(shí)在線模擬，便于負(fù)責(zé)人觀察其合理性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并研究解決方法，提高相關(guān)的方案或者產(chǎn)品的科學(xué)性和合理性，從而保證效率和質(zhì)量，如今CMT在生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、航天等領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用，并取得了很大的成果。

2 計(jì)算機(jī)模擬的優(yōu)缺點(diǎn)

CMT技術(shù)應(yīng)用促進(jìn)了各應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，同時(shí)當(dāng)前的技術(shù)和相應(yīng)軟件與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，差距仍然非常大，在整體上來(lái)說(shuō)，CMT不僅存在優(yōu)點(diǎn)，也存在缺點(diǎn)。

2.1 CMT的優(yōu)點(diǎn)

第一，CMT使以往對(duì)在線模擬的想法得以實(shí)現(xiàn)，突破數(shù)學(xué)公式和圖表分析方法的弊端，將想象與直觀理解運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)和軟件得到在線模擬圖形或方案過(guò)程模擬，保證可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題或者漏洞，然后加以改進(jìn)，而且技術(shù)和軟件可以重復(fù)利用，只需要改變數(shù)值或參數(shù)就可以，節(jié)約成本；第二，CMT可以隨時(shí)進(jìn)行模擬操作，不受時(shí)間與地點(diǎn)等因素的制約；第三，CMT設(shè)備可以與映射技術(shù)連接，直接收錄現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)、信息等，保證數(shù)值和參數(shù)的準(zhǔn)確性，百分之百進(jìn)行模擬；第四，CMT可以實(shí)現(xiàn)三維立體模擬，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)將可以實(shí)現(xiàn)四維立體模擬，提高了相應(yīng)模型的功能和實(shí)際價(jià)值，為其應(yīng)用領(lǐng)域的負(fù)責(zé)人提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和正確的參考［1］。

2.2 CMT的缺點(diǎn)

雖然CMT可以促進(jìn)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展，提高相應(yīng)產(chǎn)品或決策的科學(xué)性和合理性，但是畢竟CMT的相應(yīng)技術(shù)和設(shè)備由人來(lái)制作和發(fā)明，人的認(rèn)識(shí)具有局限性，而且人的因素也是不能避免的，所以CMT發(fā)展的過(guò)程中還存在一定的問(wèn)題，導(dǎo)致CMT存在一定的缺點(diǎn)，相關(guān)技術(shù)人員要及時(shí)改進(jìn)。

第一，當(dāng)前CMT相關(guān)的軟件還缺少統(tǒng)一性，而且軟件和技術(shù)開(kāi)發(fā)人員的水平有限，技術(shù)的設(shè)定還存在一定的問(wèn)題，這就導(dǎo)致在實(shí)際的模擬操作中，由于不同的軟件會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果，而操作人員設(shè)定數(shù)值的時(shí)候也會(huì)有一些偏差，使同個(gè)方案或產(chǎn)品在不同時(shí)期的模擬結(jié)果之間存在差距；第二，操作的人員專業(yè)能力與綜合素質(zhì)有限，模擬操作的時(shí)候不會(huì)定期去檢查相應(yīng)的數(shù)據(jù)是否正確，使最終的效果不理想，而且在一定的時(shí)間內(nèi)，CMT的技術(shù)和軟件不會(huì)發(fā)生太大的變化，工作人員發(fā)現(xiàn)了其缺點(diǎn)，卻也不能及時(shí)找到解決的辦法，也就是CMT的現(xiàn)有情況局限了模擬工作［2］。

3 計(jì)算機(jī)模擬的應(yīng)用分析

我們明確CMT的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，還要明確其具體的應(yīng)用，便于有針對(duì)性的研究，提高技術(shù)水平，使不同的領(lǐng)域均有適合自身發(fā)展的模擬技術(shù)或設(shè)備。第一，在國(guó)外的教育事業(yè)中，CMT已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)階段國(guó)外大部分的高等院校已經(jīng)利用CMT技術(shù)，建立了模擬場(chǎng)地，主要針對(duì)化學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、生物等理論性和實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)，如空乘專業(yè)的模擬飛機(jī)、生物專業(yè)的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)觀察室等，我國(guó)教育行業(yè)中應(yīng)用的還不廣泛，但是有機(jī)化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等方面已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用；第二，生產(chǎn)行業(yè)運(yùn)用CMT的技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行在線模擬，正確發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問(wèn)題，促進(jìn)設(shè)備的功能和質(zhì)量不斷提高，也可以在線模擬生產(chǎn)的過(guò)程，為優(yōu)化產(chǎn)品和生產(chǎn)工序提供參考；第三，在建筑領(lǐng)域應(yīng)用，用三維立體軟件，真實(shí)模擬出建筑的方案，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，尤其是不符合綠色建筑的問(wèn)題。如水利工程的建筑中，針對(duì)當(dāng)?shù)刈匀弧⒌刭|(zhì)情況等進(jìn)行在線模擬，確定該區(qū)域是否適合建造大壩、應(yīng)該建筑何種結(jié)構(gòu)的大壩，然后模擬施工，合理配置施工人員、選用適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)。第四，軍事領(lǐng)域中，應(yīng)用CMT的技術(shù)，實(shí)況模擬軍事活動(dòng)，現(xiàn)階段最普遍的應(yīng)用表現(xiàn)是模擬的戰(zhàn)場(chǎng)、武器的模擬、在線戰(zhàn)斗技巧模擬訓(xùn)練以及軍事演習(xí)的雙方對(duì)壘模擬系統(tǒng)，模擬戰(zhàn)術(shù)和訓(xùn)練，讓軍人進(jìn)行模擬訓(xùn)練，從而更能提高他們的實(shí)戰(zhàn)能力和身體素質(zhì)，從而提高他們的綜合能力［3］。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，計(jì)算機(jī)模擬已經(jīng)成為工程研制、自然科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問(wèn)題研究等許多領(lǐng)域中的一個(gè)有力工具，對(duì)各個(gè)領(lǐng)域都產(chǎn)生了巨大影響，現(xiàn)階段還沒(méi)有應(yīng)用的領(lǐng)域需要重點(diǎn)研究，正確、合理地加以應(yīng)用，而已經(jīng)應(yīng)用的領(lǐng)域要及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，認(rèn)真研究解決的方法，同時(shí)相關(guān)的人員還要注重創(chuàng)新，促進(jìn)模擬技術(shù)的不斷發(fā)展。

［1］王恩東，倪璠 等.計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)模擬技術(shù)現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與展望［J］.小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，2016，01∶178-185.

［2］趙圓圓.模擬仿真技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐中的應(yīng)用［J］.教育現(xiàn)代化，2016，01∶101-103.

［3］齊磊磊.從計(jì)算機(jī)模擬方法到計(jì)算主義的哲學(xué)思考——基于復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)的角度［J］.系統(tǒng)科學(xué)學(xué)報(bào)，2015，01∶14-18.