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計算機模擬技術及其應用論文
計算機模擬技術及其應用論文【1】
摘要：計算機技術發(fā)展，計算機模擬技術作為一種高效安全的方法得到了深遠的發(fā)展，它實現(xiàn)了對現(xiàn)實世界中眾多對象的對模擬，方便人們觀察和了解一些現(xiàn)實中無法看到和了解的現(xiàn)象。
本文介紹了計算機模擬技術的基本原理，以及它在各個領域中的應用，最后對計算機模擬技術的發(fā)展及其應用作出展望。
關鍵字：計算機模擬 模型 虛擬技術
1.引言
隨著第一臺計算機誕生以來，計算機技術得到了飛速的發(fā)展，并且在各個領域都得到了廣泛的應用。
計算機模擬技術作為計算機技術的重要組成部分，其應用范圍也在不斷的擴展。
在計算機模擬技術產生之前，人們主要采用人工的辦法對一些對象進行模擬。
而人工的模擬方法往往存在很多的缺點，如數(shù)據(jù)量小、參數(shù)修改困難、靈活性差、成本高、周期性長，并且模擬的效果也不是很理想。
而且有些現(xiàn)象，對于人工無法模擬是無法實現(xiàn)和達到的。
然而計算機模擬技術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法模擬的對象也可以很好的進行模擬。
2.計算機模擬技術
2.1 基本原理
算機模擬是一種針對具體對象的模擬過稱，根據(jù)不同的對象，模擬方法也個不相同，但是其中確有一定的規(guī)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(shù)學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(jù)模型編寫相應計算程序，或者借助計算機模擬軟件來實現(xiàn)對模型的具體的實現(xiàn)，生成可視化的效果，計算我們需要的數(shù)據(jù)。
第三，運算和數(shù)據(jù)分析處理過程，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(jù)是否建立模型可以分為兩大類：直接模擬法和模型模擬法。
直接模擬法：不依賴具體的模型，主要是通過計算機程序將具體模擬現(xiàn)象的發(fā)生過程進行直觀再現(xiàn)。
如在計算機用動畫的形式直觀的模擬網絡中兩臺計算機相互通信的不同階段過程過程。
這中直接模擬法是計算機模擬中最簡單的模擬方法。
模型模擬法，這種方法是依靠具體的數(shù)學或物理模型，并通過對模型進行編程來實現(xiàn)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：當要求解的問題是某事件出現(xiàn)的概率或者期望值時，它可以通過“試驗”的方法，得到該事件出現(xiàn)的概率或平均值，并用它作為求解問題的解。
3.計算機模擬技術的應用
3.1工業(yè)應用
隨著工業(yè)信息化的發(fā)展，計算機模擬技術在工業(yè)生產中得到了廣泛應用，具體應用領域包括航空航天[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(xiàn)代控制理論和相似原理為方法，借助相應系統(tǒng)模型對真實的或假設的系統(tǒng)進行模擬解析，從而指導生產實踐，控制產品的生產與制造過稱提高生產產量和產品質量。
如在機械加工過程，利用計算機模擬技術，有助于發(fā)現(xiàn)其機理，為提高機械加工性能提供理論支持。
如在工業(yè)控制領域，采用計算機模擬技術，可以對生產過程實行動態(tài)監(jiān)控，有助于中改進現(xiàn)實的流水線，縮短生產時間，提高經濟效益。
3. 2軍事應用
在軍事演習中，直接使用先進武器進行演練，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在可以很好解決這些問題，它在軍事上的運用主要有以下幾個方面：(1)模擬先進武器的作戰(zhàn)性能，如模擬導彈的飛行軌跡，計算其精確性。
(2)虛擬現(xiàn)實技術[3]，虛擬現(xiàn)實技術利用計算機模擬一種現(xiàn)實的環(huán)境，并通過多種傳感設備使用戶“投入”到該環(huán)境中，使用戶與該環(huán)境進行自然交互。
采用虛擬現(xiàn)實技術在很大程度上解決真實作戰(zhàn)訓練危險和演練環(huán)境限制的問題。
3.3經濟學應用
在當今社會中，經濟運行具有不可預測性。
利用計算機模擬技術，依據(jù)基本的經濟學原理，對經濟運行進行模擬，可以有效的控制經濟運行。
計算機模擬在經濟學中的作用表現(xiàn)在：(1)能對復雜的內部交互作用的經濟系統(tǒng)進行研究和實驗。
(2)能模擬各種不同方案，觀察這些方案對系統(tǒng)的結構和行為的不同影響。
(3)能反映變量間的相互關系，確定哪些變量更加重要，以及它如何影響其他變量和整個系統(tǒng)。
(4)能研究不同時期的動態(tài)聯(lián)系，反映系統(tǒng)隨時間的變化規(guī)律。
4.存在的問題
計算機模擬技術目前在各個領域都得到的廣泛的應用，技術得到了很大的提高，但也面臨著不少問題。
(1)模型建立較難：對某些物理過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)沒有通用的規(guī)律：計算機模擬是針對對象的過程，模擬的問題可能千差萬別，具體模擬的方法間并沒有通用的規(guī)律。
(3)存在局限性：計算機模擬過程和實際的過程還是有一定的差異，很可能會遺漏掉最優(yōu)方案，運用范圍只限于能考察的情況，規(guī)模很大時，較難取得模擬細節(jié)。
(4)模擬系統(tǒng)的評價困難：模擬只是是對現(xiàn)實系統(tǒng)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題，又針對處理者的需求層次，所以很難評價一個模擬系統(tǒng)的優(yōu)劣。
5.結語
隨著計算機技術的發(fā)展，計算機模擬技術的應用范圍不斷的擴大，已經成為科學研究中繼理論方法、試驗方法之后的第三種研究方法[4]。
計算機模擬技術成為當今研究的一個熱點，它不僅可以模擬簡單直觀的現(xiàn)象，還可以對一些復雜隨機的現(xiàn)象進行模擬，更好的指導幫助人們在實際的工作。
并且隨著信息化工業(yè)化進程的不斷推進，計算機模擬技術也將在各個領域起到越來越重要的作用。
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.航空仿真技術發(fā)展[C].面向21世紀仿真技術研討會. 2004.
[3] 俞志和，曾建超.虛擬現(xiàn)實的技術及其應用[M].北京：清華大學出版社， 1996.
[4] 何江華.計算機仿真技術平話[M].北京：國防工業(yè)出版社， 2005.
計算機科學技術在計算機教育中的應用【2】
摘 要 本文論述了計算機科學技術在計算機教育中進行實踐教學應用過程中的一些經驗。
在計算機的教學過程中，分別從計算機如何作為教學工具進行應用，即在多媒體的教學工作中，如何進行交互式的應用，以及遠程通信和網絡技術在教育中起到了哪些作用，并就計算機在教育中的應用進行展望。
關鍵詞 計算機科學技術 計算機教育 教學理念
實踐教學在當今社會中，計算機的應用無處不在。
計算機教育過程中，教學手段和技術的更新也離不開計算機的輔助，而且已經在教育中得到了大量的運用。
如今，各種計算機技術已經取代了許多傳統(tǒng)的教學方法，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量，加強教育水平，增進教學的效果，可以帶來很大的便利。
計算機科學技術對于高等學校實現(xiàn)人才培養(yǎng)發(fā)揮著重要的作用，而且對于大學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)可以起到很大的促進作用，對于他們的綜合素質的培養(yǎng)和將來步入社會之后競爭能力的提高非常有幫助。
一、計算機科學技術在計算機教育中應用的意義
關于計算機在教育中的應用，它的用途是非常廣泛的，大體來說可以分成以下幾個方面首先，將計算機作為教學工作的輔助工具，為教學過程提供各種教學管理和教學工作。
其次，將計算機作為學習的工具。
學生利用計算機來完成一定的學習任務，從而提高學習的效率和學習的能力，讓學習知識的過程變得更簡捷有效。
另外，利用計算機檢驗某些教學思想及教學活動，使其成為一個教學的工具軟件對于計算機教育也具有非同尋常的意義。
二、計算機科學技術作為教學工具在計算機教育中的應用
在教學的過程中，如何取得良好的教學效果非常重要。
對于教師而言，對于整個的教學過程必須進行有效的教學管理。
教學管理的具體內容可以分為對于學生日常學習過程的了解與監(jiān)控，對于學生學習成績的測驗，以及對于學生日常學習生活中一些比較瑣碎的事務的管理。
在這些教學管理的過程中，如果采用傳統(tǒng)的教學手段，會大大降低教學管理的效率，而且對于教師進行教學活動創(chuàng)造性而言，也會起到一定的影響。
現(xiàn)在，隨著教學管理科學技術的發(fā)展，計算機管理教學系統(tǒng)、集成學習系統(tǒng)，還有一些其它的計算機考試測驗軟件等等，可以在教師的教學管理工作中發(fā)揮著巨大的教學管理作用。
計算機科學技術在教學管理中的應用可以大大提高教師的教學水平，降低他們的工作量，便于其將更大的精力投入到教學工作中去。
(1)多媒體教學工作中交互式的計算機技術應用多媒體的交互式應用是計算機科學技術應用的一個重要的方面。
隨著計算機技術的發(fā)展，教學資源越來越豐富，校園網絡的形成，網上知識庫的極大豐富，以及各種計算機教學課件的出現(xiàn)都為提高教學管理提供了有利的條件。
很多的教學資源都離不開計算機科學技術的應用，為了提高教學的水平，教師可以采取一定的教學策略來優(yōu)化這些多媒體的應用。
這樣做，可以讓學生在教學地過程中更好的理解和掌握學習的知識，同時，教學設計中，加入計算機科學技術的應用，可以讓學生對教學工作的反饋及時傳達到教師那里，從而起到互動作用，便于教師進行教學方法的調節(jié)。
(2)遠程通信、網絡技術在教育中的作用在高校的教育工作中，遠程通信和網絡技術的應用已經開始發(fā)揮巨大的教學作用。
這種技術就是將現(xiàn)代通信的計算機技術及網絡技術，還有多媒體技術等為基礎，再結合計算機的交互性和網絡的分布性，讓遠程的教育信息服務做得更為廣泛。
事實上，這種做法已經引起了世界的教育工作者的重視，而且也已經充分在教育過程中加以體現(xiàn)。
無論是我國還是在全世界，現(xiàn)代的遠程教育已經被教育工作者和科技工作者納入了重點研究的范圍。
在傳統(tǒng)的教學中，交互性是必不可缺少的，而當時實行的大多是師生雙方對話，即直接以語言為載體的交流。
如果采用多媒體教學，學生不僅可以在學習的過程中看到教學的圖像資料，而且聲音、文字等均可以參與到教學過程中來，這對于學生掌握知識的過程中注入了趣味性、生動性，往往令教學工作變得更為直觀形象。
而且對于學生的學習而言，可以讓他們按照自己的實際情況來安排學習的進度，靈活調整學習的時間，教師可以把相關的教學課程放到網站等網絡上，作為靈活的教學資源加以體現(xiàn)。
三、計算機科學技術在教育工作中應用的展望
要想提高計算機科學技術在傳統(tǒng)教育模式中的應用范圍，加強其廣度和深度，那么就要積極的進行創(chuàng)新。
很多的創(chuàng)新內容都有離不開對于實踐經驗的總結。
而正是不斷的進行計算機技術在教育中應用的創(chuàng)新，才會推動教學工作技術與質量的提高。
(1)提高教學過程中對于學習環(huán)境的控制能力在學習的過程中，學生在特定的內容領域進行探索與檢驗，并且不斷建立推測性的理論，并積極尋求解決的方法，很多的學生在這個過程中進行了思維勇和采用計算機來加強學生對于學習內容的認知程度，加強其對于知識的理解，并且靈活的運用其學習材料，這樣會更加有助于學習理論，而且可以加強學生學會組織和運用學習的材料，他們獲取知識的能力將會得到更為有效的加強。
(2)建立以學生為中心的超媒體教學模式所謂超媒體，就是讓學生在交互學習的過程中，采用計算機技術作為技術支持，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)建以學生為中心的多媒體教學學習環(huán)境。
如果以學生的學習為中心，那么可以大大有效地加強學生的學習能力，并且讓學生主動尋求知識的范圍，加強學習的廣度和深度。
在這個過程中，教師只是起到一個引導的作用，不再是傳統(tǒng)意義上的中心施教者。
隨著計算機科學技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的教育方式要不斷進行改革和創(chuàng)新，這樣才能適應社會的發(fā)展需求。
不同的教學演示方式，將會在計算機科學技術的支持下，變得更加豐富多彩。
同時，計算機技術在教學管理中的應用，可以讓計算機技術與傳統(tǒng)的教學工作結合得更加緊密，這將有助于教學質量的提高。
教育要面向未來，這一點極為重要。
而將現(xiàn)有的教學技術發(fā)揚光大，是落在教育工作者身上的重要任務。
新的教育技術的改革和創(chuàng)新也在不斷的進行過程中，相信計算機科學技術的應用一定會推動教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展。
參考文獻：
[1]常初芳.國際科技教育進展[M].科學出版社,2002.
[2]鄒富漢.大學學習生活導論[M].西北工業(yè)大學出版社,2000.
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