计算机模拟技术及其应用论文

时间：2022-10-09 03:28:24 计算机应用论文我要投稿

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计算机模拟技术及其应用论文

　　计算机模拟技术及其应用论文【1】

计算机模拟技术及其应用论文

　　摘要：计算机技术发展，计算机模拟技术作为一种高效安全的方法得到了深远的发展，它实现了对现实世界中众多对象的对模拟，方便人们观察和了解一些现实中无法看到和了解的现象。

　　本文介绍了计算机模拟技术的基本原理，以及它在各个领域中的应用，最后对计算机模拟技术的发展及其应用作出展望。

　　关键字：计算机模拟模型虚拟技术

　　1.引言

　　随着第一台计算机诞生以来，计算机技术得到了飞速的发展，并且在各个领域都得到了广泛的应用。

　　计算机模拟技术作为计算机技术的重要组成部分，其应用范围也在不断的扩展。

　　在计算机模拟技术产生之前，人们主要采用人工的办法对一些对象进行模拟。

　　而人工的模拟方法往往存在很多的缺点，如数据量小、参数修改困难、灵活性差、成本高、周期性长，并且模拟的效果也不是很理想。

　　而且有些现象，对于人工无法模拟是无法实现和达到的。

　　然而计算机模拟技术可以使模拟变得更加方便便捷、灵活，可控制性变得更强，并且对哪些人工模拟无法模拟的对象也可以很好的进行模拟。

　　2.计算机模拟技术

　　2.1 基本原理

　　算机模拟是一种针对具体对象的模拟过称，根据不同的对象，模拟方法也个不相同，但是其中确有一定的规律可循。

　　计算机模拟的一般步骤是：

　　第一，针对对模拟对象建立模型，建立的模型可分为是物理模型、数学模型或其他特定模型。

　　模型的建立的好坏直接影响最终的效果，因此是计算机模拟中最为重要的步骤。

　　第二，依据模型编写相应计算程序，或者借助计算机模拟软件来实现对模型的具体的实现，生成可视化的效果，计算我们需要的数据。

　　第三，运算和数据分析处理过程，即在计算机上运行程序，得到并分析运行结果，并与所要模拟的对象进行比，检测是否达到了预期的效果。

　　2.2基本方法

　　计算机模拟方法根据是否建立模型可以分为两大类：直接模拟法和模型模拟法。

　　直接模拟法：不依赖具体的模型，主要是通过计算机程序将具体模拟现象的发生过程进行直观再现。

　　如在计算机用动画的形式直观的模拟网络中两台计算机相互通信的不同阶段过程过程。

　　这中直接模拟法是计算机模拟中最简单的模拟方法。

　　模型模拟法，这种方法是依靠具体的数学或物理模型，并通过对模型进行编程来实现模拟。

　　它有空可以细分为以下两种种方法：(1)确定的方法：该方法对模拟对象建立确定的模型，使得模拟出的结果也是确定的，并严格遵寻事先建立的模型。

　　(2)随机的方法：该方法也被称为蒙特卡罗(Monte Carlo)[1]法。

　　蒙特卡罗法的基本思想是：当要求解的问题是某事件出现的概率或者期望值时，它可以通过“试验”的方法，得到该事件出现的概率或平均值，并用它作为求解问题的解。

　　3.计算机模拟技术的应用

　　3.1工业应用

　　随着工业信息化的发展，计算机模拟技术在工业生产中得到了广泛应用，具体应用领域包括航空航天[2]、交通运输、通讯控制、工业控制、机械制造等诸多方面。

　　计算机模拟是以计算机硬件和相应的软件为基础，以现代控制理论和相似原理为方法，借助相应系统模型对真实的或假设的系统进行模拟解析，从而指导生产实践，控制产品的生产与制造过称提高生产产量和产品质量。

　　如在机械加工过程，利用计算机模拟技术，有助于发现其机理，为提高机械加工性能提供理论支持。

　　如在工业控制领域，采用计算机模拟技术，可以对生产过程实行动态监控，有助于中改进现实的流水线，缩短生产时间，提高经济效益。

　　3. 2军事应用

　　在军事演习中，直接使用先进武器进行演练，不但具有很大的危险性，而且相应的费用也非常昂贵。

　　采用计算机模拟技术在可以很好解决这些问题，它在军事上的运用主要有以下几个方面：(1)模拟先进武器的作战性能，如模拟导弹的飞行轨迹，计算其精确性。

　　(2)虚拟现实技术[3]，虚拟现实技术利用计算机模拟一种现实的环境，并通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中，使用户与该环境进行自然交互。

　　采用虚拟现实技术在很大程度上解决真实作战训练危险和演练环境限制的问题。

　　3.3经济学应用

　　在当今社会中，经济运行具有不可预测性。

　　利用计算机模拟技术，依据基本的经济学原理，对经济运行进行模拟，可以有效的控制经济运行。

　　计算机模拟在经济学中的作用表现在：(1)能对复杂的内部交互作用的经济系统进行研究和实验。

　　(2)能模拟各种不同方案，观察这些方案对系统的结构和行为的不同影响。

　　(3)能反映变量间的相互关系，确定哪些变量更加重要，以及它如何影响其他变量和整个系统。

　　(4)能研究不同时期的动态联系，反映系统随时间的变化规律。

　　4.存在的问题

　　计算机模拟技术目前在各个领域都得到的广泛的应用，技术得到了很大的提高，但也面临着不少问题。

　　(1)模型建立较难：对某些物理过程想要建立合理的模型困难较大，并且模型建立以后相应的修改也很困难。

　　(2)没有通用的规律：计算机模拟是针对对象的过程，模拟的问题可能千差万别，具体模拟的方法间并没有通用的规律。

　　(3)存在局限性：计算机模拟过程和实际的过程还是有一定的差异，很可能会遗漏掉最优方案，运用范围只限于能考察的情况，规模很大时，较难取得模拟细节。

　　(4)模拟系统的评价困难：模拟只是是对现实系统的某一层次的抽象属性的模仿，模拟仿真是有层次的，既针对所要处理的客观题，又针对处理者的需求层次，所以很难评价一个模拟系统的优劣。

　　5.结语

　　随着计算机技术的发展，计算机模拟技术的应用范围不断的扩大，已经成为科学研究中继理论方法、试验方法之后的第三种研究方法[4]。

　　计算机模拟技术成为当今研究的一个热点，它不仅可以模拟简单直观的现象，还可以对一些复杂随机的现象进行模拟，更好的指导帮助人们在实际的工作。

　　并且随着信息化工业化进程的不断推进，计算机模拟技术也将在各个领域起到越来越重要的作用。

　　参考文献：

　　[1] Niederreiter Harald. Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods[M].Berlin，Heidelberg： Springer-Verlag， 2006.

　　[2] 王行仁，彭晓源，贾荣珍.航空仿真技术发展[C].面向21世纪仿真技术研讨会. 2004.

　　[3] 俞志和，曾建超.虚拟现实的技术及其应用[M].北京：清华大学出版社， 1996.

　　[4] 何江华.计算机仿真技术平话[M].北京：国防工业出版社， 2005.

　　计算机科学技术在计算机教育中的应用【2】

　　摘要本文论述了计算机科学技术在计算机教育中进行实践教学应用过程中的一些经验。

　　在计算机的教学过程中，分别从计算机如何作为教学工具进行应用，即在多媒体的教学工作中，如何进行交互式的应用，以及远程通信和网络技术在教育中起到了哪些作用，并就计算机在教育中的应用进行展望。

　　关键词计算机科学技术计算机教育教学理念

　　实践教学在当今社会中，计算机的应用无处不在。

　　计算机教育过程中，教学手段和技术的更新也离不开计算机的辅助，而且已经在教育中得到了大量的运用。

　　如今，各种计算机技术已经取代了许多传统的教学方法，成为功能最强大和有效的教育手段和工具，这样对于提高教育质量，加强教育水平，增进教学的效果，可以带来很大的便利。

　　计算机科学技术对于高等学校实现人才培养发挥着重要的作用，而且对于大学生的创新能力培养可以起到很大的促进作用，对于他们的综合素质的培养和将来步入社会之后竞争能力的提高非常有帮助。

　　一、计算机科学技术在计算机教育中应用的意义

　　关于计算机在教育中的应用，它的用途是非常广泛的，大体来说可以分成以下几个方面首先，将计算机作为教学工作的辅助工具，为教学过程提供各种教学管理和教学工作。

　　其次，将计算机作为学习的工具。

　　学生利用计算机来完成一定的学习任务，从而提高学习的效率和学习的能力，让学习知识的过程变得更简捷有效。

　　另外，利用计算机检验某些教学思想及教学活动，使其成为一个教学的工具软件对于计算机教育也具有非同寻常的意义。

　　二、计算机科学技术作为教学工具在计算机教育中的应用

　　在教学的过程中，如何取得良好的教学效果非常重要。

　　对于教师而言，对于整个的教学过程必须进行有效的教学管理。

　　教学管理的具体内容可以分为对于学生日常学习过程的了解与监控，对于学生学习成绩的测验，以及对于学生日常学习生活中一些比较琐碎的事务的管理。

　　在这些教学管理的过程中，如果采用传统的教学手段，会大大降低教学管理的效率，而且对于教师进行教学活动创造性而言，也会起到一定的影响。

　　现在，随着教学管理科学技术的发展，计算机管理教学系统、集成学习系统，还有一些其它的计算机考试测验软件等等，可以在教师的教学管理工作中发挥着巨大的教学管理作用。

　　计算机科学技术在教学管理中的应用可以大大提高教师的教学水平，降低他们的工作量，便于其将更大的精力投入到教学工作中去。

　　(1)多媒体教学工作中交互式的计算机技术应用多媒体的交互式应用是计算机科学技术应用的一个重要的方面。

　　随着计算机技术的发展，教学资源越来越丰富，校园网络的形成，网上知识库的极大丰富，以及各种计算机教学课件的出现都为提高教学管理提供了有利的条件。

　　很多的教学资源都离不开计算机科学技术的应用，为了提高教学的水平，教师可以采取一定的教学策略来优化这些多媒体的应用。

　　这样做，可以让学生在教学地过程中更好的理解和掌握学习的知识，同时，教学设计中，加入计算机科学技术的应用，可以让学生对教学工作的反馈及时传达到教师那里，从而起到互动作用，便于教师进行教学方法的调节。

　　(2)远程通信、网络技术在教育中的作用在高校的教育工作中，远程通信和网络技术的应用已经开始发挥巨大的教学作用。

　　这种技术就是将现代通信的计算机技术及网络技术，还有多媒体技术等为基础，再结合计算机的交互性和网络的分布性，让远程的教育信息服务做得更为广泛。

　　事实上，这种做法已经引起了世界的教育工作者的重视，而且也已经充分在教育过程中加以体现。

　　无论是我国还是在全世界，现代的远程教育已经被教育工作者和科技工作者纳入了重点研究的范围。

　　在传统的教学中，交互性是必不可缺少的，而当时实行的大多是师生双方对话，即直接以语言为载体的交流。

　　如果采用多媒体教学，学生不仅可以在学习的过程中看到教学的图像资料，而且声音、文字等均可以参与到教学过程中来，这对于学生掌握知识的过程中注入了趣味性、生动性，往往令教学工作变得更为直观形象。

　　而且对于学生的学习而言，可以让他们按照自己的实际情况来安排学习的进度，灵活调整学习的时间，教师可以把相关的教学课程放到网站等网络上，作为灵活的教学资源加以体现。

　　三、计算机科学技术在教育工作中应用的展望

　　要想提高计算机科学技术在传统教育模式中的应用范围，加强其广度和深度，那么就要积极的进行创新。

　　很多的创新内容都有离不开对于实践经验的总结。

　　而正是不断的进行计算机技术在教育中应用的创新，才会推动教学工作技术与质量的提高。

　　(1)提高教学过程中对于学习环境的控制能力在学习的过程中，学生在特定的内容领域进行探索与检验，并且不断建立推测性的理论，并积极寻求解决的方法，很多的学生在这个过程中进行了思维勇和采用计算机来加强学生对于学习内容的认知程度，加强其对于知识的理解，并且灵活的运用其学习材料，这样会更加有助于学习理论，而且可以加强学生学会组织和运用学习的材料，他们获取知识的能力将会得到更为有效的加强。

　　(2)建立以学生为中心的超媒体教学模式所谓超媒体，就是让学生在交互学习的过程中，采用计算机技术作为技术支持，并且加强了参与的能力，而且在提供多种形式的信息应用中，利用这种能力可以有助于创建以学生为中心的多媒体教学学习环境。

　　如果以学生的学习为中心，那么可以大大有效地加强学生的学习能力，并且让学生主动寻求知识的范围，加强学习的广度和深度。

　　在这个过程中，教师只是起到一个引导的作用，不再是传统意义上的中心施教者。

　　随着计算机科学技术的发展，传统的教育方式要不断进行改革和创新，这样才能适应社会的发展需求。

　　不同的教学演示方式，将会在计算机科学技术的支持下，变得更加丰富多彩。

　　同时，计算机技术在教学管理中的应用，可以让计算机技术与传统的教学工作结合得更加紧密，这将有助于教学质量的提高。

　　教育要面向未来，这一点极为重要。

　　而将现有的教学技术发扬光大，是落在教育工作者身上的重要任务。

　　新的教育技术的改革和创新也在不断的进行过程中，相信计算机科学技术的应用一定会推动教育事业的蓬勃发展。

　　参考文献：

　　[1]常初芳.国际科技教育进展[M].科学出版社,2002.

　　[2]邹富汉.大学学习生活导论[M].西北工业大学出版社,2000.