计算机仿真技术论文范文
浅谈计算机仿真技术论文
浅谈计算机仿真技术论文摘要:目前,计算机逐渐被普及到生活生产各个方面,并逐渐被拓展至化工行业内应用,计算机仿真技术化工行业内应用范围渐渐被扩大,某种特殊程度上促进化工行业可持续发展。
本文由计算机仿真技术化工行业应用角度阐述该技术优势,以及对其应用必要性,希望可以对相关工作者带来一些启示。
关键词:计算机仿真技术;化工;应用伴随科学技术逐渐发展进步,化工行业设施装置逐渐趋于大型化、复杂化发展,自动化水平逐渐提升,操作要求更加严格。
需要相关操作人员与技术人员渐渐提升自身业务能力与水平,不单确保生产设备能够稳定安全与长期运行,还需要有关工作者对于发现事故做到尽快合理处理,争取避免有所损失。
在化工行业里,传统培训体系偏向于师傅带领徒弟传帮带形式,而有关工作人员对于故障处理的能力,通常要靠长时间实践积累为主,还要具备资历师傅将其所掌握的原封不动传授给徒弟。
该方式比较真实,但却受到授培训时间与周期限制,培训内容缺少丰富性,某种程度上有可能增加相关工作者独立上岗时间,不符合生产技术可持续发展与生产装置更新所需。
1应用计算机仿真技术重要性化工行业常需要针对部分具体工程设备与工艺流程予以操作,才逐渐深入至岗位操作人员,然后通过培训,培训工作通常结合实物挂图与微缩器具将知识传授出去,传授过程比较枯燥。
实物挂图与教具基于实用因素与经济因素,并不选择大尺寸,致使所有培训工作人员详细掌握相关操作与原理。
结合3D技术绘制能够让设备形象更趋于逼真化,可做任意旋转,使培训工作人员可实现全方位观察工艺与设备[1]。
结合Flash技术制作设备动画有效代替挂图,对设备动态进行演示的时候更为生动形象,帮助相关人员针对设备工作原理予以掌握,能够很好带动培训人员热情。
并且,使用设备较为方便,对使用要求可以很好满足。
2基于计算机仿真技术化工数据模型结合计算机做仿真模拟,是把化工过程数理带入计算机当中,接下来经计算机把工艺过程进行模拟与反映。
所有原理基于人为因素转变,可以得到与之匹配反应过程与反应结果变化值。
生产系统中计算机仿真技术的应用论文
生产系统中计算机仿真技术的应用论文【摘要】随着我国社会经济的快速发展,我国各个领域都取得了很大的进步,目前我国加工制造业正面临着激烈的市场竞争,企业逐渐向产品模块化、多产品小批量生产、制造技术与成租技术发展,在应急通信平台中出现了一种仿真技术,利用这种技术能够最大程度的提高工作效率,节省时间从根本上提高了企业的管理水平,本文就对计算机仿真技术在生产系统中的应用问题进行详细的阐述,希望能为以后该方面的工作提供一些帮助。
【关键词】计算机仿真技术;生产系统;应用研究1.前言21世纪是科技的时代,在各个行业领域中都有计算机技术的应用,所谓计算机仿真技术是基于计算机硬件设备与操作系统的一种仿真环境,对不同的物体与信息进行分析与加工,同时仿真技术也能将真实的事物变为虚拟的环境,帮助用户更好的感受到听觉、视觉的效果,在仿真环境中用户可以同计算机进行虚拟的互动,真正实现身临其境的效果,计算机仿真技术最为重要的一个特点就是构想性,能够通过仿真技术让人们更好的理解抽象的东西,并将这些东西以三维立体的形式表现出来。
为了更好的适应市场的需求,提高生产系统规划设计,减少投资风险,就需要让企业的生产系统高效的、可靠的运行与生产。
从目前来看,生产系统设计与管理中还存在很多的问题,由于系统自身具有一定的复杂性在调度的时候也比较困难,因此利用计算机仿真技术是最有效、简单的方法,本文就对计算机仿真技术在生产系统中的应用进行具体的分析。
2.计算机仿真技术在生产系统中的应用2.1生产系统的计算机仿真技术生产系统计算机仿真是一种系统建模与实验分析的方式,它能将生产资源、工艺路线、库存与管理等信息都结合起来,根据系统的活动过程来代替数学方式进行描述,在理解上也更加容易理解,全面的反映出生产系统的特征与过程,近年来,仿真技术在我国制造业已经得到广泛应用,主要用于解决以下方面的问题:(1)生产系统的改造与重组。
通过生产系统的流程进行仿真的分析,然后将各个部分的关系进行量化。
虚拟技术论文六篇
虚拟技术论文六篇虚拟技术论文范文1虚拟现实技术可利用计算机产生一个以自然的视、听、触等功能感受的三维环境,人们可以便利地对生成的“虚拟世界”进行交互式的观看、分析、操作和掌握。
它以仿真方式给用户制造了一个实时反映实体变化与相互作用的界面,使用户可直接参加并探究仿真对象在所处环境中的作用与变化,它具有多媒体信息的感知性、沉醉性、交互性和自主性等特点。
利用虚拟现实技术创建出逼真的矿山工程环境对优化系统设计具有重要的有用价值。
为了给用户创建一个能使其感到身临其境和沉醉其中的环境,必要的条件就是依据需要能在虚拟现实系统中逼真地显示出客观世界中的一切对象:不仅要求所显示的对象模型在形状上与真实对象酷似,而且要求在形态、光照、质感等方面非常逼真。
目前,相关软件进展快速、种类较多,其中常用的软件有MultiGenGreator、Vega、OpenGI以及我国图灵公司的VRMAP、适普公司的IMAGIS等。
1.1模型构建软件MultiGenCreator是美国MultiGenParadigm公司开发的三维建模软件,广泛用于视景仿真、虚拟城市、模拟设计、交互式嬉戏等。
它在满意实时性的前提下可生成逼真的场景,可进行多边形建模、矢量建模和地形生成。
它的层次细节、多边形筛选、规律筛选、绘图优先级、自由度设置等高级功能使得其数据格式OpenFlight在实时三维领域成为流行的图像生成格式。
该软件可接受DXF、DEM和其它矢量格式的数据与AutoCAD和GIS软件结合便利。
1.2支持视景生成的语言——OpenGL应当使用已有的商品化或标准化的图形库和程序设计语言来设计与实现虚拟环境,其中OpenGI(服务器)及其支持系统就是这样一种可选用的图形生成环境。
OpenGI可按函数库的形式被C语言调用,也可以被窗口系统直接调用。
OpenGI是使用专用图形处理软件接口,该接口目前由几百个过程函数组成,用以支持用户对高质量三维对象的图形和图像进行操作。
计算机仿真论文
计算机仿真论文计算机模拟仿真在机械加工过程中的应用摘要:介绍了数控车削和铣削加工过程的计算机模拟技术的发展现状,提出了在机械加工过程中仿真模拟存在的问题,并对机械加工过程中计算机模拟仿真的发展趋势进行了分析。
关键词:车削过程仿真;铣削过程仿真;几何仿真;物理仿真;模拟仿真Abstract:The application of simulation technology in the numerical controlmachining process of turning and milling was intuced. The problem for the simulation technology ofmechanicalmachining was presented, the development trend of the simulatitechnology ofmechanicalmachiningwas analyzed.Keywords:Turning process simulation; Milling process simulation; Geometry simulation; Physics simulation; Simulation引言中国已是制造大国[1],制造业的发展对产品性能、规格、品种不断提出新的要求,产品的生命周期越来越短,新产品的开发时间是决定性因素[2]。
虚拟制造是一种新的制造技术,它以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术等为支持,对产品的设计、生产、检测、装配的全过程进行统一的建模和仿真,模拟现实的制造系统,实现产品从开发、制造到装配的全过程的优化,从而达到缩短产品周期、降低开发成本、提高生产效率的目的[3,4]。
而机械加工过程仿真在虚拟制造中占有重要地位,通过加工仿真,可以评价所设计零件的可加工性,验证NC程序的正确性,避免传统产品开发中的试切过程[5],预测刀具的破损、磨损,了解加工参数和材料参数的变化对加工表面的影响,包括其表面精度、硬度和表面残余应力等等,为实际加工过程的智能化实现创造了有利条件,同时它也是研究加工过程的重要手段。
计算机仿真论文(5篇)
计算机仿真论文(5篇)计算机仿真论文(5篇)计算机仿真论文范文第1篇1.1计算机仿真软件制造业是我国当前的主力进展领域,是我国经济的支柱产业,这其中就涵盖着机械制造以及各种型材的制造等。
制造业在当前所面临的是产品的竞争,所以要在详细的指标上要能够得到满意,要求产品的价格是最低的,以及以短时间完成从概念设计到产品上市这一过程,要能够对客户的需求的到满意,对产品所供应的服务要是最好的。
为此我国在计算机仿真软件的使用上就显得特别必要,这几个软件主要是一体化制造系统仿真软件,这一软件主要是在车间设计和分析的建模以及仿真软件,在详细的功能上主要有自动生成离散大事仿真模型,并能够对这一模型进行仿真。
另外就是在制造车间的生产方案和工艺路径可以通过表格的形式进行输入,既能够通过手工进行输入同时也能够通过工艺规划的模块进行读入。
再者就是加工过程仿真器,为能够有效的价格产品设计和开发周期得到有效缩短,在CIMS当中尤其是强调计算机帮助设计和计算机帮助制造的集成,也就是要求从CAD输出产品设计信息可以直接通过网络传送到计算机帮助加工工艺规划系统,并使其产生刀位轨迹文件。
为能够有效确保加工工艺的合理性及NC代码正确,要对真实零件切削加工前进行一次试切削。
在这一过程中主要就是通过木模进行替代真实的零件,这明显会对开发的周期有着延长,并在成本上也会比较高。
针对加工过程仿真器可以为CAM/CAD集成,尤其是检验NC代码正确性和削减加工过程的碰撞干涉供应支持,所以在这一软件的应用下能够起到部分的代替试切的作用。
1.2计算机仿真在轧钢工艺中的实际应用现场生产中,小规格的圆钢在冷床上的运动方式和一般圆钢有着很大区分,故此要对冷床的基本结构及原理等进行讨论,在计算机上依据建立运动模型进行仿真试验后,结果表明当前生产的最小规格圆钢能够利用现有冷床进行生产。
讨论当中涉及到的冷床是步进回转式冷床,具有两种齿板,分别是V型齿板及U型齿板,借助它们相互错动使得圆钢一方面做步进运动,而另一方面绕其自身轴进行旋转。
大专计算机仿真技术研究专业论文
大专计算机仿真技术研究专业论文计算机仿真技术是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。
下面是店铺为大家整理的大专计算机仿真技术研究专业论文,供大家参考。
大专计算机仿真技术研究专业论文篇一一、对计算机仿真技术的基本介绍(一)计算机仿真技术的基本概念。
计算机仿真技术,是使用计算机技术和数学建模理论,以及相关的应用性工具共同建构的仿真性系统应用模型,并在一定的实验检验环境下,实现对已经建立的模型之综合性检验的实用技术。
依照计算机设备的具体类型状况展开分析,可以将现有的计算机仿真技术划分为:模拟仿真、数字仿真,以及混合仿真三个基本的类型。
伴随着当代计算机科学技术的客观发展,以及计算机设备在运算速度与运算能力方面的提升,建立在数字化技术背景下计算机仿真技术,已经对传统模式下的原始仿真技术模式是实现了较为完全的实质性替代,这种新式的仿真技术易于运作与修改。
计算精度高且速度快,实验结果较为可靠等特征。
(二)计算机仿真技术的基本应用流程第一,对问题进行描述。
透过开展目标问题的描述实践,切实明确计算机仿真技术的对象、目的,以及相关的基础性要求,之后依照教学研究工作的目的和实践需求,具体确定计算机仿真技术的规模特征,以及约制条件。
第二,初步建立原始化数学模型。
数学模型是针对某种特定的事物系统或者是数量关系对象,使用规范化的数学语言,实现对数学结构的近似化或者是概括化描述目标。
计算机仿真技术是一种基于模型技术的全新技术,其模型建构的准确性对仿真检验结果的准确性具有重要影响。
第三,建构仿真系统数学模型。
在原有的数学模型的建制基础上,引入计算机辅助科学技术模块,对之前已经建制完成的模型进行有针对性地补充完善,这个过程也可以简略性地描述为二次建模。
第四,开展编程和调试行为。
要将仿真技术系统前期建制过程中形成的数学模型,进行具体的编程和相应的调试行为。
第五,进行仿真实验。
应用计算机仿真技术系统,开展之前设定的实验内容,进而得到预期的实验结果。
计算机仿真论文(计算机仿真 论文):高效能计算机互连网络拓扑结构的建模与仿真
计算机仿真论文(计算机仿真论文):高效能计算机互连网络拓扑结构的建模与仿真摘要:该论文主要论述了高效能已成为超级计算机的追求目标,影响计算机效能的因素很多,其中一项重要因素就是互连网络拓扑结构,其直接决定着互连网络中数据传输的效率.论文基于此,首先对结点内部的处理器、适配器、链路和交换机进行抽象、提取主要特性、设置参数并建立模型;在此基础上,针对高效能计算机互连网络拓扑结构的选择问题,以Opnet网络仿真软件为平台,建立了Mesh结构、Torus结构以及Fat-tree结构3种网络拓扑结构的模型,从网络延时、接收有效包的比例以及静态结构等方面,对网络性能进行分析,通过仿真结果的对比与总结,确定Torus结构网络性能最优.关键词:计算机互连网络; Opnet仿真;高效能计算机;拓扑结构;建模与仿真Modeling and simulation on high productivity computer′sinterconnecting network topologyAbstract:Presently, high-productivity has become one of the goals that supercomputers pursue.Among the many factors, topology of the interconnection network is an important one which directlydetermines the efficiency of the data transportation in the interconnection network. This article, first-ly, abstracts the processors, adapters, links and switches, extract the major characters, set argu-ments, and then create models; onthis basis, taking the Opnet network simulation software as theplatform and the selection of the most suitable interconnection network for the high-productivity com-puters as the main goal, we build three network topology models-Mesh, Torus and Fat-tree to analyzethe performance of the networks from the perception of network latency, packet reception ratio andstatic structure. The conclusion out of the comparison and summarization of the simulation result isthat Torus is the best solution. Keywords:interconnection network; Opnet simulation; high-productivity computer; topology; mod-eling and simulation11、问题的讨论当前,随着内存墙、I/O墙、功耗墙、编程墙、扩展性墙等诸多问题的日益突出,高效能计算机成为重点发展的技术方向[1,2].影响高效能计算机性能的因素很多,包括结点机的硬件体系结构、互连网络的拓扑结构以及结点数量等诸多因素.其中,由于高效能计算机所执行的任务往往是大规模并行计算,需要多个节点机协同工作,因此互连网络就成为了这种体系结构中一个重要的性能瓶颈,其对整机性能的影响不容忽视.本文将从互连网络的拓扑结构对网络性能的影响方面进行分析.高效能计算机互连网络的拓扑结构建模和仿真是高效能计算机结构设计必不可少的前提.高效能计算机内部由成百上千个结点构成,由于其结构复杂,内部结点个数庞大,单纯的理论分析很难得到期望的解析解,并且,通过物理实验进行验证的方法对于硬件需求强大,容易造成资源浪费,不具有可行性.因此,目前主要通过仿真手段对高效能计算机进行建模与仿真,通过构建反映真实网络情况的拓扑模型,在仿真软件上实现,对不同网络结构的性能进行合理评价,为网络设计提供客观可靠的定量依据.因而构建网络拓扑结构对于系统建模具有重要意义.文献[3]对各种互连网络的性能进行了对比.其中,InfiniBand是一种新型I/O体系结构,也是一种新的互连技术,不仅可用于服务器内部的互连,而且可以用于服务器间、集群系统间以及存储系统间的互连.在其之上实现了MPI和SDP[4,5]等协议,具有高带宽、低时延的特性.在本研究的物理实现中,采用了这种新的高速互连网络,从而提高了整个集群的性能.本文的仿真模型中,采用实际的物理参数建立模型,对InfiniBand 互连网络进行简化模拟.当前,高性能计算机中常用的互连网络模型主要有Mesh, Torus, Fat-tree这3种.其中Mesh和Torus都属于k-ary n-cube互连网络.文献[6~10]做了大量的相关研究,得到了一些研究成果.本文主要对比了结点间Mesh结构、Torus结构以及Fat-tree结构下的网络性能,从传输延时、接收有效包的比例以及静态网络结构3方面对仿真结果进行分析,从而对不同结构的网络性能进行对比与总结.实验中采取了基于面向对象的建模机制[11],使系统与模型具有直接的对应关系,符合正常思维习惯,易于理解,并且其封装性和继承性使模型具有可重用性,减少了代码量和模型数量.首先针对项目中高效能计算节点体系结构提出在Infiniband框架中分别实现Mesh,Torus和Fat-tree模型的方法,然后在此基础上,通过Opnet仿真,对这3种互连网络模型的性能进行对比分析.对于网络仿真过程中负载模型的选择目前主要有3种方法:人工合成消息,全系统模拟和应用轨迹.全系统模拟即模拟整个系统包括网络中的计算机及运行于其上的应用程序,这种仿真方法较为复杂,不便应用.因此,本文采用人工合成消息的方法.2高效能计算机结构分析2007年我国就启动了“十一·五”863计划“高效能计算机系统研制及关键技术研究”重大项目课题.在该项目中,高效能计算机的设计是由上百个结点构成的,每个结点内部包含16个Loongson3A处理器,处理器之间采用Hypertransport[12]总线互连,构成Mesh结构.由于每4片处理器能够实现缓存一致性,因此16个处理器划分为4组SMP,每组SMP通过一片MCP68南桥芯片与InfiniBand适配器互连,如图1所示.点之间通过InfiniBand总线互连,物理结构上,Infiniband适配器发送的数据通过QDR Switch进行转发,属于星型拓扑结构,由于一种物理拓扑结构可以对应多种逻辑拓扑结构,逻辑结构上,结点之间的互连有Mesh,Torus以及Fat-tree[13]3种拓扑结构可供选择.为了分析与物理拓扑对应的3种逻辑拓扑对于高效能计算机通信性能的影响,本文以该项目为背景,运用网络仿真软件对高效能计算机进行建模与仿真.3系统分析与实现3.1系统分析在本系统中,虽然结点间的拓扑结构有多种选择,从数据流的传输角度考虑,仍然存在一些共性.结点内部的16个loongson3A CPU既为发送节点又是接收节点,CPU创建数据包,按X-Y路由协议将数据包传送给结点内部的目的CPU,或者通过Infiniband适配器转发到网络上,之后通过Switch转发给其他的Infiniband适配器,进而传送给相应的目的结点,最后通过X-Y路由协议到达正确的目的CPU.目的CPU接收数据包,记录需要的统计信息量后销毁该包,完成一次传输.包的传输流程包传输流程图由于同种类型的节点功能相同,抽象到模型的层面上存在很多的共性,因此采用面向对象的机制进行建模,同种类型的节点建立一种模型,如所有的loongson3A CPU建立一种模型,每个节点都是一种模型的实例化,每个节点都可以拥有自己特有的属性,从而使节点之间保持了各自的不同性.使用loongson3A CPU的新型节点机最大的特点在于将过去用于CPU间通信的HT总线用于系统间的互连,从而使得CPU间通信也成为互连网络中系统间通信的一部分.因此,在设计高效能计算机互连网络仿真模型时,必须将处理器的通信模型作为一项重点.本文用IP/端口地址对标示一个CPU,IP地址标示该CPU所在的节点机,端口地址标示该CPU.另外,由于要对整个互连网络进行仿真,因此,需要对网络交换机进行建模,以精确模拟网络中数据包的转发过程.特别地,对于Fat-tree拓扑结构的互连网络,交换机分为叶交换机和主干交换机2种,其转发策略有所不同:叶交换机的主要工作是接受主干交换机发来的数据包并转发给目的主机和查看各主干交换机的工作状态,并将数据包发送给空闲的主干交换机;而主干交换机的主要工作是根据数据包的目的地址将其转发给相应的叶交换机.因此,对这2种交换机需要分别建模和仿真.综上所述,从数据包的传输流程分析,总共需要建立4种模型:处理器模型、Infiniband适配器模型、叶交换机模型和主干交换机模型,模型与网络实际对象的对应模型与网络的对应关系网络对象对应模型Loongson3A CPU处理器模型Infiniband互连网络Infiniband适配器节点模型Fat-tree结构中第一层交换机主干交换机模型Fat-tree结构中第二层交换机叶交换机模型3.2系统实现3.2.1处理器模型处理器模型是对loongson3A CPU的一种抽象和实现,分为10个模块,主要实现了3种功能:产生数据包、加工数据包以及转发数据包,其中包括1个数据包产生模块、1个包处理模块、1个队列模块、1个转发模块、3个收信机以及3个包发送模块.数据包产生模块按照设置的时间间隔创建指定分布大小的数据包(包A),并发送出去;包处理模块接收包A,并为其添加目的IP地址、目的端口地址、包序列号等相关信息,在该模块中维护有一个大小为50的滑动窗口,用以记录已发送的数据包的信息,当计时器计时到达时,检查滑动窗口内的信息,重传仍未收到反馈信息的数据包;收信机用于接收外部数据流中到达的数据包,它会丢弃出错的包,将正确的包发送到队列模块中;队列模块中设置4个工作单元,任何空闲的工作单元都会从队列头部取出数据进行处理;转发模块取出队列模块中的数据包进行处理,若本节点为包的目的节点,则记录相关的信息后销毁包;若本节点不是包的目的节点,则按照X-Y路由协议的方式,查找节点内的路由表,将包发按正确的方向送出去;包发送模块一方面承担数据包的发送功能,另一方面监视当前链路状态,并将这些链路状态信息返回给转发模块,用于数据包转发决策.转发模块的具体实现转发进程模型块初始化,首先创建自己的路由表.每个转发模块的路由表中保存着与其相连的邻节点地址.B.初始化完毕后无条件转移到st-1状态.当有包到达时,满足PK-ARRVL转移条件,转发模块首先判断包的时效性.若包的创建时间距离当前仿真时间超过限制,则丢弃该包,否则检查包所携带的信息.检验时将分3种情况进行处理:a.若本节点为包的目的节点,则记录包的源IP地址,源端口地址,包的标识号,重传标志以及创建时间等信息,收集包的端对端时延后,触发反馈自中断;b.若本节点为包的目的节点,且该包是ACK反馈包,则销毁该包,将滑动窗口对应该ACK包的标号的窗口占用状态置为无效,说明该包已经被成功接受;c.本节点只是该包的中转节点,包的转发采用X-Y路由协议.C. st-1状态满足情况a,即满足Self-Intrpt条件时,从st-1跳转到ACK强制状态:创建ACK反馈包,将原包的IP地址,端口号,重传标志及创建时间等信息复制到本包中,并发送该包.D. st-1状态满足情况c,即满足FREE条件时,进入send状态:将等待队列中的所有数据包一一发送出去,发送完毕后返回st-1状态.E.转发前,通过发信机到转发模块的状态线检查要转发的链路的状态,若链路上已有数据传输,则实现BUSY转移条件,进入wait 等待状态;直到链路空闲,状态线上产生下降沿出发的状态中断,满足GOES FREE条件,转移到send状态,将本节点积累的数据包传输出去,返回st-1状态.3.2.2InfiniBand适配器模型Infiniband适配器节点模型是对Infiniband芯片的抽象,其主要完成了数据包的转发功能,其由16个模块组成:5个收信机模块;5个发信机模块;5个先进先出的队列,每个队列对应一个收信机,收信机将到达的包被放到队列中,队列满时包被丢弃;一个转发模块,转发模块中维护一张转发表,记录了与本节点模型相连的其他节点的IP地址以及对应的转发端口号.转发模块将信用度数值的变化通知给各队列模块.当信用值低于原值的一半时,转发模块通过状态线产生下降沿中断,队列接收到中断后将处理速度降低为原来的1/2,从而减少需要转发的数据包.直到信用值恢复,再次产生上升沿中断,队列将恢复原来的处理速度,从而恢复原来的处理状态.3.2.3叶交换机模型在Fat-tree拓扑结构中,Infiniband适配器通过两层交换机互连实现,分别为叶交换机和主干交换机.叶交换机节点模型主要由收信机、发信机及转发模块构成.收信机模块用于接收Infini-band适配器节点模型或主干交换机模型发送的数据包;发信机模块用于将数据包发送给Infini-band适配器节点模型或主干交换机模型;转发模块用于判断数据包需发送的模型类别和端口号.转发模块内部进程设计转发进程a.进程模型入口为init状态入口程序.在进程中定义了转发路由表和包等待队列.路由表用数据结构链表实现,每条数据项保存与本节点特定发送机相连的节点的IP地址和与该发送机对应的转发端口号.b.初始化完毕,从init状态转移到idle状态.在idle状态时,转发模块等待包的到达,当产生流中断,即满足PK-ARRVL条件时,若包是从主干交换机发往本节点,将该数据包发送至下一层;若包是从叶节点发送到本节点,则查询主干交换机的工作状态:若得知目前某个主干交换机处于空闲状态,则将数据包发送到该交换机对应的端口,并将该交换机的工作状态设置为忙状态;若所有的交换机都处于忙状态,并且包等待队列已满,则丢弃该包;若包等待队列不满,则将包储存到等待队列中,然后触发自中断.c.产生自中断,即满足Self-intrpt条件,从而沿路径转移到st-2状态.在该状态,若有包到达,等待队列满则丢弃包,不满则将包插入队列中;若包等待队列中还有未发送的包,则检测主干交换机的工作状态,一旦交换机空闲就将包发送出去.之后产生预定义自中断,相当于计时器.当包等待队列空闲时,满足Unfull条件,返回idle状态.3.2.4主干交换机模型主干交换机的节点模型也是由收信机、发信机和转发模块组成的.主干交换机模型的功能是接收叶交换机模型传送的数据包,并将该包转发给与目的结点联通的叶交换机模型.该功能主要由转发模块实现.转发模块内维护一张转发表,的每条信息记录了与该主干交换机相连的叶交换机的IP地址和对应的端口号.转发模块接收到数据包后,根据数据包的目的IP地址查询转发表,获得正确的转发端口,将数据包转发给与其目的地址相连接的叶交换机.收信机丢弃出错的数据包时会通知转发模块,使其恢复到空闲状态.3.2.5网络模型为了对比不同网络拓扑结构下的通信性能,创建了3个场景,结点间互连结构依次为Mesh结构、Torus结构和Fat-tree 结构.圆形节点代表了一个结点,结点是一个子网,内部放置了16个处理器节点模型,通过HT总线相连成Mesh结构,方形节点为InfiniBand 适配器节点模型.这里所指的Mesh,Torus以及Fat-tree结构是指InfiniBand适配器模型之间的互连结构.结果分析对网络性能进行定量研究,需要选择合适的网络性能指标.评价信息网络性能好坏的主要技术指标包括网络吞吐量、链路利用率、响应时间、包延迟时间、延迟抖动、丢包率等.针对本实验中以包传输为基础的计算机通信网络的特征,通过静态结构分析网络的传输效率,以收包率和链路吞吐率评价数据包的传输特性,以各种延时评价交互式通信网络对时间的要求.从结构上进行分析,静态的对比3种拓扑结构的特征,.网络直径是评价网络通信性能的一种重要指标,2个节点之间的距离越短,其传输延时就越低.因此,从网络直径分析,Torus结构最具优势.静态结构对比分析表结构节点度网络直径网络总连接数对剖宽度二维Mesh结构16×16 5 2( 16-1) 24 16二维Torus结构16×16 5 2[ 16/2] 32 2 16胖树结构4元2树InfiniBand芯片的节点度恒为2,叶交换机的节点度为8,主干交换机的节点度为44 32 8目前结点内部16个CPU将设置在2块相同的PCB板子上,2块PCB板间采用高速连接器对插方式实现互连,对剖宽度反映了流经上下板接插件的信号数量,Torus结构和胖树结构相对于Mesh结构有较大的优势.网络总连接数,反映了网络成本的高低,连接数越多,网络越复杂,网络的成本越高.Mesh结构的总连接数最低,Torus结构和Fat-tree结构次之.不同的拓扑结构对于包的延时有很大影响,延时越大网络响应速度越慢,用户等待时间越长,性能和应用性越差.实验结果表明:Mesh结构中包的端对端平均延时为0.004 331 s;Torus结构包的端对端平均延时为0.003 675 s;的端对端平均延时为0.005 682 s.在Infiniband适配器中设置有接收队列和发送队列,数据包从到达队列,等待队列中优先于该数据包到达队列的数据被处理完发送出去,到处理该数据包,数据包等待了队列的排队延时的时间,队列延时体现了网络数据传输的通畅性,在3种拓扑结构中,实验研究结果表明:Mesh结构队列延时为0.000 104 s;Torus结构的队列延时与Mesh结构几近重合为0.000 104 s;Fat-tree结构的队列延时相对比较高为0.000 105 s.收包率一方面反映了网络传输的通畅性,另一方面反映了网络的利用率.随着网络拓扑的改变,网络的性能也会不同程度改变.分别显示了3种拓扑结构下的收包率,横轴为单位时间发送的包的个数,纵轴为单位时间接收到的有效包的个数.单位时间接收到的有效包的比例可以通过曲线上任意点的纵坐标与横坐标之比获得,曲线的斜率反映了随着发包总数的增多接收到的有效包的比例的变化趋势.,Mesh结构中曲线斜率为0.611 960,起点收包率为0.654 989,终点收包率为0.616 460.Torus结构中曲线斜率为0.617 213,起点收包率为0.633 860,终点收包率为0.619 013.随着发包个数的增多,2种结构的收包率均有所下降,但Torus结构比Mesh结构收包率下降趋势略微平缓.在Fat-tree结构中,如图9所示,起初曲线斜率为0.108 673,该段收包率迅速下降,起点收包率为0.617 688,第一个转折点收包率为0.412394,之后曲线斜率迅速提高,达到 1.622 682,收包率逐渐增高,在第二个转折点回升至0.613179,最后曲线斜率下降至0.184 250,终点收包率下降至0.447 180,虽然中间有段时间收包率增加,但很快恢复,各点的收包率都不高于Torus结构中的收包率,因而没有起到改善作用.整体比较如表3所示,Torus结构下的收包率优于Fat-tree结构和Mesh结构.3种拓扑性能对比Mesh结构Torus结构Fat-tree结构网络延时中低高队列延时中中高收包率中中低网络直径高低中对剖宽度低高高总连接数低高高综合分析,在互连网络中高负载高数据传输率的情况下,Torus互连网络结构可以更好地分配带宽,降低网络拥塞程度,更充分地体现高效能计算机的计算性能.因此根据本文仿真的结果,Torus拓扑结构更适用于高效能计算机互连网络.本文使用Opnet 网络仿真软件对高效能计算机进行建模,针对高效能计算机内部结点间物理拓扑可以对应多种逻辑拓扑的问题,主要建立了结点间Mesh、Torus以及Fat-tree这3种逻辑拓扑结构的网络模型,3种结构下仿真结果的对比与分析显示Torus结构的网络性能最优,从而为结点间拓扑结构的选择提供了依据.致谢在此,向对本文的工作给予支持和建议的同行,尤其是北京航空航天大学计算机学院肖利民教授领导的小组的老师和同学表示感谢.参考文献[1]曾宇.高效能计算机技术及标准现状[J].信息技术与标准化, 2008(7): 17-20.[2]陈左宁.从高性能计算走向高效能计算[J].计算机教育, 2004, 6: 26-28.[3]李涛,陈字明,赵精龙,等.集群高速互连网络分析[J].计算机科学, 2005, 32(10): 20-22.[4] Balaji P, Bhagvat S, Panda D K, et al. Advancedflow-control mechanisms for the sockets direct proto-col over infiniBand[C]∥The International Conferenceon Parallel Processing (ICPP 2007). Xi′an: [s.n.]2007: 501-506.。
计算机仿真3篇
计算机仿真第一篇:计算机仿真的概述计算机仿真是指利用计算机模拟真实的物理、化学、生物、社会等系统的过程。
计算机仿真的出现得益于计算机技术和数学方法的不断发展,它已经成为科学研究、工程设计、产品开发、市场预测等领域中不可或缺的工具。
计算机仿真的优点在于可以消除许多实验的限制和风险,并且产生的数据更加精确和全面。
在仿真过程中,可以对不同的因素进行修改和控制,从而观察到不同的结果。
此外,计算机仿真还可以大大缩短设计和开发的周期,减少开发成本,降低市场风险。
计算机仿真的应用范围非常广泛,例如在物理领域,可以通过仿真来模拟自然界中的各种现象,如天体运动、流体力学、物理实验等;在化学领域,可以模拟反应过程和分子间相互作用,并用于创新药物设计和材料研发;在生物领域,可以对生物体系进行模拟和分析,用于疾病诊断、医疗设备研发和药物研究等;在社会领域,可以模拟人口结构、交通流、市场供需等现象,用于城市规划和经济预测等。
总之,计算机仿真在各个领域都有着重要的作用,它不仅可以提高工作效率,还可以帮助人们更好地理解和探索复杂的自然和社会现象。
因此,我们应该积极推广和应用计算机仿真技术,为人类的发展进步贡献力量。
第二篇:计算机仿真的技术和方法计算机仿真的技术和方法取决于仿真的对象和目的。
以下是常见的计算机仿真方法:1. 数学建模:数学建模是将实际问题转化为数学模型的方法。
通过数学模型可以描述出实际问题的一般行为规律,从而进行仿真。
2. 离散事件仿真:离散事件仿真是以离散事件为触发条件的仿真方式。
通过定义事件发生的条件和变量的变化规律,仿真出时间序列上不同状态的变化。
3. 连续系统仿真:连续系统仿真是以时间为连续变量进行仿真的方式。
通过差分方程或微分方程描述系统状态的变化规律,仿真出系统在时间上的变化。
4. 人工神经网络仿真:人工神经网络仿真是模拟人脑神经元工作原理的仿真方法。
通过模拟神经元之间的突触连接和信息传递过程,得出结果。
大学计算机仿真技术结课论文
计算机仿真技术是电子与信息专业中重要的专业学科。
下面是为大家整理的,供大家参考。
篇一《复杂系统计算机仿真研究》现代社会发展中,复杂系统所涉及的领域包括军事、医疗、政治、工程、管理、社会等,其范围十分广泛。
对于复杂系统的研究需要考虑各个方面,在这种情况下,不免会给研究工作带来极大的困难。
因此,对于复杂系统的研究需要利用现代化手段,而且需要深入了解各个领域的相关内容,将数据信息做到统一收集,这样再通过计算机仿真技术做到对其系统复杂性的研究了解,从而实现复杂系统的有效应用。
本文主要通过对复杂系统计算机仿真的研究与设计,了解到复杂系统的相关内容,从而帮助其更好的应用于社会中。
1关于复杂系统主要内容的概述关于系统一词,著名科学家钱学森是这样对其定义的:相互依赖、相互作用的多种组成部分之间的相互结合所形成的具有特殊功能的一个整体即为系统。
根据其定义可以得出系统的三个要素:一是系统是多种元素的相互结合形成的;二是元素之间相互依赖、相互作用;三是具有特殊功能的一个整体。
在系统的复杂性演化过程中主要有三个方面的发展变化。
首先是组成系统的元素数量的变化,从最初的少量变为大量,再变成多数量,最后变成无限量;其次是元素之间相互依赖、相互作用的变化,是从线性变化到非线性,最后变成了随机性;最后是某种特殊功能的变化,是从元素直接功能的描述变为组织性的间接描述,最后演变成没有任何形式组织的不可描述形态。
对于复杂系统的描述没有明确的规范标准,而组成系统元素数量的庞大,元素之间依赖作用关系的非线性、随机性以及特殊功能不能用部分特性来实现具体化描述等这些特性构成了所谓的复杂系统[1]。
2关于复杂系统计算机分布智能仿真平台的分析仿真平台的分析自适应Agent仿真平台Swarm是美国研究复杂系统的桑培菲所提出的。
这种仿真平台中有着多种单机中的多数进程或者线程组成的具有不同功能的智能主体Agent,这其中主要包含有人与计算机交互所显示控制的Agent、在网络之间实现交互的交互Agent、合理控制时间变化和元素管理以及通信交流的全部或部分Agent,还有就是具备自我适应调节能力的反应Agent。
计算机仿真课题研究论文(五篇):微课教学在计算机教学的实践策略、小学语文中多媒体技术的应用…
计算机仿真课题研究论文(五篇)内容提要:1、微课教学在计算机教学的实践策略2、小学语文中多媒体技术的应用3、计算机信息处理问题及解决对策4、计算机应用专业学徒制人才培养模式5、大学计算机应用课程有效教学策略全文总字数:15468 字篇一:微课教学在计算机教学的实践策略微课教学在计算机教学的实践策略摘要:随着国家对于教育的重视程度逐年增加,对教育的改革也在不断推行。
因而,新的教学模式在不断试验,为推动我国教育的进步作努力。
新的教学模式的运用,需要综合考量多个方面,以方便学生学习提高学生学习效率并且有较好的教学效果为主要目标。
微课教学迷模式的发展以及其在中职计算机教学中的实践证明这种教学模式有着广泛的应用前景。
关键词:微课教学模式中职计算机教学实践策略研究1选择合适的微课教学方式微课教学模式是一种新型的教学模式,其在中职教育的领域中正在不断实践。
要推动该教学模式在中职计算机教学当中的有效应用,首先应当对微课的教学模式做出正确的选择。
微课教学模式有很多种,比如,PPT展示、公众号学习、屏幕录制等,这些教学模式都各自有各自的特点,也有不同的应用,对于中职计算机教学有着不同的影响。
因而,教师在进行相关的选择时,要根据自己对学生的了解做出最正确最合适的选择。
合适的微课教学模式对于学生学习积极性的提高具有十分重要的帮助,对于学生学习主动性的加强也具有十分重要的意义。
但是,如何选择合适的微课教学方式对于中职教师是一种挑战。
中职教师需要加强对微课教学模式的研究,了解各种教学模式的特点,然后还需要了解自己学生的学习特点等,要从多方面进行综合考虑,从而才能选择最合适的微课教学方式。
另外,如果实在选不出来,可以进行试验,先选择一个看学生们学习的情况以及反映,从而在各种微课教学模式中选择出最适合本班学生学习的微课教学模式。
2加强微课堂结束之后的师生互动交流微课教学模式在中职计算机教学中的应用及实践,不仅要注重微课教学模式的选择以及其的实际应用。
计算机论文——计算机仿真技术
计算机论文——计算机仿真技术仿真机是计算机的一种应用工程。
随着仿真技术的飞速发展,计算机仿真技术的应用领域在深度和广度上不断地扩展。
下面是店铺为大家整理的计算机仿真技术论文,供大家参考。
计算机仿真技术论文范文一:瓦斯抽采系统计算机仿真系统分析摘要:采用可视化与计算机虚拟仿真技术对瓦斯抽采工艺系统开展研发,利用3DMAX和NURBS曲面技术实现了巷道系统及瓦斯抽采系统的仿真,结果表明:该仿真系统成功地展示钻孔布置,抽采范围以及瓦斯运移状况,具有直观、生动和易懂等特点,可用于煤矿安全培训,对现场施工和培训学习具有一定的指导意义。
关键词:虚拟仿真;瓦斯抽采;计算机;安全培训1概述矿井瓦斯是煤矿的主要灾害之一,预防突出的主要方法之一是预抽采瓦斯[1-3]。
随着软件开发应用的高速发展,越来越多的计算机软件应用到了矿井设计和预测中。
根据瓦斯抽采形态,采用计算机技术(3DMAX、NURBS曲面技术)建立三维巷道仿真模型和瓦斯抽采工艺系统等的虚拟仿真,将整个工艺过程用模型动作制成动画演示出来,直观地展示了抽采瓦斯的相关细节,可供人员学习和培训应用。
2瓦斯抽采仿真系统研发本文借助计算机结合3DMAX软件,把井下瓦斯抽采工程中的岩层、钻场、巷道、瓦斯抽采管道等要素展现出来,在系统开发中,涉及的关键技术包括系统的智能化、三维要素的建模和显示等,运用控制插值算法的精度和视窗的消隐与裁剪等技术,实现了多角度观察、旋转、透明处理等可视化功能。
2.1巷道模型仿真以拱形巷道为例,通过NURBS中CV曲线创建巷道轮廓,利用UV放样曲面生成巷道断面,进行UV放样时先画出CV曲线,当点击修改面,出现NURBS的工具面板,依次选择两条曲线即可生成巷道断面图形,将各条巷道用中心线条表示;利用创建“复合对象”中的放样工具,拾取已创建的巷道断面作为基本图形,放样得到立体巷道模型,辅以巷道内部管路、轨道等设施模型设计,抽排巷道的三维巷道模型。
计算机仿真论文- 计算机仿真技术及其发展
计算机仿真技术及其发展一、引言:作为信息技术核心的计算机技术自其诞生之日起经历了50多年的发展,以广泛应用于国民经济和社会生活中。
而作为计算机技术重要组成部分的计算机三维视景仿真技术,因其有效性、经济性、安全性、直观性等特点而受到广泛的应用。
它是在计算机图形学基础上发展起来的一种仿真应用技术。
计算机仿真技术是以多种学科和理论为基础,以计算机及其相应的软件为工具,通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。
计算机仿真早期称为蒙特卡罗方法,是一门利用随机数实验求解随机问题的方法。
其原理可追溯到1773年法国自然学家G.L.L.Buffon为估计圆周率值所进行的物理实验。
根据仿真过程中所采用计算机类型的不同,计算机仿真大致经历了模拟机仿真、模拟-数字混合机仿真和数字机仿真三个大的阶段。
本文系统全面地介绍了计算机仿真技术,阐述了计算机仿真技术的概念、原理、优点,简要介绍了计算机仿真技术的发展历程,文章最后重点探讨了现代仿真技术的研究热点,即计算机仿真技术在社会各个领域中的应用:面向对象仿真、定性仿真、智能仿真、分布交互仿真、可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真等。
二、基本概念:模拟:(Simulation)应用模型和计算机开展地理过程数值和非数值分析。
不是去求系统方程的解析解,而是从系统某初始状态出发,去计算短暂时间之后接着发生的状态,再以此为初始状态不断的重复,就能展示系统的行为模式。
模拟是对真实事物或者过程的虚拟。
模拟要表现出选定的物理系统或抽象系统的关键特性。
模拟的关键问题包括有效信息的获取、关键特性和表现的选定、近似简化和假设的应用,以及模拟的重现度和有效性。
可以认为仿真是一种重现系统外在表现的特殊的模拟。
仿真:(Emulation)利用模型复现实际系统中发生的本质过程,并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统,又称模拟。
即使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响,该影响是在项目仿真项目整体的层次上表示的。
计算机专业论文浅谈我对计算机仿真技术的认识
计算机专业论文浅谈我对计算机仿真技术的认识计算机仿真技术是一种利用计算机模拟真实系统的运行过程的技术。
它通过对各种现实世界的物理、化学、生物、经济等系统建立模型,并基于这些模型进行计算和预测,从而加深对真实系统的理解和预测。
我对计算机仿真技术的认识主要从以下几个方面来谈:作用、方法和挑战。
首先,计算机仿真技术在科学研究和工程设计中起到重要的作用。
它可以模拟各种复杂的物理系统,如天气预报、飞行模拟、交通流动等。
仿真技术可以为科学家和工程师提供一个实验的虚拟环境,使他们能够在一定的前提下预测和模拟系统的行为。
这种模拟可以帮助我们更好地理解系统的运行原理和行为规律,为科研和工程设计提供合理的指导。
其次,计算机仿真技术主要包括离散事件仿真和连续仿真两种方法。
离散事件仿真是基于事件的仿真方法,其模型中的系统的状态在一系列离散的事件下发生变化。
连续仿真则是模拟系统状态的连续变化,并用微分方程等进行描述。
这两种方法可以在不同的场景下进行选择,以满足具体问题的需求。
再次,计算机仿真技术在应用中也面临一些挑战。
首先是模型的构建问题。
合理的系统模型需要充分考虑系统的各个因素,包括物理原理、系统输入输出等。
其次是计算技术的挑战。
仿真过程需要大量的计算资源和算法支持,尤其是处理大规模、高复杂度的系统时更为明显。
最后是验证和验证问题。
仿真结果的准确性是衡量仿真效果的关键指标,如何验证模型和仿真结果的正确性是一个重要而困难的任务。
总的来说,计算机仿真技术在科学研究和工程设计中发挥着重要的作用。
它可以帮助我们深入了解和预测真实世界的系统行为,为科学研究、产品设计和决策制定提供重要的参考。
但是,仿真技术的应用仍然面临一些挑战,需要更多的研究和探索。
我们有理由相信,随着计算机技术的不断发展,计算机仿真技术将在未来发挥更加重要的作用。
大学计算机基础参考论文
大学计算机基础参考论文篇一《计算机仿真技术的研究与发展》摘要:随着计算机技术的发展,计算机仿真技术得到了蓬勃发展,它使人们在科学研究、生产实践中获得了更好的系统优化性、预测的可靠性和研究的前瞻性,既节约了科研和生产的成本,降低了风险,也拓展了应用的领域。
本文对计算机仿真技术进行了阐述,分析了计算机仿真技术的突出特点、计算机仿真技术的现状和未来发展的方向。
关键词:仿真;计算机仿真;计算机仿真技术一、引言仿真是对现实系统的某一层次抽象属性的模仿,人们利用这样的模型进行试验,从中得到所需的信息,然后帮助人们对现实世界中某一层次的问题做出决策。
计算机仿真就是建立系统模型的仿真模型进而在电子计算机上对该仿真模型进行模拟实验的研究过程。
计算机仿真技术即以计算机仿真为手段,通过仿真模型模拟实际系统的运动来认识其规律的一种研究方法,也称计算机仿真方法。
在科技飞速发展的今天,它已经成为控制系统分析、研究、设计不可缺少的重要工具。
二、计算机仿真技术的特点1.模型参数可根据要求任意调整、修改和补充。
人们可以得到各种可能的仿真效果,为进一步完善研究方案提供了可能。
与传统的实物实验相比,具有运行费用低、无风险、方便灵活等优点。
2.系统模型求解快速。
运用计算机仿真,能够在较短的时间内得出仿真运算的结果,为生产实践提供最及时的指导。
3.仿真运算结果可靠、准确。
在机器没有故障的前提下,只要系统模型、仿真模型、仿真程序科学合理,那么计算机的运算结果是准确无误的。
4.实物、实时仿真直观、逼真。
这一特点使它在一些复杂工程系统中例如核电、航天等领域得到了广泛应用。
传统的仿真技术是一个迭代过程,即针对实际系统某一层次的特性过程,抽象出一个模型,然后假设态势输入,进行试验,由试验者判读输出结果和验证模型,根据判断的情况反复修改模型和有关的参数,不仅效率低,也存在环境、安全等因素的限制,所以很难达到实验者满意的仿真效果。
而计算机仿真技术是利用计算机科学和技术的成果建立被仿真的系统的模型,并在试验条件下对模型进行动态实验,它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点,已成为分析、设计、运行、评价、培训系统尤其是复杂系统的重要工具。
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计算机仿真技术论文范文随着计算机技术的发展和系统科学的全面开发,结合计算机技术、控制技术、图像技术、三维技术等技术的进步,衍生了一门全新的科学技术——计算机仿真技术。
下面是店铺为大家整理的计算机仿真技术论文,供大家参考。
计算机仿真技术论文范文一:计算机仿真技术发展趋势摘要:计算机与仿真技术相结合,形成计算机仿真技术的新方法。
随着计算机技术的不断发展,计算机仿真技术被广泛应用。
文章通过介绍计算机仿真技术的发展以及计算机仿真技术在各个领域的应用,探讨了计算机仿真技术的发展方向和趋势。
关键词:计算机仿真;技术;应用;发展1计算机仿真技术简介计算机的仿真技术是一门新兴的综合性的技术,它运用专门的软件,再通过数字作为传播的介体传达给人们。
因此,当人们通过计算机媒体进行浏览观赏时就能够有身临其境的感觉,可以自由选择角度。
一方面,仿真技术的应用得益于控制工程和系统工程的发展,在控制工程和系统工程中逐步探索计算机仿真技术;另一方面,计算机仿真技术可以逐步缩短开发周期,在提高产品质量的同时减少损失,并大大降低人工成本,工作效率逐步提高,在节约经费开支等方面发挥巨大的作用。
2计算机仿真技术原理一般情况下计算机是不能够直接认知和处理的,所以就要求能够建立一个能够反映研究又容易被计算机处理的数学模型,可以用下图来表示:通过了解观察,可以更加清楚地认识到我们所要研究的对象,我们还可以看出,首先,模型的建立。
把我们所抽出来的系统用数学的表达方式表示出来。
其次,模型的转换。
模型转换就是针对上一步抽象出来的数学表达方式通过各种适合的算法以及计算机语言转换成计算机能够处理的形式,这就是通常所说的仿真模型。
模型是计算机仿真的关键地方,实现了这个过程。
再次,模型仿真实验。
将之前得到的仿真模型输入计算机内,按照之前设置好的方案来进行仿真模型,获得仿真的结果。
仿真实验是一个很简单的事情。
但是,如何对仿真的结果进行评价,需要分析仿真的可靠性。
有的专家在文章中提出了检验仿真结果可靠性的两种方法:仿真过程的反向验证法和置信通道法。
3计算机仿真技术应用现在,计算机成为我们生活的一部分,计算机的广泛应用改变着传统的生活方式和交流方式,计算机加速了每个行业的发展,计算机的广泛应用为我们的生活提供了便利。
(1)交通领域。
交通是一个复杂的人机系统,交通是否安全,要充分考虑上述四个因素的作用和影响。
交通安全仿真以虚拟现实技术的方法为基础。
评价体系先建立虚拟环境,然后在这个虚拟环境中加入各种可以诱发事故的因素,最后再对某路段和某区域的交通安全水平施行全程的跟踪与评价。
计算机的仿真过程是交通安全仿真及评价系统的核心。
该仿真过程是一种可视化的仿真,与传统的数值仿真不同。
例如,评价某路段的交通安全时,不仅用传统的绝对数法和事故率法来评价,还要考虑交通者的感知与行为。
我们可以在这个虚拟的环境中,选择不同的交通工具,设置不同的交通环境,分别从交通者和第三者的角度进行事故的可能性实验及分析,最终实现对该路段的安全性评价。
同时也是交管部门建设和完善交通设施的依据,是一种分析交通事故的新方法。
(2)制造领域。
汽车制造是机械行业的重要组成部分。
大多实验课题具有难度大、实地成本高的特点。
引入计算机仿真技术,可以有效缓解上述问题。
针对碰撞实验,浙江大学研究所的詹樟松博士建立了乘员动力学响应的数学模型。
在其他方面,汽车工程学院的熊坚利用仿真技术对汽车的制动过程进行了研究,一汽大众公司的姚革等通过仿真技术研究了汽车转向的轻便性问题。
(3)教育领域。
计算机模拟实验是这几年在计算机多媒体教学中增加的新领域,还可以根据需要瞬间建立模拟实验室。
计算机模拟实验强调了实验的设计思想和实验方法,打破了教与学、理论与实践、课内与课外的界限,更加强调实验者的主动性。
通过计算机的模拟,加深学生对思想、方法、仪器的结构和设计原理的理解,还可以练习实验技能,巩固知识,提高学生实验的兴趣和实验水平。
现在,模拟实验已经变成现代化实验的重要手段。
计算机模拟实验系统充分运用人工智能、控制理论和教师专家系统建立内在模型,利用可操作的仿真方式,实现了实验教学的各个环节。
4计算机仿真技术的发展方向和趋势4.1计算机仿真技术发展方向(1)网络化仿真。
随着计算机和网络的应用与发展,计算机仿真技术也在不断的提高。
目前的仿真系统存在开发时间长、成本高、不能兼容,共享困难,可移植性差等问题。
其次要利用网络技术实现仿真系统共享。
系统共享在仿真系统的开发中及其重要。
实现了网络共享,就可以避免社会资源的重复开发,还可以适当收费来补充开发成本。
(2)虚拟制造技术。
计算机仿真技术发展的另一方向是虚拟制造技术。
虚拟制造技术是一种领先的制造技术。
它运用计算机仿真技术和虚拟现实技术,借助计算机实现对产品的管理、控制一条龙。
4.2计算机仿真技术发展趋势突飞猛进的计算机软硬件技术带动了仿真技术的飞速发展。
近几年,仿真技术领域的新技术、新成果展示了良好的发展前景。
(1)面向对象的仿真建模。
与传统的人工建模相比有了很大的进步,它最大限度地调动了计算机的符号处理能力,加快了人们认识和转换仿真对象的速度。
这种方法可以充分提升系统的建模能力。
最重要的是,仿真技术容易掌握和使用,实际操作的技术人员可以利用仿真技术更好地为系统服务。
(2)分布式仿真。
分布式仿真是通过计算机网络联结分散在各地的仿真设备,构成空间与时间互相耦合的虚拟仿真环境。
分布式仿真系统可以理解为由多个子模型组成的仿真模型。
在分布式仿真系统中,这方面的现有技术包括:动态、静态数据分割技术,功能分割技术,避免通讯闭锁技术等。
(3)智能仿真。
在建模、仿真模型设计、仿真结果的分析和处理阶段,引入知识表达及处理技术,使仿真、建模的时间缩短,在分析中提高模型知识的描述能力,引入专家知识和推理帮助用户做出优化决策;运用智能仿真可以及时修正、维护辅助模型,实现更好的智能化人机界面,使计算机与人之间的沟通变得人性化,增加自动推理学习机制,从而增强仿真系统自身的寻优能力。
(5)其他仿真。
可视化仿真更加形象直观地显示仿真全过程,有效辨别仿真过程的真实性和正确性,而且结果也简单,方便理解。
近期出现的动画仿真本质上也属于可视化仿真。
将声音加入可视化仿真,就同时得到了视觉和听觉的多媒体仿真。
而在多媒体仿真的基础上,植入三维动画,强调交互功能,又可以得到支持触觉、嗅觉、味觉的虚拟现实仿真。
随着科技的不断发展,仿真技术将为人类更好的服务。
5结语计算机仿真技术是在实际需要的引导下,在不断进步的计算机技术、多媒体技术等相关技术的支持下,融合了新的建模与仿真方法而逐渐进步发展起来的。
计算机仿真技术的发展从简单的原型到物理模型逐渐发展到动态显示仿真结果再到现在的可视化交互仿真。
以后随着计算机科学技术的迅猛发展,以及多媒体、虚拟现实、人工智能、面向对象法、可视化与图形界面等方面对仿真技术的显著影响,仿真技术的发展与应用都会取得优异的成绩。
我们完全相信,计算机仿真技术在我们的生活中应用越来越广泛,对社会各行业的发展起到很好的促进作用,给生活带来更多的便利。
参考文献:[1]熊光楞.计算机仿真及其在制造业中的应用[J].计算机仿真,1996(1)[2]张芹.计算机仿真技术在教学中的应用探讨[J].科协论坛(下半月)2008(3)[3]龚小刚.计算机仿真技术及其应用[J].硅谷,2008(16)[4]冯霞.仿真技术的发展以及未来趋势[J].现代经济信息,2008(7)[5]晋松滨.计算机仿真技术在机械行业应用[J].科技咨询导报,2007(20)[6]屠仁寿,王正中.面向信息时代的系统仿真方法学[J].系统仿真学报,1999(5)[7]柴光远,韩江桂,刘玲腾.柴油机排气系统温度的动态仿真[J].拖拉机与农用运输车.2001(3)计算机仿真技术论文范文二:汽车理论教学中计算机仿真技术的应用摘要:将计算机仿真技术应用到汽车理论教学,可以使教学质量得到明显提高。
形象、生动的仿真模型分析与演示,既便于老师的讲述,又使学生对理论知识有了深刻的理解,克服了客观实际条件对理论教学的制约,同时也能培养学生对相关软件学习的兴趣与应用能力。
关键词:教学;计算机;仿真技术1课程教学方法探讨汽车理论是一门涉及内容较多、理论性很强、综合多个学科的专业课程,不同于其他汽车专业课程那么形象直观,学生普遍反映难以掌握。
根据课程教学内容及其特点,选择适用的教学方法是提高教学效果的关键。
对于基本概念、工作原理、受力分析图、曲线图、数据表以及一些结论性的知识点,可以采用多媒体中的文字、图表和动画等方法展示,既可达到直观明了的效果,又可提高教学效率。
涉及公式推导和受力分析内容的,宜采用传统的黑板板书教学方式。
因为传统的黑板推演过程更能容易引导学生进行逻辑思维和抽象思维,对得到的结论印象也会更加深刻。
对于比较复杂、抽象的教学内容,可以应用计算机仿真平台通过动画视频,以及现场调取模型进行分析等方式辅助教学,将其形象化以提高学生的感性认识,避免了让教师空洞地陈述、学生想象地去理解的局面,从而提高教学效果。
对于汽车性能实验,特别是汽车的操纵稳定性和平顺性实验,由于实验条件的限制多数无法开展。
而通过应用计算机仿真技术可以设计与实施一些虚拟仿真实验,从而弥补了实验教学内容的不足。
汽车理论课程除理论教学和实验教学内容之外,一般还附带课后作业、课外大作业、课堂演讲以及后续汽车理论课程设计等环节,由于课后题目一致、项目任务单一、可用的计算工具也比较局限(常用Excel或Matlab),往往造成大量抄袭,不利于学生能力的培养与公正的评价。
可以考虑以项目为驱动将多种计算机仿真技术融入实践教学环节,以加深学生对理论知识的理解,并激发学习和研究的兴趣。
在教学过程中,需要根据具体的教学内容选择恰当的教学手段,结合传统教学方法与现代教学方法,使其发挥各自优势才能获得更好的教学效果。
2计算机仿真技术应用方法探讨在汽车理论教学中,合理应用计算机仿真技术将对课程的教学和学生的学习效果、对后续课程设计与毕业设计,以及对学生工程软件应用能力的培养带来很大的帮助。
下面将从如下几点探讨其应用方法:2.1建立汽车性能仿真分析辅助教学模型库首先应根据汽车理论教材,结合学生的具体理解情况,合理选择应用点,对某些重点、难点以及不易讲述的地方,考虑能否应用计算机仿真技术进行辅助教学。
应用计算机仿真软件建立汽车性能仿真分析实例库与模型库,在课程教学中可以随时调用视频录像与仿真模型,将汽车的一些结构运动、参数调整、性能分析、曲线变化等复杂问题在课堂中进行动态仿真演示。
这样老师就可以方便地进行讲解,并给学生提供了直观、形象的过程与结论,学生理解起来会更容易。
同时在教学过程中,向学生展示计算机仿真技术在汽车领域的应用,还可激发学生利用相关软件对理论知识进行学习和应用,为后续课外实践、课程设计、毕业设计等环节打下基础。