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關(guān)鍵詞:仿真 計(jì)算機(jī)仿真 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)
一、引言
仿真是對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的某一層次抽象屬性的模仿,人們利用這樣的模型進(jìn)行試驗(yàn),從中得到所需的信息,然后幫助人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中某一層次的問(wèn)題做出決策。計(jì)算機(jī)仿真就是建立系統(tǒng)模型的仿真模型進(jìn)而在電子計(jì)算機(jī)上對(duì)該仿真模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的研究過(guò)程。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)即以計(jì)算機(jī)仿真為手段,通過(guò)仿真模型模擬實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)來(lái)認(rèn)識(shí)其規(guī)律的一種研究方法,也稱計(jì)算機(jī)仿真方法。在科技飛速發(fā)展的今天,它已經(jīng)成為控制系統(tǒng)分析、研究、設(shè)計(jì)不可缺少的重要工具。
二、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的特點(diǎn)
1.模型參數(shù)可根據(jù)要求任意調(diào)整、修改和補(bǔ)充。人們可以得到各種可能的仿真效果,為進(jìn)一步完善研究方案提供了可能。與傳統(tǒng)的實(shí)物實(shí)驗(yàn)相比,具有運(yùn)行費(fèi)用低、無(wú)風(fēng)險(xiǎn)、方便靈活等優(yōu)點(diǎn)。
2.系統(tǒng)模型求解快速。運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真,能夠在較短的時(shí)間內(nèi)得出仿真運(yùn)算的結(jié)果,為生產(chǎn)實(shí)踐提供最及時(shí)的指導(dǎo)。
3.仿真運(yùn)算結(jié)果可靠、準(zhǔn)確。在機(jī)器沒(méi)有故障的前提下,只要系統(tǒng)模型、仿真模型、仿真程序科學(xué)合理,那么計(jì)算機(jī)的運(yùn)算結(jié)果是準(zhǔn)確無(wú)誤的。
4.實(shí)物、實(shí)時(shí)仿真直觀、逼真。這一特點(diǎn)使它在一些復(fù)雜工程系統(tǒng)中例如核電、航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
傳統(tǒng)的仿真技術(shù)是一個(gè)迭代過(guò)程,即針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)某一層次的特性(過(guò)程),抽象出一個(gè)模型,然后假設(shè)態(tài)勢(shì)(輸入),進(jìn)行試驗(yàn),由試驗(yàn)者判讀輸出結(jié)果和驗(yàn)證模型,根據(jù)判斷的情況反復(fù)修改模型和有關(guān)的參數(shù),不僅效率低,也存在環(huán)境、安全等因素的限制,所以很難達(dá)到實(shí)驗(yàn)者滿意的仿真效果。而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的成果建立被仿真的系統(tǒng)的模型,并在試驗(yàn)條件下對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn),它具有高效、安全、受環(huán)境條件的約束較少、可改變時(shí)間比例尺等優(yōu)點(diǎn),已成為分析、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、評(píng)價(jià)、培訓(xùn)系統(tǒng)尤其是復(fù)雜系統(tǒng)的重要工具。
三、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)的發(fā)展是密不可分的。20世紀(jì)50年代的計(jì)算機(jī)仿真大部分是以電子模擬計(jì)算機(jī)為主機(jī)實(shí)現(xiàn)的,在部分特殊應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)也有以液壓機(jī)、氣壓機(jī)或阻抗網(wǎng)絡(luò)作為主要模擬設(shè)備的。由于電子模擬計(jì)算機(jī)的精度較差等缺點(diǎn),從70年代初開(kāi)始,數(shù)字模擬混合計(jì)算機(jī)仿真得到發(fā)展。從70年代末起,以數(shù)字機(jī)為主機(jī)的各種各樣的專用和通用計(jì)算機(jī)仿真得到了普及和推廣。轉(zhuǎn)貼于 由于高性能工作站、巨型機(jī)、小巨機(jī)、軟件技術(shù)和人工智能技術(shù)取得了引人矚目的進(jìn)展,在80年代人們對(duì)智能化的計(jì)算機(jī)仿真寄予了希望,也在綜合集成數(shù)字仿真和模擬仿真優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出了在更高層次上的數(shù)字模擬混合仿真技術(shù),在一些特定的仿真領(lǐng)域內(nèi),這種智能計(jì)算機(jī)仿真和高層次的數(shù)字模擬計(jì)算機(jī)仿真都取得了令人鼓舞的結(jié)果。80年代初推出了一些仿真機(jī),SYSTEM10和SYSTEM100就是這類仿真技術(shù)的代表。90年代又開(kāi)始了交互式仿真和虛擬仿真的研究并取得了一定的成績(jī)。特別是近20年來(lái),隨著系統(tǒng)工程與科學(xué)的迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)也得到了蓬勃發(fā)展,已經(jīng)從傳統(tǒng)的工程領(lǐng)域擴(kuò)展到非工程領(lǐng)域,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、教育培訓(xùn)系統(tǒng)等得到了廣泛應(yīng)用。
四、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的展望
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)也在不斷地發(fā)展。未來(lái)的發(fā)展主要有兩個(gè)方向:
1.仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化
眾所周知,現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)研制出來(lái)的仿真系統(tǒng)有很多,它們不能互相兼容,可移植性差,實(shí)現(xiàn)共享困難,與開(kāi)發(fā)的高成本、低效率、長(zhǎng)時(shí)間不成正比,更不能充分加以利用。要想解決這些問(wèn)題,首先要解決的是采用兼容性好的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)仿真系統(tǒng),其次是采用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)的共享。尤其是后者,在將來(lái)的仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中具有重要的意義。實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)共享,不但可以在一定程度上避免不必要的社會(huì)資源的浪費(fèi),而且可以通過(guò)適當(dāng)?shù)氖召M(fèi)來(lái)彌補(bǔ)開(kāi)發(fā)成本的不足。
2.仿真技術(shù)的虛擬制造
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)大方向是在虛擬制造技術(shù)領(lǐng)域的深入應(yīng)用。虛擬制造技術(shù)是20世紀(jì)90年展起來(lái)的一種先進(jìn)的制造技術(shù),它利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合,在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到產(chǎn)品出廠以及企業(yè)各級(jí)過(guò)程的管理與控制。這使得制造技術(shù)不再主要依靠經(jīng)驗(yàn),便可實(shí)現(xiàn)對(duì)制造的全方位預(yù)測(cè),為機(jī)械制造領(lǐng)域開(kāi)辟了一個(gè)廣闊的新天地。
參考文獻(xiàn)
[1] 王中鮮 MATLAB建模與仿真應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社,2010。
關(guān)鍵詞: 物流;仿真;成本;庫(kù)存
中圖分類號(hào): TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、仿真技術(shù)的發(fā)展及特點(diǎn)
仿真就是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)模型的實(shí)驗(yàn)去研究一個(gè)存在的或設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)仿真則是借助于計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一種方法,它是50年代初期隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用而逐漸發(fā)展起來(lái)的。仿真技術(shù)發(fā)展到今天大致分為三個(gè)階段,在20世紀(jì)50到60年代,仿真是在實(shí)體上進(jìn)行,實(shí)時(shí)性強(qiáng)且精度較高,但實(shí)施難度和費(fèi)用較大。在20世紀(jì)60到70年代,系統(tǒng)的一部分由計(jì)算機(jī)代替,另一些組合由實(shí)物充當(dāng),一定程度上保留著實(shí)時(shí)性。從20世紀(jì)70年代至今,是計(jì)算機(jī)仿真或數(shù)字仿真階段。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)有以下一些顯著的特點(diǎn):
1. 可以替代許多難以實(shí)施或無(wú)法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。
2. 可以解決用理論分析或數(shù)學(xué)解析難以求解的大型系統(tǒng)問(wèn)題。
3. 可以降低投資風(fēng)險(xiǎn)、節(jié)省研究和開(kāi)發(fā)費(fèi)用。
4. 可以避免實(shí)際實(shí)驗(yàn)的財(cái)產(chǎn)消耗。
5. 可以縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,并不拘于時(shí)空限制。
二、仿真的類型和基本步驟
計(jì)算機(jī)仿真的類型有離散事件(系統(tǒng))仿真(Discrete-Event Simulation)、連續(xù)系統(tǒng)仿真(Continuous Simulation)、混合系統(tǒng)仿真(Combined Discrete continuous Simulation)等。
物流系統(tǒng)的仿真是典型的離散事件系統(tǒng)仿真,其核心是時(shí)鐘推進(jìn)和事件調(diào)度的機(jī)制。離散事件系統(tǒng)是指系統(tǒng)狀態(tài)在某些隨機(jī)時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生離散變化的系統(tǒng)。這種引起狀態(tài)變化的行為稱為“事件”,因而這類系統(tǒng)是由事件驅(qū)動(dòng)的;而且,“事件”往往發(fā)生在隨機(jī)時(shí)間點(diǎn)上,亦稱為隨機(jī)事件,因而離散事件系統(tǒng)一般都具有隨機(jī)特性;系統(tǒng)的狀態(tài)變量往往是離散變化的。
在計(jì)算機(jī)仿真中涉及的三個(gè)基本要素是系統(tǒng)、模型、計(jì)算機(jī),聯(lián)系著它們的三項(xiàng)基本活動(dòng)是模型建立、仿真模型建立(一次建模)、仿真實(shí)驗(yàn),這三要素和三項(xiàng)基本活動(dòng)是所有計(jì)算機(jī)仿真的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)仿真的基本步驟歸納為:
1. 選擇合適的計(jì)算機(jī)仿真軟件
2. 建立仿真模型
3. 編寫(xiě)各種控制程序
4. 運(yùn)行仿真系統(tǒng)
5. 仿真結(jié)果分析和優(yōu)化
三、仿真技術(shù)對(duì)物流系統(tǒng)研究的影響
隨著物流行業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的不斷提高,生產(chǎn)節(jié)奏越來(lái)越快,物流系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜并且內(nèi)部關(guān)聯(lián)性越來(lái)越強(qiáng),生產(chǎn)管理者對(duì)生產(chǎn)改進(jìn)的每一決策,都需謹(jǐn)慎考慮,措施不當(dāng),往往需要付出高昂的代價(jià)。而正是由于系統(tǒng)的復(fù)雜性,快節(jié)奏和柔性,要想預(yù)測(cè)每一個(gè)決策給系統(tǒng)帶來(lái)的后果,己經(jīng)是人的大腦無(wú)法勝任的了。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)正是彌補(bǔ)了這一不足,成為自動(dòng)化物流系統(tǒng)管理者的有用工具,成為生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的得力助手,成為公司檢驗(yàn)其物流系統(tǒng)及決策是否真的高效的唯一可用技術(shù)。在設(shè)計(jì)一個(gè)新的工廠或系統(tǒng),對(duì)己有系統(tǒng)添加新設(shè)備或重新優(yōu)化,仿真都是非常必要的。仿真技術(shù)近年來(lái)應(yīng)用越來(lái)越廣,其對(duì)物流系統(tǒng)研究的影響主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:
1.有利于解決隨機(jī)因素的影響
仿真模型的一個(gè)特點(diǎn)是它是一個(gè)隨機(jī)模型,系統(tǒng)的參數(shù)受隨機(jī)因素影響所發(fā)生的變化在模型中得到充分體現(xiàn)。這一點(diǎn)是其他方法所無(wú)法比擬的。
2.仿真幫助系統(tǒng)優(yōu)化
仿真可以讓人們依據(jù)對(duì)系統(tǒng)模型動(dòng)態(tài)運(yùn)行的效果,多次修改參數(shù),反復(fù)仿真。仿真是一種間接的系統(tǒng)優(yōu)化方法。現(xiàn)在,人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到,對(duì)于多目標(biāo)、多因素、多層次的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),并不存在絕對(duì)意義上的最優(yōu)解。優(yōu)化只是相對(duì)而言的。即使是最優(yōu)化方法,其本身由于若干的假設(shè)、抽象和簡(jiǎn)化所造成的誤差,已經(jīng)使“最”字打了折扣。
3.仿真對(duì)各種復(fù)雜的系統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性
仿真所建立的模型,完全是實(shí)際系統(tǒng)的映像。即它反映系統(tǒng)的物理特征、幾何特征,又可以反映系統(tǒng)的邏輯特性。因此,對(duì)于各種復(fù)雜的物流系統(tǒng),無(wú)論是線性的還是非線性的,無(wú)論是靜態(tài)的還是動(dòng)態(tài)的,都可以用仿真方法來(lái)研究。
4.符合人們的思維習(xí)慣,有助于系統(tǒng)分析
研究分析物流系統(tǒng)的方法,大體上可分為兩種類型。一類是解析法,另一類是非解析法。解析法是把物流系統(tǒng)抽象成一種數(shù)學(xué)表達(dá)式,通過(guò)求解數(shù)學(xué)表達(dá)式找到最優(yōu)解。這是一種完全通過(guò)邏輯推理來(lái)獲得啟發(fā)和借鑒的方法,如運(yùn)籌學(xué)中的線性規(guī)劃和動(dòng)態(tài)規(guī)劃等。解析法有比較悠久的發(fā)展歷史,在實(shí)際中應(yīng)用廣泛,是比較成功的方法。但是,解析法過(guò)于拘泥于數(shù)學(xué)抽象。非解析法不依據(jù)抽象的假想,而是以現(xiàn)實(shí)為依據(jù)。仿真方法是一種非解析法。仿真所依據(jù)的,是對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際觀測(cè)所獲得的數(shù)據(jù)建立起來(lái)的動(dòng)態(tài)模型。這種方法所建立的模型,即表達(dá)了系統(tǒng)的物理特征,又有其邏輯特征。
四、仿真技術(shù)在物流研究中的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展前景
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在物流研究中主要應(yīng)用于以下幾方面:
1.物流系統(tǒng)規(guī)劃及設(shè)計(jì)
在沒(méi)有實(shí)際系統(tǒng)的情況下,把系統(tǒng)規(guī)劃轉(zhuǎn)換成仿真模型,通過(guò)運(yùn)行模型,評(píng)價(jià)規(guī)劃方案的優(yōu)劣并修改方案,這是仿真經(jīng)常用到的一方面。這可以在系統(tǒng)建成之前,對(duì)不合理的設(shè)計(jì)和投資進(jìn)行修正,避免了資金、人力和時(shí)間的浪費(fèi)。系統(tǒng)仿真運(yùn)行準(zhǔn)確地反映了未來(lái)物流系統(tǒng)在有選擇的改變各種參數(shù)時(shí)的運(yùn)行效果,從而使設(shè)計(jì)者對(duì)規(guī)劃與方案的實(shí)際效果更加胸有成竹。
2.物料運(yùn)輸調(diào)度
復(fù)雜的物流系統(tǒng)經(jīng)常包含若干運(yùn)輸車輛、多種運(yùn)輸路線。合理的調(diào)度運(yùn)輸工具,規(guī)劃運(yùn)輸路線,保障運(yùn)輸路線的通暢和高效等都不是一件輕而易舉的事。運(yùn)輸策略存在著多種可能性。如何評(píng)價(jià)各種策略的合理性?怎樣才能選擇一種較優(yōu)的調(diào)度策略?運(yùn)輸調(diào)度是物流系統(tǒng)最復(fù)雜,動(dòng)態(tài)變化最大的,很難用解析法描述運(yùn)輸?shù)娜^(guò)程。建立運(yùn)輸系統(tǒng)模型,動(dòng)態(tài)運(yùn)行此模型,再用動(dòng)畫(huà)將運(yùn)行狀態(tài)、道路堵塞情況、物料供應(yīng)情況等生動(dòng)地呈現(xiàn)出來(lái)。仿真結(jié)果還提供各種數(shù)據(jù),包括車輛的運(yùn)行時(shí)間、利用率等等。通過(guò)對(duì)運(yùn)輸調(diào)度過(guò)程仿真,調(diào)度人員對(duì)所執(zhí)行的調(diào)度策略進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)價(jià),就可以采取比較合理的調(diào)度策略。
3.物流成本估算
物流過(guò)程是非常復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程。物流成本包括運(yùn)輸成本、庫(kù)存成本、裝卸成本。成本的核算與所花費(fèi)的時(shí)間直接有關(guān)。物流系統(tǒng)仿真是對(duì)物流整個(gè)過(guò)程的模擬。進(jìn)程中每一個(gè)操作的時(shí)間,通過(guò)仿真推進(jìn)被記錄下來(lái)。因此,人們可以通過(guò)仿真,統(tǒng)一計(jì)物流時(shí)間的花費(fèi),進(jìn)而計(jì)算物流的成本。這種計(jì)算物流成本的方法,比用其他數(shù)學(xué)方法計(jì)算,更簡(jiǎn)便、更直觀。并且,可以建立起成本與物流系統(tǒng)規(guī)劃、成本與物料庫(kù)存控制、成本與物料運(yùn)輸調(diào)度策略之間的聯(lián)系。從而用成本核算結(jié)果來(lái)評(píng)價(jià)物流系統(tǒng)的各種策略和方案,保證系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。實(shí)際仿真中,物流成本的估算可以與物流系統(tǒng)其他統(tǒng)計(jì)性能同時(shí)得到。
4.庫(kù)存控制
通過(guò)對(duì)物料庫(kù)存狀態(tài)的仿真,可以動(dòng)態(tài)地模擬入庫(kù)、出庫(kù)、庫(kù)存的實(shí)際狀況。根據(jù)需要正確地掌握入庫(kù)、出庫(kù)的時(shí)機(jī)和數(shù)量。
隨著計(jì)算機(jī)的普及發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真方法在物流系統(tǒng)分析的應(yīng)用越來(lái)越普遍,它在如下幾方面有著廣泛應(yīng)用前景:
(1)由于有些物流系統(tǒng)的復(fù)雜性,應(yīng)用數(shù)學(xué)方法難以構(gòu)造模型,提出解析解,此時(shí)可采用仿真的方法構(gòu)造模型,以求得系統(tǒng)模型的解答。
(2)對(duì)于新設(shè)計(jì)的物流系統(tǒng),在未能確定它的優(yōu)劣情況之前,不必急于無(wú)根據(jù)地花費(fèi)大量的投資來(lái)建立,可應(yīng)用仿真對(duì)新的物流系統(tǒng)的可行性和效率提出明確的評(píng)價(jià)判斷。
(3)仿真具有通過(guò)試驗(yàn)達(dá)到優(yōu)化的目的。可應(yīng)用這一手段,對(duì)控制與決策中的多方案進(jìn)行多次運(yùn)行,按既定的目標(biāo)函數(shù),對(duì)不同的決策方案進(jìn)行分析比較,從中選擇最優(yōu)方案,進(jìn)行輔助決策。
(4)對(duì)物流系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行分析。在仿真模型運(yùn)行過(guò)程中,可根據(jù)需要,記錄有關(guān)數(shù)據(jù)和信息,從而為分析物流系統(tǒng)提供依據(jù)。
(5)對(duì)物流系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行研究,應(yīng)用計(jì)算機(jī)模型可以對(duì)從過(guò)去到未來(lái)的國(guó)家、地區(qū)或者企業(yè)的物流系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律進(jìn)行仿真運(yùn)算,研究系統(tǒng)的因果關(guān)系,得出結(jié)論,以促進(jìn)系統(tǒng)的改進(jìn)和發(fā)展。通過(guò)建立物流系統(tǒng)的仿真模型,擴(kuò)展了物流系統(tǒng)研究的邊界,有助于描述物流系統(tǒng)的各種現(xiàn)象,加強(qiáng)直觀感,從而能夠更深刻地理解和分析物流系統(tǒng)。
作者單位:沈陽(yáng)化工學(xué)院
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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)仿真技術(shù);建筑工程;應(yīng)用研究
1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于建筑施工中的意義
計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在總體的工程規(guī)劃等各個(gè)方面給其他的單位以及專業(yè)建筑設(shè)計(jì)人員提供了正確的技術(shù)引導(dǎo)。這種考慮涉及了建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性與多變性,因此在建筑設(shè)計(jì)研究時(shí)不得不在建筑施工工藝設(shè)計(jì)方面謹(jǐn)慎進(jìn)行考慮,從而可能涉及到信息化是建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)全部?jī)?nèi)容,在此類設(shè)計(jì)方面,關(guān)于優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、現(xiàn)場(chǎng)信息化施工等較為少見(jiàn),這就間接體現(xiàn)了目前我國(guó)的建筑過(guò)程工程建設(shè)在應(yīng)用信息化設(shè)計(jì)技術(shù)上普遍存在的不足。仿真技術(shù)的出現(xiàn)大大程度地彌補(bǔ)了這一技術(shù)的不足,仿真技術(shù)因其具備交互性、高度模擬性等諸多優(yōu)點(diǎn),通過(guò)它自身建立的可視化設(shè)計(jì)模型和數(shù)字幾何三維模型,不但能同時(shí)滿足設(shè)計(jì)師、業(yè)主、施工方等單位的施工設(shè)計(jì)需要,對(duì)多種建筑施工設(shè)計(jì)方案展開(kāi)了模擬、驗(yàn)證、對(duì)比和設(shè)計(jì)優(yōu)化,并最終可以找到一種最優(yōu)的可視化施工模型設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)低廉的施工成本、短時(shí)間的工期、高質(zhì)量的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益施工目的。不僅如此,由于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以重復(fù)進(jìn)行多次高仿真實(shí)驗(yàn),還有利于減少工期,提高工程的質(zhì)量。可見(jiàn),仿真技術(shù)給建筑工程的發(fā)展帶來(lái)了一定的時(shí)代機(jī)遇和挑戰(zhàn)具有歷史意義,虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)在其施工設(shè)計(jì)過(guò)程中的廣泛應(yīng)用無(wú)疑直接決定著其施工設(shè)計(jì)方案的品質(zhì)優(yōu)劣與否,它的應(yīng)用一方面對(duì)我國(guó)建筑工程的設(shè)計(jì)與施工產(chǎn)生影響,另一方面也直接決定著建筑工程的品質(zhì)與設(shè)計(jì)方案。
2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在現(xiàn)代建筑工程設(shè)計(jì)中的重要應(yīng)用
2.1仿真施工技術(shù)的應(yīng)用研究
從一定層面上講,建筑施工過(guò)程就是將設(shè)計(jì)者的建筑設(shè)計(jì)圖紙現(xiàn)實(shí)化的過(guò)程,將虛擬的圖紙進(jìn)行實(shí)際建造的過(guò)程具有十分重大的意義。然而,由于建筑工程其本身的復(fù)雜性,所使用的設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)技術(shù)非常繁多,這也導(dǎo)致了在實(shí)際建設(shè)工程中,圖紙需要根據(jù)情況的不同發(fā)生變化。圖紙?jiān)诮?jīng)過(guò)初始設(shè)計(jì)后,必須經(jīng)過(guò)多次的矯正和糾錯(cuò),實(shí)際的建造與設(shè)計(jì)具有相當(dāng)大的差距。并且,在傳統(tǒng)的建筑工程設(shè)計(jì)中,為了保證建筑工程的安全穩(wěn)定,保障建筑施工的順利進(jìn)展,通常會(huì)憑借大量的經(jīng)驗(yàn)積累,來(lái)應(yīng)對(duì)建筑項(xiàng)目施工時(shí)的一些問(wèn)題,但是正因?yàn)闆](méi)有進(jìn)過(guò)理論驗(yàn)證的經(jīng)驗(yàn)很可能造成嚴(yán)重的安全事故。目前,建筑結(jié)構(gòu)趨向復(fù)雜,傳統(tǒng)的施工設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)全新的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)能夠有效發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的漏洞和缺點(diǎn),改善施工技術(shù)的盲點(diǎn),降低人的主觀觀念對(duì)設(shè)計(jì)方案的干擾,更大程度上保證了建筑設(shè)計(jì)方案的安全性和穩(wěn)定性,進(jìn)一步提升建筑工程的質(zhì)量,減少施工成本、耗材。
2.2仿真系統(tǒng)的應(yīng)用研究
計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)是建筑工程設(shè)計(jì)應(yīng)用仿真模擬技術(shù)的重要基礎(chǔ),利用計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng),能夠直接模擬出建筑項(xiàng)目的施工過(guò)程以及施工周圍環(huán)境的真實(shí)情況,且具有非常真實(shí)可靠的效果。利用計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng),建筑設(shè)計(jì)人員可以將設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容以及建筑現(xiàn)場(chǎng)的周圍景象進(jìn)行直接的計(jì)算機(jī)建模,呈現(xiàn)出三維的立體影像,同時(shí)能夠?qū)⒂绊懡ㄖ?xiàng)目的諸多因素,如:交通網(wǎng)絡(luò),建筑場(chǎng)景進(jìn)行詳細(xì)的模擬,使得設(shè)計(jì)人員能夠?qū)崟r(shí)了解建筑施工的進(jìn)度和各類條件,以便于更加合理地對(duì)設(shè)計(jì)方案做出規(guī)劃和修改。計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)能夠?qū)?chǎng)景做出高度模擬的效果,使得每一個(gè)虛擬物體與對(duì)應(yīng)的實(shí)體擁有相似的視覺(jué)真實(shí)效果,更有利于設(shè)計(jì)者的發(fā)揮。
3計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中的應(yīng)用
目前,隨著社會(huì)發(fā)展加速,城市建筑結(jié)構(gòu)趨向于復(fù)雜化、高層化,部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑的設(shè)計(jì)需要從部分到整體,不僅難度很大,在施工階段中出現(xiàn)的突發(fā)性變化也很多,因此,對(duì)于施工設(shè)計(jì)的各類細(xì)節(jié)需要格外地注意。復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)在不同的施工工序中,所面臨的負(fù)載情況、受力特性、結(jié)構(gòu)形態(tài)均有差異。在一項(xiàng)復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工完成之后,整體將會(huì)保持暫時(shí)的平衡狀態(tài),但是,一旦開(kāi)始下一步結(jié)構(gòu)施工,原始的平衡狀態(tài)又會(huì)被打破,必須進(jìn)行相應(yīng)的施工工序才能在每一階段保證整體結(jié)構(gòu)的平衡穩(wěn)定。正因?yàn)閺?fù)雜結(jié)構(gòu)施工需要注重的因素有很多,一旦施工操作稍有不慎,便會(huì)埋下很嚴(yán)重的安全隱患,極易發(fā)生安全事故。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)能夠模擬施工操作階段,對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行全方位的監(jiān)控,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏洞和錯(cuò)誤,對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行全面的追蹤,更加容易控制施工階段的各種不確定因素。
4計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在建筑施工設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)促進(jìn)了工程三維動(dòng)畫(huà)的成功出現(xiàn),打破了設(shè)計(jì)師在傳統(tǒng)建筑施工過(guò)程中只能直接依靠施工經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析確定施工過(guò)程的操作模式,為一個(gè)現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)師在建筑施工過(guò)程中提供了一個(gè)便捷有效的數(shù)據(jù)分析和解決手段。通過(guò)仿真技術(shù)三維動(dòng)畫(huà)對(duì)建筑施工過(guò)程的細(xì)節(jié)進(jìn)行了分析,專家、施工的專業(yè)技術(shù)人員以及施工的業(yè)主就可以盡可能對(duì)建筑施工的全過(guò)程甚至重要的是每一個(gè)關(guān)鍵細(xì)節(jié)都盡可能進(jìn)行清除和了解。此外,工程中會(huì)容易遇到的重難點(diǎn)以及施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),都可以通過(guò)虛擬的仿真技術(shù)以虛擬三維動(dòng)畫(huà)的表現(xiàn)形式清晰地展現(xiàn)了出來(lái),而且還使設(shè)計(jì)師可以根據(jù)施工業(yè)主的實(shí)際所需要求進(jìn)行合適的設(shè)計(jì)和調(diào)整,并及時(shí)的修改其原有的建筑施工設(shè)計(jì)方案。
5計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在施工安全方面的應(yīng)用研究
保證建筑工程在項(xiàng)目施工與投入使用兩階段的安全穩(wěn)定,是目前建筑行業(yè)做最為關(guān)注的重點(diǎn),被認(rèn)為是必須加強(qiáng)的重要主題之一。在傳統(tǒng)的建筑工程設(shè)計(jì)模式下,很難對(duì)建筑項(xiàng)目出現(xiàn)的安全隱患做出預(yù)測(cè),計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用,為施工操作人員與方案設(shè)計(jì)者同時(shí)提供了控制建筑工程質(zhì)量水平的有力技術(shù),使得建筑工程安全管理水平大幅度提高。
5.1進(jìn)行施工安全控制的方案優(yōu)化
在對(duì)建筑工程的施工安全控制分析中,如果能夠采用先進(jìn)的虛擬數(shù)據(jù)仿真技術(shù)對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)很多一些傳統(tǒng)模式下安全控制無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和隱患,同時(shí)也可以能夠?qū)Σ煌愋偷慕ㄖ┕ぐ踩刂平鉀Q方案的數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)相應(yīng)的數(shù)據(jù)模擬分析演練,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,最終可以確定得出—個(gè)最佳的安全控制方案,實(shí)現(xiàn)施工安全控制解決方案同相關(guān)的施工成本控制、資金成本預(yù)算、損耗成本控制等各個(gè)方面的效益最大化。
5.2如何實(shí)現(xiàn)安全演練與事故預(yù)防的最優(yōu)化
建筑工程的消防通道以及防災(zāi)防害設(shè)施,關(guān)系著群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,但是一直無(wú)法得到很好的效果檢驗(yàn),利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),我們能夠模擬建筑工程在面對(duì)這些極端災(zāi)害時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)漏洞,從而加以改正。實(shí)現(xiàn)安全演練的優(yōu)化方法,有幾點(diǎn)方面需要注意。首先,安全消防工程師必須深入了解建筑工程內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),利用自身豐富的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)容易發(fā)生安全事故的環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)心檢查,并同時(shí)利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)建立三維動(dòng)態(tài)模型,為安全事故的發(fā)生做好預(yù)防工作;其次,利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員在緊急現(xiàn)場(chǎng)逃生演練的應(yīng)急模擬,從而規(guī)劃好逃生路線,并解決其中顯現(xiàn)出來(lái)的安全問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:仿真技術(shù);電工;實(shí)訓(xùn)教學(xué)
1項(xiàng)目的意義、現(xiàn)狀分析
2014年,在學(xué)校的大力支持下,我中心擴(kuò)建了電工實(shí)訓(xùn)室,學(xué)校結(jié)合實(shí)際情況,選用合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,并配套和完善了實(shí)訓(xùn)室硬件設(shè)施,使實(shí)訓(xùn)室成為了我校工科學(xué)生電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)基地,并為之創(chuàng)造了良好條件。同時(shí),實(shí)訓(xùn)室配備了計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化實(shí)訓(xùn)教學(xué),并提供了計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)軟件(宇龍機(jī)電仿真軟件)的教學(xué)環(huán)境和條件。在電工實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)過(guò)程中引入計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)后,學(xué)生可進(jìn)行一些虛擬仿真實(shí)驗(yàn),其意義也是對(duì)傳統(tǒng)電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的一種有利的補(bǔ)充,是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的充實(shí)與改進(jìn)。使用計(jì)算機(jī)仿真軟件作為實(shí)訓(xùn)平臺(tái),利用其元器件全、界面直觀、操作方便、電路分析手段完備等特點(diǎn),學(xué)生根據(jù)指導(dǎo),自主在模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),待設(shè)計(jì)成熟后,再在實(shí)物設(shè)備上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這樣可以大大提高學(xué)生的效率和興趣。利用仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,對(duì)于某些不易觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行仿真分析,可保存仿真結(jié)果、以做進(jìn)一步的分析和處理,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理方便快捷,提升了實(shí)驗(yàn)水平,更有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析。但由于各種原因也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。具體如下:(1)實(shí)訓(xùn)對(duì)象范圍狹窄:目前,我校電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)僅面向全校理工類專業(yè)同一屆學(xué)生(大二或大三年級(jí))學(xué)生開(kāi)設(shè)。實(shí)訓(xùn)對(duì)象范圍狹窄,不能夠?qū)崿F(xiàn)大學(xué)四年不間斷的教學(xué)目標(biāo)。另外我們的實(shí)訓(xùn)室還沒(méi)有達(dá)到完全開(kāi)放,對(duì)于一些創(chuàng)新能力較強(qiáng)的學(xué)生,不能提供一個(gè)良好的平臺(tái)。(2)教學(xué)內(nèi)容偏少:在電工電子實(shí)訓(xùn)課程中,電子工藝實(shí)訓(xùn)十幾年來(lái)一直以組裝調(diào)試收音機(jī)項(xiàng)目進(jìn)行,實(shí)訓(xùn)內(nèi)容已顯得陳舊。2010年起中心嘗試將室內(nèi)配線納入其中。目前電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容有:1)常用電工工具的使用;2)導(dǎo)線的常用連接;3)室內(nèi)照明線路:一地控制和兩地控制;4)機(jī)床電路。電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)剛剛起步,該課程設(shè)置內(nèi)容不夠豐富,略顯簡(jiǎn)單。不能完全滿足大學(xué)本科生的求知和自主創(chuàng)新欲望。2013年引入了機(jī)電實(shí)訓(xùn)仿真軟件,采用虛擬仿真技術(shù),我們只需要計(jì)算機(jī),在計(jì)算機(jī)房就能完成很多實(shí)驗(yàn)。2014年又投入140萬(wàn)進(jìn)行了電工實(shí)訓(xùn)平臺(tái)基地建設(shè),擴(kuò)大了電工實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)的空間。(3)教學(xué)模式與手段使主體作用不能得到充分發(fā)揮:在之前的電工實(shí)訓(xùn)中,由于課程內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)設(shè)備局限性,大大限制了同學(xué)們自由發(fā)揮的空間。一些基礎(chǔ)扎實(shí)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的同學(xué)完成規(guī)定項(xiàng)目后,意猶未盡。還想做一些其它感興趣的、實(shí)用性較強(qiáng)的電路實(shí)訓(xùn)也只能望而嘆息。現(xiàn)有的傳統(tǒng)的教學(xué)模式使主體作用得不到充分發(fā)揮。教學(xué)方法與手段不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。利用模擬仿真技術(shù)進(jìn)行理論教學(xué),可以將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,抽象問(wèn)題形象化,理性知識(shí)感性化,讓我們的學(xué)生在理論學(xué)習(xí)時(shí)不感到枯燥,調(diào)動(dòng)起他們的思維,讓學(xué)生在不斷的探索中學(xué)習(xí)。在電工實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上,學(xué)生可以自主操作,提升了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,也增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí)。此項(xiàng)目的順利進(jìn)行,不僅是我們教學(xué)理念的創(chuàng)新,教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新,也是教學(xué)體制的創(chuàng)新。使我校的基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)逐步的向現(xiàn)代化、多元化、多層次、開(kāi)放式的方向轉(zhuǎn)化。構(gòu)建與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平相適應(yīng)的基礎(chǔ)工程訓(xùn)練平臺(tái)。
2項(xiàng)目實(shí)施方案及實(shí)施計(jì)劃
2.1研究與改革的內(nèi)容、目標(biāo)和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題
(1)研究與改革的內(nèi)容和目標(biāo):1)改革原有“教學(xué)、實(shí)操”實(shí)踐教學(xué)模式,引入仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié),按照創(chuàng)新理念培養(yǎng)目標(biāo),構(gòu)建“教學(xué)、仿真、實(shí)操”電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。同步優(yōu)化電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容;2)改革目標(biāo)以突出學(xué)生的自我參與,體現(xiàn)技能訓(xùn)練的操作性、過(guò)程性、情景性、交互性,使學(xué)生了解工作場(chǎng)景、熟悉操作步驟、規(guī)范操作方法、培養(yǎng)職業(yè)意識(shí);3)新引入的仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái),可以擴(kuò)大學(xué)生的實(shí)訓(xùn)范圍,為一些對(duì)電工方面感興趣、創(chuàng)新能力較強(qiáng)的學(xué)生,提供一個(gè)良好的開(kāi)放式平臺(tái)。(2)擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題:優(yōu)化以創(chuàng)新理念為培養(yǎng)目標(biāo)的電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容,確立“教學(xué)、仿真、實(shí)操”一體化電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式,優(yōu)化電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容,修訂并編寫(xiě)教學(xué)大綱、教案、講義等
2.2實(shí)施方案方法及可行性分析
實(shí)施方案方法:(1)前期調(diào)研,即研究、分析當(dāng)前多所高等院校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),以及通過(guò)對(duì)老師學(xué)生的調(diào)查,了解對(duì)新實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容、教學(xué)模式及課程安排的意見(jiàn)和建議;(2)分析總結(jié),即該專業(yè)教師對(duì)提出的意見(jiàn)和建議進(jìn)行分析研究,總結(jié)出適合我校電工實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)內(nèi)容和課程體系,找出以創(chuàng)新理念為培養(yǎng)目標(biāo)“教學(xué)、仿真、實(shí)操”一體化電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式,優(yōu)化教學(xué)方法與手段;(3)實(shí)踐嘗試,即根據(jù)初步確定的方案進(jìn)行小范圍實(shí)踐嘗試,將出現(xiàn)的問(wèn)題再進(jìn)行整理分析總結(jié);(4)優(yōu)化確定:將實(shí)踐嘗試中的問(wèn)題進(jìn)行整改,優(yōu)化課程體系和教學(xué)模式。使教學(xué)體系更加完善。可行性分析:我基地現(xiàn)擁有2個(gè)電工實(shí)訓(xùn)室,電工仿真機(jī)房和電工實(shí)訓(xùn)平臺(tái)也基本就緒,能滿足140多學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作和理論學(xué)習(xí)。為本項(xiàng)目的順利進(jìn)行提供有力的保障。
3項(xiàng)目預(yù)期的成果和效果
該項(xiàng)目最終將在全校所有理工科類專業(yè)實(shí)施,最大限度的讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)獨(dú)立動(dòng)手能力,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。受益人數(shù)每年約4000人。
4本項(xiàng)目的特色與創(chuàng)新之處
(一)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的基本概念。
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),是使用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)建模理論,以及相關(guān)的應(yīng)用性工具共同建構(gòu)的仿真性系統(tǒng)應(yīng)用模型,并在一定的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)對(duì)已經(jīng)建立的模型之綜合性檢驗(yàn)的實(shí)用技術(shù)。依照計(jì)算機(jī)設(shè)備的具體類型狀況展開(kāi)分析,可以將現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)劃分為:模擬仿真、數(shù)字仿真,以及混合仿真三個(gè)基本的類型。伴隨著當(dāng)代計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的客觀發(fā)展,以及計(jì)算機(jī)設(shè)備在運(yùn)算速度與運(yùn)算能力方面的提升,建立在數(shù)字化技術(shù)背景下計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),已經(jīng)對(duì)傳統(tǒng)模式下的原始仿真技術(shù)模式是實(shí)現(xiàn)了較為完全的實(shí)質(zhì)性替代,這種新式的仿真技術(shù)易于運(yùn)作與修改。計(jì)算精度高且速度快,實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為可靠等特征。
(二)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的基本應(yīng)用流程
第一,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行描述。透過(guò)開(kāi)展目標(biāo)問(wèn)題的描述實(shí)踐,切實(shí)明確計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的對(duì)象、目的,以及相關(guān)的基礎(chǔ)性要求,之后依照教學(xué)研究工作的目的和實(shí)踐需求,具體確定計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的規(guī)模特征,以及約制條件。第二,初步建立原始化數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型是針對(duì)某種特定的事物系統(tǒng)或者是數(shù)量關(guān)系對(duì)象,使用規(guī)范化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的近似化或者是概括化描述目標(biāo)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是一種基于模型技術(shù)的全新技術(shù),其模型建構(gòu)的準(zhǔn)確性對(duì)仿真檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性具有重要影響。第三,建構(gòu)仿真系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。在原有的數(shù)學(xué)模型的建制基礎(chǔ)上,引入計(jì)算機(jī)輔助科學(xué)技術(shù)模塊,對(duì)之前已經(jīng)建制完成的模型進(jìn)行有針對(duì)性地補(bǔ)充完善,這個(gè)過(guò)程也可以簡(jiǎn)略性地描述為二次建模。第四,開(kāi)展編程和調(diào)試行為。要將仿真技術(shù)系統(tǒng)前期建制過(guò)程中形成的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行具體的編程和相應(yīng)的調(diào)試行為。第五,進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)系統(tǒng),開(kāi)展之前設(shè)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,進(jìn)而得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第六,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)證。通過(guò)反復(fù)開(kāi)展仿真實(shí)驗(yàn),對(duì)已經(jīng)建制的模型進(jìn)行驗(yàn)證以及修正,實(shí)現(xiàn)對(duì)仿真技術(shù)應(yīng)用模型的預(yù)期建設(shè)目標(biāo)。
二、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在體育學(xué)科實(shí)踐領(lǐng)域的應(yīng)用
(一)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在當(dāng)代體育學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用。
伴隨著現(xiàn)代多媒體技術(shù)的深化發(fā)展,這項(xiàng)實(shí)踐技術(shù)在理論教學(xué)工作中的應(yīng)用,有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的豐富,以及對(duì)對(duì)象學(xué)生群體學(xué)習(xí)興趣的有效激發(fā),要逐步幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)復(fù)雜知識(shí)項(xiàng)目的理解能力,切實(shí)實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量實(shí)踐水平的有效提升。與此同時(shí),在現(xiàn)行的體育課程的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,在目前階段,絕大多數(shù)的教師往往都是使用示范的模式來(lái)開(kāi)展對(duì)教學(xué)內(nèi)容的講解,但是,伴隨著教師年齡的增長(zhǎng),以及教師在體育運(yùn)動(dòng)技戰(zhàn)術(shù)水平掌握層面的客觀差別,有時(shí)可能很難在教學(xué)訓(xùn)練實(shí)踐中,順利完成對(duì)體育運(yùn)動(dòng)技戰(zhàn)術(shù)知識(shí)的講授,以及訓(xùn)練實(shí)踐目標(biāo),在一定的考量角度上,不利于學(xué)生體育課程學(xué)習(xí)成績(jī)的有效提高。在這樣的背景下,我們可以逐步開(kāi)展可視化仿真技術(shù),以及多媒體仿真技術(shù)的開(kāi)發(fā)實(shí)踐,可以針對(duì)具體的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,制定有針對(duì)性的仿真模擬化的運(yùn)動(dòng)過(guò)程技戰(zhàn)術(shù)軟件,之后指令學(xué)生在模擬化的運(yùn)動(dòng)環(huán)境中開(kāi)展相應(yīng)的教學(xué)與訓(xùn)練環(huán)節(jié),有效實(shí)現(xiàn)學(xué)生成績(jī)水平的有效提升。
(二)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在開(kāi)展運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練指導(dǎo)實(shí)踐中的應(yīng)用。
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)本身具備著極其廣闊的客觀性應(yīng)用范圍,它在較大的程度上,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)某些重要的系統(tǒng),或者是重要的現(xiàn)象的模擬與仿真實(shí)踐。將系統(tǒng)化的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)化的仿真模型,之后,再依照計(jì)算機(jī)輔助程序獲取到數(shù)學(xué)模型的解,以及相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)果,并在科學(xué)的運(yùn)作程序背景下,實(shí)現(xiàn)對(duì)已經(jīng)獲取到的數(shù)據(jù)對(duì)象的分析,以及驗(yàn)證目標(biāo),最大限度地,使用數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的技戰(zhàn)術(shù)實(shí)踐行為,進(jìn)行科學(xué)化的實(shí)踐指導(dǎo)。
結(jié)束語(yǔ)
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