仿真是认识世界的第三种方法

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,我们的结论,仿真是介于理论方法与实验方法之间的体系，是理论方法与实验方法的重要补充，,是认识和改造世界的第三种方法！,什么是仿真？,现代建模和仿真技术是以,相似原理,、,模型理论,、系统技术、信息技术以及建模与仿真应用领域的有关专业理论和技术为基础，以,计算机系统,、与应用相关的物理效应设备及仿真器为工具，根据用户需求，利用系统模型对已有或设想的系统进行研究、分析、设计、加工生产、实验、运行、评估、维护和报废活动的一门多学科的综合性技术。,计算机,仿真,A computer simulation,a computer model or a,computational model,is a computer program,or network of computers,that attempts to simulate an abstract model of a particular system.,（摘自维基百科）,仿真的优点,代价小,时间可长可短,容易进行重复试验,参数设置灵活，便于比较,仿真的应用,现代建模与仿真技术已成功应用于航空航天、信息、生物、材料、能源、先进制造等高新技术领域和工业、农业、商业、教育、军事、交通、社会、经济、医学、生命、生活服务等众多领域中的系统论证、试验、分析、运行、维护、辅助决策及人员训练、教育、娱乐等。,红绿灯调度管理系统,仿真,的应用,模拟器,据报道，“,9.11,事件中，恐怖分子就是通过飞机模拟器学会开飞机的，然后去撞世贸大楼,虚拟战场不能真正用打一场仗来做实验，但是可以用建模仿真来建立虚拟战场。,天气预报、温室效应问题、厄尔尼诺现象、地下核试验,这些都可以通过仿真,模拟预测模拟出来。,飓风仿真,2004,年，美国的“灾难仿真系统”比较准确地预测了飓风。,黑洞仿真,美国航空航天局的一位科学家约翰米勒牵头的小组通过计算机仿真为难倒霍金的,“,黑洞悖论,”,疑问找到了答案。,仿真,的应用,仿真算法、智能计算,1 1 1 1 1 1 1,1 1 1 0 1 1 1,理论研究、科学实验、仿真,联系,？,关于三者的联系，有一个演变的过程。最初仿真的定义是基于模型的实验，从这个意义上讲，还是实验范畴的一部分，往往人们把它认为是,实验,研究的一部分（图,1,）。,科学研究,实验研究,仿真,理论研究,图,1,被包含,理论研究、科学实验、仿真,联系,？,随着仿真技术的发展，仿真不但支持实验研究，还可以支持理论研究，所以把它作为一种支持理论研究和实验研究的工具和手段，但是只是支持，没有独立出来（图,2,）。,科学研究,仿真研究,理论研究,实验研究,图,2,支持但非独立,理论研究、科学实验、仿真,联系,？,现在发展到这样一个阶段了，它是独立的，对等的，是发展的延续（图,3,）。,科学研究,仿真研究,理论研究,实验研究,图,3,独立、对等,区别,中介系统,理论研究,人脑推理抽象,实验研究,可控条件下实验或实际对象,仿真研究,计算机及设备,仿真打破了传统的实验手段，打破了仅依靠人的大脑思维的模式。,仿真以理论研究为支撑，以实验研究为检验手段,交叉融合,如今，已有越来越多的问题是单靠理论和实验这两种手段无法完善解决的了。因为：,系统组成关系复杂；,许多现象不是太小就是太大，不是太快就是太慢,实践表明，仿真可以独自或与理论、实验这两种手段结合后比较好的解决这些问题。,美国没有再恢复核试验，而是基于仿真保证核武器技术安全而可靠。,仿真面临的问题,用仿真结果来证实理论猜想或分析实际规律能否得到普遍认可。,仿真,如何进一步发展,广泛发动群众,广泛传承历史,广泛借鉴经验模型,