计算机模拟的优缺点以及应用分析

随着现代信息技术的发展,我们在日常工作、生活中看见计算机模拟技术应用的身影。在科学和工业技术生产领域,因环境原因,不能进行完全体实验,因为部分试验其试验过程复杂、危险因素多、成本较高。正是该因素的存在,导致在现实环境中无法进行有效的科学试验,此时,避开现实空间,走进虚拟环境,用计算机虚拟环境模拟现实环境进行科学实验成为了必然选择,模拟抽象如图1所示。计算机模拟技术在不同领域广泛应用,但是事物总是存在双面性,在其方便、高效、快捷、灵活多变的优势下也存在着诸多不足之处,本文就此展开讨论。

图 1抽象模拟流程

一、计算机模拟应用

当前,随着计算机模拟技术的发展,其应用范围在生产、科研中得到广泛推广,如航天航空科学、工业部门、科学研究、军事领域、教育、工程技术等领域。

(一)计算机模拟技术在教育领域的应用

近年来,计算机模拟技术已经应用到教育领域。初始阶段,其灵活多变的优势已被广大教育同仁所认可,目前美国的一些大学开始进行计算机模拟教学。如通过模拟宇宙飞船,学生们可以对银河系进行访问;化学学科的学生可以实现随意用两种物质发生化学反应的模拟;安全课上,学生可以身临其近,将所学的安全知识运用到实践中,确保自身的安全等等。计算机模拟在教育界的应用,提高了学生的实践能力和灵活运用知识的能力,促进了教育事业的快速发展。

(二)计算机模拟技术在工程中的应用

计算机模拟技术在我国工程技术方面的应用已经达到一个成熟的境界。如长江三峡截流,计算机模拟技术为长江三峡截流成功起到了举足轻重的作用。在截流前期,科学家们采用计算机模拟的方式将三峡截流的相关数据和资料输入到计算机中,采用模拟试验进行截流模拟,为长江三峡截流的实际成功奠定了良好的基础。不仅如此,在后期,三峡工程的专家们仍然采用计算机模拟的方式对三峡工程将带来的社会效益、经济效益进行了模拟,通过计算机模拟在这方面取得了可靠地资料,为三峡工程决策提供了重要依据。

黄河小浪底工程、万家寨引黄工程等,这些工程也都采用了计算机模拟技术,为其实际工程的运营提供了良好的数据依据。除此之外,在建筑业中,采用计算机模拟技术及时发现工程中的问题,对其进行及时修改,以免造成严重后果,大大降低了修改成本,同时也推动了建筑业的信息化发展。

二、计算机模拟优缺点

(一)计算机模拟优点

计算机模拟技术的优点在于其具有反复模拟功能,其很容易改变系统的结构和系数。在解决一些实际问题时,用分析方法建模的形式来处理一些带随机因素的复杂系统,此时需要作很多简化假设,这可能与实际问题有相当大的差距,最终导致无法应用所得到的答案。这时,计算机模拟将成为解决这一问题的有效方法。

计算机模拟具有较强的灵活性和任意性,其不受时间、空间、条件的限制,这一优势使其成为一个解决实际问题的一个强大的工具。

计算机模拟只需从实际数据出发来模仿描述系统,逐步求精,准确地将系统反映出来,此时根本不需要对变动机理进行深究。

计算机模拟可以建立更高层次的模型,进行智能化模型处理,为决策提供数据支持。

(二)计算机模拟缺点

计算机模拟缺乏统一可信的测量尺度。主要是由于模型都是由建模者建立的,其与这些建模者的水平有很大关系。另外,建模者在观测的过程中很容易被自身预先设计大的结果所影响,导致结果主观性较强,因此导致模拟的结果不能被大众所认可。建模者本身的能力是有限的,要想超越系统、超越自身是非常困难的。这也是计算机模拟的弊端。

三、结束语

总之,计算机模拟是利用计算机对系统进行试验,使系统性效益达到最优,进而实现经济、社会效益双赢的目的。当然计算机模拟为我们工作生活提供了较大的便利,但是其自身缺点还是不可忽视,需在今后的工作中不断完善,使其能够发挥最大的优势,为社会做更大的贡献。