仿真

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仿真或译作模擬英语:Simulation),泛指基於實驗訓練為目的,將原本的真实或抽象的系统、事務流程,建立一个模型以表征其关键特性(key characteristics)或者行为、功能,予以系統化公式化,以便進行可对关键特征做出模擬。模型表示系统自身,而仿真表示系统的时序行为。

计算机试验英语computer experiment常被用来研究仿真模型(simulation model)。仿真也被用于对自然系统或人造系统的科学建模英语Scientific modelling以获取深入理解。仿真可以用来展示可选条件或动作过程的最终结果。仿真也可用在真实系统不能做到的情景,这是由于不可访问(accessible)、太过于危险、不可接受的后果、或者设计了但还未实现、或者压根没有被实现等。[1] 仿真的主要论题是获取相关选定的关键特性与行为的有效信息源,仿真时使用简化的近似或者假定,仿真结果的保真度(fidelity)与有效性。模型验证(verification)与有效性(validation)的过程、协议是学术学习、改进、研究、开发仿真技术的热点,特别是对计算机仿真英语computer simulation

仿真保真度(Simulation Fidelity)用于描述仿真精度,模拟真实对应物有多近似:

  • 低保真:对系统的最小模拟,接受输入产生输出
  • 中等保真:对刺激能自动响应,有限精度
  • 高保真:接近不可辨识或者尽可能地接近真实系统

在中国,自动控制领域把simulation翻译为仿真,emulation翻译为模拟。例如:核电站仿真、电厂仿真等等。而2002年全国科学技术名词审定委员会公布出版的《计算机科学技术名词》(第二版)[2]把simulation翻译为模拟,emulation翻译为仿真。这造成了极大的混淆。

分类[编辑]

  • 连续仿真(Continuous simulation)
  • 离散事件仿真
  • 混合仿真(Hybrid Simulation)
  • 随机仿真(Stochastic Simulation)
  • 确定性仿真(Deterministic Simulation)
  • 单机仿真(Stand Alone Simulation)
  • 分布式仿真(Distributed Simulation)
  • 并行仿真(Parallel Simulation)
  • 互操作仿真(Interoperable Simulation)
  • 建模与仿真(Modeling & Simulation)
  • 人在环中仿真(Human in the loop simulation)
  • 失败分析仿真(Simulation in failure analysis)

模擬的目的[编辑]

基於訓練[编辑]

太空人的訓練,模擬在外太空的環境
訓練飛行駕駛的模擬器

基於預測未來[编辑]

基於娛樂[编辑]

外部連結[编辑]

  1. ^ Sokolowski, J.A.; Banks, C.M. (2009). Principles of Modeling and Simulation. Hoboken, NJ: Wiley. p. 6. ISBN 978-0-470-28943-3
  2. ^ 《计算机科学技术名词》,科学出版社 ,2002-1。ISBN 9787030097255