仿真

維基百科,自由的百科全書
跳至導覽 跳至搜尋

仿真或譯作模擬(英語:Simulation),泛指基於實驗訓練為目的,將原本的真實或抽象的系統、事務流程,建立一個模型以表徵其關鍵特性(key characteristics)或者行為、功能,予以系統化公式化,以便進行可對關鍵特徵做出模擬。模型表示系統自身,而仿真表示系統的時序行為。

計算機試驗英語computer experiment常被用來研究仿真模型(simulation model)。仿真也被用於對自然系統或人造系統的科學建模以獲取深入理解。仿真可以用來展示可選條件或動作過程的最終結果。仿真也可用在真實系統不能做到的情景,這是由於不可訪問(accessible)、太過於危險、不可接受的後果、或者設計了但還未實現、或者壓根沒有被實現等。[1] 仿真的主要論題是獲取相關選定的關鍵特性與行為的有效信息源,仿真時使用簡化的近似或者假定,仿真結果的保真度(fidelity)與有效性。模型驗證(verification)與有效性(validation)的過程、協議是學術學習、改進、研究、開發仿真技術的熱點,特別是對計算機仿真

仿真保真度(Simulation Fidelity)用於描述仿真精度,模擬真實對應物有多近似:

  • 低保真:對系統的最小模擬,接受輸入產生輸出
  • 中等保真:對刺激能自動響應,有限精度
  • 高保真:接近不可辨識或者儘可能地接近真實系統

在中國,自動控制領域把simulation翻譯為仿真,emulation翻譯為模擬。例如:核電站仿真、電廠仿真等等。而2002年全國科學技術名詞審定委員會公布出版的《計算機科學技術名詞》(第二版)[2]把simulation翻譯為模擬,emulation翻譯為仿真。這造成了極大的混淆。

分類[編輯]

  • 連續仿真(Continuous simulation)
  • 離散事件仿真
  • 混合仿真(Hybrid Simulation)
  • 隨機仿真(Stochastic Simulation)
  • 確定性仿真(Deterministic Simulation)
  • 單機仿真(Stand Alone Simulation)
  • 分布式仿真(Distributed Simulation)
  • 並行仿真(Parallel Simulation)
  • 互操作仿真(Interoperable Simulation)
  • 建模與仿真(Modeling & Simulation)
  • 人在環中仿真(Human in the loop simulation)
  • 失敗分析仿真(Simulation in failure analysis)

模擬的目的[編輯]

基於訓練[編輯]

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[編輯]

基於娛樂[編輯]

外部連結[編輯]

  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. ^ 《計算機科學技術名詞》,科學出版社 ,2002-1。ISBN 9787030097255