仿真模型是一种现实的表示,它是为了证明一些不容易被看到或还没有发生的事情。主要的思想是使肉眼看不到的东西变得可见。一些最简单的模型是静态的,这意味着它们不会因刺激或外部事件而移动或改变。不过,许多最先进的例...
仿真模型是一种现实的表示,它是为了证明一些不容易被看到或还没有发生的事情。主要的思想是使肉眼看不到的东西变得可见。一些最简单的模型是静态的,这意味着它们不会因刺激或外部事件而移动或改变。不过,许多最先进的例子都是为了随某些变量而变化,通常作为一种在未来事件发生前预测未来事件的方法,或是为了了解可能的结果。天气模式或业务量流等模型就是很好的例子,而计算机成像通常在这些情况下非常有用。不管最终产品是什么样的,在这个领域中,任何项目的目标通常都是相同的:即为那些在其他方面很难概念化的事物带来活力和活力,并允许人们对它们进行规划,从而以不同的方式理解它们。

水分子是静态物理模型的一个例子。
基本概念
任何模拟模型通常有三个核心要素。首先是系统基本部分的识别。然后,建模者需要了解这些部分之间的相互作用。最后,必须将输入的数量和性质制成表格。基本上每个部分都会创建一个模型,考虑了关键方面,忽略了次要方面。一旦所有这些部分开始协同工作,就可以开发整个系统的模型。
建模人员可以从几个不同的角度来处理任务,并且不存在所有最终产品都必须采用的单一形式最重要的想法是从现实中提取一些东西——分子、病毒变异生命周期、商业分销计划——并将其浓缩成一种视觉化、平易近人、易于理解的格式。图形和颜色一样,是许多模型的共同组成部分。移动的模型通常有动画或机械运动部件,而那些仍然存在的人可能已经画出了箭头或其他缓慢变化的迹象。
为什么这类建模有用
这种建模已经以某种形式进行了好几个世纪了。这在今天的数学和科学领域是最常见的,尽管它几乎可以用于任何事情。一个好的模拟模型可以让研究人员研究并从模型中提取核心测量值,从而节省大量的时间和精力。在许多情况下,它还可以预测未来可能影响天气预报和后勤等方面的事件大企业的决策。
静态和动态示例
模型可以是物理的或抽象的,两种类型都可以是静态的或动态的,即保持不变或随时间变化的东西。静态物理模型的一个例子是水分子的棒状模型,两个小氢"球"代表氢原子被短棒粘在一个氧"球"的两边,形成了对H2O的直观解释。水分子可以在强大的显微镜下观察到,但模拟桌面模型在试图解释核心特性时更为有用。
另一个物理模型是一个装有沙子的水箱,在这个动态模型中,沙和水的形态取决于风的强度和方向随时间的变化,大多数模型都包含了一些动态的元素
例如,对于工厂工作流程的模拟,可以将一台机器建模为一个元素,该元素需要一定的时间来创建特定的部件,而另一台机器则需要不同的时间。对于靠近的机器,在机器之间移动部件的时间可以忽略,但是数量、速率和通常对原材料和工单进入工厂的时间进行建模,在此基础上,模拟确定工厂的产量是否满足需求。
计算机编程的作用
传统上,模拟建模本质上是数学的,例如,可以近似为以固定的时间间隔进入。计算机现在可以通过使用类似于真实情况的脚本和代码,甚至是真实情况的精确记录来进行更真实的模拟。
有些模拟可以用标准的模拟程序来运行,另一些则需要编写特殊的软件。部件的模型、部件之间的相互作用以及输入被输入到一个程序中,然后程序运行仿真模型并随时间传递输出,通常以图形方式显示这些输出。在计算机上,模拟涉及数千甚至数百万个元素,并且跨越可以尝试大时间间隔,行星演化模型或先进的军事演习就是两个例子。