計算機仿真技術(shù)相關(guān)論文
計算機仿真技術(shù)相關(guān)論文
計算機仿真技術(shù)是電子與信息專業(yè)中重要的專業(yè)學(xué)科。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的計算機仿真技術(shù)相關(guān)論文，供大家參考。
計算機仿真技術(shù)相關(guān)論文范文一：電路原理教學(xué)中計算機仿真應(yīng)用
摘要：電路原理是電子信息類專業(yè)的必修課，具有理論性和邏輯性強、推導(dǎo)嚴謹，公式繁雜的特點，所以在電路原理教學(xué)中教學(xué)的任務(wù)中，教學(xué)難度大，教學(xué)的效果不理想。尤其是傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以滿足教學(xué)的目標(biāo)和效果。進行教學(xué)方式和方法的改善有重要的意義。因此，計算機仿真技術(shù)在電路原理的教學(xué)中受到極大的歡迎。本文從傳統(tǒng)電路原理教學(xué)中存在的問題角度進行分析，探討計算機仿真技術(shù)的特點、計算機仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用以及獨特的優(yōu)勢，希望能對電子信息行業(yè)的工作者有一定的幫助。
關(guān)鍵詞：計算機仿真技術(shù);電路原理教學(xué);Multisin應(yīng)用
在高校的電子信息類專業(yè)中，電路原理教學(xué)是一門基礎(chǔ)課程，對學(xué)生專業(yè)知識和技能的掌握具有重要的意義[1]。然而由于抽象性較強、難度較大等原因教學(xué)的效果不理想。近年來隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，計算機也逐漸普及開來，計算機仿真技術(shù)在高校教學(xué)中的比重越來越大，有利于提高教學(xué)的效果和質(zhì)量[2]。
一、傳統(tǒng)電路原理教學(xué)中存在的問題
電路原理教學(xué)需要作圖進行授課，抽象性強。但是傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以滿足教學(xué)的要求，教學(xué)的效果低下。首先是理論性強、抽象。電路原理教學(xué)需要學(xué)生對電路、元件等等各個環(huán)節(jié)都要熟悉，比較注重原理概念性的教學(xué)。同時還需要學(xué)生進行大量的計算推導(dǎo)和聯(lián)想，將抽象的東西轉(zhuǎn)化為具體的事物，所以整個課堂氣氛沉悶，學(xué)生感到枯燥乏味，教學(xué)效果不理想[3]。其次是在電路原理的教學(xué)過程中，需要畫大量的電路圖，通過圖形來進行講解。在傳統(tǒng)的黑板教學(xué)中，圖形復(fù)雜導(dǎo)致畫圖不精確，另外也浪費了大量的課堂時間，整節(jié)課沒有很好地利用，教學(xué)的效率不高。最后，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)實驗中，難免會出現(xiàn)儀器的故障、電子元件的損壞等情況，影響實驗的正常開展，不僅浪費了上課的時間，也造成了資金的浪費，打擊了學(xué)生的動手積極性和參與性，制約了教學(xué)工作的開展和完成。在這種形勢下，加強對傳統(tǒng)教學(xué)模式的改革尤為重要。在目前的高校電子信息類專業(yè)教學(xué)中，計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，教學(xué)的效果大幅度提高。
二、計算機仿真技術(shù)的特點
第一是更加生動直觀，便于學(xué)生理解。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以黑板教學(xué)為主，圖形復(fù)雜，注重理性的分析，學(xué)生很難接受。在電路原理教學(xué)中引入計算機仿真技術(shù)，可以將繁復(fù)的電路圖等資料詳細地繪制出來，具備直觀、生動的界面，學(xué)生也更容易接受，有利于學(xué)生的理解和記憶。
第二是為電路原理教學(xué)提供了多重的手段。傳統(tǒng)的教學(xué)理論型較強，需要經(jīng)過嚴謹?shù)耐茖?dǎo)和大量的計算，學(xué)習(xí)的難度較大。在教學(xué)中應(yīng)用計算機仿真技術(shù)，可以把許多元件細致地描繪出來，而且更加的齊全，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了便利。另外，計算機仿真技術(shù)功能強大，不但可以保存各種工作狀態(tài)中的電路數(shù)據(jù)，還可以打印出來進行教學(xué)。最重要的就是當(dāng)電路中出現(xiàn)短路或其他故障時，計算機仿真技術(shù)可以進行提前的預(yù)防和提醒。
第三是為課堂教學(xué)提供簡單有效的實驗方法。在電路原理教學(xué)活動中，實驗是必不可少的一個環(huán)節(jié)，對鞏固知識具有重要意義。在教學(xué)中引進計算機仿真技術(shù)，保證了成本的低投入，學(xué)生的實驗過程避免受到其他不必要因素的影響，保證了實驗過程的順利開展和完成。另外，學(xué)生在實驗過程中，不會造成原料和器材的損壞浪費，可進行長期的、反復(fù)的實驗。計算機仿真技術(shù)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高教學(xué)的效果。
三、計算機仿真技術(shù)在電路原理教學(xué)中的應(yīng)用
一方面計算機是一種智能化的工具，在電路原理教學(xué)中，能夠自動建立電路運算方程，并且進行計算，將結(jié)果通過圖形的方式表達出來。因此，在電路原理教學(xué)中，引用Multisin(電路仿真軟件)軟件進行教學(xué)活動，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與能力和動手操作的能力，有利于幫助學(xué)生直觀地了解掌握知識，提高教學(xué)的效果。
另一方面Multisin軟件具備齊全的電子元件，并且可以進行長期的實驗而不必擔(dān)心器材和原料的損壞，資金投入較少。另外，Multisin軟件的功能齊全，可以進行各種類型的仿真電路實驗活動，得到詳細的數(shù)據(jù)報告和圖形，并且可以將Multisin軟件和多媒體技術(shù)相結(jié)合，在大屏幕上演示整個實驗的過程，讓學(xué)生更加直觀地參與、了解電路的原理，掌握專業(yè)的知識和技能[4]。
再者，因為社會經(jīng)濟的發(fā)展和對人才的需求，Multisin軟件應(yīng)用于電路原理教學(xué)已經(jīng)成為一種趨勢，對于高校教學(xué)工作具有重要意義。Multisin軟件是一款專門針對于電路設(shè)計和仿真的工具類軟件，隨著科學(xué)技術(shù)的進步和多媒體技術(shù)的發(fā)展，Multisin軟件在國內(nèi)和國外的電子行業(yè)應(yīng)用的范圍越來越廣泛，已經(jīng)成為高校電子信息類專業(yè)教師和學(xué)生進行授課和學(xué)習(xí)的教學(xué)工具。
四、Multisin軟件在電路原理教學(xué)中的獨特優(yōu)勢
第一是有助于幫助學(xué)生加強對基本概念和原理的理解和掌握。電路原理課程具有銜接性和實踐性，因此在高校的教學(xué)活動中，通過將Multisin軟件和PPT相結(jié)合的方式，制作一個教學(xué)用的多媒體課件，并在課件中標(biāo)明重點和難點。在教學(xué)過程中，理論部分的學(xué)習(xí)通過PPT幻燈片制成文字進行授課;在實驗部分，依賴于Multisin軟件強大的仿真能力，利用圖形、視頻、現(xiàn)場操作等方式對學(xué)生進行演示，將抽象的、邏輯性較強的文字轉(zhuǎn)變成生動的、具體的圖像，實現(xiàn)理論和實踐的良好配合。另外，在PPT幻燈片的制作過程中，可以將電路原理的仿真過程穿插到課件當(dāng)中，使整個多媒體課件內(nèi)容豐富，文字圖形的協(xié)調(diào)搭配為課件增添了吸引力，同時能夠讓學(xué)生直觀地接受知識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和動手操作能力，保證教學(xué)活動的正常開展和完成，促使電路原理教學(xué)實現(xiàn)改革和完善。
第二是有利于學(xué)生自己分析解決問題，提高自主能力。在“電路原理教學(xué)”中，運算量大，公式的運用和推導(dǎo)復(fù)雜，造成整個電路的工作原理十分的抽象和枯燥，難以集中學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力。其次，教師在授課過程中進行純理論知識的灌輸，用文字對電路工作的原理進行分析和講授，學(xué)生往往是難以接受，教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”之間脫節(jié)，抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)的效果不理想。只有將理論變得生動和具體，抽象變得形象化，學(xué)生對知識有充分的興趣，主動地參與課堂，才能夠更好地學(xué)習(xí)和掌握電路原理，完成教學(xué)的任務(wù)和進度。因此，在教學(xué)中引入Multisin軟件，利用Multisin軟件獨特的電路分析的能力，例如運算放大器對數(shù)據(jù)的放大性能分析等等，學(xué)生可以自主地發(fā)現(xiàn)并解決出現(xiàn)的問題，并在實驗的過程中通過多次反復(fù)的實驗來驗證結(jié)論，提高學(xué)生獨自分析問題的能力，將對電路原理的學(xué)習(xí)從理性的認識上升到感性的認識。
第三是有利于幫助學(xué)生掌握電路的結(jié)構(gòu)。在電路原理教學(xué)中，需要繪制復(fù)雜的電路圖來進行授課和設(shè)計。但是在傳統(tǒng)的教學(xué)活動中，電路原理是通過黑板教學(xué)完成的，用手繪圖形保證不了電路繪制的準確性。另外，手繪圖形的復(fù)雜導(dǎo)致學(xué)生難以辨認，無法集中學(xué)生的注意力，造成上課的效果低下。在教學(xué)中應(yīng)用Multisin軟件后，情況大大改善。因為在Multisin軟件的元器件庫中，具備數(shù)量齊全的各種電子元件，在進行電路原理教學(xué)中所需的電子元件都可以找到，而且元件的大小并不是固定的，可以根據(jù)實際教學(xué)和實驗所需的參數(shù)和大小進行更換。因此在教學(xué)中繪制電路圖的效率和速度大幅度的提高，并且還可以隨時地增刪。與黑板教學(xué)相比，Multisin軟件仿真技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢，成為電子信息類專業(yè)教學(xué)中的主流工具。再者，利用Multisin軟件繪制完電路圖之后，可以直接將電路圖進行課堂的演示，在教學(xué)中對電路圖進行仿真分析，幫助學(xué)生更加了解電路的結(jié)構(gòu)和各個元器件的作用，集中學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和能動性，提高教學(xué)的效果。
五、結(jié)束語
傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)的手段已經(jīng)難以適應(yīng)時代的潮流，所以進行教學(xué)方式的改進和完善，應(yīng)用先進的技術(shù)輔助教學(xué)是非常有必要的。電路原理這門課程的理論性和操作性強，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中因為知識比較抽象而感到難度過大，因此在教學(xué)中運用Mul-tisin仿真技術(shù)輔助教學(xué)是非常有作用的。Multisin軟件將抽象的理論文字轉(zhuǎn)換成直觀的、具體的圖形和圖像，并且針對教學(xué)的重點和難點充分利用自身獨特的優(yōu)勢和PPT軟件相結(jié)合，制作內(nèi)容豐富、生動的課件，幫助學(xué)生更好地進行學(xué)習(xí)，了解和掌握專業(yè)的知識。將傳統(tǒng)的教學(xué)和先進技術(shù)相結(jié)合，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了教學(xué)的效果，促進了電子類專業(yè)的長遠發(fā)展。
參考文獻：
[1]張立新，魏巍.計算機仿真軟件在“電路原理”教學(xué)中的應(yīng)用[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，2008，(07)：28-29.
[2]左麗霞.Multisim在《電路原理》教學(xué)改革中的應(yīng)用[J].科技信息，2008，(30)：479+486.
[3]王爾申，龐濤，李鵬，鄭丹.Multisim和Proteus仿真在數(shù)字電路課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].實驗技術(shù)與管理，2013，(03)：78-81.
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計算機仿真技術(shù)相關(guān)論文范文二：復(fù)雜系統(tǒng)計算機仿真研究
摘要：關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)以及其復(fù)雜性的研究分析，在我國社會經(jīng)濟的發(fā)展方面有著重要影響。因此，只有對其復(fù)雜系統(tǒng)細致合理的分析，才能夠?qū)ζ鋬?nèi)部結(jié)構(gòu)以及具體功能有所了解，而計算機仿真的研究與設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)，通過對復(fù)雜系統(tǒng)的模擬來掌握系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，并且通過合理的設(shè)計使其更加符合現(xiàn)代化發(fā)展社會，從而為人類提供更好的幫助。
關(guān)鍵詞：計算機;仿真
現(xiàn)代社會發(fā)展中，復(fù)雜系統(tǒng)所涉及的領(lǐng)域包括軍事、醫(yī)療、政治、工程、管理、社會等，其范圍十分廣泛。對于復(fù)雜系統(tǒng)的研究需要考慮各個方面，在這種情況下，不免會給研究工作帶來極大的困難。因此，對于復(fù)雜系統(tǒng)的研究需要利用現(xiàn)代化手段，而且需要深入了解各個領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容，將數(shù)據(jù)信息做到統(tǒng)一收集，這樣再通過計算機仿真技術(shù)做到對其系統(tǒng)復(fù)雜性的研究了解，從而實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的有效應(yīng)用。本文主要通過對復(fù)雜系統(tǒng)計算機仿真的研究與設(shè)計，了解到復(fù)雜系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，從而幫助其更好的應(yīng)用于社會中。
1關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)主要內(nèi)容的概述
關(guān)于系統(tǒng)一詞，著名科學(xué)家錢學(xué)森是這樣對其定義的：相互依賴、相互作用的多種組成部分之間的相互結(jié)合所形成的具有特殊功能的一個整體即為系統(tǒng)。根據(jù)其定義可以得出系統(tǒng)的三個要素：一是系統(tǒng)是多種元素的相互結(jié)合形成的;二是元素之間相互依賴、相互作用;三是具有特殊功能的一個整體。在系統(tǒng)的復(fù)雜性演化過程中主要有三個方面的發(fā)展變化。首先是組成系統(tǒng)的元素數(shù)量的變化，從最初的少量變?yōu)榇罅浚僮兂啥鄶?shù)量，最后變成無限量;其次是元素之間相互依賴、相互作用的變化，是從線性變化到非線性，最后變成了隨機性;最后是某種特殊功能的變化，是從元素直接功能的描述變?yōu)榻M織性的間接描述，最后演變成沒有任何形式組織的不可描述形態(tài)。對于復(fù)雜系統(tǒng)的描述沒有明確的規(guī)范標(biāo)準，而組成系統(tǒng)元素數(shù)量的龐大，元素之間依賴作用關(guān)系的非線性、隨機性以及特殊功能不能用部分特性來實現(xiàn)具體化描述等這些特性構(gòu)成了所謂的復(fù)雜系統(tǒng)[1]。
2關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)計算機分布智能仿真平臺的分析
2.1關(guān)于自適應(yīng)Agent仿真平臺的分析
自適應(yīng)Agent仿真平臺Swarm是美國研究復(fù)雜系統(tǒng)的桑培菲所提出的。這種仿真平臺中有著多種單機中的多數(shù)進程或者線程組成的具有不同功能的智能主體Agent，這其中主要包含有人與計算機交互所顯示控制的Agent、在網(wǎng)絡(luò)之間實現(xiàn)交互的交互Agent、合理控制時間變化和元素管理以及通信交流的全部或部分Agent，還有就是具備自我適應(yīng)調(diào)節(jié)能力的反應(yīng)Agent。關(guān)于具備自我適應(yīng)調(diào)節(jié)能力的反應(yīng)Agent的結(jié)構(gòu)模型，主要是由信息緩沖MB、行為輸出MO、信息接口MI、反應(yīng)體所構(gòu)成。這其中MB和MI主要是對周邊的環(huán)境進行良好感知，而反應(yīng)體主要是在獲取感知之后，做出適合的決策。比如，一般金融投資者的證券交易原則，其過程極為簡便：他們?nèi)绻l(fā)現(xiàn)證券價格在逐漸上升時，就會將具有上升趨勢的多數(shù)證券出手;而如果他們發(fā)現(xiàn)證券價格在迅速下降時，就會把具有下降趨勢的多數(shù)證劵買進[2]。
2.2關(guān)于智能仿真(DSI)的分析
在經(jīng)過一段時間的發(fā)展之后，分布計算機以及人工智能技術(shù)也較為成熟，在這個時候美國桑培菲提出的Swarm自適應(yīng)仿真平臺就顯得跟不上時代的發(fā)展，再加上智能思維和仿真規(guī)范的約束，使得其自適應(yīng)仿真平臺發(fā)展相對滯后。在新時期發(fā)展下，計算機分布智能仿真平臺的設(shè)計能夠更好的發(fā)展進步。計算機分布智能仿真平臺中的Agent支撐庫主要是對Agent創(chuàng)建結(jié)構(gòu)的支撐，從而有效統(tǒng)計分析仿真結(jié)果;對于復(fù)雜系統(tǒng)時間的同步以及信息消息的傳播技術(shù)是通過仿真支撐軟件來實現(xiàn)的，面向全局服務(wù)化的Agent在整個計算機分布智能仿真平臺中只有一個，而且它的存在是為了給各個Agent提供唯一的全局Agent標(biāo)識，這樣便于有效的創(chuàng)建和取消Agent，而且能夠?qū)gent的具體位置以及具體特征做到準確定位查詢。對于Agent的部分控制是在結(jié)點機上存在的，而且每個結(jié)點機上都有一個，它主要是負責(zé)復(fù)雜系統(tǒng)時間的變化、做到元素的有效管理、而且負責(zé)權(quán)限的變革和結(jié)點之間的相互信息交流。
3復(fù)雜系統(tǒng)的智能主體和HLA/RTI功能
3.1關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)的智能主體
創(chuàng)建社會系統(tǒng)以及自然描述的基本模型，從而構(gòu)造智能化主體是分布人工智能的主要研究目的。這種研究為復(fù)雜計算機仿真研究提供了基礎(chǔ)保障。關(guān)于分布式人工智能可以從兩個方面來分析，分別是多主體系統(tǒng)和分布問題求解。分布式問題求解系統(tǒng)僅僅是問題的求解，主要把問題作為任務(wù)來有效分開完成，這種系統(tǒng)是自上而下的模式。而對于多主體系統(tǒng)而言也是自上而下的模式，實際研究時，需要將自主主體分別定義，而且主體之間的相互作用可能是交流、爭論還有可能是敵對關(guān)系。面對上述這種情況，智能主體就自然而然的成為復(fù)雜系統(tǒng)計算機仿真研究的主要方向。
3.2關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)的HLA/RTI功能
復(fù)雜系統(tǒng)中HLA框架中最為核心的部分就是RTI，它主要是實現(xiàn)仿真系統(tǒng)應(yīng)用、特定功能、基礎(chǔ)通信之間的有效分離。仿真過程中的，復(fù)雜系統(tǒng)中的智能主體以HLA所規(guī)范的方式實現(xiàn)與RTI數(shù)據(jù)之間的交換，從而確保主體之間的相互交流。關(guān)于RTI的綜合管理主要有六個部分功能，分別是主體管理、全局管理、屬性管理、數(shù)據(jù)分發(fā)管理、聲明管理、時間管理。主體管理是實現(xiàn)主體間的有效控制;全局管理主要是實現(xiàn)全局化的服務(wù)，主要內(nèi)容有動態(tài)控制、創(chuàng)建、主體變更等;屬性管理是主體屬性權(quán)限的控制、變化;數(shù)據(jù)分發(fā)管理則是在網(wǎng)絡(luò)上控制流量，而且利用組播技術(shù)有效交流;聲明管理是通過聲明智能主體，從而實現(xiàn)交互信息的接收;時間管理是在復(fù)雜系統(tǒng)中運用合理的方式使其時間變化。
3.3HLA/RTI協(xié)議下的多Agent計算機分布仿真平臺
HLA框架中的RTI服務(wù)能夠提供復(fù)雜系統(tǒng)仿真環(huán)境下的多種特定功能，其中主要包括數(shù)據(jù)信息傳遞、信息事件處理、時間控制、控制主體，RTI服務(wù)能夠為事件處理以及具體狀態(tài)變革提供良好的依據(jù)，而且便于時間的管理。MAE環(huán)境利用HLA/RTI作為支撐，能有效發(fā)揮HLA模型和RTI的多種服務(wù)，更加利于仿真環(huán)境的形成。從Agent方面來看，多Agent仿真平臺中采用HLA/RTI還不能夠使其完善，主要是缺乏Agent之間的交流支持，通過對Agent遠程狀態(tài)進行分析才能對其應(yīng)用，而且Agent也需要特定通信的支持。在Agent的決策中，最為主要的就是Agent之間的交互通信，而HLA/RTI這一框架并不能滿足相關(guān)要求。為了能夠有效的解決這一問題，需要添加中間層，這個中間層處于RTI和Agent之間。它所起的作用是將作為HLA仿真元素加入到多Agent之間通信進行封裝解釋，這樣有效增加了Agent之間的通信交流，并且為其提供支持保障。在中間層的封裝消息，Agent之間數(shù)據(jù)流也會變多，通過RTI路由空間的限制從而控制數(shù)據(jù)信息分發(fā)數(shù)量，這樣做到合理約束數(shù)據(jù)信息，從而保證元素只得到應(yīng)該獲取的信息。通過上述的分析，了解到HLA/RTI比較適用于多Agent仿真環(huán)境，隨著HLA/RTI的不斷擴展壯大，能夠更多的構(gòu)建多Agent計算機分布仿真平臺。
4結(jié)論
關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)以及其復(fù)雜性的研究分析，在我國社會經(jīng)濟的發(fā)展方面有著重要影響。因此，只有對其復(fù)雜系統(tǒng)細致合理的分析，才能夠?qū)ζ鋬?nèi)部結(jié)構(gòu)以及具體功能有所了解，而計算機仿真的研究與設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)，通過對復(fù)雜系統(tǒng)的模擬來掌握系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，并且通過合理的設(shè)計使其更加符合現(xiàn)代化發(fā)展社會，從而為人類提供更好的幫助。
參考文獻
1、計算機仿真技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用胡曉波;李琰;王艷芳;實驗室科學(xué)2007-04-28
2、用計算機仿真技術(shù)檢驗自然災(zāi)害模糊風(fēng)險模型黃崇福自然災(zāi)害學(xué)報2002-02-28
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