仿真模型是一種現實的表示,它是為了證明一些不容易被看到或還沒有發生的事情。主要的思想是使肉眼看不到的東西變得可見。一些最簡單的模型是靜態的,這意味著它們不會因刺激或外部事件而移動或改變。不過,許多最先進的例...
仿真模型是一種現實的表示,它是為了證明一些不容易被看到或還沒有發生的事情。主要的思想是使肉眼看不到的東西變得可見。一些最簡單的模型是靜態的,這意味著它們不會因刺激或外部事件而移動或改變。不過,許多最先進的例子都是為了隨某些變量而變化,通常作為一種在未來事件發生前預測未來事件的方法,或是為了了解可能的結果。天氣模式或業務量流等模型就是很好的例子,而計算機成像通常在這些情況下非常有用。不管最終產品是什么樣的,在這個領域中,任何項目的目標通常都是相同的:即為那些在其他方面很難概念化的事物帶來活力和活力,并允許人們對它們進行規劃,從而以不同的方式理解它們。

水分子是靜態物理模型的一個例子。
基本概念
任何模擬模型通常有三個核心要素。首先是系統基本部分的識別。然后,建模者需要了解這些部分之間的相互作用。最后,必須將輸入的數量和性質制成表格。基本上每個部分都會創建一個模型,考慮了關鍵方面,忽略了次要方面。一旦所有這些部分開始協同工作,就可以開發整個系統的模型。
建模人員可以從幾個不同的角度來處理任務,并且不存在所有最終產品都必須采用的單一形式最重要的想法是從現實中提取一些東西——分子、病毒變異生命周期、商業分銷計劃——并將其濃縮成一種視覺化、平易近人、易于理解的格式。圖形和顏色一樣,是許多模型的共同組成部分。移動的模型通常有動畫或機械運動部件,而那些仍然存在的人可能已經畫出了箭頭或其他緩慢變化的跡象。
為什么這類建模有用
這種建模已經以某種形式進行了好幾個世紀了。這在今天的數學和科學領域是最常見的,盡管它幾乎可以用于任何事情。一個好的模擬模型可以讓研究人員研究并從模型中提取核心測量值,從而節省大量的時間和精力。在許多情況下,它還可以預測未來可能影響天氣預報和后勤等方面的事件大企業的決策。
靜態和動態示例
模型可以是物理的或抽象的,兩種類型都可以是靜態的或動態的,即保持不變或隨時間變化的東西。靜態物理模型的一個例子是水分子的棒狀模型,兩個小氫"球"代表氫原子被短棒粘在一個氧"球"的兩邊,形成了對H2O的直觀解釋。水分子可以在強大的顯微鏡下觀察到,但模擬桌面模型在試圖解釋核心特性時更為有用。
另一個物理模型是一個裝有沙子的水箱,在這個動態模型中,沙和水的形態取決于風的強度和方向隨時間的變化,大多數模型都包含了一些動態的元素
例如,對于工廠工作流程的模擬,可以將一臺機器建模為一個元素,該元素需要一定的時間來創建特定的部件,而另一臺機器則需要不同的時間。對于靠近的機器,在機器之間移動部件的時間可以忽略,但是數量、速率和通常對原材料和工單進入工廠的時間進行建模,在此基礎上,模擬確定工廠的產量是否滿足需求。
計算機編程的作用
傳統上,模擬建模本質上是數學的,例如,可以近似為以固定的時間間隔進入。計算機現在可以通過使用類似于真實情況的腳本和代碼,甚至是真實情況的精確記錄來進行更真實的模擬。
有些模擬可以用標準的模擬程序來運行,另一些則需要編寫特殊的軟件。部件的模型、部件之間的相互作用以及輸入被輸入到一個程序中,然后程序運行仿真模型并隨時間傳遞輸出,通常以圖形方式顯示這些輸出。在計算機上,模擬涉及數千甚至數百萬個元素,并且跨越可以嘗試大時間間隔,行星演化模型或先進的軍事演習就是兩個例子。