对计算机仿真及其应用的思考，计算机仿真的相关概念
对计算机仿真及其应用的思考，计算机仿真的相关概念仿真技术具有很高的科学研究价值和巨大的经济效益。由于仿真技术的特殊功效，特别是安全性和经济性，使得仿真技术得到广泛应用。如航空、航天、核电站等都是仿真技术最早和最主要的应用领域。相似性原理是仿真主要的理论依据。所谓相似，是指各类事务或对象间存在的某些共性。它反映了客观世界不同事物之间存在着某些共同的规律。采用相似性技术建立实际系统的相似模型就是仿真的本质过程。数学模型按照状态变化可分为动态模型和静态模型。用以描述系统状态变化过程的数学模型称为动态模型；而静态模型仅仅反映系统在平衡状态下系统特征值间的关系。按照输入和输出的关系可分为确定性模型和随机性模型。仿真是以相似性原理、控制论、信息技术及相关领域的有关知识为基础，以计算机和各种专用物理设备为工具，借助系统模型对真实系统进行试验研究的一门综合性技术。利用物理和数学方法来建立模型，类比模拟现实过程或建立假想系统，以寻求过程的规律，研究系统的
系统是具有有些特定功能，相互联系、相互作用的元素的集合。这里的系统是广义上，泛指自然界的一切现象与过程。它具有两个基本特征：整体性和相关性。对任何系统的研究都可从以下三方面考虑：
- 实体：组成系统的元素、对象；
- 属性：实体的特征；
- 活动：系统由一个状态到另一个状态的变化过程。
组成系统的实体之间相互作用而引起的实体属性的变化，通常用状态变量来描述。研究系统就是研究系统的动态变化。
系统模型系统模型是对实际系统的一种抽象，是对系统本质（或系统某种特性）的一种描述。模型可视为对真实世界中物体或过程的信息进行形式化的结果。模型具有与系统相似的特性。
模型可分为实体模型和数学模型。
- 实体模型又称为物理效应模型，是根据系统之间的相似性而建立起来的物理模型。实体模型最常见的是比例模型，如汽车模型、建筑模型。
- 数学模型包括原始系统数学模型和仿真系统数学模型。原始系统数学模型是对系统的原始数学描述。仿真系统数学模型是一种适合在计算机上演算的模型，主要是指根据计算机的运算特点、仿真方式、计算方法、精度要求将原始系统数学模型转换为计算机程序。
数学模型按照状态变化可分为动态模型和静态模型。用以描述系统状态变化过程的数学模型称为动态模型；而静态模型仅仅反映系统在平衡状态下系统特征值间的关系。按照输入和输出的关系可分为确定性模型和随机性模型。
仿真是以相似性原理、控制论、信息技术及相关领域的有关知识为基础，以计算机和各种专用物理设备为工具，借助系统模型对真实系统进行试验研究的一门综合性技术。利用物理和数学方法来建立模型，类比模拟现实过程或建立假想系统，以寻求过程的规律，研究系统的动态特性，从而达到认识和改造实际系统的目的。
系统仿真涉及相似论、控制论、计算机科学、系统工程理论、数值计算、概率论、数理统计、时间序列分析等多种学科。
相似性原理是仿真主要的理论依据。所谓相似，是指各类事务或对象间存在的某些共性。它反映了客观世界不同事物之间存在着某些共同的规律。采用相似性技术建立实际系统的相似模型就是仿真的本质过程。
仿真技术具有很高的科学研究价值和巨大的经济效益。由于仿真技术的特殊功效，特别是安全性和经济性，使得仿真技术得到广泛应用。如航空、航天、核电站等都是仿真技术最早和最主要的应用领域。
归纳起来，仿真技术的主要用途有以下几点：
- 验证系统正确性，优化系统设计。在实际系统建立之前，通过改变仿真模型结构和调整系统参数来验证系统的正确性，同时优化系统设计。如控制系统、数字信号处理系统的设计。
- 系统故障再现，发现故障原因。实际系统故障的再现必然会带来某种危害性，利用仿真来再现系统故障是安全和经济的。
- 对系统进行性能评价和分析。多为物理仿真。
- 训练系统操作员。常见于各种模拟器，如飞行模拟器、坦克模拟器等。
- 为管理决策和技术决策提供支持。
