仿真系统概述,仿真系统功能

GS 503 2023-10-31

本文关于(仿真系统概述,仿真系统功能)。 

什么是仿真

仿真一般是指对现实中的系统进行模仿,观测并产生人造过程记录的过程。

仿真最早用于水利研究,逐渐用于航空、航天和原子能技术等领域。后来随着计算机技术的大力发展,扩展到各行各业。

针对互联网公司,特别是线上线下融合较深的业务,由于线上试错成本高,反馈周期慢,通过仿真可以很好服务以下几点:

业务形式新,基本没有可以参考的模型或者参数,加上缺少学术上的积累,仿真可以加速研究一个业务场景中复杂系统间的相互影响。

仿真由于是对真实系统的模仿,所以速度和外部参数是可以调整,且对真实系统无影响,可以快速安全进行实验或者验证,加深对于系统行为的理解。

仿真模型和实验的产出可能成为新知识的来源,用于优化业务。

仿真系统的构建方法

构建仿真系统流程如下:

系统建模

离散or连续

系统可以是离散,也可以是连续的。当然对于现实中的大多数系统,这两种变化都是共存的,一般我们取其中占多数的为准。

大部分自然系统都是连续系统,比如湖面的水位,由于降雨,自然蒸发等处于一个时刻变化的状态,而离散系统一般只在离散时间点发生变化的系统,绝对部分人造系统都属于离散系统。

除了特别的需要以外,大部分系统设计上都会做成离散系统,因为连续系统可以通过引入采样装置转为离散系统,比如上面提到的湖泊系统,就可以通过引入定时采样水质,水位等的装置让系统变成离散系统以方便处理。

确定核心要素

需要明确系统中的实体(包括属性),事件,活动。

我们以外卖配送来看,实体即骑手,顾客,商家,属性可能包括骑手速度,顾客位置,商家位置等,属性可以是从真实系统中获得,也可以是统计上的数据。

事件主要是对于整个配送有重要影响的,点外卖的时候有一些外卖APP会有进度提示,比如商家接单,商家出餐,骑手抢单,骑手送餐,送达顾客处等,当然这些只是展示出来的事件,系统内部可能更复杂,还有更多事件,确认核心要素的时候一般需要业务专家或者领域专家。

大部分系统单单靠事件就可以驱动了,但是有时候还需要明确活动。一般两个相邻且有先后顺序的事件,如果从逻辑上导致了状态的转移,那可以化为一个活动。比如外卖配送中从待取餐状态转移配送中状态,其实暗含了到店和取餐两个事件。活动并不是必须的,如果研究目的不涉及可以不关注。

仿真系统,是指运⽤计算机技术将实体系统的特性、⾏为和性能在虚拟环境中进⾏模拟、试验、分析和评估,以达到节省成本、提⾼效率、降低危险等⽬的。在当今⾼科

技时代⾥,仿真技术⼴泛应⽤于⻜⾏模拟、随机仿真、虚拟试⻜、⼈⼯智能、汽⻋设计、⽆⼈机等众多领域。

计算机仿真系统是⼀种使⽤计算机软硬件来模拟任何系统的过程,它能够在实际系统未建造之前让⼯程师和设计者进⾏仿真分析。其主要优点在于节省时间和,同时也能

够较早发现和解决问题。计算机仿真系统包括物理仿真、数字仿真及虚拟现实。物理仿真主要是对物理环境、其⼒学原理、运动学原理进⾏数字化仿真

数字仿真主要是对数字系统的算法进⾏仿真,以及数字信号的处理仿真。虚拟现实主要是指利⽤⼈机交互技术及计算机图形技术,建⽴逼真的三维场景,使⼈感觉仿佛置身于另⼀个虚拟的世界。

⻜⾏模拟仿真系统是指模拟⻜⾏器在各种环境和情况下的⻜⾏,旨在提⾼⻜机和⻜⾏员的性能和安全。⻜⾏模拟仿真系统并不需要实际的⻜机,只需要通过软件和硬件来

模拟⻜机⻜⾏、环境变化以及其他因素,例如:天⽓变化、机械故障等。⻜⾏模拟仿真系统主要分为三个不同等级的系统,即全驾驶舱仿真机、部分驾驶舱仿

真机和个⼈计算机仿真机。其中全驾驶舱仿真机是⽬前为先进和被重视的⼀种⻜⾏模拟系统,其可以实现⻜⾏、导航、地⾯操作和机械控制等⽅⾯的全⾯模拟。

随机仿真系统是模拟某些物理变量随时间变化⽽随机波动的过程,例如复杂的物料运输系统和信号传输系统等。随机仿真系统主要是分析模拟随机系统在某⼀时间内产⽣

的概率分布,并且主要使⽤概率计算来模拟系统。这种仿真系统难度较⼤,需要⾼⽔平的数据分析、计算软件和操作经验。

汽⻋设计仿真主要是指将虚拟现实技术与三维建模技术相结合,对汽⻋进⾏分析、设计和仿真。汽⻋设计仿真的好处在于可以⼤⼤地节约设计成本和时间,提⾼设计效

率,同时也能够⼤幅度减少开发失败率。汽⻋设计仿真主要包括功能仿真、结构仿真和优化仿真三个部分。其中功能仿真主要

是对汽⻋的性能进⾏仿真,包括加速度、⻋速、转弯半径和燃油消耗等⽅⾯;结构仿真主要是对汽⻋的受⼒情况进⾏仿真,包括受⼒分析、尺⼨测量、疲劳分析等⽅⾯;

的优化仿真就是根据仿真结果进⾏汽⻋的优化设计,使⻋辆的性能和结构达到。

随着计算机技术和虚拟现实技术的不断发展,仿真技术已经被⼴泛应⽤于各种领域,例如:⻜⾏模拟、随机仿真、汽⻋设计、虚拟试⻜、⼈⼯智能等。通过仿真系统,我们可以在没有真正物品的状态下,对其进⾏测试、评估和优化设计,减少时间和资源的消耗,提⾼效率和性能。

上述就是小编为大家整理的(仿真系统概述,仿真系统功能)

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