文章來源:科學(xué)時報 潘希發(fā)布時間:2011-12-19【字號:
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從天宮一號與神舟八號上演的完美“太空之吻”,到新中國成立60周年慶典上20萬游行隊伍的整齊有序,現(xiàn)代仿真技術(shù)已在我國國防、航空航天、能源、交通等領(lǐng)域成為不可缺少的研究手段,并且在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域廣泛使用。
“系統(tǒng)仿真技術(shù)正成為繼理論和實驗之后,科學(xué)研究手段上的第三種方式,成為一種改造客觀世界的重要手段?!痹诮张e行的主題為“復(fù)雜系統(tǒng)建模與仿真中的困惑和思考”的中國科協(xié)第58期新觀點新學(xué)說學(xué)術(shù)沙龍上,中國系統(tǒng)仿真學(xué)會前任理事長、中國工程院院士李伯虎說。
仿真是一種人為的試驗手段,它和現(xiàn)實系統(tǒng)實驗的差別在于,仿真實驗不是依據(jù)實際環(huán)境,而是作為實際系統(tǒng)映象的系統(tǒng)模型以及相應(yīng)的“人造”環(huán)境下進(jìn)行的,仿真可以比較真實地描述系統(tǒng)的運行、演變及其發(fā)展過程。
李伯虎介紹說,復(fù)雜系統(tǒng)建模仿真理論與技術(shù)是支持復(fù)雜系統(tǒng)全生命周期活動的一類建模與仿真技術(shù),是復(fù)雜系統(tǒng)研制與應(yīng)用的重要手段,并已成為現(xiàn)代建模與仿真技術(shù)領(lǐng)域的一個研究熱點。
“高效能仿真技術(shù)可以研究已發(fā)生、尚未發(fā)生或設(shè)想的現(xiàn)象,可以研究難以達(dá)到的微觀、中觀或宏觀的世界,具有綜合、協(xié)同、繼承和互操作的特性,因而成為現(xiàn)代科學(xué)研究中求解高度復(fù)雜問題的重要科學(xué)手段?!崩畈⒈硎?。
目前,凡是有科學(xué)研究的地方都離不開仿真的支持,特別是當(dāng)采用傳統(tǒng)理論研究和實驗研究不能奏效時,勢必轉(zhuǎn)而應(yīng)用仿真手段。例如,深空探測這樣在地面無法進(jìn)行的模擬中發(fā)揮著獨到的作用,而且能用更少的時間與金錢代價和更高的效率來替代或者驗證現(xiàn)實過程中的模擬和實驗。
李伯虎說,要加強(qiáng)開展高效能計算技術(shù)和現(xiàn)代建模與仿真技術(shù)融合的高效能仿真技術(shù)的研究,它是高效、優(yōu)化實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)仿真的關(guān)鍵支撐技術(shù)與系統(tǒng)。與此同時,“模型工程”是一項值得進(jìn)一步探討與研究的應(yīng)用工程理論與技術(shù),它將使得面向復(fù)雜系統(tǒng)仿真模型質(zhì)量、開發(fā)的成本及進(jìn)度、模型維護(hù)得到全方位保障。
不過,李伯虎也表示,復(fù)雜系統(tǒng)存在不確定性、涌現(xiàn)性等一系列特殊性質(zhì),能否對其進(jìn)行建模、采用什么方法進(jìn)行仿真、仿真結(jié)果是否可信等諸多問題,目前在學(xué)術(shù)上還存在較大分歧和爭論。此外,現(xiàn)有的仿真科學(xué)理論體系、方法體系是否能滿足復(fù)雜系統(tǒng)研究的需要,也急需在實踐過程中進(jìn)一步加以思考和拓展。
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