人工智能时代的仿真科学与工程思考

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作者 范文慧 蒋沅 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第7期1607-1623,共17页

随着人工智能与计算机技术迅猛发展,仿真技术也取得了跨越式发展,有力推动了仿真学科逐步走向成熟。综述了国内外相关计算机仿真技术研究进展,阐述了仿真定义与内涵,建议中文“仿真”“仿效”和“模拟”都统一为“仿真”,英文“Simulat... 随着人工智能与计算机技术迅猛发展,仿真技术也取得了跨越式发展,有力推动了仿真学科逐步走向成熟。综述了国内外相关计算机仿真技术研究进展,阐述了仿真定义与内涵,建议中文“仿真”“仿效”和“模拟”都统一为“仿真”,英文“Simulation”“Emulation”和“Analog”统一翻译为“Simulation”;定义了仿真科学与工程学科,总结了仿真科学与工程的相似理论、计算理论、模型验证理论3种基础理论,并建议一级学科为仿真科学与工程;归纳提出了仿真科学与工程的数值仿真、统计仿真、智体仿真、视景仿真与共生仿真5种理论与方法,并将其建议为二级学科;分析概括了人工智能时代的仿真应用;从5个方面给出了人工智能时代的计算机仿真技术进展,详细阐述机器学习、深度学习、强化学习、生成对抗网络、物理信息神经网络、大语言模型在计算机仿真领域的应用。 展开更多

关键词 人工智能 仿真科学 仿真工程 仿真方法 仿真技术

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元认知知识外显教学对学生科学探究能力的影响——一项基于虚拟仿真科学实验的实证研究 被引量：1

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作者 陈娟娟 李欣宇 颜石珍 《远程教育杂志》 北大核心 2025年第1期57-65,93,共10页

随着新技术的不断发展,虚拟仿真科学实验逐渐融入科学探究式学习环境,成为培养学生科学探究能力的重要途径。当前研究发现,中学生在科学探究方面普遍存在困难,而元认知知识水平不足是导致学生科学探究能力薄弱的重要因素之一。外显教学... 随着新技术的不断发展,虚拟仿真科学实验逐渐融入科学探究式学习环境,成为培养学生科学探究能力的重要途径。当前研究发现,中学生在科学探究方面普遍存在困难,而元认知知识水平不足是导致学生科学探究能力薄弱的重要因素之一。外显教学是一种教师直接、具体地向学生传授某一方面明确知识的教学方式。科学探究的元认知知识外显教学,即向学生明确提供科学探究相关的元认知知识。研究结果表明,在基于虚拟仿真科学实验的科学探究式学习中,元认知知识外显教学对学生的元认知知识水平和科学探究能力均具有显著的促进作用,且学生的元认知知识水平是其科学探究能力的重要预测因素。因此,在实际的教学情境中,教师应加强对元认知知识及外显教学方式的重视,在提升学生元认知知识水平的基础上培养其科学探究能力;同时,未来的研究也需要更多地关注科学探究式学习中元认知知识的作用,并在科学探究式学习的各个阶段检验元认知知识外显教学的效果。 展开更多

关键词 科学探究能力 元认知知识 外显教学 虚拟仿真科学实验

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仿真科学与技术学科的人才培养与社会需求 被引量：13

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作者 肖田元 范文慧 +1 位作者 杨明 马萍 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第17期5281-5288,共8页

从人才培养与社会需求角度论证设立仿真科学与技术学科的必要性与可能性。基于中国期刊网的中国博士与优秀硕士学位论文全文数据库,对我国107所211工程大学、985计划38所大学进行了分析研究;对8个省(市)16所高校近10年仿真教师队伍及培... 从人才培养与社会需求角度论证设立仿真科学与技术学科的必要性与可能性。基于中国期刊网的中国博士与优秀硕士学位论文全文数据库,对我国107所211工程大学、985计划38所大学进行了分析研究;对8个省(市)16所高校近10年仿真教师队伍及培养研究生情况进行抽样问卷调查和分析;对一批重点仿真实验室网上资料进行了分析。结果表明,我国对仿真科学与技术人才有强烈的需求,我国重点高等学校拥有一批培养仿真学科人才的队伍,已经培养出大量仿真学科的人才,具有很强的培养仿真科学与技术学科人才的能力。基于PQDD数据库,对国外大学不同学科培养仿真硕士、博士进行了分析研究;还对国外典型大学、学院、研究所的仿真科学与技术教育实体进行了调查分析。结果表明,仿真科学与技术在发达国家的一些大学已经成为一个相对独立的学科。 展开更多

关键词 仿真学科 仿真科学与技术 人次培养 社会需求

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“仿真科学与技术”学科研究 被引量：11

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作者 陈宗基 李伯虎 +3 位作者 王行仁 肖田元 王精业 沈旭昆 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第17期5265-5269,共5页

从学科定义、学科研究对象与主要研究内容、学科重要性、学科发展历程、以及与相关学科的关系分析了学科内涵;提出了包括学科理论基础、知识基础和方法论的学科知识体系,它是指导仿真科学与技术学科从业人员进行工作的结构化知识;介绍... 从学科定义、学科研究对象与主要研究内容、学科重要性、学科发展历程、以及与相关学科的关系分析了学科内涵;提出了包括学科理论基础、知识基础和方法论的学科知识体系,它是指导仿真科学与技术学科从业人员进行工作的结构化知识;介绍了国际著名高校在仿真科学技术的科学研究和学科教育状况,回顾了我国高校在仿真科学技术的科学研究和学科教育方面取得的成绩和存在的问题。认为:为了适应本学科人才培养和学科建设的需要,国家应设置"仿真科学与技术"一级学科,下设仿真建模理论与方法、仿真系统与技术和仿真应用工程3个二级学科。 展开更多

关键词 仿真科学与技术 学科内涵 学科知识体系 人才培养 人才需求

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“仿真科学与技术”学科知识体系与课程体系的探讨 被引量：10

5

作者 王行仁 龚光红 +2 位作者 刘藻珍 吴云洁 王江云 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第17期5275-5280,共6页

建模与仿真技术经过最近三十多年的快速发展,已经成为通用性、战略性技术,国内外各行业均意识到建模与仿真技术及其人才培养的重要性。论述了先进国家在建模仿真(M&S)学科知识体系、人才培养模式、目标、教学计划、课程设置的基础上... 建模与仿真技术经过最近三十多年的快速发展,已经成为通用性、战略性技术,国内外各行业均意识到建模与仿真技术及其人才培养的重要性。论述了先进国家在建模仿真(M&S)学科知识体系、人才培养模式、目标、教学计划、课程设置的基础上,通过对仿真科学与技术学科知识体系的分析研究,结合我国情况提出了制定仿真科学与技术学科的知识体系的原则与知识体系核心内容,并对在我国设置仿真科学与技术学科课程体系及其应包含的核心课程进行了阐述。 展开更多

关键词 建模与仿真 仿真科学与技术学科 知识体系 课程体系

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仿真科学与技术学科的理论体系探讨 被引量：7

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作者 王精业 黄柯棣 +4 位作者 邱晓刚 杨学会 谭亚新 徐豪华 徐享忠 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第17期5270-5274,共5页

仿真科学与技术有相对独立的理论体系,包括仿真模型和研究对象的相似理论、仿真建模理论、仿真系统理论和仿真应用理论几个部分。仿真模型和研究对象的相似理论主要研究仿真模型和研究对象之间的相似关系和相似程度,仿真建模理论主要研... 仿真科学与技术有相对独立的理论体系,包括仿真模型和研究对象的相似理论、仿真建模理论、仿真系统理论和仿真应用理论几个部分。仿真模型和研究对象的相似理论主要研究仿真模型和研究对象之间的相似关系和相似程度,仿真建模理论主要研究将研究对象抽象映射成各种仿真模型的理论和方法,仿真系统理论研究模型试验的理论和技术,仿真应用理论研究仿真目标牵引的仿真应用的理论和技术,在此基础上分析了各部分理论的具体研究内容。 展开更多

关键词 仿真科学与技术 理论体系 相似理论 建模理论 仿真系统 仿真应用

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军事转型中的仿真科学与技术 被引量：3

7

作者 王精业 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1282-1284,1288,共4页

军事转型是军事变革的主要内容,仿真科学与技术是军事转型中的重要的支柱,从国防战略到联合作战概念再到联合作战能力的过程中,仿真科学与技术起到了发现、验证、创新的作用。仿真系统是装备,仿真能力是战斗力的观点已成为共识。在逐步... 军事转型是军事变革的主要内容,仿真科学与技术是军事转型中的重要的支柱,从国防战略到联合作战概念再到联合作战能力的过程中,仿真科学与技术起到了发现、验证、创新的作用。仿真系统是装备,仿真能力是战斗力的观点已成为共识。在逐步解决仿真可信性问题的基础上,加强仿真科学与技术的理论和公共基础环境的研究,将对军事变革起到重大的支撑作用。 展开更多

关键词 军事转型 仿真科学与技术 仿真系统 仿真器

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分布式半实物环境实时弹道仿真步长自适应研究 被引量：3

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作者 左家亮 杨任农 +1 位作者 张滢 王学锋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期653-659,共7页

在分布式半实物环境中,从工程实践的角度出发,基于数据分发服务(DDS)建立高性能弹道仿真环境。通过设计并实现仿真步长自适应的方法,进行实时弹道仿真计算。针对分布式半实物仿真环境的特点,提出了基于攻击机仿真环境和基于目标机仿真... 在分布式半实物环境中,从工程实践的角度出发,基于数据分发服务(DDS)建立高性能弹道仿真环境。通过设计并实现仿真步长自适应的方法,进行实时弹道仿真计算。针对分布式半实物仿真环境的特点,提出了基于攻击机仿真环境和基于目标机仿真环境两种仿真方式。在采用同一种弹道仿真模型的情况下,通过对比分析两种方式的仿真实验结果,基于目标机仿真环境的方式稳定地提高了仿真计算频率,因此仿真结果精度较高,从而很大程度上提高了半实物仿真环境下实时弹道仿真的可信度。 展开更多

关键词 仿真科学技术 实时弹道仿真 半实物环境 仿真步长自适应

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基于ADAMS的装配式机械化桥液压架设机构设计与仿真研究 被引量：3

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作者 张晓辰 何晓辉 吴韶 《机床与液压》 北大核心 2015年第17期185-190,共6页

以装配式机械化桥液压架设机构为研究对象,提出了桥节的展开与架设方案,并对机构进行了运动学与动力学分析。基于ADAMS仿真平台建立了机械化桥参数化模型,结合模型对单节成桥与双节组合成桥的工作过程进行了仿真分析,得到了液压架设机... 以装配式机械化桥液压架设机构为研究对象,提出了桥节的展开与架设方案,并对机构进行了运动学与动力学分析。基于ADAMS仿真平台建立了机械化桥参数化模型,结合模型对单节成桥与双节组合成桥的工作过程进行了仿真分析,得到了液压架设机构的架设时间及关键部件峰值载荷等性能指标。以液压缸最大油缸力为目标函数,通过试验设计得到了影响架设性能的4个主控设计变量,在满足既定设计要求的条件下,降低了设计工作量,提高了液压架设机构的设计效率,并为机构的优化提供了参考。 展开更多

关键词 仿真科学与技术 装配式机械化桥 液压架设机构 机构设计 ADAMS

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基于机液联合仿真技术的液压挖掘机工作装置性能分析与研究 被引量：2

10

作者 张晓辰 涂群章 +2 位作者 潘明 郑伟杰 冯霞 《机床与液压》 北大核心 2015年第17期147-152,共6页

基于液压挖掘机工作装置机械系统和液压系统高度耦合特点,提出了一种机液联合仿真方法,分别建立了其机械系统和液压系统模型,运用计算机联合仿真与集成优化技术,实现了机械系统和液压系统的联合仿真,获得了工作装置的动态性能,提高了建... 基于液压挖掘机工作装置机械系统和液压系统高度耦合特点,提出了一种机液联合仿真方法,分别建立了其机械系统和液压系统模型,运用计算机联合仿真与集成优化技术,实现了机械系统和液压系统的联合仿真,获得了工作装置的动态性能,提高了建模与仿真效率,将系统的控制信号与跟踪信号进行了对比,验证了联合仿真的精确性和可靠性。 展开更多

关键词 仿真科学技术 挖掘机工作装置 RECURDYN AMESIM 液压系统 联合仿真

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仿真是基于模型的实验吗?——从定义的演变看仿真的内涵发展 被引量：2

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作者 肖田元 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第22期7368-7371,共4页

仿真已经成为与理论、实验并行的第三种科学研究方法。如果现在仅仅把仿真作为实验的一种子集的话,就会束缚仿真科学的发展,也会束缚科学的发展。

关键词 仿真科学 理论科学 实验科学 科学研究

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舰炮武器系统射击精度仿真模型可信度分析 被引量：4

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作者 程晗 陈维义 +1 位作者 刘国强 徐义桂 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2019年第2期6-10,共5页

在研究相关舰船摇摆规律的基础上,分析了舰船摇摆运动对射击初始参数的影响,并结合弹丸自由飞行阶段的动力学特性和舰炮射击精度评价需求建立了舰炮武器系统射击精度分析模型;针对仿真模型的可信度评价指标进行了分析,综合考虑了仿真试... 在研究相关舰船摇摆规律的基础上,分析了舰船摇摆运动对射击初始参数的影响,并结合弹丸自由飞行阶段的动力学特性和舰炮射击精度评价需求建立了舰炮武器系统射击精度分析模型;针对仿真模型的可信度评价指标进行了分析,综合考虑了仿真试验样本与抽样样本之间的相容性指标以及试验抽样样本本身相对于实际抽样过程的可信度指标;针对舰炮武器系统射击偏差的分布特性进行了分析,建立了舰炮射击精度仿真模型的可信度估计模型,实现了利用靶场试验数据对仿真模型的可信度进行估计。 展开更多

关键词 仿真科学与技术 舰炮武器系统 舰船摇摆 射击精度 仿真可信度

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基于Hadoop分布式计算平台的磁流体动力学模型仿真研究 被引量：1

13

作者 刘继华 强彦 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第5期1353-1357,共5页

针对磁流体动力学(MHD)仿真需要高计算能力的问题,设计了一种基于Hadoop分布式计算平台的MHD仿真器。将Spark和Hama两种分布式并行计算模型整合到Hadoop生态系统中,分别用于支持内存计算和整体同步并行计算。将Hadoop集群构建成master-s... 针对磁流体动力学(MHD)仿真需要高计算能力的问题,设计了一种基于Hadoop分布式计算平台的MHD仿真器。将Spark和Hama两种分布式并行计算模型整合到Hadoop生态系统中,分别用于支持内存计算和整体同步并行计算。将Hadoop集群构建成master-slave对等结构,解决全局同步和局部同步问题。最后,在Hadoop集群上,利用有限体积法和黎曼问题来求解MHD方程。实验结果表明,该仿真器能够精确模拟MHD,同时大大缩短了仿真计算时间。 展开更多

关键词 HADOOP平台 科学计算仿真 master-slave对等结构 磁流体动力学 有限体积法

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从《系统仿真》杂志到《系统仿真学报》——纪念《系统仿真学报》创刊100期

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作者 彭晓源 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第9期1868-1868,共1页

关键词 《系统仿真》 《系统仿真学报》 中国 仿真科学

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作战推演系统中的Holon多分辨率建模方法研究 被引量：4

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作者 韩翃 康凤举 王圣洁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2136-2147,共12页

作战推演是武器系统效能评估研究的重要手段,而多分辨率建模是作战推演系统构建技术的研究热点之一。现有的聚合解聚、视点选择多分辨率建模方法缺乏对模型间层次结构的描述,难以实现系统运行时模型分辨率的自适应变换,因此无法兼顾模... 作战推演是武器系统效能评估研究的重要手段,而多分辨率建模是作战推演系统构建技术的研究热点之一。现有的聚合解聚、视点选择多分辨率建模方法缺乏对模型间层次结构的描述,难以实现系统运行时模型分辨率的自适应变换,因此无法兼顾模型精度与系统负载。针对上述问题,引入Holon概念,提出一种新的Holon多分辨率建模方法。研究了Holon多分辨率模型系统的组织结构及其形式化描述,给出了其结构演化的规则,提出了一种基于满意度的自适应分辨率变换机制,设计了支持Holon多分辨率建模的软件运行体系结构及关键服务。将Holon多分辨率建模方法应用于海军武器装备体系战役推演系统中,通过对比聚合解聚和视点选择方法,验证了新方法在保持了较好模型间一致性的同时,有效降低了系统的负载。 展开更多

关键词 仿真科学技术 多分辨率建模 作战推演系统 Holon

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考虑探测器非理想性的红外偏振成像系统作用距离分析 被引量：3

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作者 谭畅 王世勇 高思莉 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2023年第6期876-884,共9页

为实现传统红外成像系统与红外偏振成像系统探测能力的比较,基于系统的最小可分辨温差和最小可分辨偏振度差,分别建立了二者的作用距离模型,讨论了非理想探测器的参数对系统探测能力的影响,并设计了相应实验,验证了建立模型的可靠性,为... 为实现传统红外成像系统与红外偏振成像系统探测能力的比较,基于系统的最小可分辨温差和最小可分辨偏振度差,分别建立了二者的作用距离模型,讨论了非理想探测器的参数对系统探测能力的影响,并设计了相应实验,验证了建立模型的可靠性,为实际探测中不同应用场景下的成像系统选择提供了参考。 展开更多

关键词 仿真科学技术 作用距离模型 最小可分辨温差 噪声等效偏振度

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