模拟

模拟是一种非常强大的方法,用于再现现实世界中的系统、场景和实验。模拟是在一个预设和可控的环境中重现现实系统。通过研究不同的对象和环境,我们可以看到自然事件等现象的复杂性,这包括测量、分析和仿真等过程。尽管无法实现100%的准确性和细节,模拟和建模的目标是尽可能接近地模仿真实世界的系统。为了达到更高的准确性和细节,我们通常聚焦于希望模拟的系统中最重要的方面。细节的粒度越高,我们就越有可能准确预测现实环境中的事件结果。

使用模拟而不是现实实验的三大动因是:

  1. 控制 - 模拟让我们能够探索那些由于对现实世界缺乏控制而无法研究的问题。例如,模拟风暴或飓风这种不可控的事件可以帮助我们研究其路径,从而对未来的影响和气候变化进行预测。

  2. 成本 - 在真实系统中进行实验可能在时间和金钱上都非常昂贵。例如,汽车制造商可以通过模拟来模拟不同的车祸角度和场景,而无需花费大量时间和金钱实际撞毁车辆进行测试。

  3. 安全 - 某些实验可能非常危险或有害,而模拟可以有效规避风险。例如,科学家能够模拟病毒爆发、飞机引擎故障,甚至测试核弹材料等事件(有关原子弹模拟的更多信息)。


建模

建模是描述模拟中各组成部分的外观和行为的过程。在建模过程中,我们会模拟所有组件的行为及其相互作用。尽管这些模型基于松散的近似,但它们往往能惊人地接近真实世界系统的再现。

Last modified: Saturday, 11 January 2025, 7:19 PM