Веб-симуляция ( WBS ) — это вызов услуг компьютерного моделирования через Всемирную паутину , в частности, через веб-браузер . [1] [2] [3] [4] Все чаще Интернет рассматривается как среда для предоставления приложений моделирования и симуляции , и как таковая, является новой областью исследований в сообществе моделирования. [4] [5] [6]
Приложение
Веб-симуляция используется в нескольких контекстах:
- В электронном обучении различные принципы можно быстро проиллюстрировать студентам с помощью интерактивной компьютерной анимации , например, во время лекционных демонстраций и компьютерных упражнений.
- В дистанционном обучении веб-симуляция может стать альтернативой установке дорогостоящего программного обеспечения для моделирования на компьютер студента или альтернативой дорогостоящему лабораторному оборудованию.
- В программной инженерии веб -эмуляция позволяет разрабатывать и тестировать приложения на одной платформе для других целевых платформ, например, для различных мобильных операционных систем [7] или мобильных веб-браузеров , без необходимости в целевом оборудовании или локально установленном программном обеспечении для эмуляции .
- В онлайн-компьютерных играх можно моделировать трехмерные среды, а также эмулировать старые домашние компьютеры и игровые консоли , что позволяет пользователю играть в старые компьютерные игры в веб-браузере.
- В медицинском образовании , образовании медсестер и смежном образовании в области здравоохранения (например, в обучении сонографистов ) веб-симуляции могут использоваться для обучения и практики клинических медицинских процедур. Веб-процедурные симуляции подчеркивают когнитивные элементы, такие как этапы процедуры, решения, инструменты/устройства, которые будут использоваться, и правильное анатомическое расположение.
Подходы на стороне клиента и на стороне сервера
Веб-симуляция может происходить как на стороне сервера, так и на стороне клиента. При серверной симуляции численные расчеты и визуализация (генерация графиков и другой компьютерной графики) выполняются на веб-сервере, в то время как интерактивный графический интерфейс пользователя (GUI) часто частично предоставляется клиентской стороной, например, с использованием серверных скриптов , таких как скрипты PHP или CGI , интерактивных служб на основе Ajax или обычного прикладного программного обеспечения, к которому удаленно осуществляется доступ через Java-апплет VNC .
При моделировании на стороне клиента программа моделирования загружается со стороны сервера, но полностью выполняется на стороне клиента, например, с использованием апплетов Java , Flash-анимаций , JavaScript или некоторого математического программного плагина для просмотра. Моделирование на стороне сервера не масштабируется для многих одновременных пользователей, но предъявляет меньшие требования к производительности компьютера пользователя и плагинам веб-браузера, чем моделирование на стороне клиента.
Термин «онлайн-симуляция» иногда относится к серверному веб-симуляции, иногда к симбиотическому моделированию, т. е. моделированию, которое взаимодействует в реальном времени с физической системой.
Будущие технологии облачных вычислений могут использоваться для новых подходов к моделированию на стороне сервера. Например, существуют [ необходим пример ] многоагентные приложения моделирования, которые развертываются на экземплярах облачных вычислений и действуют независимо. Это позволяет моделированию быть высокомасштабируемым. [ необходимо разъяснение ]
Существующие инструменты
- AgentSheets – графический программный инструмент для создания веб- игр-симуляторов в стиле The Sims , а также для обучения начинающих студентов программированию.
- AnyLogic – графически программируемый инструмент, который генерирует код Java для дискретно-событийного моделирования , системной динамики и моделей на основе агентов.
- Easy Java Simulations – инструмент для моделирования и визуализации физических явлений, который автоматически генерирует Java-код из математических выражений.
- ExploreLearning Gizmos — большая библиотека интерактивных онлайн-симуляций для обучения математике и естественным наукам в 3–12 классах.
- Версия FreeFem++ Javascript [8] – FreeFem++ [9] – это бесплатный решатель уравнений в частных производных с открытым исходным кодом, использующий метод конечных элементов.
- Веб-интерфейсы GNU Octave – программное обеспечение с открытым исходным кодом, совместимое с MATLAB
- Lanner Group Ltd L-SIM Server – модуль дискретно-событийного моделирования на базе Java , поддерживающий стандарты моделей, такие как BPMN 2.0
- Nanohub – интерактивное моделирование нанотехнологий в браузере на базе Web 2.0
- NetLogo – многоагентный язык программирования и интегрированная среда моделирования, работающая на виртуальной машине Java
- OpenPlaG – построитель графиков функций на основе PHP для использования на веб-сайтах
- OpenEpi – веб-пакет инструментов для биостатистики
- Recursive Porous Agent Simulation Toolkit (Repast) – набор инструментов для агентного моделирования и имитации, реализованный на Java и многих других языках.
- SageMath – программное обеспечение для численного анализа с открытым исходным кодом и веб-интерфейсом, основанное на языке программирования Python.
- SimScale – веб-платформа моделирования, поддерживающая вычислительную гидродинамику , механику твердого тела и термодинамику
- StarLogo – язык агентного моделирования, написанный на Java.
- VisSim viewer – графически запрограммированные диаграммы потоков данных для моделирования динамических систем
- webMathematica и Mathematica Player — система компьютерной алгебры и язык программирования.
- VisualSim Architect – VisualSim Explorer позволяет встраивать модели системного уровня в документы для просмотра, моделирования и анализа из веб-браузера без установки локального программного обеспечения.
Смотрите также
Ссылки
- ^ Бирн, Джеймс; Хеви, Катал; Бирн, П.Дж. (март 2010 г.). «Обзор веб-моделирования и вспомогательных инструментов». Практика и теория имитационного моделирования . 18 (3). Elsevier: 253–276. doi :10.1016/j.simpat.2009.09.013.
- ^ Пейдж, Э.; Гриффен, С.П. (1998). «Обеспечение поддержки концептуальной структуры для распределенного веб-моделирования в рамках архитектуры высокого уровня». Труды конференции SPIE по технологиям поддержки науки моделирования II, Орландо, Флорида, США . CiteSeerX 10.1.1.37.4216 .
- ^ Пейдж, Э.; Оппер, Дж. М. (2000). «Исследование применения принципов веб-моделирования в архитектуре для модели сил, генерируемых компьютером следующего поколения». (PDF) . Future Generation Computer Systems 19: 159-169 .
- ^ ab Бирн, Джеймс; Хеви, Катал; Бирн, П.Дж. (2006). «SIMCT: применение веб-моделирования». Труды 3-го семинара по моделированию (SW06) Общества операционных исследований (Великобритания) 2006 года, 28–29 марта, Ройал-Лимингтон-Спа, Великобритания .
- ^ Гуру, А.; Сэвори, П.; Уильямс, Р. (2000). «Интерфейс на основе веб-технологий для хранения и выполнения имитационных моделей». Труды Зимней конференции по моделированию 2000 г., Орландо, Флорида .
- ^ Харрелл, CR; Хикс, DA (1998). "Архитектура компонентов программного обеспечения моделирования для корпоративных приложений на основе моделирования". Труды зимней конференции по моделированию 1998 года, Вашингтон, округ Колумбия, США . doi :10.1109/WSC.1998.746053. S2CID 11277437.
- ^ Инструменты тестирования и эмуляции разработки мобильных веб-приложений и приложений, журнал Specky boy design, 12 апреля 2010 г.
- ^ "Индекс - FreeFem++-js 17.1". www.ljll.math.upmc.fr . Получено 2018-11-30 .
- ^ "FreeFem++". freefem.org . Получено 2018-12-01 .
Внешние ссылки
- Портфолио общедоступных и бесплатных веб-симуляций