stringtranslate.com

Моделирование

Моделирование — это имитационное представление процесса или системы, которые могут существовать в реальном мире. [1] [2] [3] В этом широком смысле моделирование часто может использоваться взаимозаменяемо с моделью . [2] Иногда проводится четкое различие между этими двумя терминами, при котором моделирование требует использования моделей; модель представляет ключевые характеристики или поведение выбранной системы или процесса, тогда как моделирование представляет собой эволюцию модели с течением времени. [3] Другой способ различить термины — определить моделирование как экспериментирование с помощью модели. [4] Это определение включает в себя независимые от времени моделирования. Часто для выполнения моделирования используются компьютеры .

Моделирование используется во многих контекстах, таких как моделирование технологий для настройки или оптимизации производительности , инженерия безопасности , тестирование, обучение, образование и видеоигры. Моделирование также используется с научным моделированием природных систем или человеческих систем для получения представления об их функционировании, [5] как в экономике. Моделирование может использоваться для демонстрации возможных реальных эффектов альтернативных условий и курсов действий. Моделирование также используется, когда реальная система не может быть задействована, потому что она может быть недоступна, или может быть опасной или неприемлемой для задействования, или она проектируется, но еще не построена, или ее может просто не существовать. [6]

Ключевые вопросы моделирования и имитации включают получение достоверных источников информации о соответствующем выборе ключевых характеристик и поведений, используемых для построения модели, использование упрощающих приближений и предположений в модели, а также точность и обоснованность результатов моделирования. Процедуры и протоколы для проверки и валидации моделей являются текущей областью академического изучения, уточнения, исследования и разработки в технологии или практике моделирования, особенно в работе компьютерного моделирования.

Классификация и терминология

Моделирование космического пространства с участием человека
Визуализация прямой численной имитационной модели

Исторически сложилось так, что моделирование, используемое в различных областях, развивалось в значительной степени независимо друг от друга, но исследования теории систем и кибернетики в XX веке в сочетании с распространением использования компьютеров во всех этих областях привели к некоторой унификации и более систематическому взгляду на эту концепцию.

Физическое моделирование относится к моделированию, в котором физические объекты заменяются реальными (некоторые круги [7] используют этот термин для компьютерного моделирования, моделирующего выбранные законы физики, но в этой статье этого нет). Эти физические объекты часто выбираются потому, что они меньше или дешевле, чем реальный объект или система.

Интерактивное моделирование — это особый вид физического моделирования, часто называемый моделированием с участием человека , в котором физические моделирования включают в себя операторов-людей, например, в авиасимуляторе , парусном симуляторе или симуляторе вождения .

Непрерывное моделирование — это моделирование, основанное на непрерывных, а не дискретных шагах времени, с использованием численного интегрирования дифференциальных уравнений . [8]

Дискретно-событийное моделирование изучает системы, состояния которых изменяют свои значения только в дискретные моменты времени. [9] Например, моделирование эпидемии может изменить количество инфицированных людей в моменты времени, когда восприимчивые люди заражаются или когда инфицированные люди выздоравливают.

Стохастическое моделирование — это моделирование, в котором некоторая переменная или процесс подвержены случайным изменениям и проецируются с использованием методов Монте-Карло с использованием псевдослучайных чисел. Таким образом, повторные запуски с теми же граничными условиями будут давать разные результаты в пределах определенного доверительного диапазона. [8]

Детерминированное моделирование — это моделирование, которое не является стохастическим: таким образом, переменные регулируются детерминированными алгоритмами. Поэтому повторные запуски с одинаковыми граничными условиями всегда дают идентичные результаты.

Гибридное моделирование (или комбинированное моделирование) представляет собой смесь непрерывного и дискретного событийного моделирования и приводит к численному интегрированию дифференциальных уравнений между двумя последовательными событиями для уменьшения количества разрывов. [10]

Автономная симуляция — это симуляция, запущенная на одной рабочей станции сама по себе.

АРаспределенное моделирование — это моделирование, которое использует более одного компьютера одновременно, чтобы гарантировать доступ к различным ресурсам (например, многопользовательская работа с различными системами или распределенные наборы данных); классическим примером являетсяраспределенное интерактивное моделирование(DIS).[11]

Параллельное моделирование ускоряет выполнение моделирования за счет одновременного распределения рабочей нагрузки между несколькими процессорами, как в высокопроизводительных вычислениях . [12]

Интероперабельное моделирование — это когда несколько моделей, симуляторов (часто определяемых как федерации) взаимодействуют локально, распределенные по сети; классическим примером является высокоуровневая архитектура . [13] [14]

Моделирование и имитация как услуга — это когда доступ к моделированию как к услуге осуществляется через Интернет. [15]

Моделирование, совместимое моделирование и серьезные игры – это то, где серьезные игровые подходы (например, игровые движки и методы взаимодействия) интегрируются с совместимым моделированием. [16]

Точность моделирования используется для описания точности моделирования и того, насколько близко оно имитирует реальный аналог. Точность в целом классифицируется как одна из трех категорий: низкая, средняя и высокая. Конкретные описания уровней точности подлежат интерпретации, но можно сделать следующие обобщения:

Синтетическая среда — это компьютерное моделирование, которое может быть включено в моделирование с участием человека. [19]

Моделирование в анализе отказов относится к моделированию, в котором мы создаем среду/условия для определения причины отказа оборудования. Это может быть лучшим и самым быстрым методом определения причины отказа.

Компьютерное моделирование

Компьютерное моделирование (или «сим») — это попытка смоделировать реальную или гипотетическую ситуацию на компьютере, чтобы ее можно было изучить и увидеть, как работает система. Изменяя переменные в моделировании, можно делать прогнозы о поведении системы. Это инструмент для виртуального исследования поведения изучаемой системы. [3]

Компьютерное моделирование стало полезной частью моделирования многих естественных систем в физике , химии и биологии , [20] и человеческих систем в экономике и социальных науках (например, вычислительной социологии ), а также в инженерии для получения представления о работе этих систем. Хороший пример полезности использования компьютеров для моделирования можно найти в области моделирования сетевого трафика . В таких симуляциях поведение модели будет изменяться в каждой симуляции в соответствии с набором начальных параметров, принятых для среды.

Традиционно формальное моделирование систем осуществлялось с помощью математической модели , которая пытается найти аналитические решения, позволяющие предсказать поведение системы из набора параметров и начальных условий. Компьютерное моделирование часто используется как дополнение или замена для моделирования систем, для которых простые аналитические решения в замкнутой форме невозможны. Существует много различных типов компьютерного моделирования, общей чертой которых является попытка создать выборку репрезентативных сценариев для модели, в которой полный перечень всех возможных состояний был бы невозможен или невозможен.

Существует несколько пакетов программного обеспечения для выполнения компьютерного имитационного моделирования (например, моделирование Монте-Карло , стохастическое моделирование, многометодное моделирование), что делает моделирование практически не требующим усилий.

Современное использование термина «компьютерное моделирование» может охватывать практически любое компьютерное представление.

Информатика

В информатике термин «симуляция» имеет несколько специализированных значений: Алан Тьюринг использовал термин «симуляция» для обозначения того, что происходит, когда универсальная машина выполняет таблицу переходов состояний (в современной терминологии компьютер запускает программу), которая описывает переходы состояний, входы и выходы дискретно-концевой машины субъекта. [21] Компьютер имитирует машину субъекта. Соответственно, в теоретической информатике термин «симуляция» представляет собой отношение между системами переходов состояний , полезное при изучении операционной семантики .

Менее теоретически, интересным применением компьютерного моделирования является моделирование компьютеров с использованием компьютеров. В компьютерной архитектуре тип симулятора, обычно называемый эмулятором , часто используется для выполнения программы, которая должна работать на каком-то неудобном типе компьютера (например, недавно разработанном компьютере, который еще не был построен, или устаревшем компьютере, который больше не доступен), или в строго контролируемой среде тестирования (см. Симулятор компьютерной архитектуры и Виртуализация платформ ). Например, симуляторы использовались для отладки микропрограммы или иногда коммерческих прикладных программ, прежде чем программа будет загружена на целевую машину. Поскольку работа компьютера имитируется, вся информация о работе компьютера напрямую доступна программисту, а скорость и выполнение моделирования могут изменяться по желанию.

Симуляторы также могут использоваться для интерпретации деревьев неисправностей или тестирования логических конструкций VLSI до их создания. Символическое моделирование использует переменные для обозначения неизвестных значений.

В области оптимизации моделирование физических процессов часто используется в сочетании с эволюционными вычислениями для оптимизации стратегий управления.

Моделирование в образовании и обучении

Военные симуляторы pdf

Моделирование широко используется в образовательных целях. Оно используется в случаях, когда это непозволительно дорого или просто слишком опасно, чтобы позволить обучаемым использовать реальное оборудование в реальном мире. В таких ситуациях они будут тратить время на изучение ценных уроков в «безопасной» виртуальной среде, но при этом проживать реалистичный опыт (или, по крайней мере, это цель). Часто удобство заключается в том, чтобы допустить ошибки во время обучения для критически важной с точки зрения безопасности системы.

Моделирование в образовании чем-то похоже на обучение. Оно фокусируется на конкретных задачах. Термин «микромир» используется для обозначения образовательных симуляций, которые моделируют некоторую абстрактную концепцию, а не моделируют реалистичный объект или среду, или в некоторых случаях моделируют реальную среду упрощенным способом, чтобы помочь учащемуся развить понимание ключевых концепций. Обычно пользователь может создать некую конструкцию в микромире, которая будет вести себя в соответствии с моделируемыми концепциями. Сеймур Паперт был одним из первых, кто отстаивал ценность микромиров, а среда программирования Logo , разработанная Папертом, является одним из самых известных микромиров.

Моделирование управления проектами все чаще используется для обучения студентов и профессионалов искусству и науке управления проектами. Использование моделирования для обучения управлению проектами улучшает запоминание знаний и улучшает процесс обучения. [22] [23]

Социальные симуляции могут использоваться в классах социальных наук для иллюстрации социальных и политических процессов в курсах антропологии, экономики, истории, политологии или социологии, как правило, на уровне средней школы или университета. Они могут, например, принимать форму симуляций гражданственности, в которых участники берут на себя роли в симулированном обществе, или симуляций международных отношений, в которых участники участвуют в переговорах, формировании альянсов, торговле, дипломатии и применении силы. Такие симуляции могут быть основаны на вымышленных политических системах или на текущих или исторических событиях. Примером последнего может служить серия исторических образовательных игр Reacting to the Past колледжа Барнард . [24] Национальный научный фонд также поддержал создание игр-реакций , которые касаются образования в области науки и математики. [25] В симуляциях социальных сетей участники тренируют общение с критиками и другими заинтересованными сторонами в приватной обстановке.

В последние годы все чаще стали использовать социальные симуляции для обучения персонала в агентствах по оказанию помощи и развитию. Например, симуляция Carana была впервые разработана Программой развития ООН , а теперь используется в сильно переработанной форме Всемирным банком для обучения персонала работе с нестабильными и затронутыми конфликтами странами. [26]

Военные применения для моделирования часто включают самолеты или бронированные боевые машины, но могут также быть направлены на обучение стрелковому оружию и другим системам вооружения. В частности, виртуальные стрельбища стали нормой в большинстве процессов военной подготовки, и есть значительный объем данных, позволяющих предположить, что это полезный инструмент для вооруженных профессионалов. [27]

Виртуальное моделирование

Виртуальная симуляция — это категория симуляции, которая использует имитирующее оборудование для создания имитируемого мира для пользователя. Виртуальные симуляции позволяют пользователям взаимодействовать с виртуальным миром . Виртуальные миры работают на платформах интегрированных программных и аппаратных компонентов. Таким образом, система может принимать входные данные от пользователя (например, отслеживание тела, распознавание голоса/звука, физические контроллеры) и выдавать выходные данные пользователю (например, визуальный дисплей, слуховой дисплей, тактильный дисплей). [28] Виртуальные симуляции используют вышеупомянутые режимы взаимодействия для создания ощущения погружения у пользователя.

Аппаратное обеспечение для ввода виртуального моделирования

Симулятор мотоцикла на выставке Bienal do Automóvel в Белу-Оризонти , Бразилия.

Существует широкий спектр оборудования ввода, доступного для приема пользовательского ввода для виртуальных симуляций. Следующий список кратко описывает некоторые из них:

Текущие исследования систем пользовательского ввода

Исследования в области будущих систем ввода имеют большие перспективы для виртуальных симуляций. Такие системы, как интерфейсы мозг-компьютер (BCI), предлагают возможность дальнейшего повышения уровня погружения для пользователей виртуальных симуляций. Ли, Кейнрат, Шерер, Бишоф, Пфуртшеллер [29] доказали, что наивных субъектов можно обучить использовать BCI для навигации по виртуальной квартире с относительной легкостью. Используя BCI, авторы обнаружили, что субъекты могли свободно перемещаться по виртуальной среде с относительно минимальными усилиями. Возможно, что эти типы систем станут стандартными модальностями ввода в будущих системах виртуальных симуляций.

Аппаратное обеспечение для вывода виртуального моделирования

Существует широкий спектр выходного оборудования, доступного для предоставления стимула пользователям в виртуальных симуляциях. Следующий список кратко описывает некоторые из них:

Симуляторы клинического здравоохранения

Симуляторы клинического здравоохранения все чаще разрабатываются и внедряются для обучения терапевтическим и диагностическим процедурам, а также медицинским концепциям и принятию решений для персонала в сфере здравоохранения. Симуляторы были разработаны для учебных процедур, начиная от таких основ, как забор крови , до лапароскопической хирургии [31] и оказания помощи при травмах. Они также важны для помощи в создании прототипов новых устройств [32] для решения задач биомедицинской инженерии. В настоящее время симуляторы применяются для исследования и разработки инструментов для новых терапий, [33] методов лечения [34] и ранней диагностики [35] в медицине.

Многие медицинские симуляторы включают в себя компьютер, подключенный к пластиковой модели соответствующей анатомической структуры. [ необходима ссылка ] Сложные симуляторы этого типа используют манекен в натуральную величину, который реагирует на вводимые препараты и может быть запрограммирован на создание симуляций опасных для жизни чрезвычайных ситуаций.

В других симуляциях визуальные компоненты процедуры воспроизводятся с помощью методов компьютерной графики , в то время как сенсорные компоненты воспроизводятся с помощью тактильных устройств обратной связи в сочетании с физическими процедурами симуляции, вычисляемыми в ответ на действия пользователя. Медицинские симуляции такого рода часто используют 3D КТ или МРТ- сканы данных пациента для повышения реализма. Некоторые медицинские симуляции разрабатываются для широкого распространения (например, симуляции с поддержкой веб-технологий [36] и процедурные симуляции [37], которые можно просматривать через стандартные веб-браузеры) и с ними можно взаимодействовать с помощью стандартных компьютерных интерфейсов, таких как клавиатура и мышь .

Плацебо

Важное медицинское применение симулятора (хотя, возможно, здесь подразумевается несколько иное значение слова « симулятор» ) — это использование плацебо- препарата, состава, который имитирует активное лекарственное средство в испытаниях эффективности препарата.

Повышение безопасности пациентов

Безопасность пациентов является проблемой в медицинской отрасли. Известно, что пациенты получают травмы и даже умирают из-за ошибок управления и отсутствия лучших стандартов ухода и обучения. Согласно Building a National Agenda for Simulation-Based Medical Education (Eder-Van Hook, Jackie, 2004), «способность поставщика медицинских услуг разумно реагировать в непредвиденной ситуации является одним из важнейших факторов в создании положительного результата в неотложной медицинской помощи, независимо от того, происходит ли это на поле боя, на автостраде или в отделении неотложной помощи больницы». Эдер-Ван Хук (2004) также отметил, что медицинские ошибки убивают до 98 000 человек, а предполагаемая стоимость составляет от 37 до 50 миллионов долларов, а предотвратимые неблагоприятные события — от 17 до 29 миллиардов долларов в год.

Моделирование используется для изучения безопасности пациентов, а также для обучения медицинских работников. [38] Изучение безопасности пациентов и мер безопасности в здравоохранении является сложной задачей, поскольку отсутствует экспериментальный контроль (т. е. сложность пациента, отклонения системы/процесса), чтобы увидеть, оказало ли вмешательство значимое влияние (Groves & Manges, 2017). [39] Примером инновационного моделирования для изучения безопасности пациентов является исследование сестринского дела. Groves et al. (2016) использовали высокоточное моделирование для изучения поведения медсестер, ориентированного на безопасность, во время таких моментов, как отчет о смене . [38]

Однако ценность симуляционных вмешательств для внедрения в клиническую практику все еще остается спорной. [40] Как утверждает Нишисаки, «есть убедительные доказательства того, что симуляционное обучение повышает самоэффективность и компетентность поставщиков и команды на манекенах. Также есть убедительные доказательства того, что процедурное моделирование улучшает фактическую операционную эффективность в клинических условиях». [40] Однако необходимо иметь более убедительные доказательства того, что обучение управлению ресурсами бригады посредством симуляции. [40] Одной из самых больших проблем является демонстрация того, что командное моделирование улучшает операционную эффективность команды у постели больного. [41] Хотя доказательства того, что обучение на основе симуляции действительно улучшает результаты лечения пациентов, накапливались медленно, сегодня способность симуляции обеспечивать практический опыт, который можно применить в операционной, больше не вызывает сомнений. [42] [43] [44]

Одним из важнейших факторов, которые могут повлиять на возможность обучения влиять на работу практикующих врачей у постели больного, является возможность расширения прав и возможностей персонала первой линии (Стюарт, Мангес, Уорд, 2015). [41] [45] Другим примером попытки повысить безопасность пациентов с помощью обучения с помощью симуляций является уход за пациентами с целью предоставления услуг точно в срок или/и точно на месте. Это обучение состоит из 20 минут обучения с помощью симуляций непосредственно перед тем, как работники приходят на смену. Одно исследование показало, что обучение с помощью симуляций улучшило переход к работе у постели больного. Вывод, как сообщается в работе Нишисаки (2008), заключался в том, что обучение с помощью симуляций улучшило участие резидентов в реальных случаях, но не принесло в жертву качеству обслуживания. Поэтому можно предположить, что за счет увеличения числа высококвалифицированных резидентов с помощью обучения с помощью симуляций, обучение с помощью симуляций действительно повышает безопасность пациентов.

История моделирования в здравоохранении

Первые медицинские симуляторы представляли собой простые модели пациентов-людей. [46]

С древних времен эти изображения в глине и камне использовались для демонстрации клинических особенностей болезненных состояний и их влияния на людей. Модели были найдены во многих культурах и на многих континентах. Эти модели использовались в некоторых культурах (например, в китайской культуре) как « диагностический » инструмент, позволяющий женщинам консультироваться с мужчинами-врачами, сохраняя при этом социальные законы скромности. Модели используются сегодня, чтобы помочь студентам изучить анатомию опорно-двигательного аппарата и систем органов. [46]

В 2002 году было создано Общество по моделированию в здравоохранении (SSH), которое стало лидером в области международных межпрофессиональных достижений в применении медицинского моделирования в здравоохранении [47]

Необходимость в «едином механизме обучения, оценки и сертификации инструкторов симуляций для профессии здравоохранения» была признана МакГэги и др. в их критическом обзоре исследований в области медицинского образования на основе симуляций. [48] В 2012 году SSH запустила две новые сертификации для признания преподавателей в попытке удовлетворить эту потребность. [49]

Тип модели

Активные модели

Активные модели, которые пытаются воспроизвести живую анатомию или физиологию, являются недавними разработками. Знаменитый манекен «Харви» был разработан в Университете Майами и способен воссоздать многие физические результаты кардиологического обследования , включая пальпацию , аускультацию и электрокардиографию . [50]

Интерактивные модели

Совсем недавно были разработаны интерактивные модели, которые реагируют на действия, предпринимаемые студентом или врачом. [50] До недавнего времени эти симуляции представляли собой двумерные компьютерные программы, которые действовали скорее как учебник, чем как пациент. Компьютерные симуляции имеют то преимущество, что позволяют студенту делать суждения, а также совершать ошибки. Процесс итеративного обучения посредством оценки, анализа, принятия решений и исправления ошибок создает гораздо более сильную среду обучения, чем пассивное обучение.

Компьютерные симуляторы

Обучающийся 3DiTeams перкуссирует грудную клетку пациента в виртуальном полевом госпитале .

Симуляторы были предложены в качестве идеального инструмента для оценки клинических навыков студентов. [51] Для пациентов «кибертерапия» может использоваться для сеансов, имитирующих травматические переживания, от страха высоты до социальной тревожности. [52]

Запрограммированные пациенты и смоделированные клинические ситуации, включая имитационные учения по ликвидации последствий катастроф, широко использовались для обучения и оценки. Эти «реалистичные» симуляции дороги и невоспроизводимы. Полностью функциональный симулятор «3Di» был бы наиболее специфичным инструментом, доступным для обучения и измерения клинических навыков. Игровые платформы были применены для создания этих виртуальных медицинских сред, чтобы создать интерактивный метод обучения и применения информации в клиническом контексте. [53] [54]

Иммерсивные симуляции состояния болезни позволяют врачу или HCP испытать, как на самом деле ощущается болезнь. Используя датчики и преобразователи, можно доставить участнику симптоматические эффекты, что позволит ему испытать состояние болезни пациента.

Такой симулятор соответствует целям объективного и стандартизированного экзамена на клиническую компетентность. [55] Эта система превосходит экзамены, в которых используются « стандартные пациенты », поскольку она позволяет количественно измерять компетентность, а также воспроизводить те же самые объективные результаты. [56]

Моделирование в сфере развлечений

Моделирование в сфере развлечений охватывает многие крупные и популярные отрасли, такие как кино, телевидение, видеоигры (включая серьезные игры ) и аттракционы в тематических парках. Хотя считается, что современное моделирование имеет свои корни в обучении и армии, в 20 веке оно также стало проводником для предприятий, которые были более гедонистическими по своей природе.

История визуального моделирования в кино и играх

Ранняя история (1940-е и 1950-е годы)

Первая игра-симулятор, возможно, была создана еще в 1947 году Томасом Т. Голдсмитом-младшим и Эстл Рэй Манн. Это была простая игра, имитирующая запуск ракеты по цели. Кривую полета ракеты и ее скорость можно было регулировать с помощью нескольких ручек. В 1958 году Вилли Хиггинботам создал компьютерную игру под названием «Теннис для двоих» , которая имитировала игру в теннис между двумя игроками, которые могли играть одновременно, используя ручное управление, и отображалась на осциллографе. [57] Это была одна из первых электронных видеоигр, в которой использовался графический дисплей.

1970-е и начало 1980-х годов

Компьютерная графика использовалась в фильме для имитации объектов еще в 1972 году в фильме «Анимированная компьютерная рука » , части которого были показаны на большом экране в фильме « Мир будущего» 1976 года . Затем последовал «компьютер наведения», который молодой Скайуокер отключает в фильме 1977 года « Звездные войны» .

Фильм «Трон» (1982) стал первым фильмом, в котором компьютерная графика использовалась более пары минут. [58]

Развитие технологий в 1980-х годах привело к более широкому использованию 3D-симуляции, которая начала появляться в фильмах и компьютерных играх, таких как Battlezone (1980) компании Atari и Elite (1984) компании Acornsoft , одна из первых игр с каркасной 3D-графикой для домашних компьютеров .

Эпоха довиртуального кинематографа (начало 1980-х — 1990-е годы)

Достижения в области технологий в 1980-х годах сделали компьютер более доступным и более производительным, чем они были в предыдущие десятилетия, [59] что способствовало росту компьютерных игр, таких как Xbox. Первые игровые консоли, выпущенные в 1970-х и начале 1980-х годов, стали жертвами краха отрасли в 1983 году, но в 1985 году Nintendo выпустила Nintendo Entertainment System (NES), которая стала одной из самых продаваемых консолей в истории видеоигр. [60] В 1990-х годах компьютерные игры стали широко популярны с выпуском таких игр, как The Sims и Command & Conquer, и все еще растущей мощностью настольных компьютеров. Сегодня в компьютерные симуляторы, такие как World of Warcraft, играют миллионы людей по всему миру.

В 1993 году фильм «Парк Юрского периода» стал первым популярным фильмом, в котором широко использовалась компьютерная графика, что позволило практически органично интегрировать смоделированных динозавров в сцены с реальными действиями.

Это событие преобразило киноиндустрию: в 1995 году фильм « История игрушек» стал первым фильмом, в котором использовались исключительно компьютерные изображения, а к началу нового тысячелетия компьютерная графика стала ведущим выбором для спецэффектов в фильмах. [61]

Виртуальная кинематография (начало 2000-х – настоящее время)

Появление виртуальной кинематографии в начале 2000-х годов привело к взрыву фильмов, которые было бы невозможно снять без нее. Классическими примерами являются цифровые двойники Нео, Смита и других персонажей в сиквелах «Матрицы» и широкое использование физически невозможных камерных заездов в трилогии «Властелин колец» .

Терминал в телесериале Pan Am уже не существовал во время съемок этого сериала, транслировавшегося в 2011–2012 годах, что не было проблемой, поскольку они создали его в виртуальной кинематографии с использованием автоматизированного поиска и сопоставления точек обзора в сочетании с композицией реальных и смоделированных кадров, что было хлебом насущным для кинохудожников на киностудиях и около них с начала 2000-х годов.

Компьютерно-генерируемая графика — это «применение области 3D-компьютерной графики к спецэффектам». Эта технология используется для визуальных эффектов, поскольку они высококачественны, управляемы и могут создавать эффекты, которые не были бы осуществимы с использованием любой другой технологии из-за стоимости, ресурсов или безопасности. [62] Компьютерно-генерируемую графику можно увидеть во многих современных фильмах с живыми актерами, особенно в жанре экшн. Кроме того, компьютерно-генерируемая графика почти полностью вытеснила рисованную анимацию в детских фильмах, которые все чаще создаются только на компьютере. Примерами фильмов, в которых используются компьютерно-генерируемые изображения, являются « В поисках Немо» , «300 спартанцев» и «Железный человек» .

Примеры симуляции развлечений, не связанных с кино

Симуляторы игр

Симуляторы , в отличие от других жанров видео- и компьютерных игр, точно представляют или имитируют окружающую среду. Более того, они реалистично представляют взаимодействие между игровыми персонажами и окружающей средой. Такие игры обычно более сложны с точки зрения игрового процесса. [63] Симуляторы стали невероятно популярными среди людей всех возрастов. [64] Популярные симуляторы включают SimCity и Tiger Woods PGA Tour . Существуют также симуляторы полетов и симуляторы вождения .

Аттракционы в тематическом парке

Симуляторы использовались для развлечения со времен Link Trainer в 1930-х годах. [65] Первым современным аттракционом-симулятором, открывшимся в тематическом парке, был Star Tours компании Disney в 1987 году, за которым вскоре последовал The Funtastic World of Hanna-Barbera компании Universal в 1990 году, который стал первым аттракционом, полностью созданным с помощью компьютерной графики. [66]

Симуляторы аттракционов являются потомками военных учебных симуляторов и коммерческих симуляторов, но они отличаются фундаментальным образом. В то время как военные учебные симуляторы реалистично реагируют на ввод обучаемого в реальном времени, симуляторы аттракционов только ощущают, что они двигаются реалистично и двигаются в соответствии с предварительно записанными сценариями движения. [66] Один из первых симуляторов аттракционов, Star Tours, который стоил 32 миллиона долларов, использовал кабину на основе гидравлического движения. Движение программировалось джойстиком. Сегодняшние симуляторы аттракционов, такие как The Amazing Adventures of Spider-Man, включают элементы для увеличения степени погружения, испытываемого гонщиками, такие как: 3D-изображения, физические эффекты (распыление воды или создание запахов) и движение через окружающую среду. [67]

Моделирование и производство

Производственное моделирование представляет собой одно из важнейших приложений моделирования. Эта техника представляет собой ценный инструмент, используемый инженерами при оценке эффекта капиталовложений в оборудование и физические объекты, такие как заводы, склады и распределительные центры. Моделирование может использоваться для прогнозирования производительности существующей или планируемой системы и для сравнения альтернативных решений для конкретной проблемы проектирования. [68]

Еще одной важной целью моделирования в производственных системах является количественная оценка производительности системы. Общие меры производительности системы включают следующее: [69]

Еще примеры моделирования

Автомобили

Автомобильный симулятор дает возможность воспроизвести характеристики реальных транспортных средств в виртуальной среде. Он воспроизводит внешние факторы и условия, с которыми взаимодействует транспортное средство, позволяя водителю чувствовать себя так, как будто он сидит в кабине своего собственного транспортного средства. Сценарии и события воспроизводятся с достаточной реалистичностью, чтобы водители полностью погружались в опыт, а не просто рассматривали его как образовательный опыт.

Симулятор обеспечивает конструктивный опыт для начинающего водителя и позволяет более опытным водителям выполнять более сложные упражнения. Для начинающих водителей симуляторы грузовиков предоставляют возможность начать карьеру, применяя передовой опыт. Для опытных водителей симуляция дает возможность улучшить хорошее вождение или обнаружить плохую практику и предложить необходимые шаги для исправления. Для компаний это дает возможность обучить персонал навыкам вождения, которые позволяют снизить затраты на техническое обслуживание, повысить производительность и, что самое важное, обеспечить безопасность их действий во всех возможных ситуациях.

Биомеханика

Биомеханический симулятор — это платформа моделирования для создания динамических механических моделей, построенных из комбинаций жестких и деформируемых тел, суставов, ограничений и различных силовых приводов. Он специализируется на создании биомеханических моделей анатомических структур человека с целью изучения их функций и, в конечном итоге, оказания помощи в проектировании и планировании медицинского лечения.

Биомеханический симулятор используется для анализа динамики ходьбы, изучения спортивных результатов, моделирования хирургических процедур, анализа нагрузок на суставы, проектирования медицинских устройств и анимации движений человека и животных.

Нейромеханический симулятор, объединяющий биомеханическую и биологически реалистичную симуляцию нейронной сети. Позволяет пользователю проверять гипотезы на нейронной основе поведения в физически точной трехмерной виртуальной среде.

Город и урбанизация

Симулятор города может быть игрой по строительству города , но также может быть инструментом, используемым городскими планировщиками для понимания того, как города, скорее всего, будут развиваться в ответ на различные политические решения. AnyLogic является примером современных крупномасштабных городских симуляторов, разработанных для использования городскими планировщиками. Симуляторы города, как правило, представляют собой агентные симуляции с явными представлениями для землепользования и транспорта. UrbanSim и LEAM являются примерами крупномасштабных городских имитационных моделей, которые используются столичными планировочными агентствами и военными базами для планирования землепользования и транспорта .

Рождество

Существует несколько рождественских тематических симуляций, многие из которых сосредоточены вокруг Санта-Клауса . Примером таких симуляций являются веб-сайты, которые утверждают, что позволяют пользователю отслеживать Санта-Клауса. Из-за того, что Санта является легендарным персонажем, а не реальным, живым человеком, невозможно предоставить фактическую информацию о его местоположении, и такие сервисы, как NORAD Tracks Santa и Google Santa Tracker (первый из которых утверждает, что использует радар и другие технологии для отслеживания Санты) [70], отображают пользователям поддельную, заранее определенную информацию о местоположении. Другим примером таких симуляций являются веб-сайты, которые утверждают, что позволяют пользователю отправлять электронные письма или сообщения Санта-Клаусу. Такие веб-сайты, как emailSanta.com или бывшая страница Санты на ныне несуществующем Windows Live Spaces от Microsoft, используют автоматизированные программы или скрипты для генерации персонализированных ответов, якобы от самого Санты, на основе ввода данных пользователем. [71] [72] [73] [74]

Класс будущего

Класс будущего, вероятно, будет содержать несколько видов симуляторов, в дополнение к текстовым и визуальным средствам обучения. Это позволит студентам вступать в клинические годы лучше подготовленными и с более высоким уровнем навыков. Продвинутый студент или аспирант будет иметь более краткий и всеобъемлющий метод переподготовки — или включения новых клинических процедур в свой набор навыков — а регулирующим органам и медицинским учреждениям будет легче оценивать мастерство и компетентность отдельных лиц.

Класс будущего также станет основой блока клинических навыков для непрерывного образования медицинского персонала; и так же, как использование периодической летной подготовки помогает пилотам авиакомпаний, эта технология будет помогать практикующим врачам на протяжении всей их карьеры. [ необходима цитата ]

Симулятор будет больше, чем просто «живой» учебник, он станет неотъемлемой частью медицинской практики. [ необходима ссылка ] Среда симулятора также предоставит стандартную платформу для разработки учебных программ в учреждениях медицинского образования.

Спутники связи

Современные системы спутниковой связи ( SATCOM ) часто бывают большими и сложными, со множеством взаимодействующих частей и элементов. Кроме того, потребность в широкополосном подключении на движущемся транспортном средстве резко возросла за последние несколько лет как для коммерческих, так и для военных приложений. Чтобы точно прогнозировать и предоставлять высокое качество обслуживания, проектировщики систем SATCOM должны учитывать рельеф местности, а также атмосферные и метеорологические условия при планировании. Чтобы справиться с такой сложностью, проектировщики и операторы систем все чаще обращаются к компьютерным моделям своих систем для имитации реальных условий эксплуатации и получения информации об удобстве использования и требованиях до окончательного утверждения продукта. Моделирование улучшает понимание системы, позволяя проектировщику или планировщику систем SATCOM имитировать реальные характеристики, вводя в модели несколько гипотетических атмосферных и экологических условий. Моделирование часто используется при обучении гражданского и военного персонала. Обычно это происходит, когда это чрезмерно дорого или просто слишком опасно, чтобы позволить обучаемым использовать реальное оборудование в реальном мире. В таких ситуациях они будут тратить время на изучение ценных уроков в «безопасной» виртуальной среде, но при этом проживать реалистичный опыт (или, по крайней мере, это цель). Часто удобство заключается в том, чтобы допустить ошибки во время обучения работе с критически важной для безопасности системой.

Цифровой жизненный цикл

Моделирование обтекания двигателя потоком воздуха

Решения по моделированию все чаще интегрируются с автоматизированными решениями и процессами ( автоматизированное проектирование или CAD, автоматизированное производство или CAM, автоматизированное проектирование или CAE и т. д.). Использование моделирования на протяжении всего жизненного цикла продукта , особенно на ранних этапах концепции и проектирования, может обеспечить существенные преимущества. Эти преимущества варьируются от прямых затрат, таких как сокращение прототипирования и более короткое время выхода на рынок, до более эффективных продуктов и более высокой маржи. Однако для некоторых компаний моделирование не дало ожидаемых преимуществ.

Успешное использование моделирования на ранних этапах жизненного цикла во многом обусловлено возросшей интеграцией инструментов моделирования со всем набором решений CAD, CAM и управления жизненным циклом продукта. Решения моделирования теперь могут функционировать на расширенном предприятии в среде с несколькими CAD и включают решения для управления данными и процессами моделирования и обеспечения того, чтобы результаты моделирования стали частью истории жизненного цикла продукта.

Готовность к стихийным бедствиям

Обучение с помощью симуляции стало методом подготовки людей к катастрофам. Симуляторы могут воспроизводить чрезвычайные ситуации и отслеживать реакцию обучающихся благодаря реалистичному опыту. Симуляторы готовности к катастрофам могут включать обучение тому, как справляться с террористическими атаками, стихийными бедствиями, вспышками пандемий или другими опасными для жизни чрезвычайными ситуациями.

Одной из организаций, которая использовала имитационное обучение для подготовки к стихийным бедствиям, является CADE (Центр по развитию дистанционного образования). CADE [75] использовал видеоигру для подготовки спасателей к нескольким типам атак. Как сообщает News-Medical.Net, «Эта видеоигра является первой в серии имитаций для решения проблем биотерроризма, пандемического гриппа, оспы и других бедствий, к которым должен быть готов спасательный персонал. [76] « Разработанная командой из Иллинойсского университета в Чикаго (UIC), игра позволяет учащимся практиковать свои навыки реагирования на чрезвычайные ситуации в безопасной, контролируемой среде.

Программа моделирования чрезвычайных ситуаций (ESP) в Технологическом институте Британской Колумбии (BCIT), Ванкувер, Британская Колумбия, Канада, является еще одним примером организации, которая использует моделирование для обучения действиям в чрезвычайных ситуациях. ESP использует моделирование для обучения в следующих ситуациях: тушение лесных пожаров, реагирование на разливы нефти или химикатов, реагирование на землетрясения, обеспечение правопорядка, тушение городских пожаров, обращение с опасными материалами, военная подготовка и реагирование на террористические атаки [77] Одной из особенностей системы моделирования является реализация «динамических часов выполнения», которые позволяют моделированиям запускать «имитируемый» временной интервал, «ускоряя» или «замедляя» время по желанию» [77] Кроме того, система позволяет записывать сеансы, навигацию на основе иконок изображений, хранить файлы отдельных симуляций, мультимедийные компоненты и запускать внешние приложения.

В Университете Квебека в Шикутими исследовательская группа лаборатории исследований и экспертизы на открытом воздухе (Laboratoire d'Expertise et de Recherche en Plein Air – LERPA) специализируется на использовании моделирования аварий в условиях дикой природы для проверки координации реагирования на чрезвычайные ситуации.

С точки зрения обучения, преимущества обучения действиям в чрезвычайных ситуациях посредством симуляций заключаются в том, что успеваемость учащихся может отслеживаться через систему. Это позволяет разработчику вносить необходимые коррективы или предупреждать преподавателя о темах, которые могут потребовать дополнительного внимания. Другие преимущества заключаются в том, что учащегося можно направлять или обучать тому, как правильно реагировать, прежде чем переходить к следующему сегменту чрезвычайной ситуации — этот аспект может быть недоступен в реальной среде. Некоторые симуляторы обучения действиям в чрезвычайных ситуациях также позволяют получать немедленную обратную связь, в то время как другие симуляции могут предоставлять резюме и инструктировать учащегося о необходимости снова заняться изучением темы.

В реальной чрезвычайной ситуации спасатели не могут терять времени. Симуляционное обучение в этой среде дает возможность учащимся собрать как можно больше информации и отработать свои знания в безопасной среде. Они могут совершать ошибки без риска поставить под угрозу жизни и иметь возможность исправить свои ошибки, чтобы подготовиться к реальной чрезвычайной ситуации.

Экономика

Моделирование в экономике и особенно в макроэкономике оценивает желательность эффектов предлагаемых политических действий, таких как изменения фискальной политики или изменения денежно-кредитной политики . Математическая модель экономики, подобранная к историческим экономическим данным, используется в качестве прокси для реальной экономики; предлагаемые значения государственных расходов , налогообложения, операций на открытом рынке и т. д. используются в качестве входных данных для моделирования модели, а различные интересующие переменные, такие как уровень инфляции , уровень безработицы , дефицит торгового баланса , дефицит государственного бюджета и т. д., являются выходными данными моделирования. Смоделированные значения этих интересующих переменных сравниваются для различных предлагаемых входных данных политики, чтобы определить, какой набор результатов является наиболее желательным. [78]

Инжиниринг, технологии и процессы

Моделирование является важной функцией в инженерных системах или любой системе, которая включает в себя множество процессов. Например, в электротехнике линии задержки могут использоваться для моделирования задержки распространения и сдвига фазы , вызванных реальной линией передачи . Аналогично, фиктивные нагрузки могут использоваться для моделирования импеданса без моделирования распространения и используются в ситуациях, когда распространение нежелательно. Симулятор может имитировать только некоторые из операций и функций устройства, которое он имитирует. Сравните с : эмулировать . [79]

Большинство инженерных симуляций подразумевают математическое моделирование и компьютерное исследование. Однако существует много случаев, когда математическое моделирование не является надежным. Моделирование проблем динамики жидкости часто требует как математического, так и физического моделирования. В этих случаях физические модели требуют динамического подобия . Физическое и химическое моделирование также имеет прямое реалистичное применение, а не исследовательское применение; в химической инженерии , например, моделирование процессов используется для предоставления параметров процесса, которые немедленно используются для работы химических заводов, таких как нефтеперерабатывающие заводы. Симуляторы также используются для обучения операторов установок. Он называется симулятором обучения операторов (OTS) и широко применяется во многих отраслях промышленности: от химической до нефтегазовой и энергетической. Это создало безопасную и реалистичную виртуальную среду для обучения операторов и инженеров. Mimic способен предоставлять высокоточные динамические модели практически всех химических заводов для обучения операторов и тестирования систем управления.

Эргономика

Эргономическое моделирование включает анализ виртуальных продуктов или ручных задач в виртуальной среде. В процессе проектирования целью эргономики является разработка и улучшение дизайна продуктов и рабочей среды. [80] Эргономическое моделирование использует антропометрическое виртуальное представление человека, обычно называемое манекеном или цифровыми моделями человека (DHM), для имитации поз, механических нагрузок и производительности человека-оператора в моделируемой среде, такой как самолет, автомобиль или производственное предприятие. DHM признаны развивающимся и ценным инструментом для выполнения проактивного эргономического анализа и проектирования. [81] Моделирование использует 3D-графику и физические модели для анимации виртуальных людей. Эргономическое программное обеспечение использует возможности обратной кинематики (IK) для позирования DHM. [80]

Программные средства обычно вычисляют биомеханические свойства, включая отдельные мышечные силы, силы суставов и моменты. Большинство этих средств используют стандартные методы эргономической оценки, такие как уравнение подъема NIOSH и быстрая оценка верхней конечности (RULA). Некоторые симуляции также анализируют физиологические показатели, включая метаболизм, расход энергии и пределы усталости. Исследования времени цикла, проверка конструкции и процесса, комфорт пользователя, достижимость и линия прямой видимости — это другие человеческие факторы, которые могут быть изучены в пакетах эргономического моделирования. [82]

Моделирование и имитация задачи могут быть выполнены путем ручного манипулирования виртуальным человеком в имитируемой среде. Некоторое программное обеспечение для эргономического моделирования позволяет проводить интерактивное моделирование в реальном времени и оценку посредством фактического человеческого ввода с помощью технологий захвата движения. Однако захват движения для эргономики требует дорогостоящего оборудования и создания реквизита для представления среды или продукта.

Некоторые приложения эргономического моделирования включают анализ сбора твердых отходов, задачи по управлению стихийными бедствиями, интерактивные игры, [83] сборочную линию автомобилей, [84] виртуальное прототипирование средств реабилитации, [85] и проектирование аэрокосмической продукции. [86] Инженеры Ford используют программное обеспечение для эргономического моделирования для выполнения виртуальных обзоров дизайна продукта. Используя инженерные данные, моделирование помогает оценить эргономику сборки. Компания использует программное обеспечение для эргономического моделирования Jack and Jill компании Siemens для повышения безопасности и эффективности работы сотрудников без необходимости создания дорогостоящих прототипов. [87]

Финансы

В финансах компьютерное моделирование часто используется для планирования сценариев. Например, чистая текущая стоимость с поправкой на риск вычисляется на основе четко определенных, но не всегда известных (или фиксированных) входных данных. Имитируя эффективность оцениваемого проекта, моделирование может обеспечить распределение NPV по диапазону ставок дисконтирования и других переменных. Моделирование также часто используется для проверки финансовой теории или возможностей финансовой модели. [88]

Симуляции часто используются в финансовом обучении, чтобы вовлечь участников в различные исторические и вымышленные ситуации. Существуют симуляции фондового рынка, симуляции портфеля, симуляции или модели управления рисками и симуляции форекс. Такие симуляции обычно основаны на стохастических моделях активов . Использование этих симуляций в программе обучения позволяет применять теорию в чем-то похожем на реальную жизнь. Как и в других отраслях, использование симуляций может быть обусловлено технологиями или практическими примерами.

Полет

Военный летный симулятор

Моделирование полета в основном используется для обучения пилотов вне самолета. [89] По сравнению с обучением в полете, обучение на основе моделирования позволяет отрабатывать маневры или ситуации, которые могут быть непрактичными (или даже опасными) для выполнения в самолете, при этом пилот и инструктор находятся в относительно низкорисковой среде на земле. Например, отказы электрической системы, отказы приборов, отказы гидравлической системы и даже отказы управления полетом могут быть смоделированы без риска для экипажа или оборудования. [90]

Инструкторы также могут предоставить студентам более высокую концентрацию учебных задач в заданный период времени, чем это обычно возможно в самолете. Например, выполнение нескольких заходов на посадку по приборам в реальном самолете может потребовать значительного времени, затрачиваемого на изменение положения самолета, в то время как в симуляции, как только один заход будет завершен, инструктор может немедленно изменить положение имитируемого самолета в место, с которого можно будет начать следующий заход.

Моделирование полета также обеспечивает экономическое преимущество по сравнению с обучением на реальном самолете. Если принять во внимание расходы на топливо, техническое обслуживание и страховку, эксплуатационные расходы FSTD обычно существенно ниже эксплуатационных расходов имитируемого самолета. Для некоторых самолетов большой транспортной категории эксплуатационные расходы для FSTD могут быть в несколько раз ниже, чем для реального самолета. Еще одним преимуществом является снижение воздействия на окружающую среду, поскольку симуляторы не вносят прямого вклада в выбросы углерода или шума. [91]

Существуют также «инженерные летные тренажеры», которые являются ключевым элементом процесса проектирования самолета . [92] Многие преимущества, которые возникают из меньшего количества испытательных полетов, такие как стоимость и повышение безопасности, описаны выше, но есть и некоторые уникальные преимущества. Наличие доступного тренажера позволяет ускорить цикл итерации проектирования или использовать больше испытательного оборудования, чем может поместиться в реальном самолете. [93]

Морской

Симулятор корабельного мостика

Имея сходство с авиасимуляторами , морской симулятор предназначен для обучения персонала корабля. Наиболее распространенные морские симуляторы включают в себя: [94]

Такие симуляторы в основном используются в морских колледжах, учебных заведениях и флотах. Они часто состоят из копии мостика корабля с пультом управления и несколькими экранами, на которые проецируется виртуальное окружение.

Военный

Тренировка гранатометчика с использованием компьютерного симулятора

Военные симуляции, также неофициально известные как военные игры, представляют собой модели, в которых теории войны могут быть проверены и уточнены без необходимости реальных боевых действий. Они существуют во многих различных формах с различной степенью реализма. В последнее время их сфера действия расширилась и теперь включает не только военные, но и политические и социальные факторы (например, серия стратегических учений Nationlab в Латинской Америке). [96] Хотя многие правительства используют симуляцию как индивидуально, так и совместно, мало что известно о специфике модели за пределами профессиональных кругов.

Сетевые и распределенные системы

Сетевые и распределенные системы были широко смоделированы в других, чтобы понять влияние новых протоколов и алгоритмов до их развертывания в реальных системах. Моделирование может фокусироваться на разных уровнях ( физический уровень , сетевой уровень , уровень приложений ) и оценивать различные метрики (пропускная способность сети, потребление ресурсов, время обслуживания, отброшенные пакеты, доступность системы). Примеры сценариев моделирования сетевых и распределенных систем:

Система платежей и расчетов по ценным бумагам

Методы моделирования также применяются к платежным системам и системам расчетов по ценным бумагам. Среди основных пользователей — центральные банки, которые, как правило, отвечают за надзор за рыночной инфраструктурой и имеют право вносить вклад в бесперебойное функционирование платежных систем.

Центральные банки использовали моделирование платежных систем для оценки таких вещей, как адекватность или достаточность ликвидности, доступной (в форме остатков на счетах и ​​внутридневных кредитных лимитов) для участников (в основном банков), чтобы обеспечить эффективное урегулирование платежей. [101] [102] Потребность в ликвидности также зависит от доступности и типа процедур взаимозачета в системах, поэтому некоторые исследования сосредоточены на сравнении систем. [103]

Другое применение — оценка рисков, связанных с такими событиями, как сбои в работе коммуникационной сети или неспособность участников отправлять платежи (например, в случае возможного банкротства банка). [104] Этот вид анализа подпадает под концепции стресс-тестирования или анализа сценариев .

Обычный способ проведения этих симуляций — это воспроизведение расчетной логики реальных платежных систем или систем расчетов по ценным бумагам, находящихся в процессе анализа, а затем использование реальных наблюдаемых платежных данных. В случае сравнения систем или разработки систем, естественно, необходимо реализовать и другие расчетные логики.

Для проведения стресс-тестирования и анализа сценариев необходимо изменить наблюдаемые данные, например, некоторые платежи следует отложить или удалить. Для анализа уровней ликвидности изменяются начальные уровни ликвидности. Сравнения систем (бенчмаркинг) или оценки новых алгоритмов или правил неттинга выполняются путем запуска симуляций с фиксированным набором данных и изменения только настроек системы.

Вывод обычно делается путем сравнения результатов эталонного моделирования с результатами измененных настроек моделирования путем сопоставления таких показателей, как неурегулированные транзакции или задержки в расчетах.

Энергетические системы

Управление проектом

Моделирование управления проектами — это моделирование, используемое для обучения и анализа управления проектами. Часто используется в качестве учебного моделирования для менеджеров проектов. В других случаях используется для анализа «что если» и для поддержки принятия решений в реальных проектах. Часто моделирование проводится с использованием программных средств.

Робототехника

Симулятор робототехники используется для создания встроенных приложений для конкретного (или нет) робота без зависимости от «реального» робота. В некоторых случаях эти приложения можно перенести на реального робота (или перестроить) без модификаций. Симуляторы робототехники позволяют воспроизводить ситуации, которые невозможно «создать» в реальном мире из-за стоимости, времени или «уникальности» ресурса. Симулятор также позволяет быстро создавать прототипы роботов. Многие симуляторы роботов оснащены физическими движками для имитации динамики робота.

Производство

Моделирование производственных систем в основном используется для изучения эффекта улучшений или инвестиций в производственную систему . Чаще всего это делается с использованием статической электронной таблицы с временем процесса и временем транспортировки. Для более сложных симуляций используется дискретно-событийное моделирование (DES) с преимуществами для моделирования динамики в производственной системе. Производственная система очень динамична в зависимости от изменений в производственных процессах, времени сборки, настроек машин, перерывов, поломок и небольших остановок. [105] Существует много программного обеспечения, обычно используемого для дискретно-событийного моделирования. Они различаются по удобству использования и рынкам, но часто имеют одну и ту же основу.

Процесс продажи

Моделирование полезно при моделировании потока транзакций через бизнес-процессы, например, в области проектирования процессов продаж , для изучения и улучшения потока заказов клиентов на различных этапах завершения (например, от первоначального предложения о предоставлении товаров/услуг до принятия заказа и установки). Такое моделирование может помочь предсказать влияние того, как улучшения в методах могут повлиять на изменчивость, стоимость, рабочее время и количество транзакций на различных этапах процесса. Для изображения таких моделей можно использовать полнофункциональный компьютерный симулятор процесса, а также более простые образовательные демонстрации с использованием программного обеспечения для электронных таблиц, пенни, перемещаемые между чашками на основе броска игральной кости, или погружение в ванну с цветными бусинами с помощью совка. [106]

Спорт

В спорте компьютерное моделирование часто используется для прогнозирования результатов событий и выступлений отдельных спортсменов. Они пытаются воссоздать событие с помощью моделей, построенных на основе статистики. Развитие технологий позволило любому человеку, обладающему знаниями в области программирования, запускать моделирование своих моделей. Моделирование строится на основе ряда математических алгоритмов или моделей и может варьироваться с точностью. Accuscore, лицензированная такими компаниями, как ESPN , является известной программой моделирования для всех основных видов спорта . Она предлагает подробный анализ игр с помощью смоделированных линий ставок, прогнозируемых сумм очков и общих вероятностей.

С ростом интереса к фэнтези-спорту стали популярны модели симуляции, которые предсказывают результаты отдельных игроков. Такие компании, как What If Sports и StatFox, специализируются не только на использовании своих симуляций для прогнозирования результатов игр, но и на том, насколько хорошо будут выступать отдельные игроки. Многие используют модели, чтобы определить, кого начинать в своих фэнтези-лигах.

Другой способ, которым симуляции помогают в спорте, заключается в использовании биомеханики . Модели выводятся, а симуляции запускаются на основе данных, полученных от датчиков, прикрепленных к спортсменам, и видеооборудования. Спортивная биомеханика , поддерживаемая симуляционными моделями, отвечает на вопросы, касающиеся методов тренировки, таких как влияние усталости на эффективность броска (высота броска) и биомеханические факторы верхних конечностей (индекс реактивной силы; время контакта руки). [107]

Компьютерные симуляции позволяют пользователям брать модели, которые раньше были слишком сложны для запуска, и давать им ответы. Симуляции оказались одними из лучших способов понимания как игровой эффективности, так и предсказуемости команды.

Обратный отсчет до запуска космического челнока

Огневой зал 1 сконфигурирован для запусков космических челноков

Моделирование использовалось в Космическом центре Кеннеди (KSC) для обучения и сертификации инженеров Space Shuttle во время имитации обратного отсчета запуска. Инженерное сообщество Space Shuttle будет участвовать в интегрированной симуляции обратного отсчета запуска перед каждым полетом Shuttle. Эта симуляция представляет собой виртуальную симуляцию, в которой реальные люди взаимодействуют с имитируемым транспортным средством Space Shuttle и оборудованием наземного вспомогательного оборудования (GSE). Моделирование заключительного этапа обратного отсчета Shuttle, также известное как S0044, включало процессы обратного отсчета, которые интегрировали бы многие системы транспортного средства Space Shuttle и GSE. Некоторые из систем Shuttle, интегрированных в симуляцию, включают основную двигательную установку, RS-25 , твердотопливные ракетные ускорители , наземный жидкий водород и жидкий кислород, внешний бак , средства управления полетом, навигацию и авионику. [108] Высокоуровневые цели моделирования заключительного этапа обратного отсчета Shuttle:

Моделирование фазы финального отсчета времени шаттла проводилось в залах запуска Центра управления запуском Космического центра имени Кеннеди . Зал запуска, используемый во время моделирования, является тем же самым залом управления, где выполняются реальные операции обратного отсчета времени запуска. В результате задействовано оборудование, используемое для реальных операций обратного отсчета времени запуска. Во время моделирования используются компьютеры управления и контроля, прикладное программное обеспечение, инженерные инструменты построения графиков и трендов, документы процедуры обратного отсчета времени запуска, документы критериев подтверждения запуска, документы требований к оборудованию и любые другие предметы, используемые инженерными группами обратного отсчета времени запуска во время реальных операций обратного отсчета времени запуска.

Аппаратное обеспечение космического челнока и связанное с ним оборудование GSE моделируется математическими моделями (написанными на языке моделирования Shuttle Ground Operations Simulator (SGOS) [110] ), которые ведут себя и реагируют как настоящее оборудование. Во время моделирования фазы финального отсчета челнока инженеры управляют и контролируют оборудование с помощью реального прикладного программного обеспечения, выполняемого на пультах управления, — так же, как если бы они управляли реальным оборудованием транспортного средства. Однако эти реальные программные приложения не взаимодействуют с реальным оборудованием челнока во время моделирования. Вместо этого приложения взаимодействуют с математическими модельными представлениями транспортного средства и оборудования GSE. Следовательно, моделирование обходит чувствительные и даже опасные механизмы, предоставляя инженерные измерения, подробно описывающие, как бы отреагировало оборудование. Поскольку эти математические модели взаимодействуют с прикладным программным обеспечением управления и контроля, модели и моделирования также используются для отладки и проверки функциональности прикладного программного обеспечения. [111]

Спутниковая навигация

Единственный верный способ тестирования приемников GNSS (обычно известных как Sat-Nav в коммерческом мире) — это использование RF Constellation Simulator. Приемник, который может, например, использоваться на самолете, может быть протестирован в динамических условиях без необходимости брать его в реальный полет. Условия тестирования могут быть воспроизведены в точности, и есть полный контроль над всеми параметрами тестирования. это невозможно в «реальном мире» с использованием реальных сигналов. Для тестирования приемников, которые будут использовать новый Galileo (спутниковая навигация), нет альтернативы, поскольку реальных сигналов пока не существует.

Поезда

Погода

Прогнозирование погодных условий путем экстраполяции/интерполяции предыдущих данных является одним из реальных применений моделирования. Большинство прогнозов погоды используют эту информацию, опубликованную погодными бюро. Этот вид моделирования помогает предсказывать и предупреждать об экстремальных погодных условиях, таких как путь активного урагана/циклона. Численное прогнозирование погоды для прогнозирования включает в себя сложные числовые компьютерные модели для точного прогнозирования погоды с учетом многих параметров.

Симуляторы игр

Стратегические игры — как традиционные, так и современные — можно рассматривать как симуляции абстрактного принятия решений с целью подготовки военных и политических лидеров (см. «Историю го» в качестве примера такой традиции или «Кригшпиль» в качестве более недавнего примера).

Многие другие видеоигры являются своего рода симуляторами. Такие игры могут имитировать различные аспекты реальности, от бизнеса , правительства , строительства до пилотирования транспортных средств (см. выше).

Историческое использование

Исторически это слово имело негативные коннотации:

...поэтому общая привычка к притворству (которая является этой последней степенью) является пороком, использующим либо естественную лживость, либо боязливость...

—  Фрэнсис Бэкон , «О симуляции и притворстве», 1597 г.

...ради различия, обман словами обычно называют ложью, а обман действиями, жестами или поведением называют симуляцией...

—  Роберт Саут , Юг, 1697, стр. 525

Однако связь между симуляцией и притворством впоследствии сошла на нет и теперь представляет только лингвистический интерес. [112]

Смотрите также

Направления исследований

Конкретные примеры и литература

Ссылки

  1. ^ "симуляция, сущ. значения, этимология и многое другое | Оксфордский словарь английского языка". www.oed.com . Получено 20 сентября 2023 г. .
  2. ^ ab Cambridge University Press (2023). "СИМУЛЯЦИЯ | Значение английского слова - Cambridge Dictionary". Cambridge Dictionary . Получено 20 сентября 2023 г. .
  3. ^ abc J. Banks; J. Carson; B. Nelson; D. Nicol (2001). Моделирование дискретно-событийных систем . Prentice Hall. стр. 3. ISBN 978-0-13-088702-3.
  4. ^ Уайт, К. Престон; Ингаллс, Рики Г. (декабрь 2015 г.). «Введение в моделирование». Зимняя конференция по моделированию 2015 г. (WSC) . стр. 1741–1755. doi :10.1109/WSC.2015.7408292. ISBN 978-1-4673-9743-8.
  5. ↑ Как говорится в статье «Моделирование», заархивированной 10 декабря 2017 г. в Wayback Machine в Энциклопедии компьютерных наук, «разработка модели реальной или воображаемой системы и проведение экспериментов с этой моделью».
  6. ^ Соколовски, JA; Бэнкс, CM (2009). Принципы моделирования и имитации . John Wiley & Son. стр. 6. ISBN 978-0-470-28943-3.
  7. ^ Например, в компьютерной графике SIGGRAPH 2007 | Для участников | Документы Doc:Tutorials/Physics/BSoD – BlenderWiki Архивировано 12 октября 2007 г. на Wayback Machine .
  8. ^ Маклеод, Дж. (1968) «Моделирование: динамическое моделирование идей и систем с помощью компьютеров», McGraw-Hill, Нью-Йорк.
  9. ^ Зейглер, Б.П., Прехофер, Х. и Ким, Т.Г. (2000) «Теория моделирования и имитации: интеграция дискретных событий и непрерывных сложных динамических систем», Elsevier, Амстердам.
  10. ^ Giambiasi, N., Escude, B., & Ghosh, S. (2001). GDEVS: Обобщенная спецификация дискретных событий для точного моделирования динамических систем. В Autonomous Decentralized Systems, 2001. Труды. 5-й Международный симпозиум по (стр. 464–469). IEEE.
  11. ^ Петти, МД (апрель 1995). Силы, генерируемые компьютером в распределенном интерактивном моделировании. В Distributed Interactive Simulation Systems for Simulation and Training in the Aerospace Environment: A Critical Review (т. 10280, стр. 102800I). Международное общество оптики и фотоники.
  12. ^ Фудзимото, Р. М. (1990). Параллельное дискретно-событийное моделирование. Communications of the ACM, 33(10), 30–53.
  13. ^ Кул, Ф., Уэзерли, Р. и Даманн, Дж. (1999). Создание систем компьютерного моделирования: введение в архитектуру высокого уровня. Prentice Hall PTR.
  14. ^ Bruzzone AG, Massei M., Военная подготовка на основе моделирования, в Руководстве по дисциплинам на основе моделирования, т. 1. 315–361.
  15. ^ Cayirci, E. (декабрь 2013 г.). Моделирование и имитация как облачный сервис: обзор. In Simulation Conference (WSC), зима 2013 г. (стр. 389–400). IEEE.
  16. ^ Bruzzone, AG, Massei, M., Tremori, A., Longo, F., Nicoletti, L., Poggi, S., ... и Poggio, G. (2014). MS2G: моделирование как сервис для интеллектуального анализа данных и краудсорсинга в снижении уязвимости. Труды WAMS, Стамбул, сентябрь.
  17. ^ "Моделирование, имитация и синтетические среды". Thalse . Архивировано из оригинала 21 июня 2006 . Получено 24 декабря 2007 .
  18. ^ "Synthetic Environments". CAE . Архивировано из оригинала 22 января 2008 года . Получено 24 декабря 2007 года .
  19. ^ Thales определяет синтетическую среду как «аналог имитируемых моделей датчиков, платформ и других активных объектов» для «симуляции внешних факторов, которые на них влияют» [17], в то время как другие поставщики используют этот термин для более визуальных симуляторов в стиле виртуальной реальности . [18]
  20. ^ Популярный исследовательский проект в области биохимии , где «компьютерное моделирование особенно хорошо подходит для решения этих вопросов» Folding@home – Main Архивировано 6 марта 2008 г. на Wayback Machine , см. Folding@Home .
  21. ^ "Универсальная машина Тьюринга". web.mit.edu . Получено 18 декабря 2019 г. .
  22. ^ Давидович, Л.; А. Паруш и А. Штуб (апрель 2008 г.). «Обучение на основе моделирования: процесс обучения-забывания-переучивания и влияние изучения истории». Компьютеры и образование . 50 (3): 866–880. doi :10.1016/j.compedu.2006.09.003.
  23. ^ Давидович, Л.; А. Паруш и А. Штуб (март 2009 г.). «Влияние функциональной точности на обучение управлению проектами с помощью симуляторов». Международный журнал инженерного образования . 25 (2): 333–340 (8.
  24. ^ «Реакция на прошлую домашнюю страницу» Архивировано 16 апреля 2009 г. на Wayback Machine .
  25. ^ «Реагируя на прошлое: STEM-игры» Архивировано 10 октября 2020 г. на Wayback Machine .
  26. ↑ «Carana» в блоге «PaxSims», 27 января 2009 г. Архивировано 2 ноября 2022 г. в Wayback Machine .
  27. ^ Крациг, Грегори (март 2013 г.). «Имитация обучения стрельбе из пистолета: будущее обучения сотрудников правоохранительных органов?» (PDF) . International Police Training Journal (5): 5–7. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 г.(страницы отсутствуют)
  28. ^ abcd Шерман, WR; Крейг, AB (2003). Понимание виртуальной реальности . Сан-Франциско, Калифорния: Morgan Kaufmann. ISBN 978-1-55860-353-0.
  29. ^ Leeb, R.; Lee, F.; Keinrath, C.; Schere, R.; Bischof, H.; Pfurtscheller, G. (2007). «Brain-Computer Communication: Motivation, Aim, and Impact of Exploring a Virtual Apartment» (PDF) . IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering . 15 (4): 473–481. doi :10.1109/TNSRE.2007.906956. PMID  18198704. S2CID  19998029. Архивировано (PDF) из оригинала 20 марта 2020 г.
  30. ^ Захраи, А. Х., Шевчик, Дж., Пайк, Дж. К. , Гийом, М. (2010). Роботизированное ручное хирургическое устройство: оценка кинематики конечного эффектора и разработка прототипов для проверки концепции. Труды 13-й Международной конференции по вычислительной обработке медицинских изображений и компьютерному вмешательству, Пекин, Китай.
  31. ^ Ahmed K, Keeling AN, Fakhry M, Ashrafian H, Aggarwal R, Naughton PA, Darzi A, Cheshire N и др. (январь 2010 г.). «Роль моделирования виртуальной реальности в обучении и оценке технических навыков при эндоваскулярном вмешательстве». J Vasc Interv Radiol . 21 (1): 55–66. doi :10.1016/j.jvir.2009.09.019. PMID  20123191.
  32. ^ Нараян, Роджер; Кумта, Прашант; Сфейр, Чарльз; Ли, Донг-Хюн; Чой, Дайвон; Олтон, Дана (октябрь 2004 г.). «Наноструктурированная керамика в медицинских приборах: применение и перспективы». JOM . 56 (10): 38–43. Bibcode :2004JOM....56j..38N. doi :10.1007/s11837-004-0289-x. S2CID  137324362.
  33. ^ Couvreur P, Vauthier C (июль 2006 г.). «Нанотехнология: интеллектуальный дизайн для лечения сложных заболеваний». Pharm. Res . 23 (7): 1417–50. doi : 10.1007/s11095-006-0284-8 . PMID  16779701. S2CID  1520698.
  34. ^ Хеде С., Хуильгол Н. (2006). «Нано»: новый враг рака». J Cancer Res Ther . 2 (4): 186–95. doi : 10.4103/0973-1482.29829 . PMID  17998702.
  35. ^ Leary SP, Liu CY, Apuzzo ML (июнь 2006 г.). «К возникновению нанонейрохирургии: часть III — наномедицина: целевая нанотерапия, нанохирургия и прогресс в направлении реализации нанонейрохирургии». Neurosurgery . 58 (6): 1009–26, обсуждение 1009–26. doi :10.1227/01.NEU.0000217016.79256.16. PMID  16723880. S2CID  33235348.
  36. ^ "Портфолио симуляций". Виртуальный наркозный аппарат . Получено 15 мая 2016 г.
  37. ^ Loveday BP, Oosthuizen GV, Diener BS, Windsor JA (2010). «Рандомизированное исследование оценки когнитивного симулятора для лапароскопической аппендэктомии». ANZ Journal of Surgery . 80 (9): 588–594. doi :10.1111/j.1445-2197.2010.05349.x. PMID  20840399. S2CID  43449399.
  38. ^ ab Groves, Patricia S.; Bunch, Jacinda L.; Cram, Ellen; Farag, Amany; Manges, Kirstin; Perkhounkova, Yelena; Scott-Cawiezell, Jill (19 октября 2016 г.). «Priming Patient Safety Through Nursing Handoff Communication: A Simulation Pilot Study». Western Journal of Nursing Research . 39 (11): 1394–1411. doi : 10.1177/0193945916673358. ISSN  0193-9459. PMID  28322631. S2CID  32696412.
  39. ^ Гроувс, Патрисия С.; Мангес, Кирстин (24 августа 2017 г.). «Понимание сестринских передач: безопасность в сестринском деле». Western Journal of Nursing Research . 39 (11): 1391–1393. doi : 10.1177/0193945917727237 . ISSN  0193-9459. PMID  28835189.
  40. ^ abc Nishisaki A, Keren R, Nadkarni V (июнь 2007 г.). «Улучшает ли симуляция безопасность пациентов? Самоэффективность, компетентность, эксплуатационные характеристики и безопасность пациентов». Anesthesiol Clin . 25 (2): 225–36. doi :10.1016/j.anclin.2007.03.009. PMID  17574187.
  41. ^ ab Стюарт, Грег Л.; Мангес, Кирстин А.; Уорд, Марсия М. (2015). «Усиление устойчивой безопасности пациентов». Журнал качества сестринского ухода . 30 (3): 240–6. doi :10.1097/NCQ.00000000000000103. PMID  25479238. S2CID  5613563.
  42. ^ Зендеяс Б.; Бриджес Р.; Хамстра С.Дж.; и др. (2013). «Состояние доказательств в области обучения на основе симуляции для лапароскопической хирургии: систематический обзор». Ann Surg . 257 (4): 586–93. doi :10.1097/SLA.0b013e318288c40b. PMID  23407298. S2CID  25367431.
  43. ^ Pandey VA, Wolfe JHN ​​(2012). «Расширение использования моделирования в обучении открытой сосудистой хирургии». J Vasc Surg . 56 (3): 847–52. doi : 10.1016/j.jvs.2012.04.015 . PMID  22836105.
  44. ^ Палтер ВН, Гранчаров ТП (2014). «Индивидуализированная осознанная практика на симуляторе виртуальной реальности улучшает технические показатели хирургических новичков в операционной». Ann Surg . 259 (3): 443–48. doi :10.1097/sla.00000000000000254. PMID  24503910. S2CID  43162924.
  45. ^ Мангес, Кирстин; Скотт-Кейвизелл, Джилл; Уорд, Марсия М (2017), «Максимизация производительности команды: критическая роль руководителя медсестры», Nursing Forum , 52 (1): 21–29, doi : 10.1111/nuf.12161 , PMID  27194144
  46. ^ ab Meller, G. (1997). "Типология симуляторов для медицинского образования". Journal of Digital Imaging . 10 (Suppl 1): 194–196. doi :10.1007/BF03168699. PMC 3452832. PMID 9268881.  Архивировано из оригинала 27 ноября 1999 г. 
  47. ^ Ричард Х. Райли (2008). Глава 38: Общество моделирования в здравоохранении Рэмера, Дэна ИН: Руководство по моделированию в здравоохранении. Oxford University Press. стр. 532–. ISBN 978-0-19-920585-1.
  48. ^ McGaghie WC, Issenberg SB, Petrusa ER, Scalese RJ (2010). «Критический обзор исследований медицинского образования на основе симуляции: 2003–2009». Медицинское образование . 44 (1): 50–63. doi :10.1111/j.1365-2923.2009.03547.x. PMID  20078756. S2CID  228055.
  49. ^ Struijk, Jennie (11 апреля 2013 г.). «Сертифицированный преподаватель симуляций в здравоохранении (CHSE) – обновление для ASPE». Новости Ассоциации стандартизированных преподавателей для пациентов . Получено 27 декабря 2015 г.
  50. ^ ab Cooper Jeffery B, Taqueti VR (декабрь 2008 г.). «Краткая история разработки манекенов-симуляторов для клинического образования и обучения». Postgrad Med J . 84 (997): 563–570. doi : 10.1136/qshc.2004.009886 . PMC 1765785 . PMID  19103813. 
  51. ^ Murphy D, Challacombe B, Nedas T, Elhage O, Althoefer K, Seneviratne L, Dasgupta P (май 2007 г.). "[Оборудование и технологии в робототехнике]". Arch. Esp. Urol. (на испанском языке). 60 (4): 349–55. doi : 10.4321/s0004-06142007000400004 . PMID  17626526.
  52. ^ Кэри, Бенедикт (22 ноября 2010 г.). «В кибертерапии аватары помогают в исцелении». The New York Times . Архивировано из оригинала 2 октября 2011 г. Получено 27 февраля 2020 г.{{cite news}}: CS1 maint: unfit URL (link)
  53. ↑ Dagger, Jacob (май–июнь 2008 г.). «Новая теория игр: обновление». Duke Magazine . Vol. 94, no. 3. Архивировано из оригинала 9 июня 2009 г. Получено 27 февраля 2020 г.
  54. ^ Steinberg, Scott (31 января 2011 г.). «Как видеоигры могут сделать вас умнее». Cable News Network (CNN Tech) . Архивировано из оригинала 7 февраля 2011 г. . Получено 8 февраля 2011 г.
  55. ^ Vlaovic PD, Sargent ER, Boker JR и др. (2008). «Непосредственное воздействие интенсивной недельной программы обучения лапароскопии на лапароскопические навыки среди аспирантов-урологов». JSLS . 12 (1): 1–8. PMC 3016039 . PMID  18402731. Архивировано из оригинала 3 января 2013 г. 
  56. ^ Leung J, Foster E (апрель 2008 г.). «Как мы гарантируем, что стажеры научатся выполнять билиарную сфинктеротомию безопасно, правильно и эффективно?». Curr Gastroenterol Rep . 10 (2): 163–8. doi :10.1007/s11894-008-0038-3. PMID  18462603. S2CID  41259893. Архивировано из оригинала 22 января 2009 г.
  57. ^ Добро пожаловать в PONG-Story Архивировано 27 августа 2010 г. на Wayback Machine
  58. ^ "TRON – The 1982 Movie". Архивировано из оригинала 25 мая 2009 года . Получено 24 июня 2009 года .
  59. ↑ История компьютеров 1980 Архивировано 18 августа 2009 года на Wayback Machine
  60. ^ "Video Game Console Timeline – Video Game History – Xbox 360 – TIME Magazine". Time . 23 мая 2005 г. Архивировано из оригинала 20 мая 2005 г. Получено 23 мая 2010 г.
  61. ^ "Краткая ранняя история компьютерной графики в кино". 16 августа 2002 г. Архивировано из оригинала 17 июля 2012 г.
  62. ^ "Computer-generated imagery". Архивировано из оригинала 24 апреля 2015 года . Получено 28 февраля 2018 года .
  63. ^ "Simulation – General Information | Open-Site.org". Архивировано из оригинала 9 октября 2020 года . Получено 24 июня 2009 года .
  64. ^ "Video Games in the US Market Research | IBISWorld". Архивировано из оригинала 2 ноября 2022 г. Получено 24 июня 2009 г.
  65. ^ Восстановление Link Trainer Архивировано 5 октября 2011 г. на Wayback Machine
  66. ^ ab симулятор.
  67. ^ "Bringing Spidey to Life: Kleiser-Walczak Construction Company". Архивировано из оригинала 7 сентября 2009 года . Получено 24 июня 2009 года .
  68. ^ Benedettini, O.; Tjahjono, B. (2008). «На пути к улучшенному инструменту для облегчения имитационного моделирования сложных производственных систем». International Journal of Advanced Manufacturing Technology . 43 (1/2): 191–9. doi :10.1007/s00170-008-1686-z. S2CID  110079763.
  69. ^ Banks, J.; Carson J.; Nelson BL; Nicol, D. (2005). Моделирование дискретно-событийных систем (4-е изд.). Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. ISBN 978-0-13-088702-3.
  70. ^ Grush, Loren (24 декабря 2016 г.). «Технологии, которые NORAD «использует» для отслеживания Санта-Клауса сегодня». The Verge . Получено 14 ноября 2020 г. .
  71. ^ Рибейро, Рики (19 декабря 2012 г.). «EmailSanta.com: Как Санта-Клаус стал цифровым». Журнал BizTech . Получено 19 июля 2020 г. Теперь он предлагает детям и родителям персонализированные сообщения от Санты, которые запускаются с помощью скрипта ASP, созданного самим Керром.
  72. ^ Внук, Хелен (7 декабря 2017 г.). «Напишите Санте и получите ответ: сайт, который заставил моих детей поверить». MamaMia.com.au/ . Получено 19 июля 2020 г. Единственное, что убедило мою дочь больше, чем что-либо другое, в реальности Санты, — это сайт emailSanta.com.
  73. ^ "Microsoft прекращает деятельность Санта-Клауса, Джон Фонтана, 4 декабря 2007 г.". Network World. Архивировано из оригинала 13 октября 2012 г. Получено 9 декабря 2010 г.
  74. ^ "Для веселого времяпрепровождения, чат с Сантой в Windows Live Messenger, 13 декабря 2006 г.". Microsoft. Архивировано из оригинала 24 октября 2007 г. Получено 9 декабря 2010 г.
  75. ^ "CADE". Архивировано из оригинала 7 сентября 2009 года . Получено 26 августа 2009 года .
  76. ^ News-Medical.: "Net article-." Архивировано 5 октября 2012 г. на Wayback Machine
  77. ^ ab "Emergency Response Training". Архивировано из оригинала 12 марта 2003 года . Получено 24 июня 2009 года .
  78. ^ «Финансы и развитие».
  79. ^ Федеральный стандарт 1037C
  80. ^ ab Reed, MP, Faraway, J., Chaffin, DB, & Martin, BJ (2006). Эргономическая структура HUMOSIM: новый подход к цифровому моделированию человека для эргономического анализа. Технический документ SAE, 01-2365
  81. ^ Чаффин, ДБ (2007). Моделирование движений человека для проектирования транспортных средств и рабочих мест. Человеческие факторы и эргономика в производстве и сфере услуг, 17(5), 475–484
  82. ^ "Jack and Process Simulate Human". Siemens PLM Software . Архивировано из оригинала 8 мая 2013 г.
  83. ^ Буш, П.М., Гейнс, С., Гаммо, Ф. и Вуден, С. Сравнение программных инструментов для профессиональной биомеханики и эргономических исследований.
  84. ^ Niu, JW, Zhang, XW, Zhang, X., & Ran, LH (декабрь 2010 г.). Исследование эргономики на линии сборки автомобилей с использованием Jack. Промышленная инженерия и инженерный менеджмент (IEEM), Международная конференция IEEE 2010 г. (стр. 1381–1385). IEEE.
  85. ^ Бейтлер, Мэтью Т., Харвин, Уильям С. и Махони, Ричард М. (1996) В трудах по виртуальному прототипированию средств реабилитации, RESNA 96, стр. 360–363.
  86. ^ GR Bennett. Применение виртуального прототипирования при разработке сложных аэрокосмических изделий. Virtual Prototyping Journal, 1 (1) (1996), стр. 13–20
  87. ^ "С трибуны Чикагского автосалона 2012 года: Automation World показывает, как Ford использует возможности моделирования « Siemens PLM Software Blog». Архивировано из оригинала 24 апреля 2012 года . Получено 6 декабря 2012 года .
  88. ^ Френч, Джордан (2017). «The one: Моделирование доходности рынка CAPM». Журнал управления благосостоянием . 20 (1): 126–147. doi : 10.3905/jwm.2017.20.1.126 .
  89. ↑ Федеральное управление гражданской авиации (25 апреля 2013 г.). "FAR 121 Subpart N—Training Program" . Получено 28 апреля 2013 г. .
  90. ^ Дэвид Дж. Аллертон (ноябрь 2002 г.). «Аргументы в пользу имитации полета в авиации общего назначения». The Aeronautical Journal . 106 : 607–612. ISSN  0001-9240. Wikidata  Q112813480.
  91. ^ Европейская группа по безопасности полетов вертолетов (EHEST). «Преимущества тренажеров (FSTD) в обучении полетам на вертолетах» (PDF) . Европейское агентство по безопасности полетов (EASA). стр. 6. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 г. . Получено 29 июня 2022 г. .
  92. ^ Дэвид Дж. Аллертон (декабрь 2010 г.). «Влияние моделирования полета на аэрокосмическую промышленность». The Aeronautical Journal . 114 : 747–756. doi :10.1017/S0001924000004231. ISSN  0001-9240. Wikidata  Q112813532.
  93. ^ Дэвид Дж. Аллертон (2009). Принципы моделирования полета . Wiley . стр. 13. doi :10.2514/4.867033. ISBN 978-0-470-75436-8. Викиданные  Q112813340.
  94. ^ Управление судостроения, эксплуатации и исследований морской администрации США; Управление исследований и разработок береговой охраны США (март 1985 г.), Руководство по программам подготовки морских пилотов на основе тренажеров (PDF) , дата обращения 1 июля 2022 г.
  95. ^ Tsoukalas, Vasilios D.; Papachristos, Dimitrios A.; Tsoumas, Nikolaos K.; Mattheu, Elisabeth C. (1 октября 2008 г.). «Подготовка морских инженеров: образовательная оценка для симулятора машинного отделения». WMU Journal of Maritime Affairs . 7 (2): 429–448. doi : 10.1007/BF03195143. ISSN  1654-1642. S2CID  110790495. Получено 1 июля 2022 г.
  96. ↑ The Economist предоставляет текущий (по состоянию на 2012 год) обзор государственных проектов, пытающихся смоделировать некоторые теории, в статье «Наука гражданской войны: что делает борьбу героической». Архивировано 2 ноября 2022 года на Wayback Machine .
  97. ^ Filelis-Papadopoulos, Christos K.; Endo, Patricia Takako; Bendechache, Malika; Svorobej, Sergej; Giannoutakis, Konstantinos M.; Gravvanis, George A.; Tzovaras, Dimitrios; Byrne, James; Lynn, Theo (1 января 2020 г.). «К моделированию и оптимизации размещения кэша в больших сетях распространения виртуального контента». Journal of Computational Science . 39 : 101052. doi : 10.1016/j.jocs.2019.101052 . ISSN  1877-7503.
  98. ^ Filelis-Papadopoulos, Christos K.; Giannoutakis, Konstantinos M.; Gravvanis, George A.; Endo, Patricia Takako; Tzovaras, Dimitrios; Svorobej, Sergej; Lynn, Theo (1 апреля 2019 г.). «Моделирование больших сетей vCDN: параллельный подход». Simulation Modelling Practice and Theory . 92 : 100–114. doi :10.1016/j.simpat.2019.01.001. ISSN  1569-190X. S2CID  67752426.
  99. ^ Ибн-Хедер, Хатем; Абд-Эльрахман, Эмад; Камаль, Ахмед Э.; Афифи, Хоссам (19 июня 2017 г.). «OPAC: оптимальный алгоритм размещения для виртуальной сети доставки контента». Компьютерные сети . 120 : 12–27. doi :10.1016/j.comnet.2017.04.009. ISSN  1389-1286.
  100. ^ Khedher, Hatem; Abd-Elrahman, Emad; Afifi, Hossam; Marot, Michel (2017). «Оптимальный и экономичный алгоритм для оркестровки виртуальных CDN». IEEE 42-я конференция по локальным компьютерным сетям (LCN) 2017 года . Сингапур: IEEE. стр. 61–69. doi :10.1109/LCN.2017.115. ISBN 978-1-5090-6523-3. S2CID  44243386.
  101. ^ Лейнонен (ред.): Моделирование исследований потребностей в ликвидности, рисков и эффективности в платежных сетях (Исследования Банка Финляндии E:39/2007) Публикации по моделированию Архивировано 14 июля 2012 г. в archive.today
  102. ^ Невилл Арджани: Исследование компромисса между задержкой расчетов и внутридневной ликвидностью в канадских LVTS: подход к моделированию (рабочий документ 2006–2020, Банк Канады) Публикации по моделированию Архивировано 14 июля 2012 г. на archive.today
  103. ^ Джонсон, К.; МакЭндрюс, Дж.; Сорамяки, К. «Экономия на ликвидности с помощью механизмов отложенных расчетов» (Обзор экономической политики Резервного банка Нью-Йорка, декабрь 2004 г.)
  104. ^ Х. Лейнонен (ред.): Анализ моделирования и стресс-тестирование платежных сетей (Исследования Банка Финляндии E:42/2009) Публикации по моделированию Архивировано 14 июля 2012 г. в archive.today
  105. ^ Ульф, Эрикссон (2005). Распространение дискретного моделирования событий в шведской промышленности . Гетеборг: Докторская техническая школа Чалмерса. ISBN 978-91-7291-577-0.
  106. ^ Пол Х. Селден (1997). Проектирование процесса продаж: персональный семинар . Милуоки, Висконсин: ASQ Quality Press. ISBN 978-0-87389-418-0.
  107. ^ Харрисон, Эндрю Дж. (2011). «Движения броска и ловли демонстрируют эффекты постактивационного потенцирования после утомления». Спортивная биомеханика . 10 (3): 185–196. doi :10.1080/14763141.2011.592544. PMID  21936288. S2CID  38009979.
  108. ^ Сикора, Э.А. (27 июля 2010 г.). Эксперт по главной двигательной системе космического челнока, Космический центр имени Джона Ф. Кеннеди. Интервью.
  109. ^ Моделирование этапа отсчета времени полета шаттла. Документ KSC Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства № RTOMI S0044, редакция AF05, 2009.
  110. ^ Краткое описание симулятора наземных операций шаттла (SGOS). Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, документ KSC № KSC-LPS-SGOS-1000, редакция 3 CHG-A, 1995.
  111. ^ Документ с требованиями к математической модели главной двигательной системы (MPS), документ Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства KSC № KSCL-1100-0522, редакция 9, июнь 2009 г.
  112. ^ Саут в процитированном отрывке говорил о различиях между ложью и честно ошибочным утверждением; разница в том, что для того, чтобы утверждение было ложью, истина должна быть известна , а противоположность истине должна быть сознательно произнесена. И, исходя из этого, в той степени, в которой ложь включает в себя обманчивые слова , симуляция включает в себя обманчивые действия , обманчивые жесты или обманчивое поведение . Таким образом, казалось бы, если симуляция ложна , то истина должна быть известна (чтобы вместо нее было представлено что-то иное, чем истина ); и для того , чтобы симуляция симулирова ... Потому что в противном случае никто не знал бы, что предложить в симуляции. Эссе Бэкона «О симуляции и диссимуляции» выражает несколько схожие взгляды. Сэмюэл Джонсон был так высоко оценен определением Саута, что использовал его в статье для симуляции в своем «Словаре английского языка» .

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Моделирование» .
Найдите значение слова «симуляция» в Викисловаре, бесплатном словаре.