计算机仿真的技术可以追溯到很久以前,但是在计算机问世之前,仿真主要是针对于物理的仿真。例如到现在依旧为人所熟知的飞行模型风洞试验;船舶模型的水动力学实验等。而现在人们所说的仿真,都意味着是计算机仿真。计算机仿真,顾名思义,就是用计算机来进行模拟仿真的技术,辅以相对应的理论基础和专业知识,通过模拟的实验或者系统来解决实际问题。计算机仿真早期被称为蒙特卡罗方法,此方法是利用随机的数学实验来求解随机问题的。计算机仿真经历了三个阶段:模拟机仿真阶段、数模混合仿真机阶段以及数字机仿真阶段。20世纪40年代开始,计算机仿真技术伴随着电子计算机的问世应运而生。40年代末期,第一台模拟计算机在三自由度飞行系统的仿真中大显身手。50年代时期,其第一个发展高潮出现,建立在反馈运算放大器基础上的模拟计算机风靡一时。50年代末期,数字计算机有了很大的发展,并且在这一时期微分方程数值解的理论有很大发展,加上计算机高级语言的出现,数字计算机开始涉足非实时仿真方面。由于当时数字计算机在仿真速度上的限制,无法满足动态系统实时或超实时的仿真要求,促进了模拟计算机与数字计算机的结合。83512
20世纪60年代初期,出现了第一台专门用来解决导弹轨道计算问题的数模混合计算机,并同期出现了数模混合计算机的商品。但是数模混合模拟机并不能满足复杂系统模拟仿真的要求,因此,在60年代末期70年代初期形成了第二个发展浪潮。70年代微电子技术和数字计算机在硬件和软件上的飞跃发展,使得数字仿真技术迅速崛起,与数模混合仿真竞争仿真主导地位。两者的主导地位之争进行了将近十年,到1978年,第一台由美国ADI公司研制的全数字实时仿真计算机ADI0问世。这种基于并行处理原理,采用了MIMD(指令多数据流)以及变字长结构的数字计算机在处理集中参数系统仿真方面显示出优越的实时仿真性能,数字仿真开始逐渐成为计算机仿真的主流。论文网
20世纪80年代,数字仿真技术最终成为计算机仿真的主流。数字仿真机的发展,也使得相关的技术更加成熟,例如:仿真方法技术、并行仿真技术、仿真软件技术等。这就是计算机仿真的第三个发展高潮。如今,计算机仿真技术在多个方面,如:经理管理、运输交通、航空航天、军事模拟、机械制造、船舶工程和医疗卫生等得到了广泛应用。
20世纪60年代,我国开始了模拟计算机仿真的研究工作。1965年,DMJ-3型模拟计算机问世。这台计算机由北京计算机一厂生产制造,可以算出20阶以内的线性或非线性微分方程,这台计算机的问世对我国的计算机仿真技术具有里程碑式的意义。
20世纪70年代,我国开始了对第二阶段的研究工作,也就是数模混合仿真。之后的10年里,我国不断深入研究,在计算机仿真领域上取得了突破性进展,推出了许多高性能的仿真计算机。同时,在仿真器的研究和应用上也取得了进步。例如:1983年研制成功的歼6飞行仿真器;1985年研制的银河仿真计算机YHF-1,这台仿真计算机在功能上可以媲美ADI0仿真计算机;之后又相继研制出涉及导弹发射、汽车驾驶及运行、轮机驾驶训练等各个方面的仿真器。这些仿真器的面世不仅缩短了高性能装备的研制周期,也及时培养了一批国家急需的技术人才。
90年代至今,国内外在计算机仿真技术上取得了突飞猛进的成果,科学家们在计算机虚拟仿真、计算机分布式仿真、计算机智能仿真等技术上的研究不断推进,使计算机仿真学科的发展不断向前迈进。