计算机模拟技术及其应用论文【1】

　　摘要：计算机技术发展，计算机模拟技术作为一种高效安全的方法得到了深远的发展，它实现了对现实世界中众多对象的对模拟，方便人们观察和了解一些现实中无法看到和了解的现象。

　　本文介绍了计算机模拟技术的基本原理，以及它在各个领域中的应用，最后对计算机模拟技术的发展及其应用作出展望。

　　关键字：计算机模拟 模型 虚拟技术

　　1.引言

　　随着第一台计算机诞生以来，计算机技术得到了飞速的发展，并且在各个领域都得到了广泛的应用。

　　计算机模拟技术作为计算机技术的重要组成部分，其应用范围也在不断的扩展。

　　在计算机模拟技术产生之前，人们主要采用人工的办法对一些对象进行模拟。

　　而人工的模拟方法往往存在很多的缺点，如数据量小、参数修改困难、灵活性差、成本高、周期性长，并且模拟的效果也不是很理想。

　　而且有些现象，对于人工无法模拟是无法实现和达到的。

　　然而计算机模拟技术可以使模拟变得更加方便便捷、灵活，可控制性变得更强，并且对哪些人工模拟无法模拟的对象也可以很好的进行模拟。

　　2.计算机模拟技术

　　2.1 基本原理

　　算机模拟是一种针对具体对象的模拟过称，根据不同的对象，模拟方法也个不相同，但是其中确有一定的规律可循。

　　计算机模拟的一般步骤是：

　　第一，针对对模拟对象建立模型，建立的模型可分为是物理模型、数学模型或其他特定模型。

　　模型的建立的好坏直接影响最终的效果，因此是计算机模拟中最为重要的步骤。

　　第二，依据模型编写相应计算程序，或者借助计算机模拟软件来实现对模型的具体的实现，生成可视化的效果，计算我们需要的数据。

　　第三，运算和数据分析处理过程，即在计算机上运行程序，得到并分析运行结果，并与所要模拟的对象进行比，检测是否达到了预期的效果。

　　2.2基本方法

　　计算机模拟方法根据是否建立模型可以分为两大类：直接模拟法和模型模拟法。

　　直接模拟法：不依赖具体的模型，主要是通过计算机程序将具体模拟现象的发生过程进行直观再现。

　　如在计算机用动画的形式直观的模拟网络中两台计算机相互通信的不同阶段过程过程。

　　这中直接模拟法是计算机模拟中最简单的模拟方法。

　　模型模拟法，这种方法是依靠具体的数学或物理模型，并通过对模型进行编程来实现模拟。

　　它有空可以细分为以下两种种方法：(1)确定的方法：该方法对模拟对象建立确定的模型，使得模拟出的结果也是确定的，并严格遵寻事先建立的模型。

　　(2)随机的方法：该方法也被称为蒙特卡罗(Monte Carlo)[1]法。

　　蒙特卡罗法的基本思想是：当要求解的问题是某事件出现的概率或者期望值时，它可以通过“试验”的方法，得到该事件出现的概率或平均值，并用它作为求解问题的解。

　　3.计算机模拟技术的应用

　　3.1工业应用

　　随着工业信息化的发展，计算机模拟技术在工业生产中得到了广泛应用，具体应用领域包括航空航天[2]、交通运输、通讯控制、工业控制、机械制造等诸多方面。

　　计算机模拟是以计算机硬件和相应的软件为基础，以现代控制理论和相似原理为方法，借助相应系统模型对真实的或假设的系统进行模拟解析，从而指导生产实践，控制产品的生产与制造过称提高生产产量和产品质量。

　　如在机械加工过程，利用计算机模拟技术，有助于发现其机理，为提高机械加工性能提供理论支持。

　　如在工业控制领域，采用计算机模拟技术，可以对生产过程实行动态监控，有助于中改进现实的流水线，缩短生产时间，提高经济效益。

　　3. 2军事应用

　　在军事演习中，直接使用先进武器进行演练，不但具有很大的危险性，而且相应的费用也非常昂贵。

　　采用计算机模拟技术在可以很好解决这些问题，它在军事上的运用主要有以下几个方面：(1)模拟先进武器的作战性能，如模拟导弹的飞行轨迹，计算其精确性。

　　(2)虚拟现实技术[3]，虚拟现实技术利用计算机模拟一种现实的环境，并通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中，使用户与该环境进行自然交互。

　　采用虚拟现实技术在很大程度上解决真实作战训练危险和演练环境限制的问题。

　　3.3经济学应用

　　在当今社会中，经济运行具有不可预测性。

　　利用计算机模拟技术，依据基本的经济学原理，对经济运行进行模拟，可以有效的控制经济运行。

　　计算机模拟在经济学中的作用表现在：(1)能对复杂的内部交互作用的经济系统进行研究和实验。

　　(2)能模拟各种不同方案，观察这些方案对系统的结构和行为的不同影响。

　　(3)能反映变量间的相互关系，确定哪些变量更加重要，以及它如何影响其他变量和整个系统。

　　(4)能研究不同时期的动态联系，反映系统随时间的变化规律。

　　4.存在的问题

　　计算机模拟技术目前在各个领域都得到的广泛的应用，技术得到了很大的提高，但也面临着不少问题。

　　(1)模型建立较难：对某些物理过程想要建立合理的模型困难较大，并且模型建立以后相应的修改也很困难。

　　(2)没有通用的规律：计算机模拟是针对对象的过程，模拟的问题可能千差万别，具体模拟的方法间并没有通用的规律。

　　(3)存在局限性：计算机模拟过程和实际的过程还是有一定的差异，很可能会遗漏掉最优方案，运用范围只限于能考察的情况，规模很大时，较难取得模拟细节。

　　(4)模拟系统的评价困难：模拟只是是对现实系统的某一层次的抽象属性的模仿，模拟仿真是有层次的，既针对所要处理的客观题，又针对处理者的需求层次，所以很难评价一个模拟系统的优劣。

　　5.结语

　　随着计算机技术的发展，计算机模拟技术的应用范围不断的扩大，已经成为科学研究中继理论方法、试验方法之后的第三种研究方法[4]。

　　计算机模拟技术成为当今研究的一个热点，它不仅可以模拟简单直观的现象，还可以对一些复杂随机的现象进行模拟，更好的指导帮助人们在实际的工作。

　　并且随着信息化工业化进程的不断推进，计算机模拟技术也将在各个领域起到越来越重要的作用。

　　参考文献：

　　[1] Niederreiter Harald. Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods[M].Berlin，Heidelberg： Springer-Verlag， 2006.

　　[2] 王行仁，彭晓源，贾荣珍.航空仿真技术发展[C].面向21世纪仿真技术研讨会. 2004.

　　[3] 俞志和，曾建超.虚拟现实的技术及其应用[M].北京：清华大学出版社， 1996.

　　[4] 何江华.计算机仿真技术平话[M].北京：国防工业出版社， 2005.

　　计算机科学技术在计算机教育中的应用【2】

　　摘 要 本文论述了计算机科学技术在计算机教育中进行实践教学应用过程中的一些经验。

　　在计算机的教学过程中，分别从计算机如何作为教学工具进行应用，即在多媒体的教学工作中，如何进行交互式的应用，以及远程通信和网络技术在教育中起到了哪些作用，并就计算机在教育中的应用进行展望。

　　关键词 计算机科学技术 计算机教育 教学理念

　　实践教学在当今社会中，计算机的应用无处不在。

　　计算机教育过程中，教学手段和技术的更新也离不开计算机的辅助，而且已经在教育中得到了大量的运用。

　　如今，各种计算机技术已经取代了许多传统的教学方法，成为功能最强大和有效的教育手段和工具，这样对于提高教育质量，加强教育水平，增进教学的效果，可以带来很大的便利。

　　计算机科学技术对于高等学校实现人才培养发挥着重要的作用，而且对于大学生的创新能力培养可以起到很大的促进作用，对于他们的综合素质的培养和将来步入社会之后竞争能力的提高非常有帮助。

　　一、计算机科学技术在计算机教育中应用的意义

　　0、前言

　　随着信息时代的到来，计算机网络技术几乎应用于生活中的方方面面，特别是在医学、教育、科研等领域，在计算机信息技术的推动下，达到了新的高度。当前，人们的生活、工作和学习越来越依赖于计算机网络，每天都会有大量的商业信息、科研数据、个人信息都需要网络来传递，在给人们带来的极大方便的同时，也带来的了新的问题，特别是信息泄露事件经常发生，不法份子利用这些信息从事诈骗、网络攻击等行为，网络安全受到了前所未有的威胁。找出计算机网络信息安全方面存在的问题，开发网络安全技术，创立安全的的网络环境十分重要。

　　1、计算机网络安全问题分析

　　事物的发展总是会伴随着一定的问题，计算机网络技术也不例外。目前，计算机网络安全问题主要有以下几类：

　　1.1网络系统的自身问题

　　互联网的发展给人们带来了极大的方便，这点勿庸质疑。但目前网络系统还远没达到完善的程度，系统的运行主要靠预编的程序，在程序的编写过程中，难免会出现一些漏洞，这些漏洞有时候本身就会把一些信息暴露出去，还有时候会被不法分子钻了空子，利用这些非法获得的信息谋取利益，甚至利用信息进行敲诈等犯罪行为，严重地破坏了网络环境。

　　1.2网络病毒

　　病毒与计算机的应用相伴而生，随着计算机技术的发展，病毒也迅速发展起来。病毒其实就是有段有破坏性的程序，一般分为木马病毒、间谍病毒以及脚本病毒等几类，这几类病毒都通过网络来进行传播，通过控制或破坏网络系统，不但会造成信息泄露，有时候还会造成网络的崩溃，威胁性非常大。

　　1.3嘿客的攻击

　　嘿客是指那些恶意攻击网络系统的病毒制造者。嘿客伴随着网络技术的发展而产生，这些人一般都精通网络技术，可以抓住系统的漏洞进入其中，非法获取各类信息；也可以通过一段程序，对网站进行恶意地攻击，篡改网络信息或者破坏网站的数据。

　　随着网络技术的发展，对嘿客的要求也越来越高，当今的嘿客都是高素质的计算机人才。

　　1.4网络的开放性

　　互联网的最大优势就是它的开放性，人们可以通过网络实现资源的共享，加强信息的传递。但这一优势也伴随着风险，每一台接入互联网的计算机都有可能受到侵袭。在信息社会的背景下，公司、企业以及个人都需要在网站上注册自己的信息，公司、企业之间的许多业务都是通过网络来进行处理，人们对计算机的依赖程序不断加深。但一些网络的保密措施做的不好，信息泄露的事件时有发生，有的信息甚至被不法分子出售来获取一定的报酬。因此，互联网的开放性也带来了诸多安全问题，目前正在向国际化的方向发展。

　　2、计算机网络安全技术概述

　　互联网就是把若干个电脑、服务器连接起来，通过相应的操作实现资源的共享和传递。为了保护数据传输中可能出现的安全问题，必须要通过一定的保护措施把数据保护起来，避免遭受他人的窃取和篡改。网络安全技术就是对计算機数据进行保护的技术。目前计算机网络安全技术主要分为以下几类：

　　第一，网络虚拟技术。也就是通过局域网的方式来控制数据的交换，减少外部的威胁。

　　第二，防火墙技术。防火墙可以控制对网络的访问，阻止那些通过非法的手段进行计算机的行为，监控计算机接收的数据，把那些不法的信息阻挡在计算机之外，从而对电脑进行保护。

　　第三，防病毒软件。为了保证网络的安全，人们提倡每台计算机都要安装杀毒软件，并不断进行更新，将各类病毒都排除在外。

　　第四，描述技术。通过安全卫士、电脑管家等软件对电脑进行定期的描述，发现问题及时处理。

　　第五，网络技术。通过认证的方式，核实计算机用户的身份，让网络环境变得更可信、更安全。

　　3、计算机网络安全技术的应用

　　3.1提高网络安全意识，加强日常管理

　　在现实中，许多人对网络安全并不重视，经常下载一些不明软件或访问一些问题网站，导致电脑中毒。因此，人们一定要提高安全意识，养成良好的上网习惯。

　　首先，要文明上网，抵制那些存在暴力、色情的垃圾网站，不在来历不明的网站上下载软件、视频等，避免自己的计算机染上病毒。

　　其次，要注意养成良好的上网习惯。在使用U盘时要注意查杀病毒后再使用，收到不明的邮件不要随意打开，对自己的浏览器进行安全设置等。

　　最后，加强个人信息的保护。一些人没有认识到个人信息的重要性，随意注册网站，与不认识的人聊天等都容易把信息暴露出去，给嘿客们提供机会。因此要加强日常管理。

　　3.2在计算机上安装防火墙和杀毒软件等，对计算机进行保护

　　为了加强对网络信息的保护，提高网络的安全性，计算机的技术人员开发了防御攻击的软件，比如“金山毒霸”、“云杀毒”以及“电脑防火墙”等多种防病毒软件，通过定期更新病毒程序，可以将网络流行的病毒删掉，起到很好地保护作用。

　　在一般状态下，互联网内的所有用户都可以访问网络中的其他的电脑，这就增大了计算机的危险性，而防火墙可以对外部的访问进行控制，保护用户的信息，当受到威胁时，就会及时地提醒用户采取相应的保护措施。

　　杀毒软件和防火墙结合使用，可以为计算机设立一道安全屏障。

　　3.3完善互联网系统

　　互联网技术不断发展，互联网安全技术也需要不断地提高，建立一个完善的互联网系统是世界各国共同的义务。虽然绝大多数的计算机上都安装了各种杀毒软件、安全卫士等，但这些仍然无法确保万无一失，还要从整个系统的高度出发，全面地保护互联网系统，并培养人们文明上网的习惯，严厉打击网络犯罪行为，逐步建立一个和谐、安全、健康的网络系统。

　　总之，网络是一把双刃剑，在给人们带来极大方便的同时，也会出现一些问题，甚至对国家、集体和个人的利益造成损害。因此，加强计算机网络安全技术的开发与应用，建立起网络信息安全防护系统就显得非常重要。

　　参考文献

　　[1]张銮.计算机网络安全技术在网络安全维护中的应用[J].云南社会主义学院学报，2014（2）：404-405.

　　[2]林美娥.探讨计算机网络安全技术在网络安全维护中的应用效果[J].延安职业技术学院学报，2016（12）：89-91.

　　[3]成可南.计算机网络安全技术在网络安全维护中的应用[J].知识经济，2013（6）：79.