1虛擬仿真概述

虛擬仿真(VR)即虛擬現(xiàn)實，是一種采用計算機為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生如同真實環(huán)境的感受和體驗。盡管該環(huán)境并不真實存在，但它作為一個逼真的三維環(huán)境仿佛就在我們周圍。由于用戶對計算機環(huán)境的虛擬物體產(chǎn)生了類似于對現(xiàn)實物體的存在意識或幻覺，用戶在計算機所創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中處于一種全身心投入的感覺狀態(tài)。

2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2．1國內(nèi)研究現(xiàn)狀

盡管國內(nèi)虛擬仿真技術(shù)起步較晚，但是隨著信息技術(shù)在社會各領(lǐng)域中的廣泛應用，信息化教學已成為信息技術(shù)和信息資源與教學相結(jié)合的教學形態(tài)，以計算機仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)為特征的虛擬仿真實驗室開始逐步滲透到教學領(lǐng)域。虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學教學及某些醫(yī)學手術(shù)應用領(lǐng)域得到不同程度的應用和研究。在護理學教學中，作為實踐性很強的綜合性應用學科－護理學基礎(chǔ)，其護理專業(yè)實踐教學約占該課程總學時的一半，也是培養(yǎng)護生臨床實踐能力的主要途徑之一。然而傳統(tǒng)的由教師演示－學生練習－教師指導的護理實踐教學模式已經(jīng)不能滿足學生的需要，非常有必要對護理實訓教學進行改革和創(chuàng)新。隨著虛擬仿真技術(shù)在一些實踐性要求高的專業(yè)中的大量應用及研究，國內(nèi)某些醫(yī)學院校的護理學基礎(chǔ)實驗教學也不同程度地開展了仿真技術(shù)在護理實踐教學中的應用與研究，如高仿真模擬人技術(shù)早已投入護理專業(yè)實踐教學中，并被應用在《內(nèi)科護理》教學中并收到良好的效果，還有以主要訓練護生的單項護理操作技能為目的的專項護理技能訓練，如手臂模型可以模擬人類真實的血管，穿刺過程中有落空感和模擬真實血液流出，高級電腦心肺復蘇模型可以進行心肺復蘇的模擬訓練，大小與真人相仿，在操作時可有語音提示和報警聲來顯示其操作的正確性。虛擬仿真技術(shù)還可以使用在一些不宜在真人身上實練(如鼻飼法、導尿術(shù)等)的護理實訓課的應用。2007年大連大學職業(yè)技術(shù)學院以“探索出適合中等職業(yè)技術(shù)教育的網(wǎng)絡(luò)教學模式，提高中等職業(yè)教育運用現(xiàn)代教育技術(shù)手段水平”為目的開展的“護理技術(shù)模擬教學系統(tǒng)”項目的研發(fā)卓有成效，該研發(fā)項目提出了包括13個模塊，每個模塊由教學演示、模擬操作、考核測評三大部分構(gòu)成的護理技術(shù)計算機虛擬仿真實訓教學軟件系統(tǒng)，該教學軟件系統(tǒng)的研發(fā)為虛擬仿真技術(shù)在護理實訓練習中的開展和推廣應用提供了參考。2009年貴州遵義醫(yī)學院護理系進行了護理學基礎(chǔ)虛擬實驗室的研發(fā)，是一次將虛擬仿真技術(shù)應用于基礎(chǔ)護理實踐教學的一種有效嘗試，可推廣應用于國內(nèi)各護理院校和各大醫(yī)院的實驗教學和繼續(xù)教育培訓與考核，有著較廣闊的應用前景。重慶市衛(wèi)生學校已經(jīng)開展并建成仿真急救護理實訓室，為其他護理院校提供了可借鑒的急救實訓基地模式和實訓方法。同時，虛擬仿真技術(shù)在職業(yè)技能培訓中發(fā)揮的作用越來越大，也正被廣大的職業(yè)教育工作者所接受。目前高職院校招生人數(shù)逐年增加，學校實驗室及傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)遠遠不能滿足師生的需要，尋找一種行之有效的技術(shù)手段來緩解傳統(tǒng)實踐教學模式所帶來的壓力，是許多高職院校的當務之急，將虛擬仿真技術(shù)應用于護理實踐教學是解決以上問題的關(guān)鍵，更是培養(yǎng)最優(yōu)秀的護理畢業(yè)生的必由之路。

2．2國外研究現(xiàn)狀

一、在理論教學方面的應用

目前，在進行電工電子相關(guān)課程的授課時，許多專業(yè)教師采用的是理實一體化教學的模式，在教學的過程中，往往需要將學生帶到實驗室上課，或者預先將實驗設(shè)備搬到普通課堂中，課前準備的工作量很大。為了達到省時高效率，在進行理論教學的過程中，如講到某個具體的電路時，可以用“proteus”這一仿真軟件進行同步演示，這樣電路的電壓、電流數(shù)值以及波形等參數(shù)，都會以數(shù)字或圖形的方式顯示，學生可以很直觀的看到，一目了然，加深了印象。比如在講授《電子線路》這一課程中的二極管的整流電路、單級放大電路、OTL功放電路等知識點時，通過仿真來演示輸入輸出的波形，非常直觀，不僅提高了學生的學習興趣，而且加深了學生的理解和記憶。同樣，我們也可以將“multisim”仿真軟件引入教學，該軟件中提供了大量的虛擬儀表，這些虛擬儀表與現(xiàn)實生活中的儀表相同，使用方法相似，模擬操作起來非常方便，而軟件中所提供的部分高級儀表，實際價格非常昂貴，現(xiàn)實生活中由于經(jīng)費問題，我們可能無力購買，而軟件中給我們提供了這種高級儀表的使用方法，給我們的教學帶來了便捷。應該說，實驗室里所能開設(shè)的電子電工相關(guān)電路的實驗，我們都可以利用該仿真軟件來實現(xiàn)，該軟件相當于一個可以移動的功能強大的現(xiàn)代化的電工電子實驗室，借助仿真軟件的使用，使得教師在講授電工電子的相關(guān)知識點時，非常清晰，取得了良好的效果。

二、在實踐環(huán)節(jié)中的應用

在電子的實踐中，采用實物操作和仿真軟件相結(jié)合的原則，可以使得事半功倍，使得學生對知識的掌握更加牢固，同時極大程度上提高了學習效率。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.利用仿真技術(shù)減少了實物實驗的故障率，使得實驗的數(shù)據(jù)更精準。當學生裝配好電路板后，開始進行調(diào)試時，一般要對實物電路板進行短路檢測，確認沒有短路故障后再進行調(diào)試。而實訓的具體檢測和調(diào)試都是帶電操作，帶有一定的風險性和不確定性。因此在開始操作的過程中，在學生開始調(diào)試之前，先通過仿真軟件演示整個調(diào)試過程，這樣學生不僅對調(diào)試過程有很清晰的認識，而且可以避免實訓過程中的一些誤操作，減少了調(diào)試過程中產(chǎn)生的故障。仿真軟件演示的實驗數(shù)據(jù)與實際調(diào)試的數(shù)據(jù)相差不大，學生可以比較數(shù)據(jù)，進行自檢。另一方面，如果要設(shè)計一塊電路板的時候，需要對電路的參數(shù)反復的調(diào)試，在實物電路板上實現(xiàn)起來比較困難，利用仿真軟件可以反復調(diào)試，并可以尋找到最佳的方案，再去進行實物的設(shè)計，非常便捷。另外，仿真實驗沒有任何干擾信號的存在，更加能夠真實的反映出實驗的本質(zhì)，做到精準、真實、完美。

2.利用仿真技術(shù)可以順利進行故障的分析，并順利找到故障點。在電工電子的實訓中，學生不僅要熟練掌握電路的調(diào)試能力，還要有一定的電路排故能力。有時候安裝一塊電路板需要的時間可能并不長，但往往查找故障點需要花費大量的時間。另外如果在電路板上人為設(shè)定一個故障，比如元器件的接反或某處電路出現(xiàn)短路故障時，部分元器件可能會出現(xiàn)擊穿、損壞、甚至出現(xiàn)電氣短路等現(xiàn)象，這樣在操作的時候非常危險。而我們在授課的時候，如果利用仿真軟件去講解電路時，可以隨意地將元件焊反或?qū)⒛扯坞娐范搪?，學生可以很直觀的看到故障的數(shù)據(jù)及波形，提高了學生的分析能力以及解決問題的能力。同時也提高了學生思考的能力。

摘要：本文首先介紹了定性仿真的產(chǎn)生背景及理論發(fā)展狀況，然后說明了定性仿真在各領(lǐng)域的應用情況，最后對定性仿真的發(fā)展方向進行了探討。

關(guān)鍵詞：定性仿真，定性模型

1定性仿真的產(chǎn)生與理論現(xiàn)狀

定性仿真(QualitativeSimulation)是以非數(shù)字手段處理信息輸入、建模、行為分析和結(jié)果輸出等仿真環(huán)節(jié)，通過定性模型推導系統(tǒng)的定性行為描述。定性仿真是系統(tǒng)仿真的一個分支，是系統(tǒng)仿真與人工智能理論交叉產(chǎn)生的新領(lǐng)域。相對于傳統(tǒng)的數(shù)字仿真，定性仿真有其獨到之處：這種仿真能處理多種形式的信息，有推理能力和學習能力，能初步模仿人類思維方式，人機界面更符合人的思維習慣，所得結(jié)果更容易理解。

定性仿真的研究中，美國學者起步較早。70年代后期，美國XEROX實驗室的JohndeKleer和SeelyBrown在設(shè)計一個電路教學系統(tǒng)時發(fā)現(xiàn)，以常規(guī)的數(shù)學模型和仿真方法難以使學生很快明白電路的工作過程，而在實際教學中，老師并不是先給出數(shù)學公式，而是先講解電路的工作原理，采用定性的描述方法，那么是否可以用計算機來模擬這一方法呢？同樣在許多的實際工作中，人們更多的是依靠這種對系統(tǒng)原理性的理解，而這種理解的基礎(chǔ)就是定性知識。很多專家學者開始探索如何在數(shù)字仿真中引入定性知識。

1983年，JohndeKleer和SeelyBrown發(fā)表了有關(guān)定性仿真的第一篇論文AQualitativePhysicsBasedOnConfluence?[1]，產(chǎn)生了巨大反響，揭開了定性仿真研究熱潮的序幕。美國麻省理工學院的KennethD.Forbus則對定性仿真理論作了全面的總結(jié)[2]；1986年美國德州大學的BenjaminKuipers在QualitativeSimulation”一文中提出了動態(tài)仿真算法QSIM[3]，使定性仿真接近于實用。1984年人工智能雜志第一次出版了關(guān)于定性問題的專集。此后定性問題的研究成為人工智能和系統(tǒng)建模與仿真領(lǐng)域的一個熱點，許多學者加入到這一研究領(lǐng)域中，產(chǎn)生了大量的研究成果。1991年，人工智能雜志又出版了有關(guān)定性推理的第二本專集，標志著該領(lǐng)域理論研究逐漸成熟并且向應用領(lǐng)域擴展。90年代以來，該領(lǐng)域的研究情況可謂方興未艾，在IEEE的相關(guān)雜志上和撊斯ぶ悄軘?shù)葒H刊物上經(jīng)?？梢钥吹蕉ㄐ苑抡娣矫娴难芯砍晒?。國內(nèi)該領(lǐng)域的研究起步較晚，目前從事定性理論研究的僅限于少數(shù)院校的少數(shù)研究者。

要：本文首先介紹了定性仿真的產(chǎn)生背景及理論發(fā)展狀況，然后說明了定性仿真在各領(lǐng)域的應用情況，最后對定性仿真的發(fā)展方向進行了探討。

關(guān)鍵詞：定性仿真，定性模型

1定性仿真的產(chǎn)生與理論現(xiàn)狀

定性仿真(QualitativeSimulation)是以非數(shù)字手段處理信息輸入、建模、行為分析和結(jié)果輸出等仿真環(huán)節(jié)，通過定性模型推導系統(tǒng)的定性行為描述。定性仿真是系統(tǒng)仿真的一個分支，是系統(tǒng)仿真與人工智能理論交叉產(chǎn)生的新領(lǐng)域。相對于傳統(tǒng)的數(shù)字仿真，定性仿真有其獨到之處：這種仿真能處理多種形式的信息，有推理能力和學習能力，能初步模仿人類思維方式，人機界面更符合人的思維習慣，所得結(jié)果更容易理解。

定性仿真的研究中，美國學者起步較早。70年代后期，美國XEROX實驗室的JohndeKleer和SeelyBrown在設(shè)計一個電路教學系統(tǒng)時發(fā)現(xiàn)，以常規(guī)的數(shù)學模型和仿真方法難以使學生很快明白電路的工作過程，而在實際教學中，老師并不是先給出數(shù)學公式，而是先講解電路的工作原理，采用定性的描述方法，那么是否可以用計算機來模擬這一方法呢？同樣在許多的實際工作中，人們更多的是依靠這種對系統(tǒng)原理性的理解，而這種理解的基礎(chǔ)就是定性知識。很多專家學者開始探索如何在數(shù)字仿真中引入定性知識。

1983年，JohndeKleer和SeelyBrown發(fā)表了有關(guān)定性仿真的第一篇論文AQualitativePhysicsBasedOnConfluence?[1]，產(chǎn)生了巨大反響，揭開了定性仿真研究熱潮的序幕。美國麻省理工學院的KennethD.Forbus則對定性仿真理論作了全面的總結(jié)[2]；1986年美國德州大學的BenjaminKuipers在QualitativeSimulation”一文中提出了動態(tài)仿真算法QSIM[3]，使定性仿真接近于實用。1984年人工智能雜志第一次出版了關(guān)于定性問題的專集。此后定性問題的研究成為人工智能和系統(tǒng)建模與仿真領(lǐng)域的一個熱點，許多學者加入到這一研究領(lǐng)域中，產(chǎn)生了大量的研究成果。1991年，人工智能雜志又出版了有關(guān)定性推理的第二本專集，標志著該領(lǐng)域理論研究逐漸成熟并且向應用領(lǐng)域擴展。90年代以來，該領(lǐng)域的研究情況可謂方興未艾，在IEEE的相關(guān)雜志上和撊斯ぶ悄軘?shù)葒H刊物上經(jīng)?？梢钥吹蕉ㄐ苑抡娣矫娴难芯砍晒?。國內(nèi)該領(lǐng)域的研究起步較晚，目前從事定性理論研究的僅限于少數(shù)院校的少數(shù)研究者。

摘要：

進入21世紀，中國的社會經(jīng)濟發(fā)展突飛猛進，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)在社會上存在著一些企業(yè)對于經(jīng)濟的管理難以控制，趨向于更加的復雜化。為了保證企業(yè)經(jīng)濟的有效發(fā)展，需要對經(jīng)濟的管理進行更加深層次的研究分析，這就需要在經(jīng)濟管理的系統(tǒng)中將復雜適應系統(tǒng)的理論成果，逐步的引入到經(jīng)濟管理體系中，逐步形成了經(jīng)濟管理復雜適應系統(tǒng)理論。經(jīng)濟管理的復雜性科學系統(tǒng)在企業(yè)的實際運行過程中，發(fā)現(xiàn)有一些問題存在。本次論文，針對于經(jīng)濟管理復雜適應系統(tǒng)理論進行了仿真實驗，從仿真實驗的結(jié)果，進行了探討研究。

關(guān)鍵詞：

經(jīng)濟管理；復雜適應系統(tǒng)理論；仿真；探討與研究

隨著時代的發(fā)展，經(jīng)濟管理復雜適應系統(tǒng)也逐漸的發(fā)展起來。雖然，目前在各個研究的領(lǐng)域，尚還沒有對于經(jīng)濟管理復雜適應系統(tǒng)有著明確的解釋，但是所有對經(jīng)濟管理復雜適應系統(tǒng)研究的學者，已經(jīng)將其概括為還原理論和經(jīng)濟理等。所以說經(jīng)濟管理復雜適應系統(tǒng)成為了一個具有各種學科的與專業(yè)領(lǐng)域的融合性理論，這就對于研究經(jīng)濟管理復雜適應系統(tǒng)有了更大的難度，所以對于經(jīng)濟管理復雜適應系統(tǒng)理論與仿真的研究變得更加有意義。

一、什么是復雜適應系統(tǒng)