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(yīng)用，信息化教學(xué)已成為信息技術(shù)和信息資源與教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)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(xué)領(lǐng)域。虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)教學(xué)及某些醫(yī)學(xué)手術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域得到不同程度的應(yīng)用和研究。在護理學(xué)教學(xué)中，作為實踐性很強的綜合性應(yīng)用學(xué)科－護理學(xué)基礎(chǔ)，其護理專業(yè)實踐教學(xué)約占該課程總學(xué)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(xué)生練習(xí)－教師指導(dǎo)的護理實踐教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足學(xué)生的需要，非常有必要對護理實訓(xùn)教學(xué)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(yīng)用及研究，國內(nèi)某些醫(yī)學(xué)院校的護理學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)也不同程度地開展了仿真技術(shù)在護理實踐教學(xué)中的應(yīng)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(xué)中，并被應(yīng)用在《內(nèi)科護理》教學(xué)中并收到良好的效果，還有以主要訓(xùn)練護生的單項護理操作技能為目的的專項護理技能訓(xùn)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(fù)蘇模型可以進行心肺復(fù)蘇的模擬訓(xùn)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(dǎo)尿術(shù)等)的護理實訓(xùn)課的應(yīng)用。2007年大連大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院以“探索出適合中等職業(yè)技術(shù)教育的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(xué)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(xué)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(xùn)教學(xué)軟件系統(tǒng)，該教學(xué)軟件系統(tǒng)的研發(fā)為虛擬仿真技術(shù)在護理實訓(xùn)練習(xí)中的開展和推廣應(yīng)用提供了參考。2009年貴州遵義醫(yī)學(xué)院護理系進行了護理學(xué)基礎(chǔ)虛擬實驗室的研發(fā)，是一次將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于基礎(chǔ)護理實踐教學(xué)的一種有效嘗試，可推廣應(yīng)用于國內(nèi)各護理院校和各大醫(yī)院的實驗教學(xué)和繼續(xù)教育培訓(xùn)與考核，有著較廣闊的應(yīng)用前景。重慶市衛(wèi)生學(xué)校已經(jīng)開展并建成仿真急救護理實訓(xùn)室，為其他護理院校提供了可借鑒的急救實訓(xùn)基地模式和實訓(xùn)方法。同時，虛擬仿真技術(shù)在職業(yè)技能培訓(xùn)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(xué)校實驗室及傳統(tǒng)的教學(xué)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(xué)模式所帶來的壓力，是許多高職院校的當(dāng)務(wù)之急，將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于護理實踐教學(xué)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(xué)方面的應(yīng)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(xué)的模式，在教學(xué)的過程中，往往需要將學(xué)生帶到實驗室上課，或者預(yù)先將實驗設(shè)備搬到普通課堂中，課前準(zhǔn)備的工作量很大。為了達到省時高效率，在進行理論教學(xué)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(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且加深了學(xué)生的理解和記憶。同樣，我們也可以將“multisim”仿真軟件引入教學(xué)，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(xué)帶來了便捷。應(yīng)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(dāng)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(yīng)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(xué)生對知識的掌握更加牢固，同時極大程度上提高了學(xué)習(xí)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(zhǔn)。當(dāng)學(xué)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(xùn)的具體檢測和調(diào)試都是帶電操作，帶有一定的風(fēng)險性和不確定性。因此在開始操作的過程中，在學(xué)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(xué)生不僅對調(diào)試過程有很清晰的認識，而且可以避免實訓(xùn)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(xué)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(fù)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(fù)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(zhǔn)、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(xùn)中，學(xué)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(xué)生可以很直觀的看到故障的數(shù)據(jù)及波形，提高了學(xué)生的分析能力以及解決問題的能力。同時也提高了學(xué)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?fàn)顩r，然后說明了定性仿真在各領(lǐng)域的應(yīng)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(dǎo)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(xué)習(xí)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(xí)慣，所得結(jié)果更容易理解。

定性仿真的研究中，美國學(xué)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(xué)系統(tǒng)時發(fā)現(xiàn)，以常規(guī)的數(shù)學(xué)模型和仿真方法難以使學(xué)生很快明白電路的工作過程，而在實際教學(xué)中，老師并不是先給出數(shù)學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(biāo)志著該領(lǐng)域理論研究逐漸成熟并且向應(yīng)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鴥?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?fàn)顩r，然后說明了定性仿真在各領(lǐng)域的應(yīng)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(dǎo)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(xué)習(xí)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(xí)慣，所得結(jié)果更容易理解。

定性仿真的研究中，美國學(xué)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(xué)系統(tǒng)時發(fā)現(xiàn)，以常規(guī)的數(shù)學(xué)模型和仿真方法難以使學(xué)生很快明白電路的工作過程，而在實際教學(xué)中，老師并不是先給出數(shù)學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(biāo)志著該領(lǐng)域理論研究逐漸成熟并且向應(yīng)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(jì)，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(fù)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(fù)雜適應(yīng)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(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論。經(jīng)濟管理的復(fù)雜性科學(xué)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(fù)雜適應(yīng)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(fù)雜適應(yīng)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(fù)雜適應(yīng)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(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)有著明確的解釋，但是所有對經(jīng)濟管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)研究的學(xué)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(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)成為了一個具有各種學(xué)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(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)有了更大的難度，所以對于經(jīng)濟管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論與仿真的研究變得更加有意義。

一、什么是復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)