1虛擬仿真概述

虛擬仿真(VR)即虛擬現(xiàn)實(shí)，是一種采用計(jì)算機(jī)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽、觸覺(jué)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(duì)象進(jìn)行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生如同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。盡管該環(huán)境并不真實(shí)存在，但它作為一個(gè)逼真的三維環(huán)境仿佛就在我們周圍。由于用戶對(duì)計(jì)算機(jī)環(huán)境的虛擬物體產(chǎn)生了類似于對(duì)現(xiàn)實(shí)物體的存在意識(shí)或幻覺(jué)，用戶在計(jì)算機(jī)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(jué)狀態(tài)。

2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2．1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

盡管國(guó)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(huì)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(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為特征的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)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(hù)理學(xué)教學(xué)中，作為實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合性應(yīng)用學(xué)科－護(hù)理學(xué)基礎(chǔ)，其護(hù)理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)約占該課程總學(xué)時(shí)的一半，也是培養(yǎng)護(hù)生臨床實(shí)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(hù)理實(shí)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(duì)護(hù)理實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行改革和創(chuàng)新。隨著虛擬仿真技術(shù)在一些實(shí)踐性要求高的專業(yè)中的大量應(yīng)用及研究，國(guó)內(nèi)某些醫(yī)學(xué)院校的護(hù)理學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也不同程度地開展了仿真技術(shù)在護(hù)理實(shí)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(hù)理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中，并被應(yīng)用在《內(nèi)科護(hù)理》教學(xué)中并收到良好的效果，還有以主要訓(xùn)練護(hù)生的單項(xiàng)護(hù)理操作技能為目的的專項(xiàng)護(hù)理技能訓(xùn)練，如手臂模型可以模擬人類真實(shí)的血管，穿刺過(guò)程中有落空感和模擬真實(shí)血液流出，高級(jí)電腦心肺復(fù)蘇模型可以進(jìn)行心肺復(fù)蘇的模擬訓(xùn)練，大小與真人相仿，在操作時(shí)可有語(yǔ)音提示和報(bào)警聲來(lái)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(shí)練(如鼻飼法、導(dǎo)尿術(shù)等)的護(hù)理實(shí)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(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段水平”為目的開展的“護(hù)理技術(shù)模擬教學(xué)系統(tǒng)”項(xiàng)目的研發(fā)卓有成效，該研發(fā)項(xiàng)目提出了包括13個(gè)模塊，每個(gè)模塊由教學(xué)演示、模擬操作、考核測(cè)評(píng)三大部分構(gòu)成的護(hù)理技術(shù)計(jì)算機(jī)虛擬仿真實(shí)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(hù)理實(shí)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(hù)理系進(jìn)行了護(hù)理學(xué)基礎(chǔ)虛擬實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)，是一次將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于基礎(chǔ)護(hù)理實(shí)踐教學(xué)的一種有效嘗試，可推廣應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各護(hù)理院校和各大醫(yī)院的實(shí)驗(yàn)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(hù)理實(shí)訓(xùn)室，為其他護(hù)理院校提供了可借鑒的急救實(shí)訓(xùn)基地模式和實(shí)訓(xùn)方法。同時(shí)，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(lái)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(shí)驗(yàn)室及傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足師生的需要，尋找一種行之有效的技術(shù)手段來(lái)緩解傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式所帶來(lái)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(hù)理實(shí)踐教學(xué)是解決以上問(wèn)題的關(guān)鍵，更是培養(yǎng)最優(yōu)秀的護(hù)理畢業(yè)生的必由之路。

2．2國(guó)外研究現(xiàn)狀

一、在理論教學(xué)方面的應(yīng)用

目前，在進(jìn)行電工電子相關(guān)課程的授課時(shí)，許多專業(yè)教師采用的是理實(shí)一體化教學(xué)的模式，在教學(xué)的過(guò)程中，往往需要將學(xué)生帶到實(shí)驗(yàn)室上課，或者預(yù)先將實(shí)驗(yàn)設(shè)備搬到普通課堂中，課前準(zhǔn)備的工作量很大。為了達(dá)到省時(shí)高效率，在進(jìn)行理論教學(xué)的過(guò)程中，如講到某個(gè)具體的電路時(shí)，可以用“proteus”這一仿真軟件進(jìn)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(huì)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(jí)放大電路、OTL功放電路等知識(shí)點(diǎn)時(shí)，通過(guò)仿真來(lái)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(shí)生活中的儀表相同，使用方法相似，模擬操作起來(lái)非常方便，而軟件中所提供的部分高級(jí)儀表，實(shí)際價(jià)格非常昂貴，現(xiàn)實(shí)生活中由于經(jīng)費(fèi)問(wèn)題，我們可能無(wú)力購(gòu)買，而軟件中給我們提供了這種高級(jí)儀表的使用方法，給我們的教學(xué)帶來(lái)了便捷。應(yīng)該說(shuō)，實(shí)驗(yàn)室里所能開設(shè)的電子電工相關(guān)電路的實(shí)驗(yàn)，我們都可以利用該仿真軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，該軟件相當(dāng)于一個(gè)可以移動(dòng)的功能強(qiáng)大的現(xiàn)代化的電工電子實(shí)驗(yàn)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(shí)點(diǎn)時(shí)，非常清晰，取得了良好的效果。

二、在實(shí)踐環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在電子的實(shí)踐中，采用實(shí)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(duì)知識(shí)的掌握更加牢固，同時(shí)極大程度上提高了學(xué)習(xí)效率。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.利用仿真技術(shù)減少了實(shí)物實(shí)驗(yàn)的故障率，使得實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)。當(dāng)學(xué)生裝配好電路板后，開始進(jìn)行調(diào)試時(shí)，一般要對(duì)實(shí)物電路板進(jìn)行短路檢測(cè)，確認(rèn)沒(méi)有短路故障后再進(jìn)行調(diào)試。而實(shí)訓(xùn)的具體檢測(cè)和調(diào)試都是帶電操作，帶有一定的風(fēng)險(xiǎn)性和不確定性。因此在開始操作的過(guò)程中，在學(xué)生開始調(diào)試之前，先通過(guò)仿真軟件演示整個(gè)調(diào)試過(guò)程，這樣學(xué)生不僅對(duì)調(diào)試過(guò)程有很清晰的認(rèn)識(shí)，而且可以避免實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的一些誤操作，減少了調(diào)試過(guò)程中產(chǎn)生的故障。仿真軟件演示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)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(jìn)行自檢。另一方面，如果要設(shè)計(jì)一塊電路板的時(shí)候，需要對(duì)電路的參數(shù)反復(fù)的調(diào)試，在實(shí)物電路板上實(shí)現(xiàn)起來(lái)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(jìn)行實(shí)物的設(shè)計(jì)，非常便捷。另外，仿真實(shí)驗(yàn)沒(méi)有任何干擾信號(hào)的存在，更加能夠真實(shí)的反映出實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，做到精準(zhǔn)、真實(shí)、完美。

2.利用仿真技術(shù)可以順利進(jìn)行故障的分析，并順利找到故障點(diǎn)。在電工電子的實(shí)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(shí)候安裝一塊電路板需要的時(shí)間可能并不長(zhǎng)，但往往查找故障點(diǎn)需要花費(fèi)大量的時(shí)間。另外如果在電路板上人為設(shè)定一個(gè)故障，比如元器件的接反或某處電路出現(xiàn)短路故障時(shí)，部分元器件可能會(huì)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(shí)候非常危險(xiǎn)。而我們?cè)谑谡n的時(shí)候，如果利用仿真軟件去講解電路時(shí)，可以隨意地將元件焊反或?qū)⒛扯坞娐范搪罚瑢W(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(wèn)題的能力。同時(shí)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(shuō)明了定性仿真在各領(lǐng)域的應(yīng)用情況，最后對(duì)定性仿真的發(fā)展方向進(jìn)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(guò)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(gè)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(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)字仿真，定性仿真有其獨(dú)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(jī)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(guó)學(xué)者起步較早。70年代后期，美國(guó)XEROX實(shí)驗(yàn)室的JohndeKleer和SeelyBrown在設(shè)計(jì)一個(gè)電路教學(xué)系統(tǒng)時(shí)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(guò)程，而在實(shí)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(jì)算機(jī)來(lái)模擬這一方法呢？同樣在許多的實(shí)際工作中，人們更多的是依靠這種對(duì)系統(tǒng)原理性的理解，而這種理解的基礎(chǔ)就是定性知識(shí)。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(shí)。

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(guó)麻省理工學(xué)院的KennethD.Forbus則對(duì)定性仿真理論作了全面的總結(jié)[2]；1986年美國(guó)德州大學(xué)的BenjaminKuipers在QualitativeSimulation”一文中提出了動(dòng)態(tài)仿真算法QSIM[3]，使定性仿真接近于實(shí)用。1984年人工智能雜志第一次出版了關(guān)于定性問(wèn)題的專集。此后定性問(wèn)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(gè)熱點(diǎn)，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(kuò)展。90年代以來(lái)，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?guó)際刊物上經(jīng)常可以看到定性仿真方面的研究成果。國(guó)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?fàn)顩r，然后說(shuō)明了定性仿真在各領(lǐng)域的應(yīng)用情況，最后對(duì)定性仿真的發(fā)展方向進(jìn)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(guò)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(gè)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(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)字仿真，定性仿真有其獨(dú)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(jī)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(guó)學(xué)者起步較早。70年代后期，美國(guó)XEROX實(shí)驗(yàn)室的JohndeKleer和SeelyBrown在設(shè)計(jì)一個(gè)電路教學(xué)系統(tǒng)時(shí)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(guò)程，而在實(shí)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(jì)算機(jī)來(lái)模擬這一方法呢？同樣在許多的實(shí)際工作中，人們更多的是依靠這種對(duì)系統(tǒng)原理性的理解，而這種理解的基礎(chǔ)就是定性知識(shí)。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(shí)。

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(guó)麻省理工學(xué)院的KennethD.Forbus則對(duì)定性仿真理論作了全面的總結(jié)[2]；1986年美國(guó)德州大學(xué)的BenjaminKuipers在QualitativeSimulation”一文中提出了動(dòng)態(tài)仿真算法QSIM[3]，使定性仿真接近于實(shí)用。1984年人工智能雜志第一次出版了關(guān)于定性問(wèn)題的專集。此后定性問(wèn)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(gè)熱點(diǎn)，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(kuò)展。90年代以來(lái)，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?guó)際刊物上經(jīng)?？梢钥吹蕉ㄐ苑抡娣矫娴难芯砍晒?。國(guó)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(jìn)入21世紀(jì)，中國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展突飛猛進(jìn)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)在社會(huì)上存在著一些企業(yè)對(duì)于經(jīng)濟(jì)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(jì)的有效發(fā)展，需要對(duì)經(jīng)濟(jì)的管理進(jìn)行更加深層次的研究分析，這就需要在經(jīng)濟(jì)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(jì)管理體系中，逐步形成了經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論。經(jīng)濟(jì)管理的復(fù)雜性科學(xué)系統(tǒng)在企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有一些問(wèn)題存在。本次論文，針對(duì)于經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，從仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，進(jìn)行了探討研究。

關(guān)鍵詞：

經(jīng)濟(jì)管理；復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論；仿真；探討與研究

隨著時(shí)代的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)也逐漸的發(fā)展起來(lái)。雖然，目前在各個(gè)研究的領(lǐng)域，尚還沒(méi)有對(duì)于經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)有著明確的解釋，但是所有對(duì)經(jīng)濟(jì)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(jì)理等。所以說(shuō)經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)成為了一個(gè)具有各種學(xué)科的與專業(yè)領(lǐng)域的融合性理論，這就對(duì)于研究經(jīng)濟(jì)管理復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)有了更大的難度，所以對(duì)于經(jīng)濟(jì)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)