仿真是信息时代

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1、仿真是信息时代认识世界的第三种方法兼谈仿真学科清华大学肖田元2008一、仿真已经成为认识世界的第三种方法一、仿真已经成为认识世界的第三种方法1、背景2、认识论3、挑战——复杂系统4、第三种方法5、几点看法1、背景美国前国家科学基金会主任RitaColwell：“过去认为科学通常包含理论和实验两方面的努力；现在，科学还包含第3个方面的内容，即计算机仿真，并由计算机仿真将理论和实验两方面连接起来。”美国能源部科学办公室主任Dr.RaymondL.Orbach：“在21世纪的科学中，仿真和高端计算是理论

2、和实验科学的平等伙伴”。“仿真是一种与实验和理论对等的方法论”。FumikoYonezawa(DepartmentofPhysics,KeioUniversity)Computer-assistedphysics(Numericalsimulation)canbeconsideredthethirdapproachbesidesexperimentalandtheoreticalphysics.实验研究科学研究仿真理论研究1仿真研究理论研究实验研究科学研究21理论研究仿真研究实验研究科学研究31、被包

3、含2、支持但非独立3、独立、对等问题从科学的角度，认识论的内涵是什么？什么是理论及理论研究？什么是实验及实验研究？什么是仿真及仿真研究？在自然、社会、思维三大活动中，从什么意义上讲，仿真可以称为第三种认识世界方法？仿真对三大活动规律的认识进展已经取得哪些里程碑性的成果？仿真在未来自然、社会、思维三大活动中作用和地位？2、认识论认识论研究的对象是事实——客体性事实，即关于对象、客体的存在、性质、功能及其发展变化的状态认识论追求的目标是“正确”反映事物的本质属性和规律，获得客观真理，获得关于自然、社会和思

4、维的普遍知识。认识的中介是以各种形式的认识工具、手段为要素，包括运用和操作这些工具的程序和方法在内的系统，它是人的认识能力、认识水平发展程度的客观标志，它决定着不同时代人们认识活动的基本方式。理论及理论研究理论是从对事实的推测、演绎、抽象或综合而得出的(对某一个或某几个现象的性质、作用、原因或起源的)评价、看法、提法或程式。理论研究是抽象推理、思辩（Abstractreasoning;speculation.）而形成“一系列假设，已被接受的定理以及用于分析、预测或解释自然或专门现象行为的程序规则”（a

5、systemofassumptions,acceptedprinciples,andrulesofproceduredevisedtoanalyze,predict,orotherwiseexplainthenatureorbehaviorofaspecifiedsetofphenomena）（美国传统词典双解）。实验与实验研究实验是人们对认识的现实条件进行主动控制的认识活动。在实验中，内在性找到了表现其自身的最适合的现象和联系，让人们一看到这一现象和联系便会发现这种内在性。实验是在受控条件下为演示一

6、项真理、检验假设的正确性或确定以前未试用过的某物的效能而做的试验（Atestundercontrolledconditionsthatismadetodemonstrateaknowntruth,examinethevalidityofahypothesis,ordeterminetheefficacyofsomethingpreviouslyuntried），（美国传统词典双解）仿真与仿真研究牛津英语词典:用相似的模型、环境，和设备模仿某个环境或系统（经济的、机械的等等）的行为的技术，或者是为更方便

7、地获取信息，或者是为培训人。"Thetechniqueofimitatingthebehaviorofsomesituationorsystem(Economic,Mechanicaletc.)bymeansofananalogousmodel,situation,orapparatus,eithertogaininformationmoreconvenientlyortotrainpersonnel."一组广泛的方法，用于研究和分析实际的或理论的系统的行为和性能。Abroadcollectionof

8、methods，usedtostudyandanalyzethebehaviorandperformanceofactualortheoreticalsystems.仿真与仿真研究Computersimulation是一门学科，包括设计一个实际的或理论的物理系统的模型、在数字计算机上执行该模型，以及分析其执行输出。isthedisciplineofdesigningamodelofanactualortheoreticalphysicalsystem,e