模擬計算的特點是什麼?

General 更新 2023年10月15日

模擬計算的特點是什麼？

快速的運算能力

電子計算機的工作基於電子脈衝電路原理，由電子線路構成其各個功能部件，其中電場的傳播扮演主要角色。我們知道電磁場傳播的速度是很快的，現在高性能計算機每秒能進行幾百億次以上的加法運算。如果一個人在一秒鐘內能作一次運算，那麼一般的電子計算機一小時的工作量，一個人得做100多年。很多場合下，運算速度起決定作用。例如，計算機控制導航，要求“運算速度比飛機飛的還快”；氣象預報要分析大量資料，如用手工計算需要十天半月，失去了預報的意義。而用計算機，幾分鐘就能算出一個地區內數天的氣象預報。

足夠高的計算精度

電子計算機的計算精度在理論上不受限制，一般的計算機均能達到15位有效數字，通過一定的技術手段，可以實現任何精度要求。歷史上有個著名數學家挈依列，曾經為計算圓周率π，整整花了15年時間，才算到第707位。現在將這件事交給計算機做，幾個小時內就可計算到10萬位。

超強的記憶能力

計算機中有許多存儲單元，用以記憶信息。內部記憶能力，是電子計算機和其他計算工具的一個重要區別。由於具有內部記憶信息的能力，在運算過程中就可以不必每次都從外部去取數據，而只需事先將數據輸入到內部的存儲單元中，運算時即可直接從存儲單元中獲得數據，從而大大提高了運算速度。計算機存儲器的容量可以做得很大，而且它記憶力特別強。

數值模擬的方法有哪些，各自有什麼優缺點，謝謝！

對有條件進行實驗的材料，儘量採用實驗方法，輔以數值模擬檢驗。而在工

程應用中，很多情況下無法進行實驗，如採礦問題等，數值模擬內部程序有相應的計算方法，能模擬較複雜過程。

直觀性與求解速度：實驗直觀性強，數值模擬直觀性不如實驗方法好，較抽象，但可以

快速得到結果。實驗操作複雜。

成本：實驗成本高，數值模擬成本低廉，只需在計算機上進行模擬和數據處理。

施加載荷：數值模擬可以任意施加各種方向的載荷，可以施加實驗方法達不到的條件。

因此數值模擬方法在監測、設備開發、優化、效果預測方面體現了重要價值。

數據採集：實驗只能採集到特定點的的應力應變等數據，不能得到整個材料各點的應力

應變值，而數值模擬方法可以對各個區域、各個測點進行應力分析和位移分析，對實驗進行補充。

數據處理：應將實驗方法和數值模擬方法結合起來使用，分別對結果進行分析後，充分

考慮兩種方法各自的優缺點，互相比較印證，結合理論分析，有針對性地進行數據和結果的修正，才能得到一個比較全面、客觀的結論。

結果可靠性：數值模擬方法在模擬分析過程中，往往要對邊界條件和材料屬性進行簡化，

或多或少對分析結果產生影響，而且結構離散化的形式不同，得到的結果和精度也不同，隨機性比較大，可信度降低。而在實驗中不可避免的客觀、主觀因素也會產生誤差，但是比數值模擬的誤差少得多，可靠性更高。

兩種方法互相檢驗：合理的數值模擬方法對實驗研究和理論分析具有指導作用，可以彌

補實驗工作的不足。實驗與數值模擬結果比較，用來判斷數值模擬方法的可行性。

計算機的三大特點是什麼？

計算機具有以下特點：

快速的運算能力

足夠高的計算精度

超強的記憶能力

複雜的邏輯判斷能力

人是有思維能力的。思維能力本質上是一種邏輯判斷能力，也可以說是因果關係分析能力。藉助於邏輯運算，可以讓計算機做出邏輯判斷，分析命題是否成立，並可根據命題成立與否做出相應的對策。例如，數學中有個“四色問題”，說是不論多麼複雜的地圖，使相鄰區域顏色不同，最多隻需四種顏色就夠了。100多年來不少數學家一直想去證明它或者推翻它，卻一直沒有結果，成了數學中著名的難題。1976年兩位美國數學家終於使用計算機進行了非常複雜的邏輯推理驗證了這個著名的猜想。

按程序自動工作的能力

一般的機器是由人控制的，人給機器一個指令，機器就完，成一個操作。計算機的操作也是受人控制的，但由於計算機具有內部存儲能力，可以將指令事先輸入到計算機存儲起來，在計算機開始工作以後，從存儲單元中依次去取指令，用來控制計算機的操作，從而使人們可以不必干預計算機的工作，實現操作的自動化。這種工作方式稱為程序控制方式。

電子計算機一般分為處理模擬信號的模擬計算機和處理數字信號的數字計算機兩大類，目前使用的大都為數字計算機。模擬式電子計算機內部表示和處理數據所使用的電信號，是模擬自然界的實際信號。如它可以用電信號模擬隨時間連續變化的溫度、溼度等。這種模擬自然界實際信號的電信號稱為“模擬電信號”，其主要特點是“隨時間連續變化”。數字式電子計算機內部處理的是一種稱為符號信號或數字信號的電信號，這種信號的主要特點是“離散”，即在相鄰的兩個符號之間不可能有第三個符號。我們通常所說的計算機指的是數字式電子計算機。

電子計算機從規模上可分為巨型、大型、中型、小型、微型和單片型。計算機中的“巨型”，並非從外觀、體積上衡量，主要是從性能方面定義的。20世紀70年代初期，國際上常以運算速度在每秒1 000萬次以上，存儲容量在1 000萬位以上，價格在1 000萬美元以上的所謂“三個1 000萬以上”來衡量一臺計算機是否為“巨型”。到了80年代中期，巨型機的標準是運算速度為每秒l億次以上，字長達64位，主存儲器的容量達4～16 MB。這一標準還在逐年增長，目前，運算速度為每秒100億～100000億次。按80年代中期的標準，大型機運算速度為......

什麼是模擬計算機，與數字計算機的區別

電子計算機分為模擬式電子計算機和數字式電子計算機。模擬式電子計算機問世較早，內部所使用的電信號模擬自然界的實際信號，因而稱為模擬電信號。模擬電子計算機處理問題的精度差；所有的處理過程均需模擬電路來實現，電路結構複雜，抗外界干擾能力極差。數字式電子計算機是當今世界電子計算機行業中的主流，其內部處理的是一種稱為符號信號或數字信號的電信號。它的主要特點是“離散”，在相鄰的兩個符號之間不可能有第三種符號存在。由於這種處理信號的差異，使得它的組成結構和性能優於模擬式電子計算機。

電子計算機有巨型，大型，中型，小型，微型和單片型等，電腦常常指最後兩種。微型計算機也稱微機或微電腦。巨型機主要是從性能方面去定義的。20世紀70年代，國際上以運算速度在每秒1000萬次以上，存儲容量在1000萬位以上，價格在1000萬美元以上的計算機為巨型機；也有人把運算速度超過每秒執行1000萬條指令，主存儲器容量達幾兆字節的電子計算機作為巨型計算機。到了80年代，巨型機的標準則為運算速度每秒1億次以上，字長達64位，主存儲器的容量達4—16兆字節的數字式電子計算機。中國的銀河計算機就屬巨型機。

80年代大型機的標準是運算速度每秒100萬次到1000萬次，字長為32—64位，主存儲器的容量為0.5—8兆字節的計算機。大型機多為通用型機，主要用於計算機通信網。中型機的標準是計算速度每秒10萬至100萬次，字長32位，主存儲器容量為1兆以下的計算機。主要用於中小型局部計算機通信網中的管理。小型機和微型機沒有嚴格的界限，常見的PC系列機有PC，PC/XT，PC286，VAX等機型。單片機結構有很大差別。上述各種計算機的主要功能部件是以分離的形式通過導線連接在一起的，以構成完整的計算機系統，而單片計算機則將所有的功能部件集成在一起，形成僅僅為一片集成電路的計算機。

有限元模擬的優缺點?

優點：可以用有限的、相互關聯的單元模擬無限的複雜體，無論多麼複雜的幾何體都能用相應的單元簡化，從而建模分析計算出結果。使複雜的、感覺無處下手的工程問題簡單化，這是最大的優點。

缺點：精確度浮動性比較大。基於建模的水平和邊界條件、載荷工況的模擬是否真實等等。

負荷特性的模擬方法

在電力系統的分析計算中，模擬負荷特性的方法一般有以下4種。①用恆定阻抗（或恆定功率、恆定電流）模擬負荷。這是最粗略的模擬方法，因而只適合某些近似計算。但因為這種方法比較簡單，所以應用較為廣泛。②用負荷的靜態特性模擬負荷。這種方法比用恆定阻抗（或恆定功率、恆定電流）模擬負荷要精確一些。它實質上是恆定阻抗、恆定電流、恆定功率3 種簡單形態按一定比例的組合。一般在動態穩定和潮流計算中可以採用這種模擬方法。③考慮感應電動機機械暫態過程的典型綜合負荷動態特性的負荷模型。因為感應電動機（見異步電動機）是電力系統負荷的主要成分，因此在暫態穩定計算中，往往採用這種負荷模型考慮感應電動機在暫態過程中其滑差變化對穩態等值電路阻抗值的影響。④考慮感應電動機機電暫態過程的典型綜合負荷動態特性的負荷模型。這是比較精確的負荷模型。它既考慮感應電動機的機械暫態過程，又考慮電動機的電磁暫態過程。

計算器有哪些三個優點?

計算機具有以下特點：

快速的運算能力

足夠高的計算精度

超強的記憶能力

複雜的邏輯判斷能力

按程序自動工作的能力

計算機的應用領域已滲透到社會的各行各業，正在改變著傳統的工作、學習和生活方式，推動著社會的發展。計算機的主要應用領域如下：

1.科學計算(或數值計算)

科學計算是指利用計算機來完成科學研究和工程技術中提出的數學問題的計算。在現代科學技術工作中，科學計算問題是大量的和複雜的。利用計算機的高速計算、大存儲容量和連續運算的能力，可以實現人工無法解決的各種科學計算問題。

例如，建築設計中為了確定構件尺寸，通過彈性力學導出一系列複雜方程，長期以來由於計算方法跟不上而一直無法求解。而計算機不但能求解這類......

計算機的主要特點是什麼

快速的運算能力

足夠高的計算精度

超強的記憶能力

複雜的邏輯判斷能力

按程序自動工作的能力

計算機的應用領域已滲透到社會的各行各業，正在改變著傳統的工作、學習和生活方式，推動著社會的發展。計算機的主要應用領域如下：

1.科學計算(或數值計算)

例如，建築設計中為了確定構件尺寸，通過彈性力學導出一系列複雜方程，長期以來由於計算方法跟不上而一直無法求解。而計算機不但能求解這類方程，並且引起彈性理論上的一次突破，出現了有限......

我是學物理的，博士期間用很多軟件進行數值和模擬計算，應選擇什麼樣的筆記本電腦？ 5分

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計算機的特點有那些

計算機的特點

1．自動地運行程序

計算機能在程序控制下自動連續地高速運算。由於採用存儲程序控制的方式，因此一旦輸入編制好的程序，啟動計算機後，就能自動地執行下去直至完成任務。這是計算機最突出的特點。

2．運算速度快

計算機能以極快的速度進行計算。現在普通的微型計算機每秒可執行幾十萬條指令，而巨型機則達到每秒幾十億次甚至幾百億次。隨著計算機技術的發展，計算機的運算速度還在提高。例如天氣預報，由於需要分析大量的氣象資料數據，單靠手工完成計算是不可能的，而用巨型計算機只需十幾分鍾就可以完成。

3．運算精度高

電子計算機具有以往計算機無法比擬的計算精度，目前已達到小數點後上億位的精度。

4．具有記憶和邏輯判斷能力

人是有思維能力的。而思維能力本質上是一種邏輯判斷能力。計算機藉助於邏輯運算，可以進行邏輯判斷，並根據判斷結果自動地確定下一步該做什麼。計算機的存儲系統由內存和外存組成，具有存儲和“記憶”大量信息的能力，現代計算機的內存容量已達到上百兆甚至幾千兆，而外存也有驚人的容量。如今的計算機不僅具有運算能力，還具有邏輯判斷能力，可以使用其進行諸如資料分類、情報檢索等具有邏輯加工性質的工作。

5．可靠性高

隨著微電子技術和計算機技術的發展，現代電子計算機連續無故障運行時間可達到幾十萬小時以上，具有極高的可靠性。例如，安裝在宇宙飛船上的計算機可以連續幾年時間可靠地運行。計算機應用在管理中也具有很高的可靠性，而人卻很容易因疲勞而出錯。另外，計算機對於不同的問題，只是執行的程序不同，因而具有很強的穩定性和通用性。用同一臺計算機能解決各種問題，應用於不同的領域。

微型計算機除了具有上述特點外，還具有體積小、重量輕、耗電少、維護方便、可靠性高、易操作、功能強、使用靈活、價格便宜等特點。計算機還能代替人做許多複雜繁重的工作。

1.1.3 計算機的應用

進入20世紀90年代以來，計算機技術作為科技的先導技術之一得到了飛躍發展，超級並行計算機技術、高速網絡技術、多媒體技術、人工智能技術等相互滲透，改變了人們使用計算機的方式，從而使計算機幾乎滲透到人類生產和生活的各個領域，對工業和農業都有極其重要的影響。計算機的應用範圍歸納起來主要有以下6個方面。

1．科學計算

亦稱數值計算，是指用計算機完成科學研究和工程技術中所提出的數學問題。計算機作為一種計算工具，科學計算是它最早的應用領域，也是計算機最重要的應用之一。在科學技術和工程設計中存在著大量的各類數字計算，如求解幾百乃至上千階的線性方程組、大型矩陣運算等。這些問題廣泛出現在導彈實驗、衛星發射、災情預測等領域，其特點是數據量大、計算工作複雜。在數學、物理、化學、天文等眾多學科的科學研究中，經常遇到許多數學問題，這些問題用傳統的計算工具是難以完成的，有時人工計算需要幾個月、幾年，而且不能保證計算準確，使用計算機則只需要幾天、幾小時甚至幾分鐘就可以精確地解決。所以，計算機是發展現代尖端科學技術必不可少的重要工具。

2．數據處理

數據處理又稱信息處理，它是指信息的收集、分類、整理、加工、存儲等一系列活動的總稱。所謂信息是指可被人類感受的聲音、圖像、文字、符號、語言等。數據處理還可以在計算機上加工那些非科技工程方面的計算，管理和操縱任何形式的數據資料。其特點是要處理的原始數據量大，而運算比較簡單，有大量的邏輯與判斷運算。