哲学在计算机系统仿真技术中的应用.doc

摘 要 计算机系统仿真技术是一门新型信息工程技术。它不仅将加速科学技术、工程设计的发展速度，而且促进作为认识主体的人的认识能力的发展，提供一种新型的认识工具。本文分三部分讨论了我对计算机系统仿真技术的哲学思考：对哲学视域中的计算机系统仿真技术的文化学追问、计算机系统仿真技术对认识论的深入发展、计算机系统仿真技术对现有思维方式变革的影响意义。 哲学在计算机系统仿真技术中的应用 1、计算机仿真技术简介 计算机系统仿真技术是20 世纪50 年代以来兴起的一门新型信息工程技术。“仿真” 一词译自英语单词“Simulation” , 有时也译作“模拟”, 是“模仿真实世界” 的意思。计算机系统仿真技术不仅将加速科学技术、工程设计的发展速度, 而且促进作为认识主体的人的认识能力的发展, 提供一种新型的认识工具。  HYPERLINK /view/3314.htm \t _blank 计算机仿真是应用电子计算机对系统的结构、功能和行为以及参与系统控制的人的思维过程和行为进行动态性比较逼真的模仿。它是一种描述性技术，是一种 HYPERLINK /view/180744.htm \t _blank 定量分析方法。通过建立某一过程和某一系统的模式，来描述该过程或该系统，然后用一系列有目的、有条件的计算机仿真实验来刻画系统的特征，从而得出数量指标，为决策者提供有关这一过程或系统得定量分析结果，作为决策的理论依据。 用计算机科学和技术的成果建立被仿真的系统的模型，并在某些实验条件下对模型进行动态实验的一门综合性技术。它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点，已成为分析、设计、运行、评价、培训系统（尤其是复杂系统）的重要工具。 　　 传统的仿真方法是一个迭代过程，即针对实际系统某一层次的特性（过程），抽象出一个模型，然后假设态势（输入），进行试验，由试验者判读输出结果和验证模型，根据判断的情况来修改模型和有关的参数。如此迭代地进行，直到认为这个模型已满足试验者对客观系统的某一层次的仿真目的为止。 　　模型对系统某一层次特性的抽象描???包括：系统的组成；各组成部分之间的静态、动态、逻辑关系 ；在某些输入条件下系统的输出响应等。根据系统模型状态变量变化的特征 ，又可把系统模型分为：连续系统模型——状态变量是连续变化的 ；离散（事件）系统模型——状态变化在离散时间点（一般是不确定的）上发生变化；混合型——上述两种的混合。 2、关于计算机仿真技术的哲学观点 2.1 哲学视域中的计算机系统仿真技术 “仿真” 方法即模型研究方法, 是人类最古老的工程方法之一。这种基于相似原理的模型研究方法, 经历了从直观的物理模型到抽象的形式化模型( 数学模型) 的发展, 20 世纪计算机的出现以及人类对于“系统” 的认识, 则赋予仿真即模型研究以新的内容与方法, 出现了现代计算机仿真技术, 即系统仿真技术的产生。计算机系统仿真是“在计算机上建立系统模型, 运转和实验这个模型以研究一个现存的或虚拟的系统”。该技术的第一个特点是视研究对象为一个系统, 另一个特点是以计算机作为系统模型的载体。因此计算机系统仿真的方法论是与系统学和计算机科学紧密相联的。系统论的先驱者贝塔朗菲认为, “不同领域中表现出结构上的相似性或同构性”可以看作一般系统论形成的重要依据, 系统仿真方法的基本原理正是基于客观世界中系统之间的相似性或同构性, 于这一系统属性去建立系统模型并通过研究模型去研究系统。模型也是一个系统, 它与原形系统之间具有相似性或同构性。计算机的出现对于现代科学工程方法的发展是一次革命, 计算机的应用使得人的智能超出了人自身的自然限制。对仿真而言, 计算机的应用使得模型研究的复杂性和灵活性都获得了质的飞跃。计算机系统仿真专家柯恩在他的《连续系统动态仿真》一书中曾写到: “计算机是活的数学模型”。这的确是一个恰如其分的评价而非艺术上的夸张。从技术上讲, 计算机系统仿真是通过对系统模型实验, 去研究一个存在或设计中的系统。约翰卡斯蒂指出,“计算机仿真涉及三个世界: 真实世界、数学世界和计算世界三个世界。” 这显然是一种客观化的视角, 其基础是基于科学理论的观测、建模和再现。其中, “真实世界对象由时间、位置等直接可观察量, 或者由它们导出的能量之类的量所组成, 如行星的可观测位置或蛋白质的可观测结构。在数学世界中, 人们用符号表示真实世界的可观察属性, 而符号通常被假定为时空中的连续性, 并被赋予某一数集( 如整数、实数、复数) 的数字值。第三个世界就是生成虚拟现实的计算世界:它的一只脚在物理器件和光影流转的真实世界, 另一只脚则在抽象的数学世界之中。虽然技术上的这三个特征为我们从哲学上把握计算机仿真提供了基础, 但是这些基