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虚拟教学实验室仿真算法及实验规则研究

作　者: 徐隽
导　师: 翟正军
学　校: 西北工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 虚拟实验室 系统仿真 面向对象 仿真算法 实验规则
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 234次
引　用: 6次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


实验教学是许多学科特别是理工科教学中的重要环节之一,实验教学相对于理论教学更具有直观性、实践性和创新性。虚拟教学实验室的出现,很好地解决了传统实验受时间、地点、设备制约的现状,为用户提供了一个自主实验的平台。 仿真算法和实验规则是构建虚拟教学实验室系统要涉及到的关键问题,准确地仿真和规则判断是实验正常进行的基础,而算法和规则的可扩充性是满足用户进行自主创新实验的保障。 本文结合计算机组成原理实验,对虚拟教学实验室仿真算法和实验规则进行了相关研究,将面向对象的仿真方法、多线程仿真机制、知识表示与推理技术应用于算法和规则设计,为实现智能化的虚拟教学实验室系统提供了理论依据。 本文首先分析了虚拟实验室的特点和它应该具备的主要功能,以及实现虚拟实验室涉及到的关键技术。接着,对系统仿真技术、面向对象技术和模块化设计与可复用设计的思想进行了介绍。然后,以计算机组成原理实验为例,从整体出发,对虚拟实验室系统进行分析,从而得到虚拟教学实验室采用的技术路线和可行的设计方案。该方案使用面向对象的仿真技术对系统进行建模,应用三层Client/Server模式进行网络结构设计。接下来,针对分布式环境,采用了多线程并行仿真运行机制。在对实验过程分析的基础上,结合事件调度法对系统进行仿真。为了实现实验操作的正确性检查,采用产生式系统定义实验规则,使用正向推理策略进行规则匹配。最后,通过8255芯片输入/输出实验,给出了系统实现的初步原型。 使用本文提出的建模方法和设计方案构建的原型系统,能够满足虚拟教学实验的基本要求。通过实验表明,本文所研究的方法切实可行,具有一定的实用价值和应用前景。同时,本文对面向对象的仿真和人工智能技术在虚拟实验室中的应用做出了有益的尝试。

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 计算机仿真
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