模擬思維方法

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模擬思維方法(Method Of Simulating Thinking)

目錄

什麼是模擬思維方法[1]

  模擬思維方法又稱模型思維方法,是指建立同對象客體(原型)相似的模型來模擬原型,藉以揭示對象客體的本質與規律的思維方法

模擬思維方法的步驟[1]

  應用模擬思維方法,一般有以下幾個主要的思考階段和方法步驟:

  • 研究原型進行抽象,在對研究對象(原型)研究分析的基礎上,對於模型的設計進行理論抽象;
  • 仿照原型建立模型,根據理論設計和抽象,建立適當的物質模型;
  • 創建條件模擬實驗,將模型置於與原型相似的條件下進行實驗考察;
  • 類推原型找出異同,將模擬實驗的結果類推到原型上去,以探索研究對象的內在本質,併進一步找出模型與原型之間相似和相異點。

模擬思維方法的分類[1]

  模擬思維方法根據所用的模型與原型相似的不同情況和特點,可以分為物理模擬方法和數學模擬方法兩大類型,前者以模型和原型之間的物理相似為基礎,後者以模型和原型之間的數學相似為基礎。其中物理相似既包括無機界的物理相似和化學相似,也包括有機界的生理相似和病理相似。模擬思維方法廣泛應用於各種科學研究、工程設計與施工、人體生理與病理研究、各類生產企業建設、自動控制系統工程、能源系統工程、環境系統工程、海洋和空間科學技術的研究與設計等眾多的領域,具有極大的實用價值和科學意義。

模擬思維方法的實例分析[1]

  例如,美國科學家米勒研究地球生命的起源問題,應用的便是模擬思維方法。根據生命起源的化學演化最早發生在原始地球大氣中的奧巴林—尤里假說,1953年米勒用甲烷、氨、氫、水蒸氣等,按一定比例合成混合氣體來模擬原始地球的大氣,又用電弧施行火花放電來模擬原始地球的雷電。經過一個星期的模擬實驗後,檢查發現生成物中共得到了五種構成蛋白質的重要氨基酸。米勒創造性地將模擬實驗方法引入地球生命起源這個重大難題的研究之中,並取得了劃時代的突破,就因為他很好地應用了模擬思維方法的緣故。其實,在近代科學技術史上,從模擬思維方法受到啟發,然後巧妙地設計模擬實驗,從而取得重大科技成就的也不乏其人。諸如1829年法國科學家柯西用模型梁和板做的振動模擬實驗,1869年弗魯德為造海船而做的模擬實驗,20世紀韌美國萊特兄弟研製飛機時,首創了先造小飛機(模型)進行“風洞”(模擬高空大氣的高速鼓風實驗室)實驗,等等。

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參考文獻

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 李慶臻主編.科學技術方法大辭典[M].ISBN:7-03-006755-X/N3-61.科學出版社,1999
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