Bài 1. Mô phỏng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực

1. Mô phỏng và phần mềm mô phỏng

• Kỹ thuật mô phỏng là việc tái tạo, biểu diễn hoặc dựng lại hoạt động của hệ thống trong thời gian thực hoặc thời gian ảo.

• Mục tiêu: hiểu rõ hơn về một hiện tượng, hỗ trợ huấn luyện, thử nghiệm, giáo dục...

• Phân loại mô phỏng:

  • Dựa trên mô hình toán học, mô phỏng logic hoặc vật lý

  • Mô phỏng tương tác trực quan, ví dụ: điều khiển, trải nghiệm thực tế ảo

• Mô phỏng chính xác phải phản ánh đúng thực tế, có dữ liệu đầu vào phù hợp, thuật toán xử lý đáng tin cậy và xác nhận kết quả đầu ra.

• Ngày nay, nhiều công nghệ mới như VR – Thực tế ảo, AR – Thực tế tăng cường đang làm mô phỏng trở nên sống động, trực quan hơn.

2. Phần mềm mô phỏng trong một số lĩnh vực

a) Giáo dục và đào tạo

• Dùng để mô phỏng thí nghiệm không thể hoặc khó thực hiện ngoài thực tế.

• Ví dụ:

  • Trang web PhET cung cấp mô phỏng trong các môn Khoa học Tự nhiên.

  • Labster hỗ trợ mô phỏng môi trường sinh học, vật lý, y học bằng công nghệ 3D.

b) Y tế

• Hỗ trợ bác sĩ luyện tập kỹ năng, phân tích hoạt động cơ thể người, mô phỏng giải phẫu...

• Ví dụ:

  • SimSurgery mô phỏng ca phẫu thuật

  • ANSYS Medical Simulation mô phỏng hệ tuần hoàn hoặc cấy ghép y sinh

c) Giao thông vận tải

• Mô phỏng lái xe, điều khiển phương tiện, huấn luyện phi công, tàu biển...

• Ví dụ:

  • Phần mềm huấn luyện mô phỏng buồng lái, hệ thống xử lý tình huống giao thông

  • Hỗ trợ thi sát hạch và nâng cao kỹ năng lái xe, lái máy bay

d) Sản xuất công nghiệp

• Mô phỏng quy trình sản xuất, robot, điều khiển dây chuyền, kiểm tra thiết kế...

• Ví dụ:

  • SolidWorks, AutoCAD hỗ trợ mô phỏng lắp ráp linh kiện, phân tích lực cắt, mài...

  • Mô phỏng hàn bằng robot, điều chỉnh dây chuyền tự động, nâng cao năng suất

e) Giải trí và điện ảnh

• Dùng để tạo kỹ xảo, nhân vật ảo, môi trường ảo trong phim, game, truyền hình…

• Ví dụ:

  • Phim Jurassic Park (1993) tái tạo khủng long bằng mô phỏng

  • Avatar sử dụng công nghệ mô phỏng chuyển động và tạo hình nhân vật