0.2 计算机仿真技术的发展概况

1.硬件发展

计算机仿真技术的发展，就硬件而言，大致经历了以下几个阶段。

20世纪40年代出现了模拟计算机，这时的计算机大都是用来设计飞机的专用计算机。20世纪50年代初，出现了通用的模拟计算机。20世纪50年代末，数字计算机有了很大发展，加上这一时期在微分方程数值解的理论方面又有很大的发展，所以在几种高级语言（如FOR-TRAN，ALGOL等）出现以后，在20世纪50年代末期，数字计算机便在非实时仿真方面开始得到广泛的应用。1958年为满足高速动态系统仿真的要求，出现了第1台专用的模拟/数字混合计算机，用来解决导弹轨迹的计算问题。20世纪60年代初期，出现了混合计算机商品。

近年以来，由于计算机技术的飞速发展，数字计算机已有可能解决高速动态系统的实时仿真问题，所以模拟/数字混合计算机将被数字计算机所取代。

2.软件发展

在计算机硬件飞速发展的同时，仿真软件也有很大的发展。近几十年来，仿真软件充分吸收了仿真方法学、计算机、网络、图形/图像、多媒体、软件工程、系统工程、自动控制、人工智能等技术成果，从而得到了很大发展。仿真软件也从初期的机器代码，历经较高级的编程语言、面向问题描述的仿真语言，发展到模块化概念，并进而发展到面向对象编程、图形化模块编程等。人机环境也由初期的图形支持，到动画、交互式仿真，进一步发展到矢量的图形支持，并向虚拟现实发展。仿真软件的发展基本经历了以下5个阶段。

（1）通用程序设计语言

1960年左右的FORTRAN，以及具有适应并行处理功能的Ada，C++等语言。

（2）初级仿真语言阶段

1960—1970年面向框图的MIDAS；面向大型连续系统的仿真规范的CSSL（Continuous System Simulation Language）；CSMP（Continuous System Modeling Program）；基于差分方程模型的DYNAMO（Dynamic Models）；基于离散事件的SIMLIB和CSL（Control and Simulation Lan-guage）；还有以过程为基础的通用仿真系统GPSS（General purpose Simulation System）等。

（3）高级仿真语言阶段

1970—1980年商用的连续系统仿真语言SSLIV，DAREP，ACSL，以及离散事件系统仿真语言GPSSIV，SIMCRIPⅢ和SLAM等。

（4）一体化建模与仿真环境软件

如美国Pritsket于1989年推出的TESS，它是具有数据库，而且能将数据存储与检索，脚本仿真/数据采集，数据分析报告和图形生成，脚本动画，网络模型输入，运行控制，数据管理八个部分组成一体化仿真软件环境。

（5）智能化仿真软件环境

它于20世纪80年代后期问世，由一体化仿真软件环境、专家系统、智能接口等组成，并具有知识库、模型库、方法库、实验程序库和数据库，该软件充分利用了FORTRAN，C，Ada，LISP等语言的优良特性。

到目前为止，已形成了许多各具特色的仿真语言。其中美国MathWorks软件公司的动态仿真集成软件Simulink与该公司著名的MATLAB软件集成在一起，成为当今最具影响力的控制系统应用软件。