چند وقت پیش میان میلیون ها کلیپ اینترنت پرسه می زدم که به نمایشگاهی از دستاوردهای فنی در ژاپن رسیدم، دیدن خانمی که در حال شرح محصولات غرفه است چیز عجیبی نبود، اما شنیدن توضیحات درباره نوع کارکرد بدن و نوع عکس العمل خود آن خانم از زبان خودش و در میان جمع چیز معمولی نبود، وقتی بیشتر دقت کردم متوجه شدم آن خانم در حال تشریح مراحل طراحی ساخت بدن خود است، تازه فهمیدم آن خانم یک روبات است. مرزهای محدودیت های دیروز و امروز به سایه تبدیل شده اند و اگر بخواهیم دنیای فناوری اطلاعات را به بخش های محتوایی تقسیم کنیم قسمت بزرگی از نرم افزارها را باید داخل یک دایره بزرگ قرار داده و روی آن بنویسیم: شبیه سازی1. چرا که آنها سعی دارند دنیای واقعی و افعال فیزیکی که شامل کارهای روزمره ما می شود را در فضای دیجیتال بازسازی کنند. در تعریف، ساختن نمونه ای از چیزی که دارای مشخصه های اصلی همان شیء باشد را شبیه سازی گویند. در دنیای رایانه نیز همه چیز شبیه سازی می شود، از ساختمان و ساختمان سازی گرفته تا پزشکی و جراحی و تصادفات. دامنه این علم به این چیزها ختم نمی شود و یک سر آن مستقیم به خیالات و آرزوها وصل است و یا بهتر بگوییم به رویاهای آدمی. با شبیه سازی می توان از پشت رایانه روی ماه بلکه روی تمام سیاره ها فرود آمد، هر نوع ماشینی را سوار شد و به بیشتر نقاط دلخواه سفر کرد. حتی می توان عمق تاریخ را با آن کندوکاو کرد. شاید بزرگترین تاثیر فناوری رایانه بر زندگی بشر همین شبیه سازی محیط های فیزیکی باشد چراکه با این فناوری کارهای ناممکن ممکن شده و راه های بسیاری برای طراحان، ساخته و پرداخته گردیده است. با نگاهی به گوشه هایی از این علم، به توضیح مختصری درباره کاربرد نرم افزارها و دنیای دیجیتال خواهیم پرداخت. شبیه سازی نه یک محصول بلکه یک فرآیند برای تولید محصول است که امکان تبدیل نمونه های واقعی و یا خیالی به نمونه های رایانه ای را فراهم می کند. به طور خلاصه می توان گفت راه رسیدن به یک مدل رایانه ای از مدل سازی مفهومی2 می گذرد که این کار در تخصص تحلیل گران نرم افزار3 و برنامه نویسان است. در شبیه سازی می توان موقعیت های واقعی را دید و موقعیت های احتمالی را نیز پیش بینی کرد. البته نمونه هایی وجود دارد که کاملا مجازی نیست و تا حدودی زوایای فیزیکی دارد اما تمام انواعی که به کار برده می شود می تواند 100درصد مجازی باشد. برای وارد شدن به دنیای مجازی سازی ابتدا بهتر است دو مفهوم را در نظر داشته باشید: 1– مجازی سازی4 |عبارت است از تبدیل یک واقعیت فیزیکی و یا منطقی به نرم افزار و یا یک محیط سه بعدی. 2– شبیه سازی عبارت است از ایجاد یک نمونه مشابه از چیزی که هم می تواند واقعی باشد و هم خیالی. ( در مجازی سازی هدف ایجاد یک نمونه دیجیتال از یک موجودیت است، اما در شبیه سازی هدف ایجاد یک نمونه ساده تر به کمک محیط و ابزار دیجیتال است که ممکن است تماما هم دیجیتال شود.)
دسته بندی و کاربردهای شبیه سازی شبیه سازی شیء گرا5، به گونه ای شبیه سازی اطلاق می شود که در آن اشیای مدل شده به جای شیء واقعی جایگزین می شوند. این روش برای مدل سازی و معمولا قبل از دیجیتالی شدن استفاده می شود. اجسام فیزیکی اغلب به این خاطر استفاده می شوند که کوچک تر و ارزان تر از نمونه حقیقی هستند. مانند استفاده از یک مکعب برای مدل کردن یک ساختمان. نمونه دیگر این شبیه سازی نمونه تعاملی است که در آن یک موجودیت متحرک مانند انسان یا یک سیال مانند خودرو وجود دارد و در آن اشیا بر طبق موقعیت شیء اصلی تغییر می کنند.
شبیه سازی و آموزش نیازی نیست تمام پرسنل را برای یک دوره آموزش اداری یا خلبانی و یا حتی فضانوردی به مکان واقعی منتقل کنید. شبیه سازی آموزشی اغلب برای کم کردن هزینه این کار استفاده می شود و بیشترین کاربرد را در آموزش پرسنل اجرایی و یا نظامی دارد. این نوع شبیه سازی علاوه بر کم کردن هزینه های مادی یک آموزش از خطرات احتمالی آن نیز مبراست و می توان آن را در موقعیت های بسیار خطرناک و یا پرهزینه به کاربرد. این کار به نوآموزان اجازه می دهد از امکانات یک تجربه عملی برخوردار شوند. برای تمام مسوولان آموزش دوره های عملی این واقعیت مسجل است که خطاکردن، لازمه یک آموزش است ولی تا قبل از تولید امکانات شبیه سازی آموزش، این دوره ها بسیار با احتیاط برگزار می شد و تلفات و صدمات آن راه را برای ادامه کار ناهموار می کرد. این اتفاق در آموزش های نظامی بسیار رخ می داد و از طرفی هزینه این آموزش ها بسیار گران تمام می شد. نمونه اصلی این شبیه سازی، شبیه سازی ایفای نقش6 و یا تعاملی است که در آن فرد با تجهیزات شبیه سازی شده و یا با تجهیزات فیزیکی در یک محیط شبیه سازی شده کار می کند. نمونه بارز آن اتاق شبیه ساز پرواز برای خلبانان است که در آن به جای شیشه هواپیما یک مانیتور قرار دارد و تمام ادوات نیز به رایانه مرکزی متصل هستند و دقیقا همان محیط واقعی را برای خلبان شبیه سازی می کنند.
شبیه سازی های درمانی هیچ کس تمایل ندارد هنگام بیماری توسط یک تازه کار که هیچ چیزی از بیمار و بیمارستان نمی داند تحت درمان قرارگیرد. شبیه ساز درمانی7 و بیمارستانی به دانشجویان و پزشکان جوان کمک می کند تا موقعیت های بیمارستانی را در یک موقعیت مجازی بشناسند. شبیه سازهای درمانی به طورگسترده در حال توسعه و کاربرد هستند تا روش های درمان، تشخیص و همچنین اصول پزشکی و تصمیم گیری به پرسنل بهداشتی، آموزش داده شود. دامنه شبیه سازهای درمانی، بیشتر آموزش ها را در برمی گیرد، از خون گیری گرفته تا جراحی لاپاراسکوپی و حتی مراقبت از بیمار ضربه مغزی شده و نخاعی را. بسیاری از شبیه سازهای درمانی دارای یک رایانه هستند که به یک ماکت پلاستیکی با آناتومی مشابه واقعی متصل است. بعضی از این دستگاه ها دارای شبیه سازهای گرافیکی رایانه ای برای تصویربرداری هستند مانند پرتو ایکس یا سایر تصویرنگاران پزشکی. طرف دیگر شبیه سازهای بیمار، یک مانکن انسان نما است که می تواند به داروهای تزریق شده واکنش نشان دهد و حتی می تواند با تزریق اشتباه بمیرد ولی جای نگرانی نیست چون شخص متوفی، پلاستیکی است. برخی از شبیه سازهای پزشکی از طریق شبکه اینترنت قابل گسترش هستند و می توانند محیط درمان را حتی روی وب بازسازی کنند. این شبیه سازی تحت وب، نوع عملی آن یعنی جراحی از راه دور را ممکن می کند. در جراحی از راه دور8 بیمار در یک سوی جهان و جراح در سوی دیگر جهان توسط رایانه و ربات اتاق عمل، بیمار را جراحی می کند. این کار چندین بار به صورت عملی انجام شده و تقریبا بسیاری از پزشکان را با این محیط آشنا کرده است. پی نوشت ها simulation. 1 conceptual modeling. 2 software analysts . 3 virtualization .4 object oriented simulation .5 role playing .6 clinical simulation .7 . tele surgery .8 منابع ] virtual reality: a word definition from the1[ webopedia computer dictionary[online] ] understanding virtual reality: interface‚2[ application, and design, by . .. william r2 sherman & alan b. craig, morgan kaufmann, 0-353-55860-1 , isbn2003 ] larry rosenblum, michael macedonia‚3[ "teaching communication skills with virtual humans", ieee computer graphics .2006 ‚13-10 .and applications, pp ] http://www.iranbmemag.com4[ http://www.irandoc.ac.ir .5
سعید نوری آزاد

منبع : جام جم آنلاین  تاریخ : 13   دی   1388  شاخه : سخت افزار