نقش علوم مهندسی مبتنی بر شبیه سازی در توسعه فناوری (قسمت دوم)
آرشیو
چکیده
در حالی که استفاده از شبیه سازی های رایانه ای در علوم مهندسی در حدود نیم قرن پیش شروع شده است، تنها در دهه گذشته نظریه و فناوری شبیه سازی اثر عظیمی روی رشته های مهندسی گذاشته است. در این مقاله – که به دلیل طولانی بودن مباحث، در دو قسمت جداگانه تدوین شد- تأثیر بالقوه پیشرفت های علوم مهندسی مبتنی بر شبیه سازی روی علم و فناوری را بررسی کرده و چالش ها و موانع برای پیشرفت های بعدی را مورد شناسایی قرار داده ایم. در قسمت اول ، اهمیت علوم مهندسی مبتنی بر شبیه سازی به عنوان یک پیشنیاز برای علوم و مهندسی فردا را مورد بررسی قرار داده، برخی از کاربردهای قابل ملاحظه آن را که منافع و امتیازات بزرگی را به جامعه ارایه می دهد توصیف و پیشنهاداتی را عنوان نمودیم. در این قسمت (پایانی) از مقاله، مباحثی مانند بزرگ ترین موانع، چالش ها و فرصت ها در علوم مهندسی مبتنی بر شبیه سازی، شامل: "چالش مدل سازی و شبیه سازی چندمقیاسی، روش های تعیین عدم اطمینان، معتبرسازی و صحه گذاری مدل، سیستم های شبیه سازی پویا، حسگرها، معیارها و شبیه سازی های همگن، چشم اندازهای جدید در نرم افزار شبیه سازی، ضرورت داده- بزرگ در شبیه سازی و نقش تجسم در علوم مهندسی مبتنی بر شبیه سازی و همچنین الگوریتم های نسل بعدی و عملکرد محاسباتی" و بالاخره، اثر علوم مهندسی- مبتنی بر- شبیه سازی روی سیستم آموزشی مهندسین، دانشمندان و متخصصین فردا مورد بررسی قرار گرفته است.The Role of Simulation Based Engineering Science (SBES) in Technology Development (Part 2)
Whereas the use of computer simulations in engineering science began over half a century ago, only in the past decade have simulation theory and technology made a dramatic impact across the engineering fields. In this article, we studied the potential impact of advances in Simulation-Based Engineering Science, or SBES, on Science and technology, and Identified major challenges and obstacles for the further advances. In part one, (Due to the large numbers of issues, the article was written in two parts), we considered the significance of SBES as a base for tomorrow’s Science and Engineering, decribed some of the remarkable applications that brings big benefits to society, and made some suggestions. In this part, we surveyed subjects such as challenges, barriers, and opportunities in SBES Research, including 1) The Challenge of Multiscale Modeling and Simulation, 2) Verification, Validation, and Uncertainty Quantification, 3) Dynamic Simulation Systems, Sensors, Measurements, and Heterogeneous Simulations, 4) New Vistas in Simulation Software, 5) The Emergence of Big Data in Simulation and the Role of Visualization in SBES, 6) Next-Generation Algorithms and Computational Performance, and 7) The impact of SBES Education for Tomorrow’s Engineers and Scientists.