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作為科學和工業領域的重要手段,電腦類比是指在電腦內部建立虛擬模型並觀察該模型在各種條件下的表現。 透過模擬手段可以調查在現實生活中由於風險、規模過大或成本過高而難以或不可能進行實驗的現象。 電腦類比還被用於優化飛機性能,映射地震和海嘯的影響,模擬新藥和開發先進材料。
然而,創建3D模型和數位景觀需要大量資料。 常規電腦無法處理如此規模龐大的運算作業,但超級電腦不同,如今的超級電腦有足夠的能力來執行最複雜的運算、密集型的計算和模擬作業。
作為眾多科學和研究領域的先驅,日本有悠久的超級電腦技術發展歷史,且其超級電腦能夠實現下一代類比和運算能力。 事實上,世界上最快的超級電腦就是由日本富士通公司開發的。
汽車設計是超級電腦正在推進產業創新的實例之一。 在該領域的電腦類比有助於工程師更好地在發生事故時保護駕駛員和乘客的安全。 雖然碰撞測試在這方面也有一定作用,但其局限性在於,可用於實驗的車輛是有限的,無法涵蓋所有的事故類型,此外通過假人獲得的資料在實體層面上也有一定的局限性。 很顯然沒人會用真人來進行測試,使用高度精確的電腦類比可以在其他難以實現的情況下為設計人員提供海量資訊,讓他們能夠製造更安全的車輛。
除了安全領域,電腦類比也可以用來優化工業設計和環保性能。 最新一代的超級電腦根據每個單獨元件或設備的確切形狀、尺寸及屬性類比飛機或車輛的整體。 如此一來工程師就能夠從各種角度監控和捕獲這些部件和元件在多種情況下的確切行為。 看到了在其他情況下無法看到的分析結果,使設計人員能夠預測以前未知的現象。 這可以減少開發成本、縮短開發時間,同時增強性能並提高安全性。