04/08/2022

Với những anh em hay chơi game, hoặc thích vọc vạch các phần mềm thì chắc có lẽ đã ít nhất một lần nghe về thuật ngữ Simulation rồi đúng không?

Vậy Simulation là gì? Tầm quan trọng của Simulation ra sao mà rất nhiều ứng dụng, hay là chương trình phải có nó?

#1. Simulation là gì?

Simulation dịch theo nghĩa Tiếng Việt là Mô phỏng.

Simulation là thuật ngữ thể hiện cho việc mô phỏng một cái gì đó theo hướng thực tế nhất có thể.

Theo Wikipedia định nghĩa thì Mô phỏng là một hình thức bắt chước hoạt động của một quá trình hoặc hệ thống, thể hiện hoạt động của nó theo thời gian.

Nếu là một tựa game lái xe 3D Simulation thì có nghĩa là việc lái chiếc xe trong game sẽ có những thiết lập và điều khiển giống với chiếc xe ngoài đời thực.

Ví dụ như hệ thống phanh, phuộc nhún, lốp, cảm biến, hay thậm chí những thứ phức tạp hơn như phanh ABS, chống trượt…. .

Còn đối với những phần mềm (thường là 3D) thì khi có Simulation, tức là nó sẽ có những thiết lập để bạn tạo nên những thứ giống với đời thực (bằng cách sử dụng những hiệu ứng vật lý chân thật nhất).

Ví dụ như Simulation Water thì tạo nên những dòng nước với chuyển động vật lý như thật. Hay những va chạm mà có Simulation thì chúng sẽ có những hiệu ứng vật lý va chạm giống với ngoài đời.

Một vài ví dụ như vậy là các bạn đã hình dung ra rồi đúng không?!

Tất nhiên là nó chỉ mang tính hỗ trợ là chính thôi, không phải tất cả những thứ mà nó làm ra đều giống thật được, điều này còn phụ thuộc vào các kỹ sư lập trình, phụ thuộc vào máy móc, phụ thuộc vào công nghệ và những hiểu biết của con người.

Nói chung là chúng ta không thể/ chưa thể phụ thuộc hoàn toàn vào nó được.

#2. Simulation trong công nghiệp nói chung

Ít ai biết rằng, Simulation là vô cùng quan trọng trong rất nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là những ngành công nghiệp như xe cộ (nói chung), tên lửa, động cơ….. hay có thể tạm gọi là công nghiệp nặng.

Những chiếc xe bạn chạy hàng ngày, những chiếc tàu thủy, máy bay hay thậm chí là những thanh thép, công trình…. bạn thấy đều có sự hiện diện của Simulation trong giai đoạn thiết kế.

Một chiếc xe mới chuẩn bị ra mắt sẽ được lên thiết kế cơ bản, từ thiết đó họ sẽ dựng 3D trên phần mềm và cho nó vào phần mềm Simulation.

Ở đây, phần mềm sẽ mô phỏng vận tốc, hướng gió, thậm chí là mưa, bão để kiểm tra xe về mặt khí động học chiếc xe có đáp ứng được tiêu chuẩn đề ra hay không.

Đối với tàu thủy cũng tương tự như vậy, những bản thiết kế sẽ được 3D hóa và đưa vào trong môi trường giả lập. Ở đây sẽ tái hiện dòng chảy, sức cản của nước, gió… qua đó tìm ra một thiết kế tối ưu cho tàu khi chạy ngoài môi trường thật.

Đối với những công trình lớn thì cũng cần phải có Simulation để kiểm tra khả năng bền bỉ qua các tác động môi trường: như gió, mưa, bão, nước ngập, hay thậm chí là động đất…

Tất cả đều nhờ sự hỗ trợ đắc lực của phần mềm, chứ người ta không thể cái gì cũng chuột bạch bằng người thật được. Thứ nhất là nó nguy hiểm, thứ 2 nữa là tốn kém..

#3. Simulation giúp tiết kiệm chi phí thử nghiệm

Thử tưởng tượng một chiếc xe mới tinh, thiết kế mới tinh, công nghệ mới tinh… nếu không có Simulation thì các nhà sản xuất chỉ có thể đoán mò về việc gió, sức cản đối với chiếc xe của họ..

Họ không có cách nào khác ngoài việc buộc phải làm một nguyên mẫu để chạy thử và không có gì bảo đảm là nguyên mẫu đó có ổn định về mặt khí động học hay không.

Tất nhiên, khả năng cao là sẽ thất bại trong lần đầu tiên, rồi lại làm tiếp các nguyên mẫu khác cho tới khi ổn định.

Cực kì tốn kém thưa các bạn !

Còn với Simulation thì nhà sản xuất chỉ đơn giản là dựng hình 3D và việc còn lại là để máy tính làm nốt công việc phân tích của nó (đúng đến 80 thậm chí là 90 phần trăm).

Khi đó, việc phát triển nguyên mẫu thử nghiệm thậm chí nếu có sai sót thì cũng chỉ cần 1 hay 2 nguyên mẫu khác là đã có thể sản xuất luôn được rồi.

Điều này còn tỏ ra quan trọng hơn nữa trong ngành xây dựng, bạn không thể xây rồi mới thử sức bền môi trường được phải không ạ ?

Còn nếu làm theo tỷ lệ mô hình rồi thử nó trong môi trường cũng không phải là giải pháp tốt và an toàn. Khi đó Simulation là cứu tinh cho tất cả, dựng hình 3D và chạy thử nghiệm với phần mềm là bạn đã biết mình cần làm gì rồi.

Cũng dựa vào Simulation mà người ta có thể dự đoán tuổi thọ của công trình, độ bền của sản phẩm… thực sự là vô cùng hữu ích.

Tuy ưu điểm là thấy rõ, nhưng nói gì thì nói, nó vẫn chỉ là một cỗ máy, cũng là do chính con người lập trình ra và được thiết kế từ những hiểu biết của con người.

Simulation hoạt động dựa trên những công thức vật lý, tính toán khoa học…

Nhưng các bạn biết đó, môi trường tự nhiên thì luôn phức tạp hơn những gì chúng ta hiểu biết. Vậy nên, không phải lúc nào cũng có thể mô phỏng được chính xác những gì ngoài đời thực được.

Sự cần thiết của Simulation là không thể bàn cãi, và chắc chắn trong tương lai sự cần thiết của nó chỉ có hơn chứ không thể kém cạnh thời điểm hiện tại.

Với sự phát triển của công nghệ, sức mạnh máy tính hiện tại và tương lai thì Simulation sẽ ngày càng phổ biến hơn nữa và đương nhiên, chúng ta sẽ được hưởng lợi rất nhiều từ nó.