نقش علوم مهندسی مبتنی بر شبیه‌سازی در توسعه فناوری

در حالی که استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه ای در علوم مهندسی در حدود نیم قرن پیش شروع شده است، تنها در دهه گذشته نظریه و فناوری شبیه‌سازی اثر عظیمی را روی رشته‌های مهندسی گذاشته است. این تغییر قابل ملاحظه اساساً به دلیل توسعه‌ علوم محاسباتی و رایانه ای و پیشرفت‌های سریع در تجهیزات و سیستم‌های آن رخ داده است. دلایل دیگری نیز وجود دارد، برای مثال، انبوهی از فناوری ها در افقی قرار دارد که نمی‌توانیم بدون شبیه‌سازی امید به درک، توسعه، یا به کارگیری آنها داشته باشیم. در این مقاله تأثیر بالقوه پیشرفت‌های علوم مهندسی مبتنی بر شبیه‌سازی روی علم و فناوری‌‌ را بررسی کرده و چالش‌ها و موانع برای پیشرفت های بعدی را مورد شناسایی قرار داده ایم. با به کارگیری این علوم می‌توانیم پیشرفت های بسیار بزرگی را در جبهه وسیعی مانند پزشکی، علم مواد، امنیت ملی، ساخت، طراحی مهندسی و بسیاری موارد دیگر توقع داشته باشیم. به دلیل طولانی بودن مباحث، مقاله در دو قسمت جداگانه تدوین شده است. در این قسمت، اهمیت علوم مهندسی مبتنی بر شبیه‌سازی 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 می‌دهد توصیف نموده و پیشنهاداتی را عنوان نموده ایم. در قسمت دوم مقاله مباحثی مانند بزرگ ترین موانع، چالش‌ها و فرصت‌ها در علوم مهندسی مبتنی بر شبیه‌سازی، شامل: "چالش مدل سازی و شبیه‌سازی چندمقیاسی، روش های تعیین عدم اطمینان، معتبرسازی و صحه‌گذاری مدل، سیستم‌های شبیه‌سازی پویا، حسگرها، معیارها و شبیه‌سازی‌های همگن، چشم‌اندازهای جدید در نرم‌افزار شبیه‌سازی، ضرورت داده- بزرگ در شبیه‌سازی و نقش تجسم در علوم مهندسی مبتنی بر شبیه‌سازی و همچنین الگوریتم‌های نسل بعدی و عملکرد محاسباتی" و بالاخره، اثر علوم مهندسی مبتنی بر شبیه‌سازی روی سیستم تعلیم و تربیت مهندسین، دانشمندان و متخصصین فردا مورد بررسی قرار گرفته است.