Mô hình hóa mô phỏng được áp dụng để hiển thị hoặc ước lượng những giá trị dữ liệu tương ứng một cách nhanh chóng bằng việc thực thi tính toán trên các mô hình và sử dụng mọi dữ liệu tính toán để khám phá đầy đủ các tính chất của sản phẩm thực. 

1. Mô hình (Model): Là sự biểu diễn về mặt vật lý, toán học hoặc logic của một thành phần, một hệ thống, một hiện tượng hay một quá trình nào đó. Có 3 lớp cơ bản của mô hình, đó là: Mô hình vật lý là việc miêu tả lại các đặc tính vật lý của một sự vật, sự việc, hiện tượng thực. Ví dụ, với mô hình tàu thủy, các đặc trưng vật lý cần thể hiện bao gồm chiều dài, rộng, độ ngập nước, thể tích dịch chuyển, tọa độ trọng tâm, số cánh chân vịt... Xác định được các đặc tính vật lý giúp cho việc xây dựng mô hình buồng khí động, thủy động được chính xác, phục vụ cho tiến hành thực nghiệm hoặc trong tính toán khí động học đạt được kết quả tốt nhất. Với các vật thể có hình dáng và cấu tạo phức tạp, các tham số của mô hình vật lý càng cần được mô tả chính xác để có thể mô phỏng đúng bản chất của sự vật.

Mô phỏng huấn luyện kíp xe tăng do Tổng công ty Công nghiệp Công nghệ cao Viettel nghiên cứu phát triển. 

Lớp cơ bản tiếp theo là mô hình toán học. Mô hình này bao gồm một chuỗi phương trình toán học hoặc các mối liên hệ được miêu tả bằng những phương trình toán học để diễn giải sự liên quan giữa các sự vật, sự việc, hiện tượng. Ngoài ra còn có mô hình thủ tục, logic là sự diễn giải mối quan hệ động của một tình huống, trạng thái nào đó bằng các biểu thức logic hoặc các phương trình toán học. Các mô hình này thường được hiểu một cách phổ biến như là các hoạt động mô phỏng.

2. Mô phỏng (Simulation): Được định nghĩa là sự bắt chước lại hoạt động của một thành phần, một hệ thống hay một quá trình nào đó theo thời gian dựa trên các mô hình của chúng. Có thể nói mô hình là đại diện cho bản thân hệ thống trong khi đó mô phỏng là đại diện cho hoạt động của hệ thống theo thời gian. Để thực hiện được các hoạt động mô phỏng, chúng ta cần có hệ thống mô phỏng (Simulator) và thường được chia làm 4 phần: Hệ thống hiển thị hình ảnh (Visual System); hệ thống tính toán mô hình hóa (Simulation Modeling System); hệ thống tạo cảm giác chuyển động, tương tác người-máy (Motion & Haptic System); hệ thống bàn giáo viên (Instructor Console).

Chẳng hạn, trong mô phỏng huấn luyện kíp xe tăng T54B/55 do Tổng công ty Công nghiệp Công nghệ cao Viettel (VHT) nghiên cứu, sản xuất, cũng đã thể hiện đầy đủ các yếu tố trên, bao gồm: Hệ thống tạo cảm giác chuyển động (phần cứng: cabin lái, cabin bắn và hệ thống robot 6 bậc tự do); hệ thống hiển thị hình ảnh (màn hình cong hiển thị, hệ thống âm thanh...); hệ thống bàn giáo viên; hệ thống tính toán mô hình hóa (phần mềm xử lý truyền tin, tính toán vật lý, va chạm, tính toán hiển thị hình ảnh...). Trong đó, mô hình hóa và tính toán mô phỏng thời gian thực động lực học xe tăng dưới dạng hệ nhiều vật 6 bậc tự do.

Bài và ảnh: BÙI KIM HÒA