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机械仪表工业

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机械学（机械设计基础理论）

一体两翼:虚实融合的真谛

作者：朱文海、唐明南、肖莹莹

出版社：清华大学出版社出版时间：2024-03-01

开本：其他页数： 204

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一体两翼:虚实融合的真谛版权信息

ISBN：9787302656210
条形码：9787302656210 ; 978-7-302-65621-0
装帧：平装-胶订
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
工业技术
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机械学（机械设计基础理论）

一体两翼:虚实融合的真谛本书特色

本书从智能制造中CPS的提出入手，深入浅出、系统地论述了虚实融合世界的本质，并且给出了虚实融合的方法、技术途径。

一体两翼:虚实融合的真谛内容简介

笔者从企业生存之道入手，引出制造业对虚实世界融合的需求。在研究虚拟世界的源泉、虚拟现实和元宇宙技术的基础上，创造性地提出虚实融合的“一体两翼”模型。该模型既能完美地揭示虚实融合的本质，又可充分彰显虚实融合世界的生命力和智能。通过对虚实世界连接的桥梁、构筑虚拟世界的元件、虚实世界融合的实现方法等进行论述，系统、简明地描绘了虚实世界融合的技术途径。随后，笔者对虚实融合的经典范例智能制造中的CPS进行了剖析，并为不同规模的制造企业设计了建造CPS的技术方案。*后，对智能制造系统的未来进行了构想。

一体两翼:虚实融合的真谛目录

第1 章企业生存才是硬道理 1
1.1 企业巨星陨落的原因：熵增定律 2
1.2 自然界中生命的启示：自然选择 5
1.3 企业追求的战略目标：永续生存 10
1.4 先进制造模式的演变：累积进化 14
1.5 CPS 的提出：瓜熟蒂落 16
1.6 小结 19 第2 章与现实世界平行的虚拟世界 21
2.1 得天独厚的虚构能力和创造力 22
2.1.1 虚构能力 22
2.1.2 创造力 24
2.1.3 创造力与想象力、模仿力的关系 25
2.2 源自现实的虚拟世界 28
2.2.1 虚拟世界的内涵 28
2.2.2 虚拟世界的灵魂：0 和1 32
2.2.3 构建虚拟世界的语言：计算机编程语言 33
2.2.4 虚拟世界的内外部体验 35
2.3 感知体验虚拟世界的关键技术：虚拟现实技术 36
2.3.1 虚拟现实技术/ 系统概述 36
2.3.2 VR 技术的显著特点 41
2.3.3 VR 的典型应用 42
2.3.4 VR 亟待解决的问题 47
2.3.5 增强现实/ 混合现实：VR 的重要分支 48
2.3.6 VR 的发展趋势 51
2.4 小结 53 第3 章元宇宙：虚实融合发展的阶段产物 55
3.1 元宇宙的概念 56
3.2 元宇宙的基本特征 60
3.3 没有虚拟现实就没有元宇宙 61
3.4 元宇宙的典型应用 63
3.5 元宇宙亟待解决的问题 64
3.6 元宇宙的未来 66
3.7 小结 68 第4 章虚实世界融合的真谛 70
4.1 赛博空间 71
4.2 赛博格 77
4.3 虚拟人 79
4.4 虚拟世界与现实世界的辩证关系 82
4.5 一体两翼：虚实融合世界的释义 84
4.6 在猜想与试错中前行 88
4.7 小结 92 第5 章连通虚拟世界与现实世界的桥梁 94
5.1 虚实世界通信的媒介：数学 95
5.1.1 什么是数学？ 95
5.1.2 微缩数学发展史 98
5.1.3 历时数千年的伟大蜕变：抽象的数字 100
5.1.4 给想象力插上了翅膀：字母符号体系 105
5.1.5 跨入高等数学的殿堂：变量的数学 107
5.1.6 数学的特点 110
5.1.7 数学的本质 115
5.2 自然科学与工程技术问题的数学表述 118
5.3 数学算法与计算机模拟 122
5.4 阅读欣赏：史上*美的等式（欧拉恒等式） 126
5.5 小结 128 第6 章构筑虚拟世界的元件：模型 129
6.1 模型的概念 129
6.2 虚拟环境模型 132
6.3 人造系统模型 133
6.4 人的行为模型 134
6.5 小结 135 第7 章虚实融合世界的实现方法与过程 136
7.1 从现实到虚拟的两次抽象 136
7.2 从系统工程走向体系工程 137
7.3 从简单任务的管理到大型工程项目的管理 139
7.4 从单向进化到双向协同进化 141
7.5 小结 143 第8 章虚实融合的经典范例：智能制造中的CPS 144
8.1 CPS 是虚实融合世界的子集 145
8.2 CPS 模型的演化 147
8.3 CPS 开发与运行面临的挑战 149
8.4 CPS 安全的建模与仿真 153
8.5 小结 155 第9 章构建CPS 的技术途径 157
9.1 CPS 的架构 157
9.2 中小企业 159
9.3 大型企业 162
9.4 生态圈企业集群 165
9.5 小结 167 第10 章未来智能制造系统的构想 169
10.1 相关技术的发展 170
10.2 未来的智能制造系统 174
10.3 小结 175 参考文献 177 致谢 182

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一体两翼:虚实融合的真谛作者简介

朱文海，研究员。全国信息技术标准委员会委员、中国仿真学会理事、航天科工集团先进制造专家组副组长、复杂产品智能制造系统技术国家重点实验室总技术负责人、《系统仿真学报》和《现代防御技术》编委。曾获国家科学进步二等奖1项、省部级奖8项。获第十一届国家级企业管理创新二等奖。出版专著3部，发表学术论文数十篇。

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