信息实验领域包括计算物理学、计算化学、电力电子学科和控制学科等。信息实验可以模拟不同的系统。其中,对于控制系统的实验可分为开环控制系统实验(开环实验)和闭环控制系统实验(闭环实验)。
信息实验已被应用于解决系统的多种问题,包括不确定性量化、逆问题、偏差校正、数据同化和系统设计。①不确定性量化。表征在计算机模拟构造过程中由于未知而引起的计算机模拟中存在的不确定性。②逆问题。利用计算机从物理数据中发现系统的基础属性。③偏差校正。使用物理数据来校正模拟中的偏差。④数据同化。利用信息化技术将多个模拟和物理数据源合并为一个完整的预测模型。⑤系统设计。通过软硬件仿真等手段设计出使得系统性能指标最佳的输入。
在进行信息实验时要注意以下4点:
①明确实验目标。首先要求了解、识别问题的本质,明确需要解决的问题。然后选择变量的响应信息,确定观测目标的措施等。
②编写切实可行的实验大纲。当信息实验目标明确后,必须制定实验方案和实施计划。实验大纲的主要内容应包括:明确输入变量和考察目标响应参数与测试,场地选择及对环境条件的要求,配置相应规格的信息化测试仪器及设备,决定采样方式,观测点布置,组合形式与重复要求,实验数据处理方法与实验分析的要求和制定实验进程表等。
③实验操作过程及实施步骤。着手配置实验的输入参数,调试测试仪器或装置,清理实验场地与环境,根据实验计划按顺序完成各个实验条件下的操作,记录实验指标的观测值等。
④实验报告格式。对响应信息的观测值进行理性的分析和归纳,运用理论分析和数据处理以论证假设的正确性或者进一步提出新的理论、新的规律。报告内容包括实验结论、本实验有效与否、根据实验检验找出最佳生产条件和得出实验可靠性的结论等。
由此可见,影响和制约信息实验过程的不仅是物质条件,还包括思维方式。而对思维方式起着指导作用的是优化的实验设计及其相关理论。一个优化的信息实验设计事前必须进行周密的调查研究,横向借鉴,纵向比较。对当前资料和历史资料进行筛选。包罗万象的信息实验发展到现今,已经扩展到利用同类事物间的相似性的模型试验,利用异类事物间对应参量关系相似性的模拟实验,随着计算机的普及,进一步利用计算机和仿真语言进行的数字仿真实验等。在充分利用现代社会所能提供的各种实验硬技术的同时,还综合运用了现代各种理论工具和新颖的思路,发展了实验软技术。