Cuốn sách này có những đóng góp tiên tiến về mô phỏng toán học, thực nghiệm và số trong khoa học kỹ thuật. Những đóng góp trong cuốn sách này, bao gồm mười hai chương, được sắp xếp thành sáu phần bao gồm cơ khí, hàng không vũ trụ, điện, điện tử, máy tính, vật liệu, địa kỹ thuật và kỹ thuật hóa học.

Beyond Virtual Production tập hợp một loạt các dự án nghiên cứu thực hành sáng tạo đã được thực hiện tại The Void, một studio sản xuất ảo đầu tiên tại Đại học Flinders ở Nam Úc. Từ một bộ phim sản xuất ảo ngắn liên ngành, đến mô phỏng VR về 100 giây cuối cùng của sự sống trên Trái Đất, đến buổi biểu diễn trực tiếp của ban nhạc ảo Big Sands, đến thực tế tăng cường và thực tế mở rộng, và các dự án khảo cổ học, bộ sưu tập này nắm bắt các ứng dụng tiềm năng của công nghệ sản xuất ảo và cung cấp một khuôn khổ cho công việc liên ngành và hợp tác trong ngành, cả trong bối cảnh đại học và ngoài phạm vi trường đại học.

Cuốn sách này với chương đầu tiên cung cấp cái nhìn tổng quan về sự phát triển của một mô hình mô phỏng mới dựa trên tác nhân về phổ biến đổi mới môi trường xã hội.

Các đặc tính của bề mặt đất như thảm thực vật, loại đất, độ ẩm đất và địa hình có ảnh hưởng đa dạng đến khí quyển. Những đặc điểm này quyết định sự tiến hóa của lớp ranh giới khí quyển, điều kiện đối lưu, sự tiến hóa của mây và lượng mưa. Tác động của khoảng cách lưới mô hình và độ phân giải bề mặt đất đối với lượng mưa đối lưu trên các bề mặt không đồng nhất được nghiên cứu bằng cách sử dụng mô phỏng phi thủy tĩnh ICOsahedral (ICON) trong khuôn khổ dự án HD(CP)2.

Các phương pháp Monte Carlo đã trở thành một trong những kỹ thuật mô phỏng cơ bản nhất trong khoa học hiện đại. Cuốn sách này minh họa việc sử dụng các phương pháp Monte Carlo được áp dụng để giải quyết các vấn đề cụ thể trong toán học, kỹ thuật, vật lý, thống kê và khoa học nói chung.

Kỷ nguyên mới của phân tích không gian cũng phải xem xét khả năng tích hợp trí tuệ nhân tạo vào các quy trình mô phỏng (mô phỏng địa lý) trong môi trường máy tính hóa (tính toán địa lý) trong mối quan hệ chặt chẽ với các mô hình được phát triển trong các tình huống thực tế.

Các thuật toán, mô hình hóa 3 chiều, thực tế ảo, tối ưu hóa đa mục tiêu, phương pháp phần tử hữu hạn, mô phỏng mô hình đa tác nhân, mô phỏng động lực học hệ thống, mô hình mạng Petri phân cấp và mô hình hóa hình thức hai cấp là các công cụ và phương pháp được sử dụng trong các bài báo này.

Trong khi máy tính lượng tử phổ quát dường như không nằm trong tầm với trong tương lai gần, công trình này tập trung vào mô phỏng lượng tử tương tự của các mô hình lượng tử hấp dẫn về tương tác ánh sáng-vật chất, với mục tiêu đạt được tốc độ tính toán nhanh hơn so với phần cứng cổ điển. Các khối xây dựng hiện có của phần cứng lượng tử được sử dụng từ các mạch siêu dẫn, đã được chứng minh là một nền tảng thử nghiệm rất phù hợp để triển khai các mô hình Hamiltonian ở mức độ kiểm soát cao.

Các hệ thống, công nghệ và kỹ thuật lấy cảm hứng từ sinh học được gọi là “mô phỏng sinh học” hay “bắt chước tự nhiên”, đại diện cho một phương pháp nghiên cứu khoa học mang tính đột phá dựa trên sự đổi mới và phương pháp thiết kế sáng tạo của phòng thí nghiệm 'tự nhiên' để áp dụng cho bất kỳ ngành khoa học nào. Cách tiếp cận này và cách suy nghĩ liên quan tạo điều kiện thuận lợi cho sự kết hợp chéo các lĩnh vực khoa học, tích hợp sinh học và kiến ​​thức liên ngành mô tả sự phát triển của các mô hình đã được cải tiến về bản chất trong bất kỳ ngành khoa học nào.

“Mô phỏng, điều khiển và tối ưu hóa hệ thống điện” cung cấp những hiểu biết có giá trị về những phát triển nghiên cứu gần đây nhất trong các chủ đề này. Việc phân tích, vận hành và điều khiển hệ thống điện là những nhiệm vụ ngày càng phức tạp đòi hỏi các mô hình mô phỏng tiên tiến để phân tích và kiểm soát tác động của các biến đổi liên quan đến lưới điện ngày nay: Tích hợp quy mô lớn các năng lượng tái tạo, triển khai tiến bộ các phương tiện chạy điện, phát triển mạng lưới thông minh và sự phát triển tiến bộ của các ứng dụng trí tuệ nhân tạo