Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Этапы компьютерного моделирования




 

Для компьютерного моделирования можно выделить три ступени развития. Первая ступень связана с началом появления точных наук. Поэтому некоторые методы вычислений носят имена таких корифеев наук, как Ньютон, Эйлер, а слово «алгоритм» происходит от имени средневекового арабского ученого Аль - Хорезми. Вторая ступень начинается с 50-х годов 20 века, когда появились скромные по нынешним меркам ЭВМ (компьютеры), которые избавили ученых от огромной по объему вычислительной работы. Сейчас общество подошло к третьей ступени развития, когда моделирование «встраивается» в структуры информационного общества.

 
 

Компьютерное моделирование какого-либо объекта порождает такой план действий, который можно разбить на три этапа: модель – алгоритм – программа (рис. 1.2).

 

Рисунок 1.2 - Технология компьютерного моделирования

 

На первом этапе строится «эквивалент» объекта. Этот «эквивалент» отражает в математической форме важные для данного исследования свойства объекта: законы, которым подчиняется объект, связи, присущие его частям и т.д. Затем математическая модель исследуется теоретическими методами, что позволяет получить предварительные знания об объекте.

Второй этап – разработка алгоритма для реализации модели на компьютере. Модель представляется в форме, удобной для применения численных методов, определяется последовательность вычислительных и логических операций, которые нужно произвести, чтобы найти искомые величины с заданной точностью. Вычислительные алгоритмы не должны искажать основные свойства модели и, следовательно, исходного объекта, быть экономичными и адаптирующимися к особенностям решаемых задач и используемых компьютеров.

На третьем этапе создаются программы, «переводящие» модель и алгоритм на доступный компьютеру язык. К ним также предъявляются требования экономичности и адаптивности. Их можно назвать «электронным» эквивалентом изучаемого объекта, уже пригодным для испытания на компьютере.

Создав триаду «модель – алгоритм – программа», исследователь получает в руки универсальный, гибкий и недорогой инструмент, который отлаживается и тестируется в «пробных» вычислительных экспериментах. После того, как адекватность (достаточное соответствие) триады исходному объекту имеется, с моделью проводятся разные «опыты», дающие все требуемые свойства и характеристики объекта. Важно, что процесс моделирования сопровождается улучшением и уточнением всех звеньев триады.

Такой метод познания сочетает в себе преимущества и теории, и эксперимента. Действительно, работа не с самим объектом (явлением или процессом), а с компьютерной моделью дает возможность относительно быстро, без существенных затрат исследовать его свойства и поведение в любых мыслимых ситуациях. Это составляет преимущества теории. В то же время вычислительные эксперименты с моделями объектов позволяют, опираясь на мощь вычислительных методов и компьютеров, глубоко и полно изучать объекты, что недоступно чисто теоретическим подходам. Это уже составляет преимущества эксперимента.

Компьютерное моделирование как методология не подменяет собой математику, физику, биологию и другие научные дисциплины, а играет синтезирующую роль. Создание и применение триады невозможно без опоры на самые разные методы и подходы - от качественного анализа нелинейных моделей до современных языков программирования.

Но, решая проблемы информационного общества, нельзя уповать только на мощь компьютеров. Необходимо постоянное совершенствование триады математического моделирования.

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных