- Как уже говорилось выше, современным инструментом для информационного моделирования является компьютер. Конечно, на компьютере можно писать тексты (строить вербальные модели), строить таблицы (табличные модели), рисовать карты и схемы (графические модели). Но при таком использовании компьютера в моделировании его возможности проявляются не в полной мере. - Назовите мне главное преимущество компьютера перед человеком? - Итак, записываем главное преимущество компьютера перед человеком – способность к быстрому счету. (Слайд 2) Современные компьютеры считают со скоростями в сотни тысяч, миллионы и даже миллиарды операций в секунду. - Все эти вычислительные возможности проявляются, прежде всего, в компьютерном математическом моделировании. - Математическая модель – это описание моделируемого процесса на языке математики. (Слайд 3) - Многие процессы, происходящие в природе, в технике, в экономических и социальных системах, описываются сложными математическими соотношениями. - Приведите пример таких соотношений. - В прежние времена, до появления ЭВМ, ученые стремились создавать такие математические модели, которые можно было бы просчитать вручную или с помощью несложных вычислительных механизмов. Уже в 18-19 веках ученые-математики начали изобретать методы решения таких математических задач, которые не удавалось решить точно. Например, вы знаете, что квадратное уравнение можно решить точно, а вот кубическое – уже не всегда. - Такие методы называются численными методами. - Численные методы – сводят решение любой задачи к последовательности арифметических операций. (Слайд 4) Эта цепочка вычислений может быть очень длинной, и чем точнее мы хотим получить результат, тем она будет длиннее. - Для решения задач численным методом требуется большое количество времени, что не всегда удобно. - Появление компьютеров сняло эти проблемы. Стало возможным проводить расчеты сложных математических моделей за приемлемое время. - Компьютерная математическая модель – это программа, реализующая расчеты состояния моделируемой системы по ее математической модели. (Слайд 5) - Вычислительный эксперимент – это использование компьютерной математической модели для исследования поведения объекта моделирования. (Слайд 6) - Вычислительный эксперимент в некоторых случаях может заменить реальный физический эксперимент. - Еще одно важное направление компьютерного математического моделирования связано с использованием компьютеров в управлении. Компьютеры используют для управления работой химических реакторов на заводах, атомных реакторов на электростанциях, ускорители элементарных частиц в физических лабораториях, полета автоматических космических станций и т. д. - Все расчеты производятся по заложенным в программу управления математическим моделям. Важно, чтобы результаты этих расчетов получались в режиме реального времени управляемого процесса. - Что такое имитационное моделирование? - Имитационное моделирование – особая разновидность моделирования на компьютере. - Имитационная модель воспроизводит поведение сложной системы, элементы которой могут вести себя случайным образом. (Слайд 7) - Такое поведение в математике называется стохастическим. - К имитационным моделям относятся модели систем массового обслуживания: например, системы торговли, автосервиса, скорой помощи, в которых появление заявок на обслуживание и длительность обслуживания одной заявки – события случайные. - Еще одним популярным объектом для имитационного моделирования являются транспортные системы: сеть городских дорог, перекрестки, светофоры, автомобили. Работа имитационной модели всегда визуализируется на экране компьютера. |