Справочник от Автор24
Найди эксперта для помощи в учебе
Найти эксперта
+2

Компьютерное моделирование систем

Преимущества и практическое применение компьютерного моделирование систем

Определение 1

Компьютерное моделирование – это процесс создания компьютерной модели на одном или нескольких вычислительных узлах.

При помощи компьютерного моделирование систем реализуется представление системы в виде модели, которая отлична от реальной, но приближена к алгоритмическому описанию. Полученная модель состоит из набора данных, которые характеризуют свойства системы и динамику их изменения во времени. В настоящее время компьютерные модели являются обычным инструментом математического моделирования и используются в таких областях, как метрология, астрофизика, механика, физика, биология, социология, экономика, машиностроение, радиоэлектроника, автомобилестроение и т.п. Они применяются для получения новых знаний об объекте или системе. Компьютерное моделирование представляет собой эффективный способ изучения сложной системы. Компьютерные модели проще и удобнее исследовать, благодаря возможность проведения вычислительных экспериментов, которые невозможный в реальных условиях. Компьютерное моделирование системы предоставляет возможность:

  1. Осуществлять эксперименты без риска негативных последствий для окружающей среды или человека.
  2. Расширять круг исследовательских объектов.
  3. Определять оптимальную структуру системы, без необходимости изготовления пробного экземпляра.
  4. Визуализировать любой объект.
  5. Получать нужные характеристики в графическом или числовом виде.
  6. Исследовать процессы и явления в динамике их развертывания.
  7. Управлять временем - ускорять, замедлять, останавливать.
  8. Осуществлять многоразовые испытания модели, возвращая каждый раз ее в первичное состояние.

На практике компьютерное моделирование позволяет: анализировать распространение загрязняющих веществ, моделировать результат пластической операции, проектировать шумовые барьеры, конструировать транспортные средства, осуществлять конечно-элементное моделирование краш-тестов, симулировать полет на авиационном тренажере, моделировать сценарии развития городов, прогнозировать погоду, прогнозировать цены финансового рынка, моделировать роботов, прогнозировать мощность конструкции, исследовать гидравлические системы, стратегически управлять организацией.

«Компьютерное моделирование систем» 👇
Помощь эксперта по теме работы
Найти эксперта
Решение задач от ИИ за 2 минуты
Решить задачу
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Найти

Виды, этапы и средства компьютерного моделирования

Определение 2

Компьютерная модель – это компьютерная программа, которая работает на отдельном компьютере или множестве взаимодействующих компьютеров, и реализует абстрактную модель некоторой системы.

К современным средствам компьютерного моделирования относятся такие программы, как Matlab, Maple, VisSim, Mathematica, Mathcad и т.п. Данные программы позволяют создавать блочные и формальные модели простых и сложных процессов, систем и устройств и позволяют изменять параметры в процессе моделирования. Построение компьютерной модели основывается на абстрагирование от конкретной природы явлений или изучаемого оригинала, состоит из двух этапов: создание качественной и количественной модели. Сам процесс компьютерного моделирования заключается в проведении серии вычислительных экспериментов на электронно-вычислительной машине, цель которых - интерпретация, сопоставление и анализ результатов моделирования с реальным поведением изучаемой системы и в случае необходимости последующее уточнение модели. В общем случае процесс компьютерного моделирования системы состоит из следующих этапов:

  1. Постановка и анализ задачи. На данном этапе моделирования выясняется цель создания модели; уточняет то, какие исходные данные и в каком виде необходимо получить; определяются нужные исходные данные для создания модели.
  2. Построение информационной модели. На данном этапе моделирования определяются параметры модели и выявляется связь между ними; оценивается степень влияния параметров для поставленной задачи моделирования; осуществляется математическое описание между параметрами модели.
  3. Разработка алгоритма и метода реализации компьютерной модели системы. На данном этапе моделирования выбирается и разрабатывается способ получения исходных данных, составляется алгоритм получения результата по выбранным методам; проверяется правильность алгоритма.
  4. Разработка компьютерной модели. На данном этапе моделирования выбираются средства программной реализации алгоритма на электронно-вычислительной машине, разрабатывается компьютерная модель, проверяется правильность создания компьютерной модели.
  5. Проведение эксперимента. На данном этапе моделирования разрабатывается план исследования, проводится эксперимент на базе созданной компьютерной модели, анализируются полученные результаты, делаются выводы насчет возможностей и свойств прототипа.

В процессе проведения эксперимента может выясниться необходимость в корректировке плана исследования, внесения изменений в постановку задачи, уточнения информации, выборе другого метода решения, усовершенствования алгоритма получения результатов.

Дата последнего обновления статьи: 29.08.2024
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Крупнейшая русскоязычная библиотека студенческих решенных задач
Все самое важное и интересное в Telegram

Все сервисы Справочника в твоем телефоне! Просто напиши Боту, что ты ищешь и он быстро найдет нужную статью, лекцию или пособие для тебя!

Перейти в Telegram Bot