Информационное моделирование на компьютере

Информационное моделирование
Что такое информационное моделирование ?
Главное преимущество компьютера перед
человеком — способность к быстрому счету.
Современные суперЭВМ считают со
скоростями в сотни тысяч, миллионы и даже
миллиарды операций в секунду, оперируя над
многозначными числами
( в 10-20 десятичных цифр)

1 этап моделирования.
Постановка задачи.
Описание задачи.
Исследование характеристик объекта . Какое надо произвести воздействие на объект, чтобы его параметры удовлетворяли заданному условию.
Цель моделирования :
создание
объектов с заданными
свойствами.

2 этап моделирования.
Разработка информационной математической
модели
Математическая модель это описание моделируемого процесса на языке математики.
Множество решений данной
системы неравенств -- полукруг
X2+y2 <=2
2x+3y>=0

Компьютерная модель
Появление компьютеров сняло эти проблемы. Стало возможным проводить расчеты сложных математических моделей за приемлемое время.
Решение сложных задач в XVIII-XIX веке ученые-математики проводили с помощью численных методов т.е. последователь-ности арифметических операций, но решения требовали большого времени , а результат не всегда был точен.

Компьютерная математическая модель
Компьютерная математическая
модель — это программа, реализующая расчеты
состояния моделируемой системы
по ее математической модели.

Что такое вычислительный эксперимент?
Использование компьютерной математической модели для исследования поведения объекта моделирования называется вычислительным экспериментом.
Благодаря очень точным математическим моделям и мощным компьютерам стало возможно просчитать все последствия, к которым приводит изменение в конструкции ядерной бомбы.
3 этап моделирования

Визуализация результатов расчета
Важным свойством компьютерных математических и графических моделей является возможность визуализации расчетов. Этим целям служит использование компьютерной графики.

Управление на основе моделей
Компьютеры используют для управления работой различных установок, реакторов , ускорителей элементарных частиц в физических лабораториях, полета автоматических космических станций и т. д.
Управляя установкой, компьютер должен просчитывать по программе ее характеристики для того, чтобы вовремя снять показания с датчиков или оказать управляющее воздействие.

Имитационное моделирование
Имитационное моделирование — особая разновидность моделирования на компьютере.
Имитационная модель воспроизводит поведение сложной системы, элементы которой могут вести себя случайным образом.
имитационная модель.

Имитационное моделирование
К имитационным моделям относятся модели систем массового обслуживания: например, системы торговли, автосервиса, скорой помощи.

Имитационное моделирование

Анализ результатов моделирования
Конечная цель моделирования – принятие решения, которое должно быть выработано на основе всестороннего анализа полученных результатов.

Коротко о главном
Компьютерная математическая модель — это программа, реализующая расчеты состояния моделируемой системы по ее математической модели.
Высокое быстродействие компьютеров позволяет быстро решать достаточно сложные математические задачи в процессе моделирования.
Вычислительный эксперимент — использование компьютерной математической модели для исследования поведения моделируемой системы.
Компьютерное управление техническими устройствами происходит в процессе расчетов по математическим моделям в режиме реального времени.
Имитационная модель воспроизводит поведение сложной системы, элементы которой могут вести себя случайным образом.

Вопросы
1. Что общего и в чем различие понятий «математическая модель» и «компьютерная математическая модель»?
2. В чем состоит особенность компьютерного математического моделирования в процессе управления техническим устройством?