Этапы компьютерного моделирования

Модель - это объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.

​

Моделирование

Моделирование- это процесс создания и исследования моделей.

Формы представления моделей. �

• материальные
• информационные

Основные этапы моделирования

1. Постановка задачи.

- описание задачи,

- цель моделирования,

• анализ объекта.

​

2. Разработка модели.

- Информационная модель.

- Математическая (знаковая) модель

- Компьютерная модель.

​

3. Компьютерный эксперимент

- план моделирования,

- технологии моделирования.

4. Анализ результатов

- результаты соответствуют цели,

- результаты не соответствуют цели.

описание задачи

Главное определить объект моделирования и представить результат.

Все задачи по характеру постановки делятся на две группы:

• «Что будет, если…?».
• «Как сделать чтобы…?»

цель моделирования

• Цель показывает, для чего необходимо создать модель.

Анализ объекта

• Анализ объекта подразумевает четкое выделение моделируемого объекта и его основных свойств.

Информационная модель

• Одним из основных действий при построении информационной модели является сбор различной информации об объекте.

математическая (знаковая) модель

• Когда мы определились с объектом и содержанием данных, необходимых для построения информационной модели, а так же определили все связи между компонентами объекта, можно представить информационную модель в знаковой форме.

компьютерная модель

При построении компьютерной модели необходимо правильно выбрать программную среду.

Тогда легко можно преобразовать знаковую информационную модель в компьютерную и провести эксперимент.

Существуют два принципиально различных пути построения компьютерной модели:

1) построение алгоритма решения задачи и его кодирование на одном из языков программирования;

2) построение компьютерной модели с использованием одного из приложений (электронных таблиц, СУБД и пр.).

​

Компьютерный эксперимент�

• После того, как модель создана, необходимо выяснить ее работоспособность или внедрить в производство. Для этого нужно провести эксперимент. Он основан на тестирование модели.
• Тестирование- процесс проверки правильности построения и функционирования модели.

​

Анализ результата моделирования.

• Конечный этап моделирования – принятие решения.
• Этот этап решающий – либо вы заканчиваете исследование, либо продолжаете.
• Ошибки необходимо выявить и исправить.

Процесс продолжается до тех пор, пока результаты эксперимента не станут отвечать целям моделирования.

​

Задача «Движение автомобиля»

Что моделируется?       

- Процесс движения объекта «автомобиль»

Вид движения   

- Равноускоренное

Что известно о движении?

- Начальная скорость (v₀), ускорение (а), максимальная развиваемая автомобилем скорость (v_max)

Что надо найти?

- Скорость (v_j) в заданные моменты времени (t_i)

Как задаются моменты времени?

- От нуля через равные интервалы (t₂-t₁)

Это ограничивает расчеты?     

- v_i < v_max

Такие характеристики объекта, как цвет, тип кузова, год выпуска и общий пробег, степень изношенности шин и многие другие, в данной постановке учитывать не будем.

Движение автомобиля. Информационная модель 

Математическая модель к задаче «Движение автомобиля»