Як виконується комп'ютерне моделювання

Комп'ютерне моделювання досить широкозастосовується в різних галузях науки і техніки, поступово витісняючи реальні експерименти і досліди. Воно настільки міцно увійшло в наше життя, що вже досить складно уявити собі ситуацію, коли доведеться від цього способу вивчення реального світу відмовитися. Це явище пояснюється досить легко: за допомогою даного процесу можна досягти значних результатів в самі найкоротший термін, дозволяючи проникнути в ту область реальності, яка для людини не досяжна.

Комп'ютерне інформаційне моделюваннядозволяє на комп'ютері створити модель, яка з деяким допущенням має властивості реального об'єкта або процесу, і дослідження проводиться саме на цій створеній моделі. Для проведення досліджень необхідно точно представляти для чого вони виконуються, яка їхня мета, які саме властивості, сторони досліджуваного об'єкта вас цікавлять. Тільки в такому випадку можна бути впевненими в позитивному результаті.

Як і будь-який інший процес, комп'ютерне моделювання будується за певними принципами, серед яких можна виділити наступні:

· Принцип інформаційної достатності. Якщо відомостей про реальний процес або об'єкт буде недостатньо, провести дослідження за допомогою даного методу швидше за все не вийде;

· Принцип здійсненності. Створена модель повинна дозволяти досягти поставлених перед дослідником цілей;

· Принцип множинності моделей, якийспирається на те, що для дослідження всіх властивостей реального об'єкта необхідно розробити кілька моделей, так як об'єднати всі реальні властивості в одній не представляється можливим;

· Принцип агрегированности. В цьому випадку складний об'єкт представляється у вигляді окремих блоків, які можна певним чином перебудовувати;

· Принцип паратмерізаціі, який дозволяєпараметри певної підсистеми замінювати числовими значеннями, що скорочуючи обсяг і тривалість моделювання, знижує також адекватність отриманої моделі. Тому застосування даного принципу має бути повністю обґрунтованим.

Комп'ютерне моделювання має виконуватися впевної, строго заданій послідовності. На першому етапі визначається мета, після чого проводиться розробка концептуальної моделі. Потім виконується формалізація моделі, що дозволяє здійснити її програмну реалізацію. Після цього можна братися до планування модельних експериментів і реалізовувати раніше складений план експерименту. Після того, як всі попередні пункти будуть виконані, можна буде аналізувати та інтерпретувати отримані результати.

Останнім часом комп'ютерне моделюванняфізичних процесів виконується із застосуванням різних прикладних програм. Можна зустріти велику кількість робіт, виконаних в Matlab. Такі дослідження дозволяють вивчити всілякі фізичні процеси, які в реальності людина спостерігати не зможе.

Комп'ютерне моделювання знаходить достатньошироке застосування у промисловості. З його допомогою розробляються нові вироби, проектуються нові машини задаються умови їх роботи і проводяться віртуальні випробування. Якщо складена модель володіє достатнім ступенем адекватності, можна стверджувати, що результати реальних випробувань будуть аналогічні віртуальним. Крім вивчення властивостей тієї чи іншої системи, на комп'ютері можна розробити зовнішній вигляд готового виробу, задати його параметри. Це мінімізує кількість браку, який може утворитися в результаті неточності інженерних розрахунків.

</ P>>