4(1.4) Основные понятия компьютерного моделирования.

.Компьютерное моделирование возникло как одно из направлений мат. моделирования,связанное с развитием инф. технологий и стало самостоятельной и важной областью применения компьютеров.

В настоящее время комп. моделирование в научных и практических исследованиях является одним из основных методов познания.

Под комп. моделью понимают:

а) Условный образ объекта или некоторый системы объектов (процессов),описанных с помощью взаимосвязанных комп. таблиц, графиков, рисунков, гипертекстов и отображающих структуру их взаимосвязи между элементами объекта. Комп. модели такого вида наз. структурно-функциональными моделями.( модели баз данных, инф. систем).

б) Отдельную программу,совокупность программ или программный комплекс, позволяющие с помощью вычислений и графического отображения их результатов воспроизводить(имитировать) процессы функционирования системы объектов или объекта. При условии воздействия на объект различных, как правило случайных факторов. Это имитационные модели.

Цель комп.моделирования-получения количественных и качественных результатов по имеющейся модели. Количественные выводы носят хар-р прогноза или объяснения прошлых состояний объекта.

Предметом комп. моделирования могут быть:

-эконом.деятельность предприятия,банка

-инф.-вычислительная сеть

-технологический процесс.

И любой другой реальный объект или процесс в различных предметных областях.

Разновидностью комп. моделирования явл. вычислительный эксперимент, проведения такого эксперимента имеет ряд преимуществ перед экспериментом на реальном объекте.

Основные преимущества:

а) Отсутствие потребности в сложном лабораторном оборудовании.

б) Существенное сокращение временных затрат на эксперимент.

в) Возможность свободного управления параметрами произвольного их изменения вплоть до придания им нереальных значений.

г) Возможность проведения выч. эксперимента там,где натурным экспериментом невозможен по различным причинам (из-за удаленности исследуемого объекта в пространстве, из-за растянутости во времени (биологические процессы),из-за невозможности вненсения необратимых изменений в изучаемый процесс).

Основные требования, предъявляемые к комп. моделям:

1. Универсальность- хар-ет полноту отображения моделью, изучаемых св-в реального объекта .

2. Адекватность-способность отражать необходимые св-ва объекта с погрешностью не выше заданной.

3. Точность- оценивается степенью совпадения значений хар-к реального объекта и значений,полученных с помощью модели.

4. Экономичность- определяется затратами ресурсов компьютера (памяти,времени на реализацию и эксплуатацию модели).

5(1.5) Основные этапы компьютерного моделирования.

Все этапы определяются поставленной задачей и целями моделирования. В общем случае процесс построения и исследования модели можно представить следующей схемой:

Первый этап — постановка задачи включает в себя стадии: описание задачи, определение цели моделирования, анализ объекта.

Второй этап — формализация задачи связан с созданием формализованной модели, то есть модели, записанной на каком-либо формальном языке. Например, данные переписи населения, представленные в виде таблицы или диаграммы — это формализованная модель.

Третий этап — разработка компьютерной модели начинается с выбора инструмента моделирования, другими словами, программной среды, в которой будет создаваться и исследоваться модель. От этого выбора зависит алгоритм построения компьютерной модели, а также форма его представления. В среде программирования это программа, написанная на соответствующем языке. В прикладных средах (электронные таблицы, СУБД, графических редакторах и т. д.) это последовательность технологических приемов, приводящих к решению задачи. Следует отметить, что одну и ту же задачу можно решить, используя различные среды. Выбор инструмента моделирования зависит, в первую очередь, от реальных возможностей, как технических, так и материальных. Четвертый этап — компьютерный эксперимент включает две стадии: тестирование модели и проведение исследования.

Пятый этап — анализ результатов является ключевым для процесса моделирования. Именно по итогам этого этапа принимается решение: продолжать исследование или закончить.

Если результаты не соответствуют целям поставленной задачи, значит, на предыдущих этапах были допущены ошибки. В этом случае необходимо корректировать модель, то есть возвращаться к одному из предыдущих этапов. Процесс повторяется до тех пор, пока результаты компьютерного эксперимента не будут отвечать целям моделирования.