29.3 Системы для проектирования и обработки данных

Пакеты прикладных программ для решения задач определенной области знаний формируются и содержатся в библиотеках на магнитных носителях под определенными именами. При необходимости каждый пользователь может включить любую программу в качестве блока своей программы. Стремление повысить эффективность и сократить время на программирование привело к необходимости включения в библиотеки стандартных программ (БСП) подпрограмм решения задач, наиболее часто встречающихся в практике: задач статистической обработки данных, линейной алгебры, дифференциального и интегрального исчисления, отыскания корней многочленов, нахождения экстремумов и т.д.

Эти подпрограммы строятся по принципу программ общего вида, обращение к которому осуществляется с помощью оператора CALL. Как правило, в этих подпрограммах нет операторов обращения к устройствам ввода-вывода. Максимальные длины массивов данных в подпрограммах не фиксированы и указываются в списках формальных параметров. Описания подпрограммы БСП обычно не содержат тексты подпрограмм, а содержат такие сведения, как название подпрограммы, назначение подпрограммы, обращение к подпрограмме, описание формальных параметров, перечень внешних подпрограмм, необходимых для использования выбранной подпрограммы.

Название подпрограммы задается именем, по которому осуществляется обращение к ней. Назначение подпрограммы указывает не только тип решаемой за дачи, но и используемый численный метод, основные математические формулы и соотношения, а также ограничения на использование данной подпрограммы.

В описании формальных параметров указывается, что означает каждый из них, и задаются их характеристики. Среди параметров перечисляются не только входные, необходимые для выполнения подпрограммы, и выходные, обозначающие результаты ее выполнения, но и вспомогательные, характеризующие входные данные и результаты.

Указание в описании подпрограммы перечня внешних подпрограмм необходимо для того, чтобы установить их наличие в БСП данной ЭВМ, так как в некоторые моменты времени они могут отсутствовать. Описание подпрограммы может снабжаться замечаниями.

Лекция 30 Компьютерное математическое моделирование

Общие понятия о математическом моделировании

Цели и этапы компьютерного математического моделирования

Системы компьютерного математического моделирования

30.1 Общие понятия о математическом моделировании

Модель – это представление объекта в некоторой форме отличной от реального существования объекта.

В моделировании могут быть две формы представления объекта.

1 форма – физическая модель, связанная с материальным представлением объекта, с изменением его масштабов и количеством определенных деталей.

форма – абстрактная модель, связанная с формализованным описанием связей реального объекта, но различным правилам и чаще всего с помощью математических соотношений.

Решение математических соотношений абстрактной модели (т.е. математической модели) возможно программно с помощью компьютерной техники или без нее. Поэтому абстрактные модели в свою очередь подразделяются на следующие виды:

традиционное – математическое моделирование без привязки к техническим средствам информатики;

информационное – применяется в информационных системах и описывает информационные процессы: возникновение, передачу, использование информации;

вербальное (языковое) – использующее словесное описание объекта;

информационные технологии:

использующие базовые универсальные программные средства (текстовые редакторы, табличные процессоры и т.д.);

компьютерное моделирование представляющее собой:

имитационное вычислительное моделирование, связанное с имитированием реального объекта (например, электрические сети);

визуальное (графическое) моделирование;

высокие технологии – специализированное моделирование, сочетающее различную аппаратуру: измерительную (датчики, измерительные приборы), исполнительные механизмы1 и объекты управления.

Границы между вербальными, математическими и информационными моделями весьма размыты и отдельные свойства одной модели можно увидеть в другой модели и наоборот. Компьютерное математическое моделирование тесно связано с численными методами расчета, реализуемые на ЭВМ. При этом компьютеры используются не только для численных расчетов, но и для аналитических преобразований и представления отдельных результатов в грамматическом виде или табличной форме.