7.3.2. Модели, определяемые инструментальной средой моделирования

Компьютерные модели сущности являются, как правило, алгоритмическим отображением математических моделей. Данные модели создаются на аналоговых (АВМ), цифровых (ЦВМ) и гибридных (ГВМ) вычислительных машинах.

Аналоговая вычислительная модель строится на основе существующей математической аналогии между элементами математической модели и процессами, протекающими в физических элементах АВМ. Структура такой модели часто соответствует электрической цепи, содержащей связанные между собой в разных сочетаниях пассивные и активные элементы диссипации (электрическое сопротивление R – аналог трения), накопления потенциальной и кинетической (индуктивность L, ёмкость С – аналоги массы, момента инерции) энергии совместно с физическими источниками энергии (аналоги сил).

На ЦВМ изучение объекта происходит с помощью программной модели, реализующей алгоритм вычислений или механизмы поиска решения согласно предложенной математической модели. При организации эксперимента на отдельных ЦВМ с последовательным выполнением программ необходимо учитывать:

• все операции с моделью производятся, как правило, последовательно;

• обработка информации в ходе эксперимента реализуется в дискретном виде;

• численные методы решения задач и разрядность памяти компьютера определяют точность результатов моделирования; г

• сложность исследуемой модели и требуемая точность получения результатов определяют время моделирования;

• логические операции допустимы над цифровыми и символьными данными;

• программирование модели возможно с помощью инструментальных средств прикладного и специального назначения.

Однако решение сложных задач, обычно связанных со стохастическим имитационным и эволюционным моделированием, производится в распределённой вычислительной среде (создаваемой несколькими связанными компьютерами, каждый из которых может содержать несколько вычислителей, микропроцессоров).

Кроме того, в настоящее время наиболее эффективна работа с интерактивными системами виртуальной реальности (по сути являющимися программным отображением имитационных и эволюционных моделей), позволяющими пользователю компьютера в диалоге с системой формировать свой виртуальный (кажущийся) мир и управлять им в ходе решения задачи.

Тесты для самопроверки

1. К моделированию нецелесообразно прибегать, когда

1) процесс очень медленный

2) исследование самого объекта приводит к его разрушению

3) создание объекта чрезвычайно дорого

4) не определены существенные свойства исследуемого объекта

2. Расположите этапы моделирования в правильной последовательности

1) Синтез математической модели области, выбор критериев оценки эффективности и точности моделирования

2) Разработка имитационной модели, алгоритма ее реализации

3) Анализ моделирования системы, сбор необходимой информации, выделение проблемной области исследования и постановка задачи

4) Анализ результатов моделирования

5) Оценка адекватности имитационной модели

3. Какие две модели относятся к предметным

1) схема эвакуации при пожаре

2) таблица значений давления газа при изменении температуры

3) авиамодель истребителя

4) полоса препятствий

4. К основным видам представления информационных моделей не относятся

1) графические

2) описательные

3) экономические

4) формально-логические

5. Метод Монте-Карло относится к методам __________ моделирования

1) логического

2) аналитического

3) графического

4. статистического

6. Моделями типа «черный ящик являются»

1) модели мышления

2) модели, описывающие зависимость параметров состояния объекта от входных параметров

3) модели «аварийного» ящика на самолетах

4) модели, описывающие входные и выходные параметры объекта без учета внутренней структуры объекта

7. Определение целей моделирования осуществляется на этапе

1) разработки концептуальной модели

2) разработки математической модели

3) разработки имитационной модели

4. постановки задачи

8. Поставьте в соответствие друг другу определения для представленной таблицы моделирования

1. Моделируемый процесс	А. Автомобиль
2. Моделируемый объект	Б. Увеличение скорости автомобиля
3. Цель моделирования	В. Движение автомобиля по трассе
4. Моделируемые характеристики	Г. Форма автомобиля и сопротивление воздуха