Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Matlab / Лекции.pptx
Скачиваний:
125
Добавлен:
19.03.2016
Размер:
1.37 Mб
Скачать

Дистанционные образовательные технологии с использованием Интернета применяются как для освоения отдельных курсов повышения квалификации пользователей, так и для получения высшего образования. Можно выделить следующие основные формы дистанционного обучения: в режиме онлайн и в режиме оффлайн. Обучение через интернет обладает рядом существенных преимуществ:

•Гибкость — студенты могут получать образование в подходящее им время и в удобном месте;

•Дальнодействие — обучающиеся не ограничены расстоянием и могут учиться в независимости от места проживания;

•Экономичность — значительно сокращаются расходы на дальние поездки к месту обучения.

Формы дистанционного образования •Чат-занятия — все участники имеют одновременный доступ к чату.

•Веб-занятия — дистанционные уроки, конференции, семинары, деловые игры, лабораторные работы, практикумы и другие формы учебных занятий, проводимых с помощью средств телекоммуникаций. От чат-занятий веб-форумы отличаются возможностью более длительной (многодневной) работы и асинхронным характером взаимодействия учеников и педагогов.

•Телеконференция — проводится, как правило, на основе списков рассылки с использованием электронной почты. Для учебных телеконференций характерно достижение образовательных задач. Также существуют формы дистанционного обучения, при котором учебные материалы высылаются почтой в регионы.

52

2.7. Автоматизированные информационно-библиотечные системы

Используемые традиционные библиотечные технологии не позволяли организовать внутреннюю кооперацию и поэтому значительная часть труда библиотечных работников затрачивалась на рутинное описание и многократное повторение библиографических данных единиц хранения библиотек в заказах на комплектование, каталогах, инвентарных книгах, читательских формулярах, библиографических указателях и других документах.

Автоматизация библиотек реализуется как совокупное применение программно- технических средств, частично или полностью освобождающих человека от выполнения рутинных операций в процессах сбора, преобразования, передачи и использования информации.

На первом этапе автоматизации библиотечных процессов первоочередной задачей стало создание электронного каталога (ЭК).

Основными характеристиками современного этапа можно также назвать открытый доступ к информации, унификацию информации и технологии, заключающуюся в том, что формируемые информационные ресурсы и разрабатываемый информационный сервис должен обеспечить международную кооперацию и интеграцию в мировое информационное пространство.

Автоматизация библиотеки – это комплекс научных, проектных, технических работ и организационных мероприятий по переводу библиотечно-библиографических процессов на компьютерные технологии. Автоматизированная информационно-библиотечная система (АИБС) – одна из разновидностей автоматизированных информационных систем, обеспечивающая в библиотеках сбор, обработку, хранение, поиск, переработку и выдачу информации на основе компьютерных технологий.

53

В результате комплексной автоматизации процессов комплектования, обработки документов, поддержки библиографических и фактографических ресурсов, обслуживания пользователей в режиме локального и удаленного диалога создается интегрированная АИБС, включающая соответствующие подсистемы:

комплектования – обеспечивает формирование заказа документов в различных источниках их приобретения; регистрацию поступающих документов; присвоение регистрационного номера каждому поступающему в библиотеку документу;

обработки документов – в том числе создание библиографической записи документа для электронных и традиционных каталогов и записей о единицах хранения;

контроля поступления периодических изданий – обеспечивает формирование данных о заказах (подписке) на издания и их поступлении, распределении по фондам библиотеки, филиалам или сети библиотек;

создания и использования электронного каталога – предназначенного для реализации функций хранения, поиска и предоставления библиографической информации о документах, находящихся в фонде, а также дополнительной информации справочного и/или нормативного характера;

обслуживания – в том числе процессов: регистрации читателей и других пользователей библиотеки; формирования заказов пользователей на библиографические справки и выдачу документов;

электронной доставки документов – обеспечивающей доставку электронных копий документов из фондов библиотеки по компьютерным сетям в соответствии с заказами отдельных людей или организаций;

54

Лекция №3. Компьютерное моделирование

Методы компьютерного моделирования, позволяют адекватно отразить структуру рассматриваемой сложной динамической системы, привнести в модель факторы неопределенности.

Компьютерное моделирование – это метод решения задачи анализа или синтеза сложной системы на основе использования ее компьютерной модели. Суть компьютерного моделирования заключена в получении количественных и качественных результатов на основе имеющейся модели.

Под компьютерной моделью понимают:

условный образ объекта или некоторой системы, описанный с помощью взаимосвязанных компьютерных таблиц, блок-схем, диаграмм, графиков, рисунков, анимационных фрагментов, гипертекстов и т.д. и отображающий структуру и взаимосвязи между элементами объекта – структурно-функциональная модель;

отдельные программы, совокупность программ, программный комплекс, позволяющие с помощью последовательности вычислений и графического отображения их результатов воспроизводить (имитировать) и текстуально описывать процессы функционирования объекта при условии воздействия на него различных (включая случайные) факторов – имитационные модели.

55

Качественные выводы, сделанные по результатам компьютерного моделирования, позволяют обнаружить такие свойства сложной системы, как ее структуру, динамику развития, устойчивость, целостность, производительность взаимодействия с другими системами, объектами и субъектами и другие.

Количественные выводы в основном носят характер прогноза некоторых будущих или объяснения прошлых значений переменных и факторов, характеризующих систему. Одно из основных направлений использования компьютерного моделирования – поиск оптимальных вариантов внешнего воздействия на объект с целью получения наивысших показателей его функционирования, в том числе в результате планируемых целенаправленных видоизменений системы как путем видоизменения связей в ней, так и путем изменения ее наполнения обрабатываемой информации.

Методологической основой компьютерного моделирования является системный анализ (в то время как у моделирования на ЭВМ фигурируют те или иные разделы теории математических моделей), - именно поэтому в ряде источников наряду с термином «компьютерного» используется термин «системного моделирования», а саму технологию системного моделирования призваны осваивать системные специалисты - аналитики.

56

Преимущества компьютерного моделирования

Компьютерное моделирование дает возможность:

расширить круг исследовательских объектов - становится возможным изучать не повторяющиеся явления, явления прошлого и будущего, объекты, которые не воспроизводятся в реальных условиях;

визуализировать объекты любой природы, в том числе и абстрактные;

исследовать явления и процессы в динамики их развертывания;

управлять временем(ускорять, замедлять и т.д);

совершать многоразовые испытания модели, каждый раз возвращая её в первичное состояние;

получать разные характеристики объекта в числовом или графическом виде;

находить оптимальную конструкцию объекта, не изготовляя его пробных экземпляров;

проводить эксперименты без риска негативных последствий для здоровья человека или окружающей среды.

57

Основные этапы компьютерного моделирования

Название этапа

1.Постановка задачи и её анализ

2.Построение информационной модели

3.Разработка метода и алгоритма реализации компьютерной модели

Исполнение действий

1.1.Выяснить, с какой целью создается модель.

1.2.Уточнить, какие исходные результаты и в каком виде следует их получить.

1.3.Определить, какие исходные данные нужны для создания модели.

2.1.Определить параметры модели и выявить взаимосвязь между ними.

2.2.Оценить, какие из параметров влиятельные для данной задачи, а какими можно пренебрегать.

2.3.Математически описать зависимость между параметрами модели.

3.1.Выбрать или разработать метод получения исходных результатов.

3.2.Составить алгоритм получения результатов по избранным методам.

3.3.Проверить правильность алгоритма.

58

4.Разработка компьютерной модели

5.Проведение эксперимента

4.1.Выбрать средства программной реализации алгоритма на компьютере.

4.2.Разработать компьютерную модель.

4.3.Проверить правильность созданной компьютерной модели.

5.1.Разработать план исследования.

5.2.Провести эксперимент на базе созданной компьютерной модели.

5.3.Проанализировать полученные результаты.

5.4.Сделать выводы насчет свойств прототипа модели.

Впроцессы проведения эксперимента может выясниться, что нужно:

• скорректировать план исследования;

• выбрать другой метод решения задачи;

• усовершенствовать алгоритм получения результатов;

• уточнить информационную модель;

• внести изменения в постановку задачи.

Втаком случае происходит возвращение к соответствующему этапу и процесс начинается снова.

59

Практическое применение моделирования

Компьютерное моделирование применяют для широкого круга задач, таких как:

анализ распространения загрязняющих веществ в атмосфере;

проектирование шумовых барьеров для борьбы с шумовым загрязнением;

конструирование транспортных средств;

полетные имитаторы для тренировки пилотов;

прогнозирование погоды;

эмуляция работы других электронных устройств;

прогнозирование цен на финансовых рынках;

исследование поведения зданий, конструкций и деталей под механической нагрузкой;

прогнозирование прочности конструкций и механизмов их разрушения;

проектирование производственных процессов, например химических;

стратегическое управление организацией;

исследование поведения гидравлических систем: нефтепроводов, водопровода;

моделирование роботов и автоматических манипуляторов;

моделирование сценарных вариантов развития городов;

моделирование транспортных систем;

конечно-элементное моделирование краш-тестов;

моделирование результатов пластических операций;

Различные сферы применения компьютерных моделей предъявляют разные требования к надежности получаемых с их помощью результатов. Для моделирования зданий и деталей самолетов требуется высокая точность и степень достоверности, тогда как модели эволюции городов и социально-экономических систем используются для получения приближенных или качественных

результатов.

60

 

Имитационное моделирование

Становление компьютерного моделирования связано с имитационным моделированием. Имитационное моделирование – один из видов компьютерного моделирования, использующий методологию системного анализа, центральной процедурой которого является построение обобщенной модели, отражающей все факторы реальной системы, в качестве же методологии исследования выступает вычислительный эксперимент.

Имитационная модель строится строго целенаправленно, поэтому для нее характерно адекватное отображение исследуемого объекта, логико-математическая модель системы представляет собой программно-реализованный алгоритм функционирования системы. При имитационном моделировании структура моделируемой системы адекватно отображается в модели, а процесс ее функционирования имитируется на построенной модели. Под имитацией понимают проведение на компьютерах различных серий экспериментов с моделями, которые представлены в качестве некоторого набора (комплекса) компьютерных программ. Сравнение характеристик (конструкций, управлений) моделируемого объекта осуществляется путем вариантных просчетов. Особую роль имеет возможность многократного воспроизведения моделируемых процессов с последующей их статистической обработкой, позволяющая учитывать случайные внешние воздействия на изучаемый объект. На основе набираемой в ходе компьютерных экспериментов статистики делаются выводы в пользу того или иного варианта функционирования или конструкции реального объекта или сущности явления.

В ряде случаев формировать решения с помощью формальных методов не удается – эксперт должен быть включен в процесс принятия решения. Он становится активным компонентом информационной системы; детализирует проблему и модель, осуществляет постановку направленного вычислительного эксперимента на модели, генерацию и ранжирование альтернатив, выбор критериев для принятия решений, а также формирует рациональный вариант управления с

помощью базы знаний.

61

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке Matlab