1. Роль моделирования в технике. Основные определения теории моделирования.

Модель - физическая или абстрактная система, адекватно представляющая объект исследования или проектирования. Объект, с целью изучения которого проводится исследование - оригинал.

Моделирование - исследование каких-то явлений, процессов, систем путем построения и изучения их моделей. Мат. модель - совокупность мат. объектов и связей между ними, отражающих осн св-ва

проектируемого тех объекта.

Комп модель - программная организация мат модели и имеет программную и аппаратную составляющие. Любой тех объект разной физ природы можно рассматривать как систему - совокупность связанных элементов, объединенных в одно целое для достижения опред целей.

2. Описание процесса компьютерного моделирования.

1. Описание целей и задач исследования

2. Выявление и формирование требований к модели (→1)

3. Формализация задачи, выделение элементов системы (→1) (↔4)

4. Сбор и обработка исходных данных

5. Составление формальной модели (→3) (↔6)

6. Выявление исследуемых вариантов

7. Исследование св-в модели (→5) (←8)

8. Создание ПО

9. Проведение имитационных экспериментов

10. Интерпретация результатов работы модели

11. Корректировка модели (→7)

12. Расширение или изменение постановки задачи. (→3)

3. Технические объекты моделирования, параметры объектов

Анализ от объекта к модели.

Объект-система-(Что она собой представляет?)-Структура системы {схемы, графики}

(что она делает?)-Функции системы {формула, алгоритм, словесное описание}

(каково ее качество?)-Параметры системы {выходные, внутренние, внешние}

Параметры - величины, характеризующие кач-во, св-ва, режимы работы объекта.

Выходные параметры - показатели кач-ва системы, по ним можно судить о правильности функционирования сист, ее кач-ве, можно сравнивать однотипные по назначению системы, делать выбор подходящего варианта. Эти параметры представляют вектором Y=(y1, y2, y3 ... yn)

Внутренние - параметры структурных элементов системы X = (x1, x2, x3, ..., xn)

Внешние - параметры внешней среды, оказывающие влияние на функционирование системы Q = (q1, q2, ..., qn)

Часть внешних называют входными I = (i1, i2, ..., in)

Объект W Y=W(I,Q)

Система Wc Y=Wc(I,Q,X)

Для динамических объектов в глобальной функции есть координата времени Y=W(I,Q,t), Y=Wc(I,Q,X,t)

С помощью моделирования проводят исследование естественных мат объектов и проектирование (синтез) искусственных мат объектов. Задачи синтеза: синтез структуры; синтез параметров.

Задача анализа: по заданному входному воздействию и оператору системы исследовать закон изменения выходного сигнала: вход-оператор-выход(?).

Задача синтеза: по желаемому выходному найти входной сигнал и оператор системы: (?)вход-(?)оператор-выход.

Задача идентификации: по заданному входному воздействию и выходному сигналу найти оператор системы: вход-(?)оператор-выход

4. Классификация моделей. Требования к моделям

Модели делятся на абстрактные и физические.

Абстрактные делятся на математические и прочие.

Математические (аналитические и имитационные, поведенческие и структурные, статические и динамические, прочие, базовые и точные, линейные и нелинейные).

Статические описывают статические состояния, отсутствует время, динамические отражают поведение системы во времени.

Стохастические и детерминированные (учет или не учет случайных факторов).

каждая модель строится по принципу: полнота, изменяемость, модульность, адекватность, эффективность.

Наиб. важные требования: точность, экономичность, универсальность.