МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУ­ДАР­СТВЕН­НЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТРАДИОТЕХ­НИКИ, ЭЛЕ­К­ТРО­НИКИ И

АВТО­­МАТИКИ

Нечаев В.В. , Дарьин А.В.

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ

Москва – 2011 г.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУ­ДАР­СТВЕН­НЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТРАДИОТЕХ­НИКИ, ЭЛЕ­К­ТРО­НИКИ И

АВТО­­МАТИКИ

Нечаев В.В. , Дарьин А.В.

МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ

Лабораторный практикум

под редакцией профессора В.В. Нечаева

Для студентов специальности 230100

“Автоматизированные системы обработки

информации и управления”

2011 г

Авторы: Нечаев В.В., Дарьин А.В..

Редактор: Чумак Б.Б.

Методическое пособие по лабораторным работам по дисциплине “Моделирования систем” пред­наз­на­чено студентам 4-го курса дневного факультета ИТ, обучающимся по специ­аль­ности “Автоматизированные системы обработки информации и управления” -230102, а также по специальности “Информационные системы и технологии” – 230400. Для выполнения лабораторных работ требуется знание лекционного материала по данному курсу и умение работать на персональном компьютере.

Пособие может быть полезно студентам других специальностей, а также аспи­рантам, магистрам и соискателям, обучающимся в технических ВУЗ-ах.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета).

Рецензенты: Д.т.н., проф. Литвин В.Г.,

К.т.н., проф. Панченко В.М.

© Московский госу­дар­ствен­ный технический университет радио­тех­ники, эле­к­тро­ники и авто­­матики, (МГТУ МИРЭА), 2011г.

Введение

Целью курса лабораторных работ по предмету “Теория и технология моделирования систем” является закрепление тео­ре­тического материала, полученного студентами на лекционных занятиях, и приобретение практического опыта моделирования при решении широкого круга инженерных задач.

Каждая лабораторная работа основана на моделировании реального объекта (или семейства объектов). Показывается практическое назначение и примеры использования моделируемого объекта.

В описании лабораторных работ приводятся пояснения по выбору метода моделирования, формированию концептуальных и математических моделей рассматриваемых объектов на основе лекционных материалов. Представлены схемы и поясняющие иллюстрации исследуемых объектов, диаграммы и графики протекающих в них процессов.

Моделирование происходит с использованием вычислительной техники, что ставит студентов в современные условия творческой деятельности инженера. Для комплексного представления процесса моделирования студенту, помимо вычислительных моделей, предлагаются соответствующие теоретические решения поставленных задач.

Порядок выполнения лабораторной работы

• Изучить методические указания.

• Создать модель рассматриваемого объекта с использованием компьютера.

• Протестировать работу полученной модели. В случае обнаружения ошибок внести исправления и повторить тестирование модели.

• Оформить отчет по проведенному моделированию и полученным результатам.

Требования к отчету по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

• Титульный лист (номер и тема лабораторной работы, группа и Ф.И.О. студента);

• Введение (цель лабораторной работы, краткое изложение решаемой задачи и применяемых методов моделирования);

• Основную часть, включающую:

• формулировку целей и постановку задачи;

• анализ и описание моделируемого объекта;

• выбор и теоретическое обоснование используемых ме­то­дов моделирования;

• формирование математической, логической или логико-математической модели объекта;

• если используется иное, чем предусмотрено в методических указаниях, средство моделирования, то пояснения к его выбору;

• схемы и рисунки моделируемого объекта (в том числе с отра­же­нием взаимодействия между внутренними блоками объекта);

• описание используемых переменных и констант;

• тексты реализованных процедур, функций и процессов;

• результаты моделирования (графики, таблицы, описания);

• Выводы по используемому методу моделирования и результатам моделирования;

• Заключение по лабораторной работе.

Оформленный, распечатанный, сброшюрованный и подписанный студентом отчет сдается преподавателю. Отчет также может сдаваться в виде текстового файла. К отчету прилагаются все файлы проекта, необходимые для работы построенной модели. При защите лабораторной работы требуется показать функционирование модели на компьютере.

Математическое моделирование

Выдающийся итальянский физик и астроном, один из основателей точного естествознания, Галилео Галилей (1564 – 1642 гг.) говорил, что “Книга природы написана на языке математики”. Почти через двести лет родоначальник немецкой классической философии Иммануил Кант (1742 – 1804 гг.) утверждал, что “В каждом знании столько истины, сколько математики”. Наконец, ещё через почти сто пятьдесят лет, практически уже в наше время, немецкий математик и логик Давид Гильберт (1862 – 1943 гг.) констатировал: “Математика — основа всего точного естествознания”.

Приведенные высказывания великих ученых, без дополнительных комментариев, дают полное представление о роли и значении математики как в научно-теоретической, так и предметно-практической деятельности специалистов.