Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции Мат модели11.doc
Скачиваний:
11
Добавлен:
12.09.2019
Размер:
1.97 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

60Путей сообщения (миит)

Кафедра «Изыскания и проектирование железных дорог»

В. А. БУЧКИН

Е. А. РЫЖИК

Математические модели и методы в инженерных расчетах

Конспект лекций

для студентов специальности

«Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство»

Москва - 2004

УДК 625.111:519.2

Б 94

Бучкин В. А., Рыжик Е. А. Математические модели и методы в инженерных расчетах: Конспект лекций. - М.: МИИТ, 2004.- 76 с.

Конспект лекций разработан по дисциплине «Математические модели и методы в инженерных расчетах» для студентов специальности 290900 – Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство.

Рецензенты:

заместитель главного инженера проектно-изыскательского института «Иркутскжелдорпроект» ОАО «РЖД» О.Ю. Попов;

профессор кафедры «Организация, технология и управление строительством» МИИТа, доктор технических наук Т.В. Шепитько.

© Московский государственный

университет путей сообщения

(МИИТ), 2004

Введение

Современный этап научно-технического прогресса ориентирован на создание оптимальных изделий, необходимых обществу. Созданию оптимальных изделий предшествует большая (часто, очень большая) вычислительная работа, которая не может быть выполнена без использования вычислительной техники, которая, собственно, и была изобретена для выполнения такой работы. Однако вычислительная техника сама по себе не решает поставленной задачи, а является лишь базой, обеспечивающей работу программных средств. Программы работают не с реальными объектами, а только с их математическими моделями. Для работы с математическими моделями используются математические методы.

Реализация математических методов требует разработки вычислительных технологий, алгоритмов - последовательности математических и логических операций, однозначно приводящих к конечному результату за реальное машинное время. Каждая из операций реализуемая в пределах алгоритмов должна быть точно и однозначно определена. Это касается как сложных операций, так и простейших.

Разработка и обоснование вычислительной технологии реализации прикладного ме­тода, неизбежные в реальной работе, обычно недооцениваются. Это связано с характерной чертой вычислительной технологии: «в некотором смысле ее средства тривиальны и дос­тупны не очень сведущему человеку. В то же время всякий, кто занимался вычислительной работой всерьез, знает, что она требует большого труда, фантазии и сообразительности, ос­новательных теоретических знаний».

В конспекте используются фрагменты текста и рисунки из книг, приведенных в списке литературы.

1.Математические модели

Процессы, происходящие в реальном мире, описываются как совокупность некоторых операций связывающих исследуемые объекты. Такими операциями могут быть наблюдения, эксперименты, расчеты и т.п. Сложность подлинных ситуаций, возникающих при взаимодействии объектов исследования, требует упрощения описаний связей между ними, выделения среди них наиболее существенных. Такие описания и принято называть моделями.

Таким образом, моделью можно назвать то, что при проведении исследования заменяет реальный объект или явление.

Математическая модель сводится к описанию, формализации изучаемого процесса или явления на языке математики, то есть с помощью абстрактных, символических объектов, таких, как числа или векторы, и отношения между этими объектами.