Основные этапы моделирования (Макарова Н.А.)на начало
Постановка задачи Под задачей в самом общем смысле этого слова понимается некоя проблема, которую надо решить. На этапе постановки задачи необходимо отразить три основных момента:описание задачи, определение целей моделирования и анализ объекта или процесса Описание задачи По характеру постановки все задачи можно разделить на две основные группы:первая группа- как изменятся характеристики объекта или процесса, при некотором воздействии на него(задачи типачто будет,если...) и вторая группа- какое воздействие нужно произвести, чтобы произвести изменение характеристик объекта или процесса до определенных значений(как сделать,чтобы... Цель моделирования Познание окружающего мира, создание объектов с заданными свойствами, определение последствий воздействия на объект, эффективность управления объектом или процессом. Анализ объекта Результат анализа объекта появляется в процессе выявления его составляющих(элементарных объектов) и связей между ними. на схему Разработка модели Информационная модель Выбор наиболее существенной информации при создании информационной модели и ее сложность обусловлены целью моделирования.Построение информационной модели является отправным пунктом разработки модели. Все входные параметры объектов, выделенные при анализе, располагают в порядке убывания значимости и проводят упрощение модели в соответствии с целью моделирования.При этом отбрасываются факторы, несущественные с точки зрения того, кто определяет модель. Если отбросить существенные факторы, то модель может оказаться неверной. Все элементарные объекты, выделенные при анализе должны бытьпоказаны во взаимосвязи. В информационной модели отображаются только бесспорные связи и очевидные действия. Такая модель дает первичную идею, определяющую дальнейший ход моделирования. Знаковая модель Информационная модель, как правило, представляется в той или иной знаковой форме,которая может быть компьютерной или некомпьютерной. Компьютерная модель Компьютерная модель- модель реализованная средствами программной среды При моделировании на компьютере необходимо иметь представление о классах программных средств, их назначении , инструментарии и приемах работы. Тогда легко можно преобразовать информационную знаковую модель в компьютерную и провести соответствующий эксперемент. между ними. на схему Компьютерный эксперемент План моделирования С развитием вычислительной техники появился новый уникальный метод исследования - компьютерный эксперемент. В помощь, а иногда и на сменуэксперементальным образцам и испытательным стендам во многих случаях пришли компьютерные исследования моделей. Этап проведения компьютерного эксперемента включает две стадии : составление плана моделирования и технологию моделирования. План моделирования должен четко отражать последовательность работы с моделью. Первым пунктом плана часто является разработка теста, а вторым -тестирование модели. Тестирование - проверка правильности модели. Тест - набор исходных данных, для которых заранее известен результат После тестирования, когда есть уверенность в правильности функционирования модели, можно переходить непосредственно к технологии моделирования. Технология моделирования - совокупность целенаправленных действий пользователя над компьютерной моделью. Каждый эксперемент должен сопровождаться осмыслением результатов моделирования, которые станут основой анализа результатов моделирования. на схему Анализ результатов моделирования Конечная цель моделирования - принятие решения, которое должно быть выработано на основе всестороннего анализа полученных результатов. Этот этап решающий - либо вы продолжаете исследования, либо заканчиваете.Если известен результат, то можно сравнитьего с полученным результатом моделирования. Полученные выводы часто способствуют прведению дополнительной серии эксперементов, а иногда и к изменению модели. Основой для выработки решения служат результаты тестирования и эксперементов. Если результаты не соответствуют целям моделирования,значит, допущены ошибки на предыдущих этапах. на схему |
Общая схема процесса решения задачи методом математического моделированияна начало![]() Выделение существенных свойств объекта -ранжирование - разделение входных параметров по степени важности их влияния на выходные.Отбрасывание (по крайней мере при первом подходе) менее значимых факторов огрубляет объект моделирования и способствует пониманию его главных свойств и закономерностей. Поиск математического описания- переход от абстрактной формулировки модели к формулировке, имеющей конкретное математическое наполнение. Метод исследования - если выбранный метод использует компьютер, то подбирают уже имеющуюся программу или разрабатывается новая программа. Проведение исследования- сначала тестирование, а затем собственно численный эксперемент. Анализ результатовВыясняется соответствует ли модель реальному объекту или процессу. Модель адекватна реальному процессу, если изучаемые характеристики процесса, полученные в ходе моделироания, совпадают с эксперементальными с заданной степенью точности. В случае несоответствия модели реальному процессу возвращаемся к одному из предыдущих этапов на схему |