Компьютерное моделирование

1.

2.

СОДЕРЖАНИЕ
1. Модели объектов и процессов
2. Классификация моделей
3. Основные этапы моделирования

3.

Модель –упрощенное представление о
реальном объекте, процессе или явлении.
Моделирование – построение
моделей для исследования и
изучения объектов, процессов,
явлений.
Вопрос: Зачем создавать модель, почему
бы не исследовать сам оригинал?

4.

Ответ:
Во-первых, в реальном времени оригинал
(прототип) может уже не существовать или
его нет в действительности
Во-вторых, оригинал может иметь много
свойств и взаимосвязей. Чтобы глубоко
изучить какое-то конкретное,
интересующее нас свойство, иногда
полезно отказаться от менее существенных,
вовсе не учитывая их.

5.

Моделированию поддаются
объект
Нечто реально
существующее
явление
процесс
Природное
Экономический
Физическое
Экологический
Для одного и того же объекта (процессе, явления) может быть
создано бесчисленное множество моделей

6.

Признаки классификации моделей:
•Область использования
•Учет временного фактора
•Отрасль знаний
•Способ представления

7.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
модели
учебные
Опытные
Наглядные пособия, тренажеры, обучающие
программы.
Уменьшенные или увеличенные копии
объекта.
Научно-технические
Для исследований процессов и явлений.
Военные, экономические, деловые.
Отражают реальность с той или иной
стороны, имитируют ее. Проводятся
имитационные
многократные эксперименты.
игровые

8.

КЛАССИФИКАЦИЯ С УЧЕТОМ ФАКТОРА ВРЕМЕНИ
модели
статические
Одномоментный
срез информации по
объекту
динамические
Позволяет увидеть
изменения объекта во
времени

9.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
модели
материальные
знаковые
компьютерные
информационные
вербальные
некомпьютерные

10.

материальные
Пример
Воспроизводят геометрические
и физические свойства
оригинала и всегда имеют
реальное воплощение.
•детские игрушки
•Школьные пособия, физические и химические опыты
Европа
Ев ропа
Население
8,564,895 (1)
10,454,785 (1)
36,256,879 (1)

11.

информационные
Информационные модели
нельзя потрогать или увидеть
воочию, они не имеют
материального воплощения,
потому что строятся только
на информации.
Информационная модель – совокупность
информации, характеризующая свойства и
состояния объекта, процесса, явления, а
также взаимосвязь с внешним миром.

12.

знаковые
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Знаковые модели окружают
нас повсюду. Это рисунки,
тексты,графики, схемы
10
Восток
8
Запад
6
Север
4
Ряд2
Ряд1
2
Знаковая модель – информационная модель,
выраженная специальными знаками, т.е. средствами
любого формального языка
29
25
21
-2
17
0
13
4 кв
9
3 кв
5
2 кв
1
1 кв

13.

вербальные
Вербальная (лат. «verbalis» - устный)
модель – информационная модель в
мысленной или разговорной форме.

14.

Виды информационных моделей по
форме представления
геометрические
словесные
математические
структурные
логические
специальные
компьютерные
некомпьютерные

15.

Геометрическая
модель
Геометрическая модель –
представление о внешних
признаках реального
объекта. (Размер, форма,
цвет)
Пример: макет здания, корабля, рельефная карта местности
Геометрическая компьютерная модель – представление
информационной модели с помощью средств графики.
Графический редактор – это один из инструментов
моделирования.

16.

Словесная модель
Словесная модель – это письменное или устное
представление информационной модели средствами
разговорного языка.
Инструмент для создания словесной знаковой модели –
текстовый процессор.

17.

Математическая модель
Математическая модель – описание объекта или
процесса математическими формулами, связывающими
их количественные параметры.
Составление математической модели во многих
задачах моделирования очень существенная стадия.
Для оформления формул используется специальное
приложение – Редактор формул Microsoft Equation.

18.

Структурная
модель
Структурная модель – представление информационной
знаковой модели в виде структуры.
Структура – упорядоченная система данных.
структура
таблица
схема
граф
Блок-схема

19.

Логическая модель
Логическая модель – модель, в которой на основе анализа
различных условий принимается решение

20.

Специальные
модели
Специальные модели – ноты, химические
формулы и т. д.

21.

Компьютерная
модель
Компьютерная модель – модель, реализованная средствами
программной среды.
Инструменты компьютерного моделирования – это
техническое (Handware) и программное (Software)
обеспечение.

22.

Описание задачи
I ЭТАП. Постановка задачи
Цель моделирования
Анализ объекта
II ЭТАП. Разработка модели
Информационная модель
Знаковая модель
III ЭТАП. Компьютерный эксперимент
Компьютерная модель
План моделирования
Технология моделирования
IV ЭТАП. Анализ результатов
моделирования
Результаты
соответствуют цели
Результаты не
соответствуют цели