Процесс разработки моделей и их исследования на компьютере можно разделить на несколько основных этапов.
Информационная технология решения задач.
Роль компьютера для исследования информационных моделей различных объектов и систем необычайно важна.
Основные функции компьютера при моделировании:
· Исполнение роли средства подстановки и решения новых задач, не решаемых традиционными средствами, алгоритмами, технологиями;
· Исполнение роли средства конструирования компьютерных обучающих сред типа: студент- компьютер – преподаватель, преподаватель – компьютер – студент, преподаватель – компьютер – группа студентов;
· Исполнение роли средства моделирования для получения новых знаний;
· «обучении»новых моделей (самообучение моделей).
Компьютерное моделирование – основа представления знаний в вычислительных системах. Компьютерное моделирование для получения новой информации использует любую информацию, которую можно актуализировать с помощью ПК и вычислительных сетей.
Прогресс моделирования связан с разработкой систем компьютерного моделирования, созданием банков моделей, методов программных систем, позволяющих собирать новые модели из банка моделей.
1. Постановка задачи:
· Сбор информации о задаче,
· Формулировка условия задачи,
· Определение конечных целей решения задачи,
· Определений формы выдачи результатов, описание данных (их типов, диапазон величин, структуры)
На первом этапе исследования объекта или процесса обычно строится описательная информационная модель. Такая модель выделяет существенные с точки зрения целей проводимого исследования параметры объекта, а несущественными параметрами пренебрегает (например, текст задачи в учебнике физики или математики).
2. Анализ и исследование задачи, модели:
· Анализ существующих аналогов,
· Анализ технических и программных средств,
· Разработка математической модели,
· Разработка структур данных.
На втором этапе создается формализованная модель, т.е. описательная информационная модель записывается с помощью формул, уравнений, неравенств, фиксируются формальные соотношения между начальными и конечными значениями свойств объектов, а также накладываются ограничения на допустимые значения этих свойств.
Однако далеко не всегда удается найти формулы, явно выражающие искомые величины через исходные данные. В таких случаях используются приближенные математические методы, позволяющие получить результаты с заданной точностью.
Необходимо формализованную модель преобразовать в компьютерную модель, т.е. выразить ее на понятном для компьютера языке, однако не привязывать к конкретному языку программирования.