Об'єкт à Моделювання à Ухвалення рішення
Загальна схема моделювання.
Загальні особливості комп’ютерного моделювання.
Таким чином, можна назвати такі особливості комп’ютерного моделювання:
1. Комп’ютерне моделювання являє собою ефективний і потужний інструмент теоретичних досліджень, воно є важливою складовою сучасної інформатики.
2. Задачі з моделювання виникають з практики, але вони дуже рідко бувають чітко сформульованими; завжди має пройти процес постановки задачі, що передує створенню моделі.
3. Створення комп’ютерної моделі завжди починають з ідеалізації об'єкту на основі спрощуючих припущень. З метою більш глибокого вивчення об'єкту до попередньої його моделі додають нові суттєві фактори.
4. Якщо у процесі створення моделі комп'ютер безпосередньо не використовується, то все одно вій буде кінцевою ланкою в роботі з моделлю. Тому необхідно враховувати дискретний принцип дії цього пристрою і обмеження обсягу його оперативної пам'яті та швидкодії, а також невідворотність появи похибок округлення.
5. Центральне місце у роботі з моделлю посідає обчислювальний експеримент, який має на меті дослідити поведінку моделі внаслідок зміни вхідних даних: саме так виявляють особливості перебігу процесу чи явища за різних умов.
6. Оскільки ніколи не існує повної впевненості в тому, що побудована спрощена модель правильно відбиває описуване нею явище (процес), то необхідною є перевірка моделі на адекватність.
7. Заключним етапом у моделюванні є проведення аналізу результатів та формулювання висновків; при цьому слід розуміти, що ці висновки справджуються лише в межах тих припущень, що були прийняті при створенні моделі, і поширювати їх поза ця межі, взагалі кажучи, не можна. Якщо ж інколи і вдаються до такого кроку з метою "зазирнути" в минуле або майбутнє, то роблять це з надзвичайною обережністю і на основі припущення про збереження тенденції перебігу досліджуваних процесів.
Перш ніж братися до якої-небудь роботи, потрібно чітко уявитисобі відправною і кожен пункт діяльності, а також зразкові її лапи. Те ж саме можна сказати і про моделювання. Відправний пункт тут прототип. Їм може бути існуючий або проектований об'єкт. Кінцевий етап моделювання — ухвалення рішення на підставі знанні про об'єкт
Ланцюжок виглядає таким чином:
Приклади.
Моделювання при створенні нових технічних засобів можна розглянути на прикладі історії розвитку космічної техніки.
Для реалізації космічного польоту треба було вирішити дві проблеми: подолати земне тяжіння і забезпечити просування в безповітряному просторі. Про можливість подолання тяжіння Землі говорив ще Ісаак Ньютон в XVII в. К. Е. Ціолковській запропонував для пересування і просторі створити реактивний двигун, в якому використовується паливо з суміші рідкого кисню і водню, що виділяють при згоранні значну енергію. Він склав досить точну описову модель майбутнього міжпланетного корабля з кресленнями, розрахунками і обґрунтуваннями.
Не пройшло і півстоліття, як описова модель К. Е. Ціолковського стала основою для реального моделювання в конструкторському бюро під керівництвом С. П. Королева. У натурних експериментах випробовувалися різні види рідкого палива, форма ракети, система управління польотом і життєзабезпечення космонавтів, прилади для наукових досліджень і т.п. Результатом різностороннього моделювання стали могутні ракети, які вивели на навколоземний простір штучні супутники Землі, кораблі з космонавтами на борту і космічні станції.
Можна розглянути ще приклад. Відомий хімік XVIII в. Антуан Лавуазье, вивчаючи процес горіння, провадив численні досліди. Він моделював процеси горіння з різними речовинами, які нагрівав і зважував до і після досвіду. При цьому з'ясувалося, що деякі речовини після нагрівання стають важчими. Лавуазье припустив, що до цих речовин в процесі нагрівання щось додається. Так моделювання і подальший аналіз результатів привели до визначення нової речовини — кисню, до узагальнення поняття «горіння», дали пояснення багатьом відомим явищам і відкрили нові горизонти для досліджень в інших областях науки, зокрема в біології, оскільки кисень виявився одним з основних компонентів дихання і енергообміну тварин і рослин.
1. Збір інформації про об'єкт, висування гіпотез, предмодельный аналіз;
2. Проектування структури і складу моделей (підмоделей);
3. Побудова специфікацій моделі, розробка й налагодження окремих підмоделей, зборка моделі в цілому, ідентифікація (якщо це потрібно) параметрів моделей;
4. Дослідження моделі - вибір методу дослідження й розробка алгоритму (програми) моделювання;
5. Дослідження адекватності, стійкості, чутливості моделі;
6. Оцінка засобів моделювання (витрачених ресурсів);
7. Інтерпретація, аналіз результатів моделювання й установлення деяких причинно - слідчих зв'язків у досліджуваній системі;
8. Генерація звітів і проектних (народно - господарських) рішень;
9. Уточнення, модифікація моделі, якщо це необхідно, і повернення до досліджуваної системи з новими знаннями, отриманими за допомогою моделювання.
