Подредете стъпките в компютърната симулация в правилния ред. Структурата и основните етапи на процеса на моделиране

Моделирането е творчески процес. Много е трудно да се постави в официална рамка. В най -общия си вид тя може да бъде представена поетапно в следната форма.

Етап I. Формулиране на проблема

Всеки път, когато решавате конкретен проблем, такава схема може да претърпи някои промени: някой блок може да бъде премахнат или подобрен. Всички етапи се определят от задачата и целите на симулацията.

В най -общ смисъл задача се разбира като проблем, който трябва да бъде решен. Основното е да дефинирате обекта на моделиране и да разберете какъв трябва да бъде резултатът.

По естеството на формулировката всички задачи могат да бъдат разделени на две основни групи. Първата група включва задачи, при които е необходимо да се изследва как характеристиките на даден обект се променят под някакво влияние върху него. Тази формулировка на проблема обикновено се нарича „какво ще стане, ако ...“. Втората група задачи има следната обобщена формулировка: какъв ефект трябва да се направи върху обекта. така че неговите параметри отговарят на дадено условие? Това твърдение на проблема често се нарича „как да постъпим, за да ...“.

Целите на моделирането се определят от конструктивните параметри на модела. Най -често това е търсене на отговор на въпрос, поставен при формулирането на проблем. След това преминете към описанието на обекта или процеса. На този етап се идентифицират факторите, които определят поведението на модела. При моделиране в електронни таблици могат да се вземат предвид само тези параметри, които имат количествени характеристики. Понякога задачата вече може да бъде формулирана в опростена форма и тя ясно поставя цели и определя параметрите на модела, които трябва да бъдат взети предвид.

При анализиране на обект е необходимо да се отговори на следния въпрос: може ли обектът или процесът, който се изследва, да се разглежда като цяло, или е система, състояща се от по -прости обекти? Ако това е едно цяло, тогава можете да продължите към изграждането на информационен модел, Ако системата - трябва да преминете към анализа на обектите, които го съставят, за да определите връзките между тях.

Основните цели на моделирането са:

Разберете как е подреден конкретен обект, неговата структура, свойства, закони на развитие.

Научете се да управлявате обект при определени условия.

Предскажете последиците от определено въздействие върху обекта.

Етап II. Разработване на модел

Въз основа на резултатите от анализа на обекта се съставя информационен модел. Той описва подробно всички свойства на обекта, техните параметри, действия и взаимоотношения.

Освен това, информационният модел трябва да бъде изразен в една от символичните форми. Като се има предвид, че ще работим в среда на електронни таблици, информационният модел трябва да бъде преобразуван в математически. Въз основа на информационни и математически модели се съставя компютърен модел под формата на таблици, в които се разграничават три области с данни: първоначални данни, междинни изчисления и резултати. Първоначалните данни се въвеждат „ръчно“. Изчисленията, както междинни, така и окончателни, се извършват съгласно формули, написани съгласно правилата на електронните таблици.

Етап III. Компютърен експеримент

За да се даде живот на новите дизайнерски разработки, да се въведат нови технически решения в производството или да се тестват нови идеи, е необходим експеримент. В не толкова далечното минало подобен експеримент би могъл да се проведе или в лабораторни условия на специално създадени за него инсталации, или в природата, т.е. върху реална проба от продукта, подлагайки го на всякакви тестове. Това е скъпо и отнема много време. Компютърните проучвания на модели дойдоха на помощ. При провеждане на компютърен експеримент се проверява правилността на конструирането на модели. Те изучават поведението на модела за различни параметри на обекта. Всеки експеримент е придружен от разбиране на резултатите. Ако резултатите от компютърен експеримент противоречат на смисъла на решаващия се проблем, тогава грешката трябва да се търси в неправилно избран модел или в алгоритъма и метода за неговото решаване. След идентифициране и отстраняване на грешки компютърният експеримент се повтаря.

Етап IV. Анализ на резултатите от симулацията.

Последният етап от моделирането е анализът на модела. Въз основа на получените изчислени данни се проверява до каква степен изчисленията отговарят на нашата концепция и целите на моделирането. На този етап се определят препоръки за подобряване на приетия модел и, ако е възможно, на обекта или процеса.

Системното (имитационно) моделиране дължи своето раждане на проф. Масачузетски технологичен институт (САЩ) J. Forrester, който първи прилага този метод за моделиране на производствените и икономическите дейности на предприятието. Методът на системната динамика придобива най-голяма популярност в началото на 70-те години след появата на творбите на Дж. Форестър и Д. Медоус за глобалното моделиране в проектите за глобално развитие „Мир-2“ и „Мир-3“. Наличието на подход към изграждането на математически модели, приложимостта на идеите за системната динамика за решаване на широк кръг от проблеми в екологията, икономиката, демографията допринесоха за широкото въвеждане на симулацията в различни области на знанието.

Симулационна системаТова е набор от модели, които симулират изследваното явление, заедно с бази данни, способността да визуализира и анализира получените резултати за вземане на решения.

Един от родните основатели на системното моделиране, академик Н.Н. Моисеев отбеляза, че имитацията се е превърнала в едно от най -важните средства за системен анализ. Имитацията е добър пример за комбиниране на математика и знания на специалист (експерт) в конкретна предметна област. Едно от основните направления в моделирането на системи е способността да се планират машинни експерименти за решаване на зададени проблеми. За тази цел се създават модели, имитиращи реалността.

Симулационното моделиране на динамиката на системите се състои от няколко етапа:

Формулиране на целта и задачите на моделирането;

Изграждане на концептуална диаграма на модела;

Формализиране на модела;

Внедряване на софтуер;

Идентифициране на параметри на модела;

Проверка на модела;

Прогноза и вземане на решения.

Конструирането на модел, като правило, има итеративен характер, включващ активно взаимодействие на специалисти по предмета (биолози, еколози, географи и др.) И математици („моделисти“) на различни етапи от изграждането на модела. Нека разгледаме етапите на създаване на модел по -подробно.



Формулиране на целта и задачите на моделирането

Всяко моделиране започва с формулирането на проблема, определянето на общата цел на изследването. След това от общата цел на изследването се преминава към списъка с въпроси, чийто отговор трябва да бъде получен в процеса на моделиране. Могат да се използват различни модели за описване на природен феномен (обект) (многовариантност на моделирането). Трябва да се помни, че всеки модел е само приближение с различна степен на точност или детайлност към разглеждания природен обект и в това отношение възможностите за моделиране са ограничени. Задачата на изследователя е да избере най -добрия модел във всеки конкретен случай и да може да интерпретира получените резултати.

Един от важните моменти на този етап е смислен анализ на теоретичните идеи за моделирания обект, съществуващия опит (включително отрицателен) от конструирането на подобни или подобни модели.

Успехът на моделирането, в допълнение към теоретичните изследвания, до голяма степен се определя от възможностите за информационна поддръжка на симулационни модели, тъй като липсата на необходимите данни за изграждането на модел може да отхвърли всички усилия за създаването му. За географско моделиране се изисква подробна информация, като се вземе предвид, ако е възможно, разнообразието на ландшафтната структура на територията.

Изграждане на концептуален модел диаграма

Изграждането на концептуална диаграма на модела включва:

а) описание на структурата на модела;

б) подчертаване на основните променливи на модела;

в) определяне на границите на моделираната система;

г) определяне на прогнозния интервал и стъпката на моделиране;

д) определяне на точността на симулацията.

Описанието на структурата на модела се състои в изброяване на всички елементи (блокове) на моделираната система и връзките между тях. В графичен вид моделът е представен под формата графика или блок -схема.

Разпределението на основните променливи на модела е пряко свързано с определянето на границите на моделираната система. По този начин моделът разграничава вътрешни (ендогенни) и външни (екогенни) променливи в зависимост от избраните граници на системата. В границите системата се счита за затворена. Затвореността на системата е относително понятие, което се определя от специфичната формулировка на решаващия се проблем. Между променливите на модела се установяват връзки (материални, енергийни и информационни).

Този етап на моделиране е може би най -популярният сред географите и еколозите. Този тип моделиране понякога се нарича изграждане на модел на концептуален баланс.

Структурирането на графични модели трябва да предоставя възможност за изграждане на знаков (алгоритмичен) модел. Именно на този етап взаимодействието между „предмета“ и „дизайнера“ придобива особено значение.

Етапът на симулация се определя от симулационния интервал. Ако интервалът на моделиране е десетки години, тогава стъпката се задава равна на 1 година, ако се изгражда сезонна прогноза, тогава стъпката на моделиране се избира за 1 ден. Смята се, че моделираният параметър остава постоянен в рамките на стъпката.

Формализиране на модела

Формализирането на модела се състои в определяне на аналитичните зависимости между променливите на модела. Всеки модел, като правило, се основава на закона за запазване на материята и енергията, който е написан под формата на уравнения на баланса, а уравненията на баланса могат да бъдат представени както в алгебрична форма, така и под формата на диференциални уравнения, включително частични диференциални уравнения. Системата на балансовите уравнения се допълва от редица емпирични зависимости, обикновено в алгебрична форма. Системата от уравнения се решава с добре познати математически методи.

Цели на урока:

  • Образователни:
    • актуализиране на знанията за основните видове модели;
    • изследване на етапите на моделиране;
    • да се формират умения за прехвърляне на знания в нова ситуация.
    • да затвърди придобитите знания на практика.
  • Развиващи се:
    • развитие на логическо мислене, както и способност да се подчертае основното, да се сравнява, анализира, обобщава.
  • Образователни:
    • култивирайте воля и постоянство за постигане на крайни резултати.

Тип на урока:изучаване на нов материал.

Методи на преподаване:лекция, обяснителна и илюстративна (презентация), челна анкета, практическа работа, тест

Форми на работа:групова работа, индивидуална работа.

Средства за възпитание:дидактически материал, демонстрационен екран, раздавани материали.

ПО ВРЕМЕ НА ЧАСОВЕТЕ

I. Организационен момент

Подготовка за урока: поздрав, проверка на готовността на учениците за работа.

II. Подготовка за енергична дейност в основния етап на урока

Обявяване на работен план за урока.

Актуализиране на основните знания

Учениците отговарят на тестови въпроси по темата "Видове модели"

1. Определете кои от изброените модели са материални и кои са информационни. Моля, включете само номера на модела на материала.

А) Оформление на декорация за театрално представление.
Б) Скици на костюми за театрално представление.
В) Географски атлас.
Г) Обемен модел на водна молекула.
Д) Уравнението на химична реакция, например: CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 2 3 + H 2 O.
Д) Модел на човешки скелет.
Ж) Формулата за определяне на площта на квадрат със страна h: S = h 2.
З) Разписание на влаковете.
I) Локомотив играчка.
К) Схема на метрото.
L) Съдържание на книгата.

2. За всеки модел от първата колона определете към какъв тип принадлежи (втора колона):

3. Определете кой аспект на главния обект е моделиран в предоставените примери.

4. Кои от следните модели са динамични?

А) Карта на района.
Б) Приятелски карикатура.
В) Програма, която симулира движението на стрелките на циферблата на дисплея.
Г) Планът на есето.
Д) Графика на промените в температурата на въздуха през деня.

5. Кои от следните модели са формализирани?

А) Блокова диаграма на алгоритъма.
Б) Рецепта за готвене.
В) Описание на външния вид на литературния герой.
Г) Монтажен чертеж на продукта.
Д) Форма на книгата в библиотеката.

6. Кои от следните модели са вероятностни?

А) Прогноза за времето.
Б) Отчет за дейността на предприятието.
В) Диаграма на функционирането на устройството.
Г) Научна хипотеза.
Д) Съдържание на книгата.
Е) План на събитията, посветени на Деня на победата.

7. Правилно ли е дефиниран типът на следния модел: "Графиката на очакваната промяна в дневната температура на въздуха е динамичен формализиран модел на поведението на този метеорологичен индикатор, предназначен за краткосрочно прогнозиране"?

А) Да.
Б) Не.

8. Кои от твърденията са верни?

А) Формулата на химичната реакция е информационен модел.
Б) Съдържанието на книгата е регистриращ вероятностен неформализиран модел на нейното съдържание.
В) Идеалният газ във физиката е въображаем модел, който симулира поведението на истински газ.
Г) Проект на къща - графичен референтен вероятностен модел, който описва външния вид на обект.

9. За всеки модел дефинирайте неговия тип според ролята му в управлението на обекта за моделиране.

Лист с отговори на учениците за тест за типове модели

Фамилия, име, клас ___________________________________

Въпрос 1 Въпрос 2 Въпрос 3 Въпрос 4 Въпрос 5 Въпрос 6 Въпрос 7 Въпрос 8 Въпрос 9
1 – 1 – 1 –
2 – 2 – 2 –
3 – 3 – 3 –
4 – 4 –
5 – 5 –
6 –
7 –
Въпрос 1 Въпрос 2 Въпрос 3 Въпрос 4 Въпрос 5 Въпрос 6 Въпрос 7 Въпрос 8 Въпрос 9
а 1 - в 1 - а v а а а а 1 - g
G 2 - а 2 - b, d, f д G G v 2 - б
д 3 - а 3 - b, c, e д д 3 - г
и 4 до 4 - а
5 до 5 - в
6 - а
7 -b

Източник:Бешенков С.А., Ракитина Е.А.Решаване на типични задачи за моделиране. // Информатика в училище: Приложение към списание „Информатика и образование“, №1–2005. М.: Образование и информатика, 2005. - 96 с.: Ил.

IV. Изучаване на нов материал

Уводна реч на учителя: „Продължаваме да работим по темата„ Модели и симулация “. Днес ще разгледаме основните етапи на моделирането. "
Изучаване на нов материал по темата: "Основните етапи на моделирането", с помощта на презентация ( Приложение 1 ).

Етап I. Формулиране на проблема

Етапът на поставяне на проблема се характеризира с три основни точки: описанието на проблема, определянето на целите на моделирането.

Описание на задачата

Когато се описва задача, се създава описателен модел, използващ естествени езици и картини. С помощта на описателен модел можете да формулирате основни предположения, като използвате условието на проблема.
По естеството на формулировката всички задачи могат да бъдат разделени на две основни групи.
ДА СЕ първа групамогат да бъдат приписани на задачите, при които се изисква да се проучи как характеристиките на обекта ще се променят под известно влияние върху него: „какво ще се случи, ако? ..“. ... Например, би ли било сладко, ако поставите две чаени лъжички захар в чая си?
Втора групазадачи има следната формулировка: какъв ефект трябва да се направи върху обекта, така че неговите параметри да отговарят на дадено условие? Тази формулировка на проблема често се нарича "как да го направя? ..". Например, колко голям трябва да бъде балон, напълнен с хелий, за да може да се издигне нагоре с тегло 100 кг?
Трета групаСложни задачи ли са. Пример за такъв интегриран подход е решението на проблема за получаване на химически разтвор с дадена концентрация:

Добре поставената задача е тази, при която:

  • са описани всички връзки между първоначалните данни и резултата;
  • всички първоначални данни са известни;
  • решението съществува;
  • проблемът има уникално решение.

Цел на моделирането

Определянето на целта на моделирането ви позволява ясно да установите кои входни данни са важни, кои са без значение и какво искате да получите на изхода.

Формализиране на задачата

За да разрешите всеки проблем с помощта на компютър, е необходимо да го представите на строг, формализиран език, например, използвайки математическия език на алгебрични формули, уравнения или неравенства. Освен това, в съответствие с поставената цел, е необходимо да се избират параметрите, които са известни (първоначални данни) и които трябва да бъдат намерени (резултати), като се вземат предвид ограниченията за допустимите стойности на тези свойства.
Не винаги обаче е възможно да се намерят формули, които изразяват резултата от гледна точка на първоначалните данни. В такива случаи се използват приблизителни математически методи за получаване на резултат с дадена точност.

Етап II. Разработване на модел

Информационният модел на проблема ви позволява да вземете решение за избора на софтуерна среда и ясно да представите алгоритъма за конструиране на компютърен модел.

Информационен модел

  1. Изберете типа информационен модел;
  2. Определете основните свойства на оригинала, който да бъде включен в модела, изхвърлете
    незначителен (за тази задача);
  3. Изграждане на формализиран модел е модел, написан на официален език (математика, логика и т.н.) и отразяващ само съществените свойства на оригинала;
  4. Разработете алгоритъм за модела. Алгоритъмът е ясно определен ред от действия, които трябва да бъдат извършени, за да се реши проблем.

Компютърен модел

Компютърен модел е модел, реализиран чрез софтуерна среда.
Следващата стъпка е трансформирането на информационния модел в компютърен модел, т.е. изразете го на компютърно разбираем език. Има различни начини за изграждане на компютърни модели, включително:
- създаване на компютърен модел под формата на проект на един от езиците за програмиране;
- изграждане на компютърен модел с помощта на електронни таблици, компютърни системи за рисуване или други приложения. Алгоритъмът за конструиране на компютърен модел, както и формата на представянето му, зависят от избора на софтуерната среда.

Етап III. Компютърен експеримент

ЕкспериментирайтеЕ изследване на модела в условията на интерес за нас.
Първият момент от компютърния експеримент е тестването на компютърния модел.
ТестванеПроверка на модел на прости начални данни с известен резултат.
За да се провери правилността на алгоритъма за конструиране на модела, се използва пробен набор от изходни данни, за които крайният резултат е известен предварително.
Например, ако използвате формули за изчисление при моделирането, тогава трябва да изберете няколко варианта на първоначалните данни и да ги изчислите „ръчно“. Когато моделът е изграден, тествате със същите входни данни и сравнявате резултатите от симулацията с изчислените данни. Ако резултатите съвпадат, тогава алгоритъмът е правилен; ако не, грешките трябва да бъдат отстранени.
Ако алгоритъмът на конструирания модел е правилен, тогава можете да преминете към втората точка на компютърния експеримент - провеждане на проучване на компютърния модел.
При провеждане на изследване, ако съществува компютърен модел под формата на проект на един от езиците за програмиране, той трябва да бъде пуснат за изпълнение, да въведе първоначалните данни и да получи резултатите.
Ако компютърният модел се изследва, например, в електронни таблици, тогава можете да изградите диаграма или графика.

Етап IV. Анализ на резултатите от симулацията

Крайната цел на моделирането е да се анализират получените резултати. Този етап е решаващ - или да продължите изследването, или да завършите.
Основата за разработване на решение са резултатите от тестването и експериментите. Ако резултатите не отговарят на целите на задачата, това означава, че в предишните етапи са допуснати грешки или неточности. Това може да бъде или погрешно формулиране на проблема, или грешки във формулите, или неуспешен избор на среда за моделиране и т.н. Ако бъдат идентифицирани грешки, тогава моделът трябва да бъде коригиран, тоест връщане към един от предишните етапи. Процесът се повтаря, докато резултатите от експеримента не постигнат целите на симулацията.

V. Консолидиране на изучения материал

1). Въпроси за обсъждане в урока:

- Назовете двата основни типа проблеми с моделирането.
- Избройте най -известните моделиращи цели.
- Какви характеристики на тийнейджър са от съществено значение за препоръката за избор на професия?
- По какви причини компютърът се използва широко при симулацията?
- Назовете имената на инструментите за компютърно моделиране.
- Какво е компютърен експеримент? Дай пример.
- Какво е тестване на модела?
- Какви грешки се срещат в процеса на моделиране? Какво да направите, когато откриете грешка?
- Какъв е анализът на резултатите от симулацията? Какви изводи обикновено се правят?

2) Задача.Направете най -голямата кутия от квадратен картон.

Ви. Обобщение на урока

Анализирайте работата на учениците, обявете оценки за работа в урока.

Вии. Задача за самостоятелно обучение

Напишете кратко резюме на урока и се научете.

Стъпки в процеса на моделиране

Като цяло процесът на моделиране се състои от няколко етапа:

1. Описаниеобект на моделиране. За това се изучава структурата на явленията, които съставляват реалния процес. В резултат на това изследване се появява смислено описание на процеса, в което се изисква да се представят възможно най -ясно всички необходими закономерности. От това описание следва постановкаприложна задача. Постановката на задачата определя целите на моделирането, списъка на необходимите стойности и необходимата точност. Освен това изявлението може да няма строга математическа формулировка.

Смисленото описание служи като основа за изграждането формализирана схема- междинна връзка между смислено описание и математически модел. Той не винаги е разработен, но когато поради сложността на изследвания процес директният преход от смислено описание към математически модел се оказва невъзможен. Формата на представяне на материала също трябва да бъде словесна, но трябва да има точна математическа формулировка на изследователския проблем, характеристиките на процеса, системата от параметри, зависимости между характеристики и параметри.

2. Избор на модел, добре улавящи съществените свойства на оригинала и лесно подлежащи на изследване. Трансформирането на формализирана схема в математически модел се извършва чрез математически методи без притока на допълнителна информация. На този етап всички съотношения се записват в аналитична форма, логически условия - под формата на неравенства, аналитичната форма се дава, когато е възможно, на цялата информация. При изграждането на математическо описание се използват уравнения от различни типове: алгебрични (стационарни режими), обикновени диференциални уравнения (нестационарни обекти), уравнения с частични диференциали се използват за математическото описание на динамиката на обектите с разпределени параметри. Ако процесът има както детерминирани, така и стохастични свойства, се използват интегро-диференциални уравнения).

3. Проучване на модела.В този случай всички действия се извършват по модела и са насочени директно към получаване на знания за този обект, към установяване на законите на неговото развитие. Важно предимство на моделното изследване е способността да се повтарят много явления за различни начални условия и с различен характер на тяхната промяна във времето.

4. Тълкуване на резултатите.На този етап се разглежда въпросът за прехвърлянето на получените стойности по математическия модел към реалния обект на изследване. Изследователят се интересува от свойствата на обекта͵, който е заменен от модела. Възможността за такъв превод на знания съществува поради наличието на определено съответствие на елементите и отношенията на модела с елементите и отношенията на оригинала. Тези връзки се установяват по време на симулацията. Когато се използва математически модел, трябва да се има предвид въпросът за точността на резултатите - степента на адекватност на описанието на обекта.

Успехът на прилагането на математическо моделиране зависи от това колко добре е построен моделът, адекватността, степента на изучаване на модела, удобството да се работи с него. Използването на компютри в математическото моделиране дава възможност при всякакви условия да се изследва вариацията на параметрите и показателите на външни фактори за получаване на всякакви условия, вкл. и не се прилага в полеви експерименти. Следователно е възможно да се получат отговори на много въпроси, възникващи на етапа на разработване и проектиране на обекти, без да се използват други, по -сложни методи.

Етапи на процеса на моделиране - понятие и видове. Класификация и характеристики на категорията „Етапи от процеса на моделиране“ 2017, 2018.

Тема 2. Основните етапи на моделирането

План:

  1. Формализиране
  2. Етапи на симулация
  3. Симулационни цели.

1. Формализиране

Преди да се изгради модел на обект (явление, процес), е необходимо да се отделят съставните елементи на този обект и връзките между тях (да се извърши системен анализ) и "да се преведе" (покаже) получената структура в някаква предварително определена форма - формализира информацията.

Формализиране - това е процесът на подчертаване на вътрешната структура на обект, явление или процес и превръщането му в специфична информационна структура- форма.

Моделирането на всяка система е невъзможно без предварителна формализация. Всъщност формализацията е първият и много важен етап от процеса на моделиране. Моделите отразяват най -съществените в изследваните обекти, процеси и явления, основани на заявената цел на моделирането. Това е основната характеристика и основното предназначение на моделите.

Пример.Известно е, че силата на труса обикновено се измерва по десетобална скала. Всъщност имаме работа с най -простия модел за оценка на силата на това природно явление. Всъщност отношението „по -силно“ в реалния свят тук е официално заменено от отношението „повече“, което има смисъл в набора от естествени числа: най -слабото земетресение съответства на числото 1, на най -силното - 10. Полученото подредено набор от 10 числа е модел, който дава представа за силата на трусовете.

2. Етапи на симулация

Преди да се заемете с някаква работа, трябва ясно да си представите началната точка и всяка точка на дейност, както и нейните приблизителни етапи. Същото може да се каже и за моделирането. Отправната точка тук е прототипът. Това може да бъде съществуващ или проектиран обект или процес. Последният етап от моделирането е вземане на решение въз основа на познанията за обекта.

Веригата изглежда така:

Примери.

Моделирането при създаването на нови технически средства може да се разгледа на примера от историята на развитието на космическите технологии.

За осъществяването на космически полет беше необходимо да се решат два проблема: да се преодолее гравитацията и да се осигури напредък в безвъздушното пространство. Исак Нютон говори за възможността за преодоляване на земната гравитация през 17 век. К. Е. Циолковски предложи да се създаде реактивен двигател за движение в космоса, в който горивото се използва от смес от течен кислород и водород, които отделят значителна енергия по време на горенето. Той съставя доста точен описателен модел на бъдещия междупланетен космически кораб с чертежи, изчисления и обосновки.Не е изминал и половин век, откакто описателният модел на К. Е. Циолковски става основа за реално моделиране в конструкторското бюро под ръководството на С. П. Королев. При пълномащабни експерименти бяха тествани различни видове течно гориво, формата на ракетата, системата за управление на полета и поддържане на живота на астронавти, инструменти за научни изследвания и др. Космически станции.

Нека разгледаме друг пример. Известният химик от 18 век. Антоан Лавоазие, изучавайки процеса на горене, направи множество експерименти. Той симулира процесите на горене с различни вещества, които нагрява и претегля преди и след експеримента. В същото време се оказа, че някои вещества стават по -тежки след нагряване. Лавоазие предположи, че нещо се добавя към тези вещества по време на процеса на нагряване. Така моделирането и последващият анализ на резултатите доведоха до дефиницията на ново вещество - кислород, до обобщаване на понятието „изгаряне“, даде обяснение на много добре познати явления и отвори нови хоризонти за изследвания в други области на науката , по -специално в биологията, тъй като кислородът се оказа един от основните компоненти на дишането и енергийния обмен на животни и растения.

Моделирането е творчески процес. Много е трудно да се постави в официална рамка. В най -общия си вид тя може да бъде представена на етапи, както е показано на диаграмата:

Етапи на симулация

При решаване на конкретен проблем тази схема може да претърпи някои промени: някои блок ще бъде премахнат или подобрен, някои ще бъдат добавени. Съдържанието на етапите се определя от задачата и целите на моделирането.

Нека разгледаме основните етапи на моделирането по -подробно.

сценаI. Постановка на проблема

Задача се разбира като определен проблем, който трябва да бъде решен. На етапа на определяне на проблема е необходимо:

1) опишете задачата,

2) дефинирайте целите на моделирането,

3) анализира обект или процес.

Описание на задачата.

Проблемът е формулиран на обикновен език и описанието трябва да е ясно. Основното тук е да дефинирате обекта на моделиране и да разберете какъв трябва да бъде резултатът.

Най -новите материали от раздела:

Къде момиче може да отиде да учи след 11
Къде момиче може да отиде да учи след 11

Възпитаниците на 11 клас имат по -широк избор от професии, отколкото след 9 -ти, така че човек може по -точно да определи бъдещата си професия. То...

Учени край бреговете на Австралия откриха друг континент Принудително търсене на нови земи
Учени край бреговете на Австралия откриха друг континент Принудително търсене на нови земи

Не, времето на големите географски открития не е минало. Ярък пример за това е скорошен, направен през 2016 г. Голяма група учени (Ник Мортимер, ...

Обекти на културното наследство: преглед, регистър, закони
Обекти на културното наследство: преглед, регистър, закони

Департаментът за културно наследство на Москва е отраслов изпълнителен орган на град Москва, упълномощен в областта на държавата ...