Як виконується комп'ютерне моделювання

Комп'ютерне моделювання досить широко застосовується в різних галузях науки і техніки, поступово витісняючи реальні експерименти і досліди. Воно настільки міцно увійшло в наше життя, що вже досить складно уявити собі ситуацію, коли доведеться від цього способу вивчення реального світу відмовитися. Це явище пояснюється досить легко: за допомогою даного процесу можна досягти значних результатів у самі найкоротші терміни, дозволяючи проникнути в ту область реальності, яка для людини не досяжна.

Комп'ютерне інформаційне моделювання дозволяє на комп'ютері створити модель, яка з деяким допущенням має властивості реального об'єкта або процесу, і дослідження проводиться саме на цій створеної моделі. Для проведення досліджень необхідно точно представляти для чого вони виконуються, яка їхня мета, які саме властивості, сторони досліджуваного об'єкта вас цікавлять. Тільки в такому випадку можна бути впевненими в позитивному результаті.

Як і будь-який інший процес, комп'ютерне моделювання будується за певними принципами, серед яких можна виділити наступні:

middot- принцип інформаційної достатності. Якщо відомостей про реальний процес або об'єкті буде недостатньо, провести дослідження за допомогою даного методу швидше за все не вийде-

middot- принцип здійсненності. Створена модель повинна дозволяти досягти поставлених перед дослідником цілей-

middot- принцип множинності моделей, який спирається на те, що для дослідження всіх властивостей реального об'єкта необхідно розробити кілька моделей, так як об'єднати всі реальні властивості в одній не представляється возможним-

middot- принцип агрегированности. У цьому випадку складний об'єкт представляється у вигляді окремих блоків, які можна певним чином перестраівать-

middot- принцип паратмерізаціі, який дозволяє параметри певної підсистеми замінювати числовими значеннями, що скорочуючи обсяг і тривалість моделювання, знижує також адекватність отриманої моделі. Тому застосування даного принципу має бути повністю обґрунтованим.

Комп'ютерне моделювання повинно виконуватися в певній, суворо заданій послідовності. На першому етапі визначається мета, після чого проводиться розробка концептуальної моделі. Потім виконується формалізація моделі, що дозволяє здійснити її програмну реалізацію. Після цього можна приступати до планування модельних експериментів і реалізовувати раніше складений план експерименту. Після того, як всі попередні пункти будуть виконані, можна буде аналізувати та інтерпретувати отримані результати.

Останнім часом комп'ютерне моделювання фізичних процесів виконується із застосуванням різних прикладних програм. Можна зустріти велику кількість робіт, виконаних в Matlab. Такі дослідження дозволяють вивчити всілякі фізичні процеси, які в реальності людина спостерігати не зможе.

Комп'ютерне моделювання знаходить достатньо широке застосування в промисловості. З його допомогою розробляються нові вироби, проектуються нові машини, задаються умови їх роботи і проводяться віртуальні випробування. Якщо складена модель володіє достатнім ступенем адекватності, можна стверджувати, що результати реальних випробувань будуть аналогічні віртуальним. Крім вивчення властивостей тієї чи іншої системи, на комп'ютері можна розробити зовнішній вигляд готового виробу, задати його параметри. Це мінімізує кількість браку, який може утворитися в результаті неточності інженерних розрахунків.