Компьютерное моделирование

    Дисциплина: Программирование
    Тип работы: Реферат
    Тема: Компьютерное моделирование

    Компьютерное моделирование в естествознании: возможности, достижения, перспективы

    Министерство общего и профессионального образования РФ.

    Институт экономики и управления

    РЕФЕРАТ

    ПО ТЕМЕ

    КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

    Студентка гр. 0531

    _________Вайсберг И.

    2000

    Применение компьютеров в научных исследованиях является необходимым

    условием изучения сложных систем. Традиционная методология взаимосвязи теории и эксперимента должна быть дополнена принципами компьютерного моделирования. Эта новая эффективная процедура

    дает возможность целостного изучения поведения наиболее сложных систем как естественных, так и создаваемых для проверки теоретических гипотез.

    Методами компьютерного моделирования пользуются специалисты практически

    всех отраслей и областей науки и техники - от истории до космонавтики, поскольку с их помощью можно прогнозировать и даже имитировать явления, события или проектируемые предметы в заранее

    заданных параметрах.

    Компьютерное моделирование в естествознании: возможности, достижения, перспективы

    Большинство естественнонаучных теорий очень похожи на математику

    внутренней логикой своего построения. В основе любой математической теории лежит несколько аксиом, а все частные результаты, называемые теоремами, выводятся из аксиом посредством

    дедуктивных логических рассуждений. Аксиомы являются идеальными абстрактными образами реальных объектов.

    Точно также во всех т.н. точных науках после этапа накопления

    экспериментальных данных формулируются основные законы, из которых могут быть получены все свойства различных систем и процессов, охватываемых данной теорией. Компактная и точная

    формулировка законов естествознания делается на языке математики в виде каких-либо уравнений. Таким образом, математической моделью любой реальной системы является некоторое уравнение или

    система уравнений с определенными значениями параметров и определенными граничными условиями.

    Во многих случаях для решения этих уравнений традиционными

    аналитическими методами требуется использование серьезного, порой, очень громоздкого математического аппарата. Иногда решения в аналитической форме вообще отсутствуют. Попытка

    ограничиться рассмотрением простейших систем, для которых решение основных уравнений может быть найдено элементарными методами, существенно обедняет наши представления об окружающем

    мире.

    Эффективный путь преодоления этих трудностей -

    построение компьютерной модели изучаемого явления, под которой понимается совокупность численных методов решения основных уравнений, алгоритмов их реализации и компьютерных

    программ. Хорошая компьютерная модель превращает компьютер из сверхбыстрого калькулятора в интеллектуальный инструмент, способствующий открытию новых эффектов, явлений и даже созданию

    новых теорий.

    Результативность компьютерной модели в значительной степени определяется

    качеством используемого программного обеспечения. Основные требования, предъявляемые к программам - это, конечно, простота ввода и корректировки исходных данных, а также визуализация

    (наглядность) результатов счета. Сегодня имеются и мощные специализированные системы программирования (MAPLE

    , SolidWorks

    , AutoCAD и др.) и специальные программы, в которых реализуется удобные графические пользовательские возможности.

    Использование компьютерных моделей превращает компьютер в универсальную

    экспериментальную установку. В компьютерном эксперименте обеспечен полный контроль за всеми параметрами системы, компьютерный эксперимент дешев и безопасен, с помощью компьютера удается

    ставить "принципиально невозможные" эксперименты (геологические процессы, космология, экологические катастрофы и т.д.).

    Приведу примеры задач, которые имеют красивые и неожиданные решения,

    найденные и исследованные с использованием компьютерного моделирования:

    1. Как изменилась бы траектория спутника Земли, если бы солнечный ветер стал «дуть» сильнее?

    2. Как происходит перераспределение энергии между частицами макроскопической системы при их тепловом движении?

    В 1954 г. ...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


    Добавить комментарий
    Старайтесь излагать свои мысли грамотно и лаконично

    Введите код:
    Включите эту картинку для отображения кода безопасности
    обновить, если не виден код



ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены