Полная версия

Главная arrow Прочие arrow Основы научных исследований

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ИНСТРУМЕНТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Процесс исследования свойств объекта в современных условиях ведут по его модели, как правило, на компьютерах, т.е. приходится решать различные задачи вычислительного характера. Вычисления здесь понимаются в самом широком смысле: это и «привычные» математические операции, и разнообразные логические, применяющиеся при анализе различных взаимосвязей с целью выявления тех или иных причинно-следственных связей и др.

Вычислительные методы применяют как на стадии построения модели, так и на стадии моделирования на компьютере.

Построение модели включает в себя, в частности, такие элементы как структурный синтез и идентификация параметров модели. Первый предполагает построение структуры модели либо исходя из содержательного анализа объекта с учетом входящих в него элементов, их связей между собой (в этом случае синтез выполняется, как правило, в аналитической форме), или формально (просто задаются структурой исходя из априорных сведений), либо еще более формально, например, выбирают в качестве формы полином. В последнем случае обязательно за синтезом следует стадия идентификации — определение параметров модели исходя из обеспечения наилучшей ее точности с использованием некоторых экспериментальных данных (экспериментальный метод построения модели). В первом же случае параметры модели могут полностью приниматься из существующих нормативов, соответствующих фундаментальных законов, таблиц и т.п. {аналитический метод построения модели) или частично определяться исходя из условий обеспечения наилучшей близости модели и имеющихся исходных данных {экспериментально-аналитический метод построения модели). Тогда при создании модели обязательно присутствует этап идентификации.

Процессы идентификации моделей базируются на различных вычислительных методах интерполяции и аппроксимации, которые, в свою очередь, при реализации могут использовать численные методы решения систем линейных и нелинейных конечных и дифференциальных уравнений, вычисления интегралов, поиска минимума функций и функционалов и др. Таким образом, уже на стадии построения моделей вычислительные методы могут широко применяться в качестве инструментария.

В процессе анализа свойств моделей на компьютере (моделирование в узком смысле слова) на первый план выходят вычислительные методы. Именно от них в первую очередь зависит не только собственно результат и время его получения, но и сама возможность его достижения. Причина здесь в том, что многие вычислительные методы имеют итерационный характер и требуют выполнения специальных условий сходимости, при несоблюдении которых результат вообще не будет получен.

Многие из указанных классов методов используют при своей реализации в качестве вспомогательных методы других классов. Все это делает необходимым знание основ вычислительных методов, их особенностей и областей применения.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>