Какво е моделиране? В най-широк смисъл това е имитация, която в продължение на много години се използва за най-различни цели, по-специално за обучение, обяснение и забавление. С настъпването на компютърната ера човечеството се е научило активно да прилага за тези цели по-модерни видове симулация. Моделите са създадени от маса данни, уравнения и изчисления, които симулират определени действия. Обикновено те включват графичен дисплей, който превежда всички данни в анимация, която може да се види на компютърен екран или с помощта на друго визуално устройство.
Полезно допълнение към математическите модели
Математическият модел е абстрактен модел, който използва математически език, за да опише поведението на дадена система. Използва се в областта на естествените науки и инженерните дисциплини, както и в социалните науки (икономика, социология и политическа наука). Математическото моделиране е метод за моделиране на реални ситуации, като се използват математически уравнения за прогнозиране на бъдещото им поведение. Той използва инструменти като решения, теории, теория на опашките, линейно програмиране и изисква много работа с числа.
Официалното моделиране на системи, използващи математически модел, който се опитва да намери аналитични решения за някои проблеми, се счита за традиционно, то позволява да се предвиди поведението на системата, като се използва набор от параметри и начални условия. Компютърната симулация е програма, която се опитва да симулира абстрактни модели на определена система. Тя се превърна в полезна част от математическото моделиране на много природни системи във физиката, химията и биологията, антропогенните системи в икономиката, психологията и социалните науки и в процеса на проектиране на нови технологии и всичко това, за да се добие представа за работата на тези системи.
Какво е компютърна симулация?
При моделирането се използва математическо описание или модел под формата на компютърна програма. Този модел се състои от уравнения, които дублират функционалните връзки в реална система. Компютърната симулация е използването на компютър за представяне на динамична реакция на една система към поведението на друга система по образец. Когато стартира програмата, получената математическа динамика на формата на аналоговото поведение на реалната система и резултатите се представят под формата на данни. Симулацията може да бъде под формата на компютърно графично изображение, което представя динамични процеси в анимирана последователност.
Програмата за моделиране помага да си представим реалния свят с помощта на компютър. Симулирайки действително или вероятно състояние, събитие или ситуация в живота, можете да намерите причината за събитието (например злополука) или да направите прогноза за бъдещи последици и резултати. Моделирането може да се извърши чрез решаване на системи от уравнения (математически модел), изграждане на физически модел (мащаб), сценична репетиция, игри или графични модели (анимирани блок-схеми). А симулаторите са много полезни инструменти, които ви позволяват да провеждате експерименти без риск.
Компютърни симулации
Компютърните симулатори се използват за изучаване на динамичното поведение на обекти или системи в отговор на условия, които не могат да бъдат лесно или безопасно прилагани в реалния живот.Например, ядрен взрив може да бъде описан с помощта на математически модел, който включва променливи като температура, скорост и количество радиоактивни изпускания. Допълнителни математически уравнения могат да се използват за коригиране на модела чрез промяна на отделни променливи, като например количеството на делящ се материал, предизвикал експлозията. Симулацията на реален процес помага за безопасното измерване и прогнозиране как промяна в отделните му компоненти може да повлияе на функционирането на цяла система.
Определение за компютърна симулация
Какво е моделиране, по-специално компютър? В най-тесен смисъл, това е програма, която работи на компютър и използва стъпка по стъпка методи за проучване на приблизителното поведение на математически модел. Обикновено това е симулационен модел на реална система, който представлява реализация на конкретен алгоритъм, написан на конкретен език, използвайки конкретен компилатор и т.н. В по-широк смисъл това е цялостен метод за изучаване на системи. Този процес включва избор на модел, намиране на начин за реализиране на този модел във форма, която може да се стартира на компютър, изчисляване на ефективността на алгоритъма, както и визуализиране и изучаване на получените данни. Какво е моделиране? Това не са само изчисления и числа. Това е възможността за творческо приложение на метода на изчисление.
Моделиране и експерименти
Понякога симулационните изследвания се провеждат при експериментални условия. Връзката между моделирането и експеримента се връща много далеч. Невинаги безопасните експерименти обаче са заменени от моделиране, което би било успешно, ако при симулирането на сложно явление има огромно количество информация за това явление. Променливи като температура, налягане, влажност, скорост на вятъра се оценяват с хиляди точки на суперкомпютъра, така че можете да покажете симулацията на развитието на бурята. Тази дисциплина набира популярност както в обществения живот, така и в индустрията, тъй като може да помогне при проектирането, създаването и оценяването на сложни системи. Дизайнери, програмисти, анализатори, инженери, по един или друг начин, използват елементи на компютърна симулация. Предимствата на моделирането са да се разбере по-задълбочено процеса, да се идентифицират проблемните области, да се оцени ефективността на системата или процесите.
Компютърното моделиране е дисциплината на конструирането на модел на реална или теоретична физическа система, която въплъщава принципа на „учене чрез действие“. Използването на моделиране е дейност, която е толкова естествена, колкото дете, което играе с играчки. Децата се научават да разбират света чрез имитация. За да разберем по-добре реалността и всичките й сложности, трябва да създаваме изкуствени предмети и динамично да играем роли с тях.