Što je modeliranje? U najširem smislu, to je imitacija, koja se dugi niz godina koristi u različite svrhe, posebno za obuku, objašnjenje i zabavu. Dolaskom računalne ere čovječanstvo je naučilo aktivno primjenjivati u te svrhe naprednije vrste simulacije. Modeli su stvoreni iz mase podataka, jednadžbi i izračuna koji simuliraju određene radnje. Obično uključuju grafički prikaz koji sve podatke prevodi u animaciju koja se može vidjeti na ekranu računala ili pomoću drugog vizualnog uređaja.
Korisni dodatak matematičkim modelima
Matematički model je apstraktni model koji koristi matematički jezik za opisivanje sustava. Koristi se u području prirodnih znanosti i inženjerskih disciplina, kao i u društvenim znanostima (ekonomija, sociologija i politologija). Matematičko modeliranje je metoda modeliranja stvarnih situacija pomoću matematičkih jednadžbi za predviđanje njihovog budućeg ponašanja. Koristi alate kao što su rješenja, teorije, teorija čekanja, linearno programiranje i zahtijeva puno rada s brojevima.
Formalno modeliranje sustava pomoću matematičkog modela koji pokušava pronaći analitička rješenja za neke probleme smatra se tradicionalnim, omogućava predviđanje ponašanja sustava pomoću skupa parametara i početnih uvjeta. Računalna simulacija je program koji pokušava simulirati apstraktne modele određenog sustava. Postao je koristan dio matematičkog modeliranja mnogih prirodnih sustava u fizici, kemiji i biologiji, antropogenih sustava u ekonomiji, psihologiji i društvenim znanostima te u procesu dizajniranja novih tehnologija, a sve to kako bi se dobila ideja o radu tih sustava.
Što je računalna simulacija?
U modeliranju se koristi matematički opis ili model u obliku računalnog programa. Ovaj se model sastoji od jednadžbi koje dupliciraju funkcionalne odnose u stvarnom sustavu. Računarska simulacija upotreba je računala za predstavljanje dinamičkog odgovora jednog sustava na ponašanje drugog sustava u obrascu. Kad se pokrene program, dobivena matematička dinamika oblika analognog ponašanja stvarnog sustava i rezultati se prikazuju u obliku podataka. Simulacija također može biti u obliku računalne grafičke slike koja predstavlja dinamičke procese u animiranom slijedu.
Program simulacije pomaže vam zamisliti stvarni svijet pomoću računala. Simulacijom stvarnog ili vjerojatnog stanja, događaja ili situacije u životu možete pronaći uzrok događaja (na primjer, nesreću) ili napraviti prognozu budućih posljedica i rezultata. Modeliranje se može izvoditi rješavanjem sustava jednadžbi (matematički model), izgradnjom fizičkog modela (razmjera), scenske vježbe, igre ili grafičkih modela (animirani dijagrami tijeka). A simulatori su vrlo korisni alati koji vam omogućuju provođenje eksperimenata bez rizika.
Računalne simulacije
Računalni simulatori koriste se za proučavanje dinamičkog ponašanja objekata ili sustava kao odgovor na uvjete koji se u stvarnom životu ne mogu lako ili sigurno primijeniti.Na primjer, nuklearna eksplozija može se opisati pomoću matematičkog modela koji uključuje varijable poput temperature, brzine i količine radioaktivnog oslobađanja. Dodatne matematičke jednadžbe mogu se koristiti za podešavanje modela promjenom pojedinih varijabli, kao što je količina djeljivog materijala koji je izazvao eksploziju. Simulacija stvarnog procesa pomaže u sigurnom mjerenju i predviđanju kako promjena njegovih pojedinačnih komponenti može utjecati na funkcioniranje cijelog sustava.
Definicija računalne simulacije
Što je modeliranje, posebno računalo? U užem smislu, to je program koji se pokreće na računalu i koristi postupne metode za proučavanje približnog ponašanja matematičkog modela. Obično je to simulacijski model stvarnog sustava, koji je implementacija određenog algoritma napisanog na određenom jeziku pomoću određenog prevoditelja i tako dalje. U širem smislu, ovo je sveobuhvatna metoda za proučavanje sustava. Ovaj postupak uključuje odabir modela, pronalaženje načina za implementaciju ovog modela u obliku koji se može pokrenuti na računalu, izračunavanje performansi algoritma, kao i vizualizaciju i proučavanje dobivenih podataka. Što je modeliranje? To nisu samo proračuni i brojevi. To je mogućnost kreativne primjene metode izračuna.
Modeliranje i eksperiment
Ponekad se simulacijska ispitivanja provode u eksperimentalnim uvjetima. Veza između modeliranja i eksperimenta seže jako daleko. Međutim, nisu uvijek sigurni eksperimenti zamijenjeni su modeliranjem, koje bi bilo uspješno ako, simulirajući složeni fenomen, postoji ogromna količina informacija o ovom fenomenu. Varijable poput temperature, pritiska, vlage, brzine vjetra procjenjuju se na tisuće točaka na superračunalu, tako da možete pokazati simulaciju razvoja oluje. Ova disciplina postaje sve popularnija i u javnom životu i u industriji, jer može pomoći u dizajniranju, stvaranju i procjeni složenih sustava. Dizajneri, programeri, analitičari, inženjeri, na ovaj ili onaj način, koriste elemente računalne simulacije. Prednosti modeliranja su dublje razumijevanje procesa, prepoznavanje problematičnih područja, procjena učinkovitosti sustava ili procesa.
Računalno modeliranje disciplina je konstruiranja modela stvarnog ili teorijskog fizičkog sustava koji utjelovljuje princip "učenja kroz akciju". Korištenje modeliranja je aktivnost koja je prirodna kao i dijete koje se igra s igračkama. Djeca nauče razumjeti svijet imitacijom. Da bismo bolje razumjeli stvarnost i sve njezine složenosti, moramo stvoriti umjetne predmete i dinamički igrati uloge s njima.