Як выконваецца камп'ютэрнае мадэляванне

Камп'ютэрнае мадэляванне досыць шырока ўжываецца ў розных галінах навукі і тэхнікі, паступова выцясняючы рэальныя эксперыменты і досведы. Яно настолькі трывала ўвайшло ў наша жыццё, што ўжо досыць складана ўявіць сабе сітуацыю, калі прыйдзецца ад гэтага спосабу вывучэння рэальнага свету адмовіцца. Гэта з'ява тлумачыцца досыць лёгка: з дапамогай дадзенага працэсу можна дасягнуць значных вынікаў у самыя найкарацейшыя тэрміны, дазваляючы пранікнуць у тую вобласць рэальнасці, якая для чалавека не дасягальная.

Камп'ютэрнае інфармацыйнае мадэляванне дазваляе на кампутары стварыць мадэль, якая з некаторым дапушчэннем валодае ўласцівасцямі рэальнага аб'екта або працэсу, і даследаванне праводзіцца менавіта на гэтай створанай мадэлі. Для правядзення пошукаў неабходна дакладна ўяўляць для чаго яны выконваюцца, якая іх мэта, якія менавіта ўласцівасці, бакі вывучаемай аб'екта вас цікавяць. Толькі ў такім выпадку можна быць упэўненымі ў станоўчым выніку.

Як і любы іншы працэс, камп'ютэрнае мадэляванне будуецца па пэўных прынцыпам, сярод якіх можна вылучыць наступныя:

· Прынцып інфармацыйнай дастатковасці. Калі звестак аб рэальным працэсе або аб'екце будзе недастаткова, правесці даследаванні з дапамогай дадзенага метаду хутчэй за ўсё не атрымаецца;

· Прынцып здзяйсняльнасці. Створаная мадэль павінна дазваляць дасягнуць пастаўленых перад даследчыкам мэтаў;

· Прынцып множнасці мадэляў, які абапіраецца на тое, што для даследавання ўсіх уласцівасцяў рэальнага аб'екта неабходна распрацаваць некалькі мадэляў, так як аб'яднаць усе рэальныя ўласцівасці ў адной не ўяўляецца магчымым;

· Прынцып агрэгавання. У гэтым выпадку складаны аб'ект прадстаўляецца ў выглядзе асобных блокаў, якія можна пэўным чынам перабудоўваць;

· Прынцып паратмеризации, які дазваляе параметры пэўнай падсістэмы замяняць лікавымі значэннямі, што скарачаючы аб'ём і працягласць мадэлявання, зніжае таксама адэкватнасць атрыманай мадэлі. Таму ўжыванне дадзенага прынцыпу павінна быць цалкам абгрунтаваным.

Камп'ютэрнае мадэляванне павінна выконвацца ў пэўнай, строга зададзенай паслядоўнасці. На першым этапе вызначаецца мэта, пасля чаго вырабляецца распрацоўка канцэптуальнай мадэлі. Затым выконваецца фармалізацыя мадэлі, якая дазваляе ажыццявіць яе праграмную рэалізацыю. Пасля гэтага можна прыступаць да планавання мадэльных эксперыментаў і рэалізоўваць раней складзены план эксперыменту. Пасля таго, як усе папярэднія пункты будуць выкананыя, можна будзе аналізаваць і інтэрпрэтаваць атрыманыя вынікі.

У апошні час камп'ютэрнае мадэляванне фізічных працэсаў выконваецца з ужываннем розных прыкладных праграм. Можна сустрэць вялікую колькасць работ, выкананых у Matlab. Такія даследаванні дазваляюць вывучыць разнастайныя фізічныя працэсы, якія ў рэальнасці чалавек назіраць не зможа.

Камп'ютэрнае мадэляванне знаходзіць досыць шырокае прымяненне ў прамысловасці. З яго дапамогай распрацоўваюцца новыя вырабы, праектуюцца новыя машыны, задаюцца ўмовы іх працы і праводзяцца віртуальныя выпрабаванні. Калі складзеная мадэль валодае дастатковай ступенню адэкватнасці, можна сцвярджаць, што вынікі рэальных выпрабаванняў будуць аналагічныя віртуальным. Акрамя вывучэння уласцівасцяў той ці іншай сістэмы, на кампутары можна распрацаваць знешні выгляд гатовага вырабы, задаць яго параметры. Гэта мінімізуе колькасць шлюбу, які можа ўтварыцца ў выніку недакладнасці інжынерных разлікаў.