ритму та написання програми;
планування і проведення комп'ютерних експериментів;
аналіз та інтерпретація результатів.
Розрізняють аналітичне та імітаційне моделювання. При аналітичному моделюванні вивчаються математичні (абстрактні) моделі реального об'єкта у вигляді алгебраїчних, диференціальних та інших рівнянь, а також передбачають здійснення однозначної обчислювальної процедури, що призводить до їх точного розв'язання. При імітаційному моделюванні досліджуються математичні моделі у вигляді алгоритмів, що відтворює функціонування досліджуваної системи шляхом послідовного виконання великої кількості елементарних операцій. p align="justify"> Комп'ютерне моделювання застосовують для широкого кола завдань, таких як:
аналіз поширення забруднюючих речовин в атмосфері
проектування шумових бар'єрів для боротьби з шумовим забрудненням
конструювання транспортних засобів
польотні імітатори для тренування пілотів
прогнозування погоди
емуляція роботи інших електронних пристроїв
прогнозування цін на фінансових ринках
дослідження поведінки будівель, конструкцій та деталей під механічним навантаженням
прогнозування міцності конструкцій та механізмів їх руйнування
проектування виробничих процесів, наприклад хімічних
стратегічне управління організацією
дослідження поведінки гідравлічних систем: нафтопроводів, водопроводу
моделювання роботів і автоматичних маніпуляторів
моделювання сценарних варіантів розвитку міст
моделювання транспортних систем
імітація краш-тестів
Різні сфери застосування комп'ютерних моделей висувають різні вимоги до надійності одержуваних з їх допомогою результатів. Для моделювання будівель і деталей літаків потрібна висока точність і ступінь достовірності, тоді як моделі еволюції міст і соціально-економічних систем використовуються для отримання наближених або якісних результатів
1. Метод кінцевих елементів і метод кінцевих різниць
Метод кінцевих елементів є чисельним методом рішення диференціальних рівнянь, що зустрічаються у фізиці і техніці. p align="justify"> Основна ідея методу скінченних елементів полягає в тому, що будь-яку безперервну величину, таку, як температура, тиск і переміщення, можна апроксимувати дискретною моделлю, яка будується на безлічі кусково-неперервних функцій визначених на кінцевому числі підобластей. Кусково-неперервні функції визначаються за допомогою значень неперервної величини в кінцевому числі точок розглянутій області. У зага...
