Реферат Навчання побудови та використання комп'ютерних моделей в базовому курсі інформатики

Тема: Курсовые проекты

ілей моделювання.

Вибір моделі (математичні формулювання, комп'ютерний дизайн).

Технологія побудови моделі при індуктивному способі:

Емпіричний етап:

а) умовивід;

б) інтуїція;

в) припущення;

г) гіпотеза.

Постановка завдання для моделювання.

Оцінки. Кількісне і якісне опис

Побудова моделі.

Етапи виконання завдання за допомогою комп'ютера (побудова моделі - формалізація моделі - побудова комп'ютерної моделі - проведення комп'ютерного експерименту - інтерпретація результату).

Основні етапи розробки й дослідження моделей на комп'ютері

· описова інформаційна модель

· формалізована модель

· комп'ютерна модель

· комп'ютерний експеримент

Аналіз отриманих результатів і коректування досліджуваної моделі

етап - описова інформаційна модель: така модель виділяє істотні (з погляду цілей проведеного дослідження) параметри об'єкта, а несуттєвими параметрами нехтує

етап - Описова інформаційна модель записується за допомогою будь-якого формального мови. У такій моделі за допомогою формул, рівнянь, нерівностей та ін. Фіксуються формальні співвідношення між початковими і кінцевими значеннями властивостей об'єктів, а також накладаються обмеження на допустимі значення цих властивостей.

етап - комп'ютерна модель

Описова інформаційна модель записується за допомогою будь-якого формального мови.

У такій моделі за допомогою формул, рівнянь, нерівностей та ін. фіксуються формальні співвідношення між початковими і кінцевими значеннями властивостей об'єктів, а також накладаються обмеження на допустимі значення цих властивостей.

Шляхи побудови комп'ютерної моделі

Побудова алгоритму розв'язання задачі і його кодування на одній з мов програмування;

Побудова комп'ютерної моделі з використанням одного з додатків (електронних таблиць, СУБД та ін.)

етап - комп'ютерний експеримент

Якщо комп'ютерна модель існує у вигляді програми на одній з мов програмування, її потрібно запустити на виконання і отримати результати.

Якщо комп'ютерна модель досліджується в додатку, наприклад в електронних таблицях, можна провести сортування або пошук даних, побудувати діаграму або графік.

етап - аналіз отриманих результатів і коректування досліджуваної моделі

У разі відмінності результатів, отриманих при дослідженні інформаційної моделі, з вимірюваними параметрами реальних об'єктів можна зробити висновок, що на попередніх етапах побудови моделі були допущені помилки або неточності.

Провести коректування моделі.

Метод імітаційного моделювання (метод Монте-Карло)

Теоретична основа методу була відома давно. Проте до появи ЕОМ цей метод не міг знайти скільки-небудь широкого застосування, бо моделювати випадкові величини вручну - дуже трудомістка робота.

Сама назва «Монте-Карло» походить від міста Монте-Карло в князівстві Монако знаменитого своїм гральним будинком. Справа в тому, що одним з механічних приладів для отримання випадкових величин є рулетка. Для обчислення площі кола одиничного радіуса проведемо експеримент.

Розглянемо практичну задачу.

Як приклад побудови комп'ютерної моделі розглянемо тему «Визначення параметрів світлофорного регулювання при пропуску транспорту через вузьку ділянку дороги з використанням світлофора».

На рис. 1 представлена ??розрахункова схема

Вихідні дані

Інтенсивність зустрічних потоків - N 1=420 од/год, N 2=570 од/год;

Довжина вузької ділянки - L k=300 м;

Розрахункові швидкості - V 1=9,72 м/с, V 2=13,88 м/с;

Розрахункова довжина автомобіля - L a=2,5 м;

Коефіцієнт зчеплення ц=0,6;

Час реакції водіїв і спрацьовування гальмівного приводу - tp=0,6с;

Інтервал безпеки між автомобілями - l 0=2 м;

Прискорення вільного падіння - g=9,8 м/с 2.

змінювати параметри

Інтенсивність потоку, N 1