чає багаторазове відтворення того чи іншого процесу при різних параметрах, що змінюються випадковим чином по заданому закону. ЕОМ може провести 1 000 випробувань і зареєструвати основні характеристики поведінки системи, її вихідні сигнали, а потім визначити їх математичне сподівання, дисперсію, закон розподілу. Недолік використання машинної реалізації імітаційної моделі полягає в тому, що отримане з її допомогою рішення має приватний характер і відповідає конкретним параметрам системи, її початкового стану і зовнішніх впливів. Перевага полягає в можливості дослідження складних систем [4].
1.2.5 Області застосування комп'ютерних моделей
Удосконалення інформаційних технологій зумовило використання комп'ютерів практично у всіх сферах діяльності людини. Розвиток наукових теорій припускає висунення основних принципів, побудова математичної моделі об'єкта пізнання, отримання з неї наслідків, які можуть бути зіставлені з результатами експерименту. Використання ЕОМ дозволяє, виходячи з математичних рівнянь, розрахувати поведінку досліджуваної системи в тих чи інших умовах. Часто це єдиний спосіб отримання наслідків з математичної моделі. Наприклад, розглянемо задачу про рух трьох або більше частинок, що взаємодіють один з одним, яка актуальна при дослідженні русі планет, астероїдів та інших небесних тіл. У загальному випадку вона складна і не має аналітичного рішення, і лише використання методу комп'ютерного моделювання дозволяє розрахувати стан системи в наступні моменти часу.
Удосконалення обчислювальної техніки, поява ЕОМ, що дозволяє швидко і досить точно здійснювати обчислення за заданою програмою, ознаменувало якісний стрибок на шляху розвитку науки. На перший погляд здається, що винахід обчислювальних машин не може безпосередньо впливати на процес пізнання навколишнього світу. Однак це не так: рішення сучасних завдань вимагає створення комп'ютерних моделей, проведення величезної кількості обчислень, що стало можливим лише після появи електронно-обчислювальних машин, здатних виконувати мільйони операцій в секунду. Істотним є і те, що обчислення проводяться автоматично, відповідно до заданим алгоритмом і не вимагають втручання людини. Якщо ЕОМ відноситься до технічній базі проведення обчислювального експерименту, то її теоретичну основу складають прикладна математика, чисельні методи рішення систем рівнянь.
Успіхи комп'ютерного моделювання тісно пов'язані з розвитком чисельних методів, що почався з фундаментальних робіт Ісаака Ньютона, який ще в 17 столітті запропонував їх використовувати для наближеного рішення алгебраїчних рівнянь. Леонард Ейлер розробив метод вирішення звичайних диференціальних рівнянь. Із сучасних вчених вагомий внесок у розвиток комп'ютерного моделювання зробив академік А.А. Самарський, основоположник методології обчислювального експерименту у фізиці. Саме їм була запропонована знаменита тріада «модель - алгоритм - програма» та розроблено технологію комп'ютерного моделювання, успішно використовувана для вивчення фізичних явищ. Одним з перших видатних результатів комп'ютерного експерименту у фізиці є відкриття в 1968 році температурного токового шару в плазмі, створюваної в МГД-генераторах (ефект Т-шару). Воно було виконано на ЕОМ і дозволило передбачити результат реального експерименту, проведеного через кілька років. В даний час обчислювальний експеримент використовується для виконання досліджень в наступних напрямках:
? розрахунок ядерних реакцій;
? рішення задач небесної механіки, астрономії та космонавтики;
? вивчення глобальних явищ на Землі, моделювання погоди, клімату, дослідження екологічних проблем, глобального потепління, наслідків ядерного конфлікту і т.д .;
? рішення задач механіки суцільних середовищ, зокрема, гідродинаміки;
? комп'ютерне моделювання різних технологічних процесів;
? розрахунок хімічних реакцій і біологічних процесів, розвиток хімічної та біологічної технології;
? соціологічні дослідження, зокрема, моделювання виборів, голосування, поширення відомостей, зміна громадської думки, військових дій;
? розрахунок і прогнозування демографічної ситуації в країні та світі [5].
.3 Моделювання робочого простору робота
Розглянемо моделювання робочого простору мобільного робота, функціонуючого у складі гнучкою виробничої системи (ГВС).
Нехай існує робочий простір Р робота Rb, яке володіє такими властивостями: геометричні розміри, об'єкти робочої зони, кліматичні умови, часові параметри P (D (x, y, z), Obj, Clm, T).
У робочому просторі існують певні об'єкти: верстати (St), інструмент (Ins), оснащенн...
