Лекция: Модели, определяемые инструментальной средой моделирования

Компьютерные модели сущности являются, как правило, алгоритмическим отображением математических моделей. Данные модели создаются на аналоговых (АВМ), цифровых (ЦВМ) и гибридных (ГВМ) вычислительных машинах.

Аналоговая вычислительная модель строится на основе существующей математической аналогии между элементами математической модели и процессами, протекающими в физических элементах АВМ. Структура такой модели часто соответствует электрической цепи, содержащей связанные между собой в разных сочетаниях пассивные и активные элементы диссипации (электрическое сопротивление R — аналог трения), накопления потенциальной и кинетической (индуктивность L, ёмкость С — аналоги массы, момента инерции) энергии совместно с физическими источниками энергии (аналоги сил).

На ЦВМ изучение объекта происходит с помощью программной модели, реализующей алгоритм вычислений или механизмы поиска решения согласно предложенной математической модели. При организации эксперимента на отдельных ЦВМ с последовательным выполнением программ необходимо учитывать:

• все операции с моделью производятся, как правило, последовательно;
• обработка информации в ходе эксперимента реализуется в дискретном виде;
• численные методы решения задач и разрядность памяти компьютера определяют точность результатов моделирования; г
• сложность исследуемой модели и требуемая точность получения результатов определяют время моделирования;
• логические операции допустимы над цифровыми и символьными данными;
• программирование модели возможно с помощью инструментальных средств прикладного и специального назначения.

Однако решение сложных задач, обычно связанных со стохастическим имитационным и эволюционным моделированием, производится в распределённой вычислительной среде (создаваемой несколькими связанными компьютерами, каждый из которых может содержать несколько вычислителей, микропроцессоров).

Кроме того, в настоящее время наиболее эффективна работа с интерактивными системами виртуальной реальности (по сути являющимися программным отображением имитационных и эволюционных моделей), позволяющими пользователю компьютера в диалоге с системой формировать свой виртуальный (кажущийся) мир и управлять им в ходе решения задачи.