<<
>>

2.3.4. ЭВМ-моделирование (программирование)

Моделирование на ЭВМ является специфическим видом, синтезирующим в себе три предыдущих. Особенность его заключается в том, что, благодаря быстродействию, недоступному человеку, и точному определению условий, на ЭВМ возможно моделирование любых процессов и объектов в их статике и динамике, получение прогноза их развития и подбор ключей к управлению ими.

Специальным вопросам этого вида моделирования посвящены тысячи работ.

Обычно выделяют шесть этапов ЭВМ-моделирования (что характерно для замкнуто-цикличного процесса - ЗЦП):

"1) постановка и математическое описание задачи, 2) выбор метода ее решения, 3) разработка алгоритма решения задачи, 4) программирование (составление программы для ЭВМ -А.Б.), 5) ввод и отладка программы, 6) непосредственное решение задачи на ЭВМ и анализ полученных результатов" [Ступин, с. 9].

На первом этапе "определяются состав и характер исходных данных, устанавливается требуемая форма исходных результатов и условия, которым они должны удовлетворять, выбирается общий подход к решению, осуществляется разбиение задачи на подзадачи, определяется последовательность их решения и т.д. Постановка задачи, обычно, завершается словесным описанием основных характеристик и особенностей решаемой задачи.

Затем необходимо дать математическое описание задачи, в результате чего постановка задачи становится формализованной, приобретает четкость и однозначность толкования.

Чтобы это осуществить, необходима математическая теория, которая описывает закономерности исследуемого явления с помощью математических формул. Такой набор формул называется математической моделью данного явления" [Сту-пин, с. 9].

Математическая модель не всегда показывает однозначную последовательность расчета. Поэтому "вслед за математической постановкой задачи должен быть выбран метод ее решения. Этот метод устанавливает зависимость искомых результатов от исходных данных и реализуется путем разбиения вычислительного процесса на последовательность элементарных арифметических и логических операций, выполняемых на ЭВМ" [Ступин, с. 10].

Выбор метода - это уже искусство, т.к. следует учитывать множество факторов, обусловливающих его эффективность, которые зачастую противоречат друг другу.

На третьем этапе идет реализация выбранного метода, применительно к ЭВМ - в виде инструкций, т.е. полное, ясное и однозначное описание (называемого алгоритмом) требуемого вычислительного процесса. "Это описание должно содержать необходимые формулы, по которым выполняется расчет, определять последовательность их применения, условия, при которых используется та или иная формула, а также указывать правила перехода от одной части вычислительного процесса к другой части" [Ступин, с. 13]. Ошибки, допущенные при разработке алгоритма, искажают ход вычислительного процесса -следовательно, приводят к неверному результату.

На четвертом этапе программирования "составляется и вводится в память ЭВМ программа, состоящая из отдельных команд и определяющая последовательность выполняемых операций... Программирование завершает формализованное описание выбранного метода и разработанного для него алгоритма решения задачи. Такое описание выполняется на некотором языке программирования" [Ступин, с. 20, 21].

Пятый этап - это отладка программы, при котором обнаруживаются и устраняются допущенные ошибки. Он занимает от 20 до 40 % времени процесса программирования. "Отладка программы состоит из синтаксического контроля, выполняемого в процессе трансляции, автономной отладки и, наконец, комплексной отладки программы на машинном языке" [Ступин, с. 23].

Шестой этап - это непосредственное решение отлаженной задачи на ЭВМ, вывод ее на печать и анализ результатов. 

<< | >>
Источник: Бугаев А.Ф.. Глобальная экология. 2010

Еще по теме 2.3.4. ЭВМ-моделирование (программирование):

  1. 2.1. Информационная Сеть в зеркале аксиологии
  2. 2.1. Информационная Сеть в зеркале аксиологии
  3. Моделирование сознания.
  4. Программирование мозга
  5. 1. Программированное обучение (ПО)
  6. Проблема связи самоорганизации с учебной деятельностью
  7. Известные методики диагностики особенностей процесса самоорганизации
  8. Моделирование воздействия экологических инструментов на принятие решений о выборе технологий
  9. Физико-геологическое моделирование железорудных объектов
  10. Технология программированного обучения
  11. 1.6. ЭКСКУРС В ИСТОРИЮ СИСТЕМ