Информационное моделирование на компьютере
Основное преимущество компьютера перед человеком – способность к быстрому счету.
Компьютерные модели: Математические модели; Имитационные модели.
1. Математическая модель Математическая модель – описание моделируемого процесса на языке математики. Компьютерная математическая модель – это программа, реализующая расчеты состояния моделируемой системы по ее математической модели.
Примеры использования КММ: расчет погоды; вычислительный эксперимент (исследование поведения реального объекта); моделирование движения (например, полета самолета или ракеты, движения планет и астероидов), распространения возмущений (прохождения ударных волн, землетрясений, приливных волн, обтекания самолетов, кораблей и подводных лодок) и т.д.
Управление на основе моделей Компьютеры используются для управления работой химических реакторов на заводах, атомных реакторов на электростанциях, полета автоматических космических станций и т.д. Все расчеты производятся по заложенным в программу управления математическим моделям.
2. Имитационная модель Воспроизводит поведение сложной системы, элементы которой могут вести себя случайным образом, т.е. поведение которых нельзя предсказать.
Примеры имитационных моделей Модели систем массового обслуживания (системы торговли, автосервиса, скорой помощи); Транспортные системы (сеть городских дорог, перекрестки, светофоры, автомобили).
Задание 2 Расчет прогноза погоды на современном компьютере с быстродействием 1 млн. операций в секунду длится в течении одного часа. Оцените, сколько времени понадобилось бы для этого человеку, имеющему в своем распоряжении обычный калькулятор?
Задание 4 Самолет находится на высоте 5000 метров. Обнаружилась неисправность работы двигателя. Самолет начинает падать. Бортовой компьютер производит диагностику неисправности и сообщает пилоту о необходимых действиях. Для решения этой задачи ему нужно выполнить 10 8 вычислительных операций. Быстродействие компьютера – 1 млн. оп/сек. Успеет ли летчик спасти самолет, если минимальная высота, на которой самолет можно вывести из пике, метров?