Вопрос № 13. Поясните термин «численное моделирование»

Вид компьютерного моделирования. При численном моделировании для построения компьютерной модели используются методы вычислительной математики, а вычислительный эксперимент заключается в численном решении некоторых математических уравнений.

Вопрос № 14 аналитическое моделирование

Аналитическое моделирование - это математический прием исследования логистических систем, позволяющий получать точные решения. Аналитическое моделирование осуществляется в следующей последовательности.

Аналитическое моделирование состоит из точных методов, используемых для анализа систем, описываемых уравнениями не выше второго порядка, и приближенных методов для расчета многомерных средств измерения. Они удобны для моделирования линейных аналоговых и элементарных ( поддающихся линеаризации) импульсных преобразователей.

Исторически первым и наиболее простым является аналитическое моделирование, когда ЭВМ используется в качестве вычислителя по аналитическим зависимостям. Анализ характеристик процессов функционирования больших систем с помощью только аналитических методов исследования зачастую затруднен: приходится применять заведомо в значительной степени упрощенные зависимости, что не может не сказаться на точности и достоверности моделирования.

Вопрос № 15 натурное моделирование

Натурное моделирование — это такое моделирование, при котором реальному объекту ставится в соответствие его увеличенный или уменьшенный материальный аналог, допускающий исследование (как правило, в лабораторных условиях) с помощью последующего перенесения свойств изучаемых процессов и явлений с модели на объект на основе теории подобия.

К примерам натурных моделей можно отнести макеты в архитектуре, модели судов в судостроении. Следует отметить, что именно с натурных моделей судов в середине XIX века моделирование стало развиваться как научная дисциплина, а сами модели — активно использоваться при проектировании новых технических устройств. Середина XIX века связана в судостроении с окончанием эпохи парусных судов и началом эпохи парового флота. Оказалось, что использование паровых машин требует принципиального изменения конструкции судов. В первую очередь это осознали строители военных кораблей. Как известно, в условиях морского сражения время жизни судна зависит главным образом от его маневренности и скорости. Для парусных судов в результате многовекового опыта были выработаны оптимальные сочетания формы корпуса и парусов. Для кораблей с паровой машиной скорость определяется в значительной мере мощностью последней. В тот период тепло для машин получали от сжигания угля в топках котлов. Поэтому чем выше требуемая мощность машины, тем большее количество котлов необходимо использовать и иметь на судне больший запас угля. Все это утяжеляло судно и снижало его скорость, сводя к нулевому эффекту увеличение мощности машины.

Вопрос 16 - Физи́ческое модели́рование

Физи́ческое модели́рование — метод экспериментального изучения различных физических явлений, основанный на их физическом подобии.

Заключается в изучении объектов одной физической природы с помощью объектов, имеющих другую физическую природу, но одинаковое с ними математическое описание. В основе метода лежит принцип подобия (аналогий). Наиболее известным примером является применение электролитических ванн при моделировании поля потенциалов в транзисторной структуре.

Метод применяется при следующих условиях:

• Исчерпывающе точного математического описания явления на данном уровне развития науки не существует, или такое описание слишком громоздко и требует для расчётов большого объёма исходных данных, получение которых затруднительно.

• Воспроизведение исследуемого физического явления в целях эксперимента в реальных масштабах невозможно, нежелательно или слишком дорогостояще (например, цунами).

Метод состоит в создании лабораторной физической модели явления в уменьшенных масштабах, и проведении экспериментовна этой модели. Выводы и данные, полученные в этих экспериментах, распространяются затем на явление в реальных масштабах.