Українські рефератиучбові матеріали на українській мові

RefBaza.com.ua пропонує студентам та абітурієнтам найбільшу базу з рефератів! Також ви можете ділитися своїми рефератами для поповнення бази.

Обчислювальний експеримент

Реферат: Обчислювальний експеримент

Зміст

1. Запровадження.

2. Обчислювальний експеримент.

3. Основні етапи обчислювального експерименту.

4. Сфери застосування обчислювального експерименту, і математичного моделювання.

5. Результати розрахунку наслідків ядерного конфлікту.

6. Пакети прикладних програм.

7. Укладання.

8. Список використаної літератури.

1. Запровадження.

Жодна технічне досягнення не вплинуло так на інтелектуальну діяльність чого ловека, як електронно-обчислювальні машини. Увеличив кілька десятків і сотні мільйонів раз швидкість виконання арифметичних і логічних операцій, колосально підвищивши цим продуктивність інтелектуальної праці людини, ЕОМ викликали докорінні зміни в про ласти обробки інформації. Фактично, ми є свідками свого роду “інформаційної революції”, схожою на ту промислової революції, яку породило у 18-ти столітті винахід паровий машини та що з ним різке зростання продуктивності фізичного праці. Нині обчислювальні машини проникають у всі сфери интел лектуальной діяльності, стають однією з вирішальних чинників прискорення темпів науково-технічного прогресу.

Наприкінці 20 століття комп'ютери стали настільки досконалими, що з'явилася реальна віз можность використовувати в наукові дослідження, як як велика арифмометр, а про ратиться з її допомогою до вивчення таких розділів математики, які раніше були не доступні для досліджень. Це було осмислене під час вирішення ще на недосконалих ЕОМ складних математичних завдань ядерної фізики, балістики, прикладної небесної механіки.

Класична математика, як відомо, переважно заглиблена у вивчення явищ, маю щих лінійний характер, тобто здатна вивчати ситуації де причина приблизно пропор циональна слідству. Зміна причини призводить до пропорційному зміни следст вия, тобто класичні рівняння розглядають: не градиентные середовища ( вони вивчають малі відхилення маятника, дрібні хвилі і диференціал тощо. )

По Другій Світовий Війни наука впритул наблизилася до до вивчення явищ, яв ляющихся не лінійними, де причина та досудове слідство не порівнянні, саме таким явле ниям виникли: електронні лампи, транзистори, комп'ютери, лазери, з'явилися високоточні прилади здатні обирати потрібний сигнал, здебільшого такі явища дуже погано піддаються традиційних методів аналізу. Описывающие такі ситуації рівняння у часто є звичайними диференціальними рівняннями, які проте мають рішення формами записи. Такі рівняння можна вивчати і досліджувати з допомогою компьюте ра.

Надалі, розвиваючись і удосконалюючись під час вирішення різноманітних завдань, цей стиль теоретичного аналізу трансформувалася на нову сучасну технологію і виникає методоло гию проведення теоретичних досліджень, яка отримала назву обчислювального екс перимента. Основою обчислювального експерименту є математичне моделювання, теоретичної базою - прикладна математика, а технічної - потужні электронно-вычислитель ные машини

На початку 1970-х років знайшли нові явища, а точніше ними звернув увагу, нові явища, які раніше не передбачалися. Виявилося, наприклад, що що виникає в усло виях землетрусу чи різкого вибуху уединённая хвиля, названа “Саметон”, про ладает дивовижною сталістю. Це було смоделировано в чисельній експерименті та на блюдалось практично. Математична теорія цього лінійного явища була відома. Численные дослідження дозволили усвідомити умови виникнення, поширення й поліпшуючи властивості цього явища, цієї хвилі. Інший важливий відкриття зроблене численным ( чи обчислювальним ) експериментом це хаос в детермінованих ( описаних чіткої формулою ) системах, і було перші спостереження таких явищ було виконано ще початку 1950-х років, довгий час вони розглядалися як недосконалість комп'ютерів, які можуть правильно вираховуватимуть. Вивчення таких явищ, в ча стности що з ними фракталів, призвело до колосальним зрушень в зі тимчасових наукових уявленнях. Виникла цілу групу нелінійних наук, з якою пов'язані за істиною удиви тільні відкриття останніх.

2. Обчислювальний експеримент.

Наукове дослідження реального процесу робити теоретично чи экспери ментально, що проводяться незалежно друг від друга. такий шлях пізнання істини носить од носторонний характер. За сучасних умов розвитку науку й техніки намагаються зробити комплексне дослідження об'єкта. Цього досягти з урахуванням нової, задовольняє би вимогам часу, методологією й технології наукових досліджень про.

Широке застосування ЕОМ в математичному моделюванні, досить потужна теоре тическая і експериментальна база дозволяють казати про обчислювальному експерименті як і справу новій технології та методології у наукових і прикладні дослідження.

Обчислювальний експеримент - це експеримент над математичної моделлю об'єкта на ЕОМ, яка полягає у цьому, що у одним параметрами моделі обчислюються інші її парамет ры і основі робляться висновки про властивості явища, описуваного математичної моді ллю.

Проведення обчислювального експерименту бере участь колектив дослідників - спе циалисты з конкретною предметної області, математики теоретики, обчислювачі, прикладники, програмісти. Це з тим, що моделювання реальних об'єктів на ЕОМ включає у собі великий обсяг праць з дослідження їх фізичним і математичної моделей, обчисли тільних алгоритмов[1], программированию[2] та їх обробки результатів. Тут можна побачити анало гию із пусконалагоджувальними роботами з проведення натурних експериментів: складання програми експериментів, створення експериментальної установки, виконання контрольних експериментів, проведення серійних дослідів, обробки експериментальних даних, і їх інтерпретація тощо. Таким обра зом, проведення великих комплексних розрахунків слід розглядати, як експеримент, прово димый на ЕОМ чи обчислювальний експеримент.

Обчислювальний експеримент грає таку ж роль, як і звичайний експеримент при дослідженнях нових гіпотез. Сучасна гіпотеза майже має математичне описа ние, з якого можна виконувати експерименти.

При запровадження цього поняття слід особливо вирізнити здатність комп'ютера виконувати великий обсяг обчислень, що реалізують математичні дослідження. Інакше висловлюючись, компью тер дозволяє зробити заміну фізичного, хімічного тощо. буд. експерименту експериментом обчислювальним.

Під час проведення обчислювального експерименту можна переконатися у потребі - і по лезности останнього, особливо у випадках, коли провести натуральний експеримент затрудни тельно чи неможливе. Обчислювальний експеримент, проти натурным, набагато дешевше й доступніше, його підготовка і проведення потребує не меншої часу, його легко переде лывать, він дав докладнішу інформацію. З іншого боку, під час обчислювального эксперимен та виявляються кордону застосовності математичну модель, що дозволяють прогнозиро вать експеримент уже природних умовах. Тому використання обчислювального экспери мента обмежується тими математичними моделями, які беруть участь у проведенні иссле дования. Через це обчислювальний експеримент неспроможна замінити повністю экспери мент натурний і вихід із цієї становища полягає у їх розумному поєднанні. У той разі проведенні складного експерименту використовується широкий, спектр математичних моделей: пручи мые завдання, зворотні завдання, оптимизированные завдання, завдання ідентифікації.

Використання обчислювального експерименту як засобу розв'язання складних приклад ных проблем має у разі кожної конкретного завдання і кожної конкретної наукового коллек тива специфічні особливості. І, тим щонайменше завжди чітко проглядаються загальні ха рактерные основні риси, дозволяють казати про єдиної структурі цього процесу. У на що стоїть час технологічний цикл обчислювального експерименту прийнято підрозділяти на цілий ряд технологічних етапів. І така розподіл значною мірою умовно, тим щонайменше вона дозволяє краще зрозуміти істота цього проведення теоретичних досліджень. Ті перь давайте розглянемо основні етапи обчислювального експерименту.


Схожі реферати

Статистика

[1] 2 3 4