Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Компьютеры, Программирование Компьютеры, Программирование     Программное обеспечение Программное обеспечение

История математического моделирования и технологии вычислительного эксперимента

Фонарь желаний бумажный, оранжевый.
В комплекте: фонарик, горелка. Оформление упаковки - 100% полностью на русском языке. Форма купола "перевёрнутая груша" как у
87 руб
Раздел: Небесные фонарики
Пакеты с замком "Extra зиплок" (гриппер), комплект 100 штук (150x200 мм).
Быстрозакрывающиеся пакеты с замком "зиплок" предназначены для упаковки мелких предметов, фотографий, медицинских препаратов и
148 руб
Раздел: Гермоупаковка
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый.
Изготовлены из влагостойкого и грязестойкого материала, сохраняющего свои свойства в любых погодных условиях. Легкость крепления позволяет
66 руб
Раздел: Прочее

Е. Н. Филинов Математические модели являются одним из основных инструментов познания человеком явлений окружающего мира. Под математическими моделями понимают основные закономерности и связи, присущие изучаемому явлению. Это могут быть формулы или уравнения, наборы правил или соглашений, выраженные в математической форме. Испокон веков в математике, механике, физике и других точных науках естествознания для описания изучаемых ими явлений использовались математические модели. Так, законы Ньютона полностью определяют закономерности движения планет вокруг Солнца. Используя основные законы механики, относительно нетрудно составить уравнения, описывающие движение космического аппарата, например, от Земли к Луне. Однако получить их решение в виде простых формул не представляется возможным. Для расчета траекторий космических аппаратов служат компьютеры. Применение компьютеров для математического моделирования изменило само понятие "решить задачу". До этого исследователь удовлетворялся написанием математической модели. А если ему еще удавалось доказать, что решение (алгоритм) в принципе существует, то этого было достаточно, если априори полагать, что модель адекватно описывает изучаемое явление. Поскольку, как правило, нет простых формул, описывающих поведение модели, а стало быть и объекта, который описывается моделью, то единственный путь - свести дело к вычислениям, применению численных методов решения задач. В таком случае необходим конкретный алгоритм, указывающий последовательность вычислительных и логических операций, которые должны быть произведены для получения численного решения. С алгоритмами связана вся история математики. Само слово "алгоритм" является производным от имени средневекового узбекского ученого Аль-Хорезми. Еще древнегреческим ученым был известен алгоритм нахождения числа "пи" с высокой точностью. Ньютон предложил эффективный численный метод решения алгебраических уравнений, а Эйлер - численный метод решения обыкновенных дифференциальных уравнений. Как известно, модифицированные методы Ньютона и Эйлера до сих пор занимают почетное место в арсенале вычислительной математики. Ее предметом являются выбор расчетной области и расчетных точек, в которых вычисляются характеристики моделируемого объекта, правильная замена исходной математической модели ее аналогом, пригодным для расчета, т. е. некоторой дискретной моделью. Поскольку модели должны представлять изучаемые явления в необходимой полноте, понятно, что они становятся весьма сложными. В модели входят множество величин, подлежащих определению, а сами эти величины зависят от большого числа переменных и постоянных параметров. Наконец, модели реальных процессов оказываются нелинейными. Аппарат классической математической физики приспособлен для работы с линейными моделями. В этом случае сумма (суперпозиция) частных решений уравнения есть также его решение. Найдя частное решение уравнения для линейной модели, с помощью принципа суперпозиции можно получить решение в общем случае. На этом пути в традиционной математической физике были получены замечательные результаты.

Однако она становится бессильной, если встречается с нелинейными моделями. Принцип суперпозиции здесь неприменим, и алгоритмов для построения общего решения не существует. Поэтому для нелинейных моделей законченных теоретических результатов получено немного. Методология математического моделирования в кратком виде выражена знаменитой триадой "модель - алгоритм - программа", сформулированной академиком А. А. Самарским, основоположником отечественного математического моделирования. Эта методология получила свое развитие в виде технологии "вычислительного эксперимента", разработанной школой А. А. Самарского, - одной из информационных технологий, предназначенной для изучения явлений окружающего мира, когда натурный эксперимент оказывается слишком дорогим и сложным. Во многих важных областях исследований натурный эксперимент невозможен, потому что он либо запрещен (например, при изучении здоровья человека), либо слишком опасен (например, при изучении экологических явлений), либо просто неосуществим (например, при изучении астрофизических явлений). Вычислительный эксперимент в отличие от натурных экспериментальных установок позволяет накапливать результаты, полученные при исследовании какого-либо круга задач, а затем быстро и гибко применять их к решению задач в совершенно других областях. Этим свойством обладают используемые универсальные математические модели. Например, уравнение нелинейной теплопроводности пригодно для описания не только тепловых процессов, но и диффузии вещества, движения грунтовых вод, фильтрации газа в пористых средах. Изменяется только физический смысл величин, входящих в это уравнение. Проведение вычислительного эксперимента можно условно разделить на два этапа. После первого этапа вычислительного эксперимента, если надо, модель уточняется как в направлении ее усложнения (учет дополнительных эффектов и связей в изучаемом явлении), так и упрощения (выяснение, какими закономерностями и связями в изучаемом явлении можно пренебречь). На последующих этапах цикл вычислительного эксперимента повторяется до тех пор, пока исследователь не убеждается, что модель адекватна тому объекту, для которого она составлена. Информационные технологии, поддерживающие вычислительный эксперимент, включают в себя методы построения математических моделей силами конечных пользователей информационных систем (специалистов в своей предметной области, а не профессиональных математиков и программистов), информационную поддержку их деятельности для поиска и выбора алгоритмов и программ численного решения задач, методы и средства контроля точности производимых вычислений и правильности работы применяемых программ. При проведении вычислительного эксперимента исследователь может с помощью пользовательского интерфейса "играть" на модели, ставя интересующие его вопросы и получая ответы. Таким образом, исследователь получает мощный инструмент для анализа и прогноза поведения сложных нелинейных многопараметрических объектов и явлений, изучение которых традиционными методами затруднено или вообще невозможно. Пора "младенчества" технологии вычислительного эксперимента приходится на 50-е годы XX века.

Дата появления первых серьезных результатов вычислительного эксперимента в СССР зафиксирована вполне официально - 1968 год, когда Госкомитет СССР по делам открытий и изобретений засвидетельствовал открытие явления, которого на самом деле никто не наблюдал. Это было открытие, так называемого, эффекта Т-слоя (температурного токового слоя в плазме, которая образуется в МГД-генераторах). Свидетельство на это открытие было выдано академикам А. Н. Тихонову и А. А. Самарскому, члену-корреспонденту АН СССР С. П. Курдюмову, докторам физико-математических наук П. П. Волосевичу, Л. М. Дегтяреву, Л. А. Заклязьминскому, Ю. П. Попову (ныне директору ИПМ им. М. В. Келдыша РАН), В. С. Соколову и А. П. Фаворскому. В данном случае вычислительный эксперимент предшествовал натурному. Натурные эксперименты "заказывались" по результатам математического моделирования. Через несколько лет в трех физических лабораториях на разных экспериментальных установках практически одновременно был надежно зарегистрирован Т-слой, после чего технологам и инженерам стал окончательно ясен принцип работы МГД-генератора с Т-слоем. Плазма с ее нелинейными свойствами стала одним из важнейших объектов математического моделирования и вычислительного эксперимента. Заманчивая перспектива решения энергетической проблемы связана с управляемым термоядерным синтезом изотопов водорода, дейтерия и трития. Энергетическая проблема для человечества заключается в том, что нефти и газа при нынешнем темпе их потребления хватит всего на несколько десятков лет. А сжигать столь ценное химическое сырье в топках электростанций и двигателях внутреннего сгорания - это, по образному выражению Д. И. Менделеева, "почти все равно, что топить печь ассигнациями". С запасами угля дело обстоит гораздо лучше, но его добыча с каждым годом становится все труднее. Выходом может быть лазерный термоядерный управляемый синтез, исследование которого осуществляется с помощью вычислительного эксперимента. В 1974 г. коллектив сотрудников ФИАН и ИПМ АН СССР под руководством академиков Н. Г. Басова, А. Н. Тихонова и А. А. Самарского предложил принципиально новую концепцию лазерного термоядерного синтеза на основе результатов вычислительного эксперимента. Еще одна область использования вычислительного эксперимента - это "вычислительная технология" - применение математического моделирования с помощью компьютеров не только для решения фундаментальных научных проблем, но и для разработки технологических процессов в промышленности. Для тех случаев, когда технологические процессы описываются хорошо известными математическими моделями, для расчета которых предложены эффективные вычислительные алгоритмы, разработаны пакеты прикладных программ, технология вычислительного эксперимента позволяет создавать новые программы и совершенствовать средства общения человека с компьютером. У технологов есть потребность в изучении новых промышленных технологий, например лазерно-плазменной обработки материалов (плазменной термохимии). Основатель нобелевских премий Альфред Нобель, как известно, исключил математику из числа наук, за достижения в которых присуждается эта высшая научная награда.

Советские ученые по приглашению своих коллег неоднократно успешно выполняли эксперименты на зарубежных термоядерных установках с помощью созданной в СССР аппаратуры. Методы математического моделирования нагрева и удержания ионов в плазме термоядерных установок, развитые нашими учеными, послужили основой программы таких работ в ведущих научных центрах за рубежом. ТИТАН КАК… РЕЗИНА В работе стеклодува есть что-то от колдовства. Вот он концом металлической трубки поддевает немного расплавленной массы, подносит другой конец ко рту — и кажется, будто трубка превратилась в волшебную флейту. Мастер покачивает ее, вращает из стороны в сторону. И багровый сгусток расплава, словно цветок, на глазах принимает очертания изящной вазы с тончайшими стенками. Вот если бы так можно было выдувать изделия из металла! Но в ответ на такое предположение любой технолог только улыбнется: даже на мощных прессах из металлического листа не всегда удается вытянуть объемную деталь — он просто рвется. До недавнего времени лишь стекло, нагретое до вязкой массы, отличалось редкой пластичностью: слабые легкие человека могут заставить его удлиняться в размерах в 500–600 раз! Близкими свойствами сегодня обладают и некоторые из пластмасс

1. Разработка компьютерного лабораторного практикума "Теория оптимизации и численные методы"

2. История и правовые методы ханафитского мазхаба

3. Компьютерное моделирование

4. Численные методы

5. Использование численных методов для решения дифуpов (2-го порядка) (, демонстрация применения интерполяции в среде MATHCAD-а)

6. Компьютерное моделирование в курсе "Электричество и Магнетизм" (WinWord, ТХТ, ЕХЕ)
7. Разработка нового метода использования нефтяных скважин
8. Курсовая работа по численным методам

9. Численные методы и их реализация в Excel

10. Практические методы разработки и анализа товарной стратегии предприятия на основе внутренней вторичной информации

11. Компьютерное моделирование местной вентиляции

12. Компьютерное моделирование комплексометрического титрования с учетом побочных реакций

13. Компьютерное моделирование рыночных механизмов

14. Применение языков программирования высокого уровня для реализации численных методов

15. Численные методы

16. Численные методы анализа и синтеза периодических сигналов

Пистолет высокого давления, 375 серии для минимоек от 70 до 230 Атм.
Пистолет высокого давления ЗУБР 70410-375, предназначен для расширения функциональности моек ЗУБР. Регулировка выхода пены. Рассчитан на
753 руб
Раздел: Мойки высокого давления
Бумага для пишущих машин, А3, 2500 листов.
Бумага предназначена для использования в минитипографиях, печати на ризогрофах и т.д. Формат А3. Цвет – серый Плотность бумаги – 48
888 руб
Раздел: Формата А3 и больше
Заварочный чайник "Mayer & Boch", стекло 900 мл + сито.
Заварочный чайник MAYER BOCH изготовлен из термостойкого боросиликатного стекла, фильтр выполнены из нержавеющей стали. Изделия из стекла
417 руб
Раздел: Чайники заварочные

17. О компьютерном моделировании случайных величин

18. Факторизация в численных методах интегрирования вырожденных эллиптических уравнений ионосферной плазмы

19. Методы защиты от компьютерных вирусов

20. Решение прикладных задач численными методами

21. Численные методы интегрирования и оптимизации сложных систем

22. Численные методы решения систем линейных уравнений
23. Численные методы. Программа-калькулятор на Pascal
24. Визуализация численных методов

25. Компьютерное моделирование технологических процессов пищевых производств

26. Метод "Девиз" и его эмоциональная основа в системе занятий изобразительным искусством на факультете начальных классов

27. Разработка состава и технологии мазей мумиё на основе бентонитовых глин

28. Дослідницький метод опитування та методологічна основа його проведення

29. История компьютера и компьютерной техники

30. Цивилизационные методы в изучении истории

31. Метод наглядного обучения истории

32. История становления демографии и первые переписи населения в Великобритании

Доска магнитно-маркерная "Premium", 450x600 мм.
Доска магнитно-маркерная "Premium". Увеличенная толщина магнитно-маркерной поверхности, ДВП основа. Полочка для аксессуаров и
940 руб
Раздел: Доски магнитно-маркерные
Набор новогодний. Карандаши цветные "DUO" + раскраска с заданиями "Занимашка" в подарок.
В наборе: двусторонние цветные карандаши DUO 24 цвета, развивающая раскраска с заданиями "Занимашка". Двусторонние цветные
339 руб
Раздел: 13-24 цвета
Тележка на стол, красная.
Тележка на стол для мелких канцелярных принадлежностей. Цвет - красный.
442 руб
Раздел: Подставки, лотки для бумаг, футляры

33. Становление и история российского рынка ценных бумаг

34. Роль государственной Думы в истории становления Российской государственности

35. К истории становления постиндустриальной хозяйственной системы (1973—2000)

36. История становления библиотек. Cовременное состояние, задачи, содержание деятельности

37. Методы численного моделирования МДП-структур

38. План-разработка открытого урока по истории России в 11-м классе
39. Предмет и метод науки истории государства и права
40. О некоторых общих вопросах разработки истории психологии

41. Метод изучения ситуаций (case study) в образовании: его история и применение

42. К истории становления социальной психологии в России

43. Из истории религии: ранний этап становления человеческого общества

44. Изменение предмета и метода экономики в истории

45. К истории становления функции мягкого знака у еря

46. История развития компьютерной техники

47. История дирижаблестроения и становление аэростатики как науки

48. История европейского образования. Становление и развитие гуманистической педагогики

Настольная игра "Черепашьи бега".
Всем известно, что Черепахи очень не любят спешить, но иногда даже им приходится побегать. Например за лакомым кусочком сочной капусты! И
990 руб
Раздел: Прочие
Дополнительный набор карт Имаджинариум "Персефона".
Имаджинариум "Персефона" - это самое новое дополнение к настольной игре для незаурядных компаний. 98 дополнительных карт от
750 руб
Раздел: Карточные игры
Игра настольная "Кто в яйце".
В набор входят: - 4 лукошка для яиц разных цветов; - 4 набора фишек в соответствии с цветом лукошка; - 24 половинки яиц с изображениями
605 руб
Раздел: Прочие

49. Становление русской идеи как основы национального самосознания русского народа: история и современность

50. История становления и развития эргономики и ее роль в создании безопасных условий труда

51. Из истории становления и развития химико-фармацевтической промышленности г. Шымкента

52. История становления городского самоуправления России

53. История становления и развития института адвокатуры

54. Предмет, метод и задачи курса истории государства и права
55. История становления языкознания в России
56. Разработка информационного ресурса "История кафедры информатики и вычислительной техники"

57. История становления российского государства

58. История возникновения и развития методов реконструкции математических моделей динамических систем по порождаемому временному ряду

59. Определение рационального метода лечения на основе истории болезни

60. История становления и этапы развития международных отношений

61. Внедрение интерактивных методов обучения на уроке истории

62. История становления и развития кооперативного образования в России

63. Разработка двух уроков по истории Великобритании

64. История развития и становления политической мысли

Фотобумага "Lomond" для струйной печати, А4, 120 г/м, 100 листов, односторонняя, матовая.
Формат: А4 (210х297 мм). Плотность -120 г/м2. Матовая. Односторонняя. Упаковка - 100 листов.
392 руб
Раздел: Фотобумага для цветной печати
Кукла Эмили "Позаботься обо мне".
Малышка Эмили из коллекции "Енот" умеет пить и писать. В комплект входят аксессуары - бутылочка, соска-пустышка, горшок и
1293 руб
Раздел: Девочки
Набор смываемых мини-фломастеров, 16 шт.
Набор из 16 смываемых мини-фломастеров Crayola – идеальный комплект, который послужит развитию творческих способностей и фантазии,
589 руб
Раздел: 13-24 цвета

65. История становления учения по проблеме "умственная отсталость"

66. История развития и становления социологии

67. История становления социологии

68. Становление речи как предпосылка возникновения сознания человека (по работе Б.Ф. Поршнева "О начале человеческой истории")

69. История становления и развития экономики общественного сектора: историко-научный аспект

70. История становления главных улиц Харькова: этапы и современные тенденции
71. История русского искусства
72. История самолетостроения

73. История развития парашюта

74. Катастрофы в истории Земли

75. История развития пистолета

76. История развития и выдающиеся конструкторы российского оружия

77. История российской гражданской обороны

78. Статистика населения. Методы анализа динамики и численности и структуры населения

79. История города Пермь

80. История Астраханской области

Бутылочка для кормления "Avent" Natural (260 мл).
Уникальная эргономичная форма позволяет комфортно держать бутылочку в любом положении. Инновационный двойной клапан эффективно снижает
481 руб
Раздел: Бутылочки
Ранец ортопедический "Kitty", цвет розовый.
Ранец с ортопедической спинкой. Компактная обтекаемая форма. Крышка из износостойкой искусственной кожи! Широкие удобные лямки
3295 руб
Раздел: Без наполнения
Подставка для бумажных полотенец "Mayer & Boch", 32 см.
Высота: 32 см. Материал: дерево (бамбук).
387 руб
Раздел: Крючки, держатели для полотенец, доски для записок

81. Геологическая история развития Австралии. Большой Водораздельный хребет

82. Институт наследования по завещанию: история и современное правовое регулирование

83. Всеобщая история государства и права зарубежных стран (Шпаргалка)

84. История государства и права зарубежных стран

85. История государства и права зарубежных стран (Контрольная)

86. История государства и права зарубежных стран (Контрольная)
87. История Китая
88. Лекции по истории

89. Шпаргалка по истории государства и права зарубежных стран

90. Правление дома Медичи во Флоренции в XV веке по "Историям Флоренции" Франческо Гвиччардини и Никколо Макиавелли

91. Шпаргалки по истории государства и права Казахстана

92. Билеты по всемирной истории для 11 класса на украинском языке

93. История Латвии

94. Ответы на ГАК по истории Кыргызстана

95. История Германии

96. История штата Аляска

Кукла-балерина.
Кукла-балерина "Принцессы Диснея" очень любит танцевать! Поэтому она нарядилась в специальный костюм с пышной юбочкой-пачкой,
541 руб
Раздел: Куклы-модели, современные
Фоторамка на 10 фотографий Alparaisa С32-019 "Love", 69x35,5 см (белый).
Размеры рамки: 69х35,5х2 см. Размеры фото: - 15х10 см, 6 штук, - 10х15 см, 4 штуки. Фоторамка-коллаж для 10-ти фотографий. Материал:
743 руб
Раздел: Мультирамки
Кружка фарфоровая "FIFA 2018. Забивака. Россия", 480 мл.
Объем: 480 мл. Материал: фарфор.
389 руб
Раздел: Кружки, посуда

97. История государства и права России

98. История государства и права России

99. История государства и права России

100. История государства и права России. (Образование Русского централизованного государства в XV-XVI вв. Свержение Временного правительства и захват власти большевиками. WinWord)


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.