Компьютерное моделирование
Модели. Моделирование как метод познания. Формализация. Классификация абстрактных моделей. Компьютерное моделирование.
Цели и основные этапы компьютерного математического моделирования. Примеры моделей для различных целей моделирования.
Параметры модели. Различные подходы к классификации математических моделей.
Аналитическое моделирование в физике. Примеры. Линейные и нелинейные модели. Линеаризация. Интегрирование дифференциальных уравнений.
Численный эксперимент. Его взаимосвязи с теорией и лабораторным экспериментом. Роль численных моделей в современной физике. Анализ и интерпретация численных моделей.
Достоверность численной модели. Ограничения чисел с плавающей точкой как модели действительных чисел. Плохо обусловленные задачи. Устойчивость вычислительных алгоритмов.
Численное моделирование детерминированных физических процессов. Свободное падение тела с учетом сопротивления среды.
Модели сплошных сред. Моделирование процесса теплопроводности. Модели с распределенными параметрами.
Компьютерное моделирование в экологии. Основные понятия экологии. Особенности математического моделирования в биологии. Модель внутривидовой конкуренции в популяции с дискретным размножением.
Модели внутривидовой и межвидовой конкуренции в популяции с непрерывным размножением. Оптимизационные модели в экономике.
Имитационное моделирование. Модель идеального газа. Эволюционная модель «Жизнь».
Моделирование стохастических систем, основные понятия. Дискретные и непрерывные случайные величины. Законы распределения. Метод статистических испытаний (метод Монте-Карло). Его приложения.
Моделирование случайной величины с равномерным распределением. Случайные и псевдослучайные числа. Метод середины квадратов. Недостатки псевдослучайных последовательностей.
Общие методы моделирования дискретных и непрерывных случайных величин. Примеры стохастических моделей.
Моделирование систем массового обслуживания (СМО). Виды СМО. Пример задачи в теории массового обслуживания. Функции Пуассона. Основные вопросы, изучаемые при имитационном моделировании СМО.
Системный анализ. Системы. Большие и сложные системы. Два подхода в теории систем. Основные принципы системного анализа. Виды систем. Самоорганизация и хаос в системах. Связи системного анализа с моделированием.
Составитель: ст.преподаватель В.Л.Усольцев