компьютерное моделирование

Компьютерное
моделирование
Основные функции компьютера при
моделировании
Урок-презентация
для 9 класса
Учитель ГОУ СОШ №530 Санкт-Петербурга
Смирнова Ирина Борисовна
Компьютерное моделирование - метод решения задачи
анализа или синтеза сложной системы на основе
использования ее компьютерной модели.
Осуществлена
компьютерная
симуляция взрыва белого
карлика.
Компьютерное
моделирование
Компьютерное
моделирование
структурных переходов и
свойств вюстита FeO
освещения.
Компьютерное
моделирование
сложных систем
управления.
Основные этапы компьютерного моделирования
Суть компьютерного моделирования заключена в получении
количественных и качественных результатов по имеющейся модели.
Качественные выводы, получаемые по результатам анализа, позволяют
обнаружить неизвестные ранее свойства сложной системы: ее структуру,
динамику развития, устойчивость, целостность и др. Количественные
выводы в основном носят характер прогноза некоторых будущих или
объяснения прошлых значений переменных, характеризирующих систему.
Компьютерное моделирование для рождения новой информации
использует любую информацию, которую можно актуализировать с
помощью ЭВМ.
Основные функции компьютера при
моделировании:
1
• выполнять роль вспомогательного средства для решения
задач, решаемых обычными вычислительными
средствами, алгоритмами, технологиями
2
• выполнять роль средства постановки и решения новых
задач, не решаемых традиционными средствами,
алгоритмами, технологиями
3
• выполнять роль средства конструирования
компьютерных обучающе- моделирующих сред;
Разновидностью компьютерного
моделирования является вычислительный
эксперимент.
Компьютерное моделирование,
вычислительный эксперимент становится
новым инструментом, методом научного
познания, новой технологией также из-за
возрастающей необходимости перехода от
исследования линейных математических
моделей систем.
Предметом компьютерного моделирования могут быть:
экономическая деятельность фирмы или банка, промышленное
предприятие,
информационно-вычислительная
сеть,
технологический процесс, любой реальный объект или
процесс, например процесс инфляции, и вообще - любая
Сложная Система. Цели компьютерного моделирования могут
быть различными, однако наиболее часто моделирование
является, как уже отмечалось ранее, центральной процедурой
системного анализа, причем под системным анализом
мы далее понимаем совокупность методологических
средств, используемых для подготовки и принятия
решений экономического, организационного, социального
или технического характера.
Компьютерная модель сложной системы должна по
возможности отображать все основные факторы и
взаимосвязи, характеризующие реальные ситуации,
критерии и ограничения. Модель должна быть
достаточно универсальной, чтобы по возможности
описывать близкие по назначению объекты, и в то же
время достаточно простой, чтобы позволить выполнить
необходимые исследования с разумными затратами.
Громадные возможности для моделирования несет в себе среда электронных таблиц Excel.
Тому есть несколько причин:
Существует большое разнообразие задач, которые достаточно просто решать в этой среде;
Технология работы в Excel;
Это одна из самых распространенных программных сред общего назначения проста, и результаты моделирования
появляются практически мгновенно.
Моделирование ситуаций
1.Описание задачи
Одна из наиболее распространенных ситуаций в жизни –
покупка товара.
Существует прайс-лист, в котором указаны товары и их цены в
долларах за единицу товара. Если стоимость товаров,
приобретенных покупателем, превысит
400 рублей, то
покупателю предоставляется скидка 5%.
2.Цель моделирования
Автоматизировать расчет покупки.
3.Компьютерная модель
Для моделирования используем среду электронных таблиц
EXCEL
В таблице заполняем область исходных данных: наименование
товара, цена товара в долларах, количество товара.
Заполняем промежуточные расчеты: цена
в рублях, стоимость товара с учетом
курса доллара, указанного в отдельной
ячейке.
Следует помнить, что курс доллара не
должен меняться
при копировании
формулы!
Для
этого
используем
абсолютный адрес ячейки!
Итоговая
сумма
определяется
суммированием ячеек со стоимостью
каждого товара.
Вид листа Excel с выполненными расчетами
Расчет покупки
курс длоллара
30
скидка
0,05
сумма для скидки
400
Рассчитать сумму скидки при покупки товаров в магазине, исходя из начальных условий
наименование товара
цена ($)
цена рубли
количество
стоимость
тетради
0,1
3
30
90
пенал
3
90
1
90
карандаши
0,5
15
10
150
фломастеры
1
30
10
300
школьный рюкзак
15
450
1
450
ручки шариковые
1,5
45
5
225
калькулятор
8
240
1
240
кроссовки
30
900
1
900
Итого
Сумма с учетом скидки
2445
В ячейку Итог со скидкой вводим формулу, используя вставку логической
функции ЕСЛИ
=ЕСЛИ (сумма покупки > суммы, предназначенной для скидки, то
предоставляется 5% скидка на покупку, в противном случае итоговая
сумма остается без изменений)
Вариант расчета в Excel приведен на следующем слайде
Смотри далее
Анализ результатов моделирования
Полученная модель позволяет автоматически пересчитывать
стоимость покупки с любым количеством товара из представленного
ассортимента
Расчет покупки
курс длоллара
30
скидка
0,05
сумма для скидки
400
Рассчитать сумму скидки при покупки товаров в магазине, исходя из начальных условий
наименование товара
цена ($)
цена рубли
количество
стоимость
тетради
пенал
0,1
3
30
90
3
90
1
90
карандаши
0,5
15
10
150
фломастеры
1
30
10
300
школьный рюкзак
15
450
1
450
ручки шариковые
1,5
45
5
225
калькулятор
8
240
1
240
кроссовки
30
900
1
900
Итого
Сумма с учетом скидки
2445
122,25
Выводы
• Современный компьютер общего назначения уже сам по себе
является уникальной по универсальности информационной,
вычислительной и моделирующей средой.
• С
учетом
вышеизложенного
определение
универсальной
моделирующей среды (УМС) может быть сформулирована
следующим образом: УМС — это совокупность информационновычислительной среды и программных средств моделирования,
обеспечивающих максимальное соответствие перечисленным
критериям качества путём гибкой адаптации к особенностям
конкретных условий применения, кругу решаемых задач и уровню
подготовки пользователей.