I этап. Постановка задачи II этап. Разработка модели III этап. Эксперимент IV этап. Анализ результатов моделирования

 

Эксперимент – это опыт, который производится с объектом или моделью. Он заключается в выполнении некоторых действий и определении, как реагирует экспериментальный образец на воздействие.

Hапример:

эксперимент проводится на уроках (физики, биологии, химии) – для установления некоторых свойств, законов и т.д.

эксперимент проводится при испытании новых образцов продукции на предприятиях (лабораторный – на специальной установке, натурный – реальный продукт подвергается реальным испытаниям).

Для таких опытов создаются специальные установки, либо испытывается непосредственно продукт. Лабораторные и натурные эксперименты требуют больших материальных затрат и времени, иногда могут быть опасны для жизни и здоровья исследователей и окружающих, но они необходимы (например, испытание космических кораблей - это очень долго, дорого и неудобно).

Компьютерный эксперимент позволяет иногда обойтись без сложных натурных экспериментов, компьютер сам моделирует объект или явление, позволяет его исследовать со всех интересующих исследователя сторон.

Схема подготовки и проведения компьютерного эксперимента:

1. План эксперимента – должен чётко отражать последовательность работы с моделью. Первым пунктом такого плана всегда является тестирование модели.

Составляется план эксперимента для всестороннего тестирования модели (проверки правильности построенной модели).

2. Тестирование – процесс  проверки правильности построения модели.

Тест – набор исходных данных, позволяющий определить правильность построения модели.

Чтобы быть уверенным в правильности получаемых результатов моделирования, надо:

проверить разработанный алгоритм построения модели;

убедиться, что построенная модель правильно отражает свойства оригинала, которые учитывались при моделировании.

Например: при решении задач по физике должна быть составлена расчётная формула. Правильность её составления можно проверить, если в неё подставить заранее заданные значения параметров и сравнить получившиеся значения с тем, какие должны быть («заглянуть в ответ»). Если результаты совпали, значит, расчётная формула составлена верно и ею можно пользоваться для расчётов с другими исходными данными.

Иначе: для проверки правильности алгоритма построения модели используется тестовый набор исходных данных, для которых конечный результат заранее известен или предварительно определён другими способами.

3. Проведение исследования  – если модель построена правильно, то можно переходить к проведению исследования (т.е. использованию модели в соответствии с целями, для которых она составлялась).

4. Анализ результатов эксперимента - проводится после проведения исследования. Результаты эксперимента анализируются, делается вывод о правильности построенной модели.

IV этап. Анализ результатов моделирования

 

(c) 2015, Максимовская М.А., maximovskaia_mar@mail.ru