Методы и средства вычислительного эксперимента / Акад. наук СССР, КНЦ, Ин-т информатики и мат. моделирования технолог. процессов. – Апатиты : Кольский научный центр АН СССР, 1990. – 126 с.
Технология вычислительного эксперимента Общаясхемапроцессавычислительногоэкспериментазаключаетсявследую щем/8/. Строитсяматематическаямодельисследуемогообъектаввиде, напри мер, системыдифференциальныхилиинтегральныхуравнений, описывающихвлия ниетехилииныхсвойствобъектанаегоиспользуемыехарактеристики. Номате матическоймоделиразрабатываются1 численниеалгоритмы решениясформулиро ваннойматематическойзадачи. Послеэтогоследуютэтапы, связанныенепосред ственносреализациейвычислительногоэкспериментанаЭВМ: подготовкапрог раммынакаком-либоалгоритмическомязыке (языках), отладка, проведениеме тодическихчисленныхэкспериментовдлятестированияалгоритмовирасчетапра ктическихзадач. Следуетотметить /8/ актуальностьтакогопонятия, какинфо рмационнаямодельобъекта, посколькудлязадачсбольшим объемом исходных данныхэтим вомногомопределяетсяреализацияалгоритмов, характерпрограмм испособыобщенияисследователейсЭВМ. Наосновеанализаполученныхрезуль татовиихсравнениясосвойствамиисследуемогообъектаделаютсявыводыо проведениидальнейшихрасчетовпоготовымпрограммам, модернизациипрограмм илиалгоритмов, измененииматематическоймодели. Усложнениематематическоймодели, ростобъемовфактическойинформации, необходимойдляприменения, усложняюттребованиякспособамчисленнойреали зацииматематическихмодулейввидепакетовприкладныхпрограмм. Например, вработе/10/ рассматриваетсяклассзадач, связанныхспроблемамифизикиат мосферы, океанаиохраныокружающейсреды. Используемыедлярешенияэтихза дачматематическиемоделиописываютсясистемамитрехмерныхнестационарныхне линейныхдифференциальныхуравненийвчастныхпроизводных. Многиефизические факторыучитываютсявнихпараметрически. Параметрымоделей, краевыеина чальныеусловияоцениваютсяпорезультатамобработкиданныхфизическогоэкс перимента. Опытпоказывает, чтоневсегдавозможнозаранееалгоритмизировать различныеситуации, поэтомунеобходимопредусматриватьинтерактивныйрежим взаимодействияисследователейсреализованныминаЭВМматематическимимоделя ми. Сложностьсовременныхматематическихмоделейтребуетбольшогозапаса алгоритмов, чтобывыбиратьтотилиинойалгоритмвзависимостиотособеннос тейконкретнойзадачи. Приэтомнужнообеспечитьнетолькоустойчивостьи экономичностьалгоритмовсвычислительнойточкизрения, ноипростотуихко нструктивнойипрограммнойреализаций- . Припостроениимоделейсложныхобъек товэффективноиспользованиеразличныхприемовдекомпозиции/8/, спомощью которыхсложнаязадачасводитсяксовокупностиболеепростыхднячисленного решенияподзадач. Сметодамидекомпозициинаиболееестественнымобразомсогласуетсямо дульныйпринциппрох'раммирования. Приэтом/10/ длякаждогоклассазадачвы бираютсянекотороебазовоемножествоалгоритмовуниверсальногоназначения, которыереализуютсяввидебиблиотекипрограммныхмодулей, составляющихядро функциональногонаполненияпакетаприкладныхпрограмм. Приналичиитакой библиотекиупрощаетсяпроцессконструированиячисленныхмоделей. Еслиструк турамоделейзадана, этотпроцессвомногихслучаяхсводитсякобъединению некоторогонаборабиблиотечныхпрограммныхмодулейвединуюпрограмму. Мате матическаямодель, построеннаяпакетомприкладныхпрограммнапринципахде композицииимодульногопрограммирования, имеетблочнуюструктуру. Учетв моделиновыхфакторовможетсытьреализованпутемвведенияновыхэтаповв процедурудекомпозициииновыхмодулейвбиблиотеку. Модульнаяструктураал 12
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz