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

RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz