7. Основные понятия моделирования
Исследователи из Дарэмского университета (Великобритания) с помощью компьютерной программы имитировали процесс саморазвития нашего мира, начиная с Большого взрыва. В качестве законов эволюции использовались современные научные представления теории относительности, гравитации и другие теории.
В процессе моделирования первоначально однородная Вселенная начала быстро развиваться и, в конце концов, пришла к тому виду, который мы наблюдаем сейчас.
Макроуровень моделирования – уровень сложности в описаниях объектов, характерной особенностью которого является рассмотрение физических процессов, протекающих в непрерывном времени, но дискретном пространстве.
Например, макроуровень описания радиоэлектронной аппаратуры – схемотехнический уровень. На нем рассматриваются радиоэлектронные схемы, состоящие из таких дискретных элементов, как транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и т. п.
Микроуровень моделирования – уровень сложности в описании объектов исследования, характерной особенностью которого является рассмотрение физических процессов, протекающих в сплошных средах и непрерывном времени. Типичные ММ на микроуровне – дифференциальные уравнения в частных производных с заданными краевыми условиями.
Фазовыми переменными при моделировании на микроуровне являются поля напряжений и деформаций в деталях механических конструкций, электромагнитные поля в электропроводящих средах, поля температур нагретых деталей.
Фазовая переменная – это величина, характеризующая физическое или информационное состояние моделируемого объекта.
В качестве примеров фазовых переменных можно назвать: электрические напряжения и токи, механические напряжения и деформации, температура, давление и т.п. В моделях метауровня могут фигурировать такие фазовые переменные, как длины очередей к обслуживающим аппаратам, время обслуживания запроса, время ожидания обслуживания и т. п.
При моделировании часто оперируют следующими категориями элемент и система. Рассмотрим эти понятия.
Элемент – составная часть сложного объекта исследования.