Книга: Королёв А. Л. «Компьютерное моделирование»

Серия: "Педагогическое образование"

 Лабораторный практикум является дополнением к учебному пособию и содержит лабораторные работы по курсу «Компьютерное моделирование». В лабораторных работах описано построение различных моделей: математических, геометрических, имитационных и т. д. Практикум построен на доступном программном обеспечении. Реализациямо делей не требует применения системы программирования. Построение моделей выполняетсясре дствами специальных программных комплексов моделирования, таких как MVS, Simulink, КОМПАС (учебные версии) или в среде электронных таблиц.
Практикум предназначен для студентов педагогических вузов, обучающихсяп о специальности 050202 «Информатика», для студентов, обучающихсяп о направлению 540200 «Физико-математическое образование» по профилю подготовки 540203 «Информатика», а также дляу чителей информатики, разрабатывающих профильные и элективные курсы. Практикум может быть использован по направлению 540200 «Физико-математическое образование» в курсе «Информатика». Содержание практикума соответствует Государственным образовательным стандартам высшего профессионального образованияп о указанным выше специальностям.

Содержание:

Введение...... 3 Глава 1. Математическое моделирование и вычислительный эксперимент...... 5 1. 1. Модель физиологического состояния человека...... 5 1. 2. Моделирование осциллятора...... 9 1. 3. Моделирование связанных осцилляторов...... 23 1. 4. Моделирование движения тела в среде с сопротивлением...... 24 1. 5. Идентификация параметров математической модели...... 29 1. 6. Моделирование движения тела по баллистической траектории...... 35 1. 7. Тепловое взаимодействие тела с окружающей средой...... 40 1. 8. Моделирование полетаКЛАпо околоземной орбите...... 42 1. 9. Создание модели с виртуальным экспериментальным стендом...... 46 Задачи для самостоятельного решения...... 57 Глава 2. Компьютерное моделирование систем...... 60 2. 1. Знакомство с технологией построения Simulink-моделей...... 60 2. 2. Моделирование производственного цикла...... 67 2. 3. Моделирование одноразрядного двоичного сумматора...... 73 2. 4. Моделирование многоразрядного двоичного сумматора...... 78 2. 5. Моделирование электрических цепей...... 81 2. 6. Динамически управляемая MVS-модель электрической цепи...... 83 2. 7. Моделирование системы управления...... 96 2. 8. Моделирование системы стабилизации электродвигателя...... 98 Задачи для самостоятельного решения...... 102 Глава 3. Построение оптимизационных моделей...... 105 3. 1. Поражение цели с заданными координатами...... 105 3. 2. Оптимальное использование ресурсов...... 113 3. 3. Определение оптимального плана перевозок...... 118 3. 4. Оптимальное проектирование...... 121 3. 5. Оптимальная компоновка контейнера...... 124 3. 6. Поиск критического пути на графе...... 127 3. 7. Сетевая транспортная задача...... 130 3. 8. Многокритериальная оптимизация...... 133 Задачи для самостоятельного решения...... 137 Глава 4. Графическое 3D-моделирование...... 140 4. 1. Введение в трехмерное моделирование...... 140 4. 2. Построение конуса, призмы, пирамиды, параллелепипеда...... 157 4. 3. Построение тел вращения...... 166 4. 4. Построение трехмерной модели по ее сечениям...... 172 4. 5. Применение кинематической операции...... 181 4. 6. Построение сечения тела плоскостью...... 184 4. 7. Использование операций добавления и вырезания вращением...... 191 Задачи для самостоятельного решения...... 192 Глава 5. Имитационное и стохастическое моделирование...... 196 5. 1. Построение регрессионной модели...... 196 5. 2. Построение модели на основе корреляционного анализа...... 209 5. 3. Построение модели на основе плана полного факторного эксперимента...... 217 5. 4. Имитационное моделирование на основе клеточных автоматов...... 222 5. 5. Моделирование случайных событий...... 225 5. 6. Моделирование случайного блуждания...... 229 5. 7. Имитационная модель транспортного предприятия...... 231 5. 8. Метод Монте-Карло...... 237 Задачи для самостоятельного решения...... 238 Глава 6. Моделирование процессов с распределенными параметрами...... 240 6. 1. Моделирование процессов переноса...... 240 6. 2. Моделирование процессов теплопроводности...... 245 6. 3. Моделирование ламинарного течения жидкости...... 251 6. 4. Моделирование совместного протекания переноса и теплопроводности...... 254 Задачи для самостоятельного решения...... 257 Глава 7. Моделирование социальных и экономических процессов...... 259 7. 1. Механизм рыночного ценообразования...... 259 7. 2. Моделирование циклических процессов в экономике...... 264 7. 3. Моделирование распространения инноваций...... 269 7. 4. Определение налога на прибыль...... 270 Задачи для самостоятельного решения...... 274 Глава 8. Моделирование экологических систем...... 280 8. 1. Моделирование развития популяции...... 280 8. 2. Моделирование межвидовой конкуренции...... 281 8. 3. Модель системы «хищник—жертва»...... 284 8. 4. Уточненная модель системы «хищник—жертва»...... 285 8. 5. Моделирование дискретного развития популяции...... 288 Задачи для самостоятельного решения...... 291 Литература...... 292

Издательство: "БИНОМ. Лаборатория знаний" (2013)

ISBN: 9785996322558