Теория моделирования в России

Оглавление

Теория моделирования в России

Введение

Современную науку невозможно представить без широкого применения методов моделирования. Оно является методом научного исследования широкого круга процессов и явлений в физике, химических средах, природных и экологических системах, экономике. Сущность этой методологии состоит в замене исходного объекта его “образом” – математической моделью – и дальнейшем изучении модели с помощью реализуемых на компьютерах вычислительно-логических алгоритмов.

Формирование теории моделирования происходило на протяжении многих веков, однако особенно бурное ее развитие началось со второй половины XX в. При этом огромный вклад внесли такие советские и российские ученые, как Сергей Алексеевич Лебедев, Виктор Михайлович Глушков, Александр Андреевич Самарский, Анатолий Дмитриевич Мышкис и другие. Также можно отметить работы в области теории алгоритмизации и программирования Николая Петровича Сергеева, Льва Николаевича Домнина и Альберта Ивановича Салтыкова.

Моделирование иногда называют “третьим методом” познания, конструирования, проектирования. Оно сочетает в себе многие достоинства как теории, так и эксперимента. Работа не с самим объектом (явлением, процессом), а с его моделью дает возможность относительно быстро и без существенных затрат исследовать свойства этого объекта и поведение в любых ситуациях (преимущества теории). В то же время вычислительные (компьютерные, симуляционные, имитационные) эксперименты с моделями объектов позволяют, опираясь на возможности современных вычислительных методов и технических инструментов информатики, подробно и глубоко изучать объекты в достаточной полноте, недоступной чисто теоретическим подходам (преимущества эксперимента). Следствием этих преимуществ является бурное развитие методологии математического моделирования. При этом она охватывает все новые сферы — от разработки технических систем и управления ими до анализа экономических и социальных процессов.

Технические, экологические, экономические и иные системы, изучаемые современной наукой, больше не поддаются исследованию (в нужной полноте и точности) обычными теоретическими методами. Прямой натурный эксперимент над ними долог, дорог, часто либо опасен, либо попросту невозможен, так как многие из этих систем существуют в “единственном экземпляре”. Цена ошибок и просчетов в обращении с ними недопустимо высока. Поэтому математическое (информационное) моделирование является неизбежной составляющей научно-технического прогресса.

Математическое моделирование объектов сложной природы – единый сквозной цикл разработок от фундаментального исследования проблемы до конкретных численных расчетов показателей эффективности объекта. Результатом разработок бывает система математических моделей, которые описывают качественно разнородные закономерности функционирования объекта и его эволюцию в целом как сложной системы в различных условиях. Вычислительные эксперименты с математическими моделями дают исходные данные для оценки показателей эффективности объекта. Поэтому математическое моделирование как методология организации научной экспертизы крупных проблем незаменимо при проработке решений в области промышленности и экономики.

Поделитесь с Вашими друзьями: