Математические методы компьютерного моделирования физических процессов

Группа	Учебная литература
Область науки	Естественные науки
Название на русском языке	Математические методы компьютерного моделирования физических процессов
Авторы на русском языке	Горовенко Л.А.

Резюме

Учебное пособие «Математические методы компьютерного моделирования физических процессов» издано в декабре 2016-го года в городе Армавире Краснодарского края. Автор учебного пособия кандидат технических наук, доцент кафедры общенаучных дисциплин Армавирского механико-технологического университета (филиала) ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет» Горовенко Любовь Алексеевна.

Учебное пособие содержит теоретический материал и результаты практических исследований, посвящённых вопросам моделирования реальных процессов и явлений с помощью ЭВМ. Пособие дополняет курс лекций, читаемый студентам 3-го курса направления подготовки бакалавриата 09.03.01 – «Информатика и вычислительная техника» по дисциплине «Математические методы компьютерного моделирования физических процессов». Оно отражает основные аспекты построения математических компьютерных моделей и состоит из введения, десяти глав, заключения и приложения.

Во введении излагается актуальность методологии замены исходного объекта его математической моделью с целью постановки эксперимента на ней.

Первая глава посвящена понятийному аппарату и основам компьютерного моделирования. В ней рассмотрены модели и их свойства, приведена классификация моделей и описаны особенности основных этапов вычислительного эксперимента.

Во второй главе дано описание приёмов моделирования логических устройств без памяти на базе моделей типовых логических устройств.

Третья глава посвящена вопросам моделирования логических устройств с памятью, построенных на базе математических моделей конечных автоматов.

В четвёртой главе автор пособия описывает методы и приёмы моделирования детерминированных физических процессов. В числе описанных приёмов метод Эйлера, используемый при решении дифференциальных уравнений в задачах моделирования. В этой же главе рассмотрены модели свободного падения тела, полёта тела, брошенного под углом к горизонту, а также модели динамики одномерного движения и траектории движущейся точки.

В пятой главе изложены вопросы стохастического моделирования случайных процессов и явлений.

Шестая глава посвящена методам генерации случайных чисел. В частности, рассмотрена технология применения линейного конгруэнтного метода для генерирования случайной последовательности чисел, распределённых по равномерному закону и преобразование полученной равномерной последовательности в последовательность чисел, распределённых по нормальному и экспоненциальному законам.

В седьмой главе описан метод Монте-Карло, реализующий математическое моделирование случайных событий. Дан анализ общей схемы метода, изложены его основные достоинства и недостатки, рассмотрен классический пример использования метода Монте-Карло при вычислении площади сложной фигуры и описаны приёмы моделирования единичных жребиев.

Восьмая глава посвящена вопросам моделирования систем массового обслуживания.

Одной из самых интересных глав является девятая глава. В ней рассмотрены алгоритмы построения монохромных и цветных клеточных автоматов, используемые для моделирования гидродинамических и газодинамических течений, а также в биологии, экономике, социологии, информатике и т.д. Кроме этого, глава содержит результаты экспериментов по моделированию начальных состояний клеточного поля для получения стационарных и циклических структур клеток.

В десятой главе рассмотрены вопросы визуального моделирования, приведены примеры моделей движения в замкнутом пространстве, случайного (хаотического) движения точек и другие имитационные модели

В заключении подводятся итоги рассмотрения компьютерного моделирования и вычислительного эксперимента как способов сведения исследования «нематематического объекта» к решению математической задачи.

Материал в пособии изложен последовательно, чётко, хорошо иллюстрирован. Стиль изложения научный. Пособие включает в себя большое количество примеров, поясняющих методику создания и постановку эксперимента на разработанных моделях. Издание предназначено для студентов, занимающихся моделированием в области технических наук. Круг рассматриваемых вопросов способствует качественной подготовке будущих специалистов по направлению бакалавриата 09.03.01 – «Информатика и вычислительная техника».

Издание "Математические методы компьютерного моделирования физических процессов" (Горовенко Л.А.) отмечено наградой
МЕДАЛЬ «ЗА ВЕРНОСТЬ ТРАДИЦИЯМ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ» С УДОСТОВЕРЕНИЕМ

Оформление наградных документов и заказ каталога