kpolyakov.spb.ru: Презентация 1
maier-rv.glazov.net: Компьютерное моделирование: учебник.
maier-rv.glazov.net: Моделирование технических систем.
maier-rv.glazov.net: Биологические и экологические системы.
maier-rv.glazov.net: Социально-экономические системы.
Содержание дисциплины Модуль 1. Компьютерное моделирование и компьютерный эксперимент Раздел 1.1. Понятие модели Содержание раздела . Понятие модели; классификация моделей, концептуальное моделирование. Математические предпосылки создания имитационной модели. Границы возможностей классических математических методов в системотехнике и экономике. Раздел 1.2. Планирование компьютерного эксперимента. Содержание раздела Планирование компьютерного эксперимента; масштаб времени; датчики случайных величин; потоки, задержки, обслуживание; проверки гипотез. Этапы компьютерного моделирования. Модуль 2. Статистическое и имитационное моделирование Раздел 2.1. Статистическое моделирование Содержание раздела Общее представление статистического моделирования. Метод Монте-Карло. Область применения метода. Требования к случайным числам. Метод обратных функций. Приближенные методы формирование случайных чисел. Метод отсеивания. Моделирование условий предельных теорем теории вероятностей (моделирование нормального распределения). Биномиальное распределение. Распределение Пуассона. Раздел 2.2. Имитационное моделирование Содержание раздела: Объекты имитационных моделей: «процесс», «транзакт», «событие», «ресурс» и др. Различные подходы к созданию моделей: транзактно-ориентированный, объектно- ориентированный, событийный. Структурный анализ процессов при использовании объектно- ориентированного подхода. Различные подходы к созданию моделей: транзактно-ориентированный, объектно- ориентированный, событийный. Программные средства имитационного моделирования: модели дискретных систем, модели непрерывных процессов, комплексные (дискретно-непрерывные) модели. Модуль 3. Компьютерное моделирование процессов Раздел 3.1. Структурный анализ процессов. Содержание раздела Структурный анализ процессов при использовании объектно-ориентированного подхода. Функциональная модель и ее диаграммы. Уровни детализации функциональной модели системы. Процесс создания двух взаимосвязанных моделей: функциональной структурной и динамической имитационной. Раздел 3.2. Автоматизированное конструирование моделей. Содержание раздела Автоматизированное конструирование моделей. Имитация работы объекта экономики в разных измерениях: материальные, информационные, «денежные» потоки. Раздел 3.3. Имитация основных типовых процессов. Содержание раздела Имитация основных типовых процессов: генераторы, очереди, узлы обслуживания, терминаторы и др. Разомкнутые и замкнутые схемы моделей. Работа с объектами типа ресурс. Стратегии управления ресурсами.
Темы рефератов 1. Агентное имитационное моделирование сетей массового обслуживания. 2. Анализ адекватности имитационной модели сети массового обслуживания. 3. Использование имитационного моделирования для анализа сетей массового обслуживания. 4. Применение имитационного моделирования в контексте задачи анализа сетей массового обслуживания. 5. Реализация обслуживания запросов сервером в имитационной модели. 6. Имитационная модель проведения ремонта и технического обслуживания базовых станций телекоммуникационной компании. 7. Имитационная модель процесса обслуживания вызовов. 8. Имитационная модель процесса обслуживания вызовов системы управления услугами. 9. Имитационное моделирование процесса обслуживания в многоканальных СМО. 10. Имитационное моделирование работы системы распределения нагрузки в случае отказа одного из каналов обслуживания. 11. Имитационная модель выбора параметров распределенной системы обслуживания 12. Имитационная модель обслуживания вызовов в СМО. 13. Имитационное моделирование узла ККС как СМО в условиях нестационарного потока заявок на обслуживание. 14. Построение имитационной модели обслуживания потоков транспортных средств. 15. Экспериментальная проверка алгоритмов управления качеством обслуживания на имитационной модели 16. Анализ теории массового обслуживания. 17. Имитационная модель процессов обслуживания потоков автотранспортных средств на автозаправочной станции. 18. Имитационное моделирование процессов обслуживания в СМО. 19. Оптимизация состава транспортного парка в условиях частых поломок с помощью замкнутых сетей массового обслуживания. 20. Статистические и имитационные модели синтеза распределенной системы обслуживания.
Практические задания 1. Методом градиентного спуска найдите минимум функции y = x^4 – 2x^3 – 1, с точностью d = 0,01. 2. Методом хорд найдите точку пересечения функции y=(2x+3)/(x^2+2) с осью абсцисс. 3. Создайте интерактивную динамическую модель внутривидовой конкуренции одного вида бактерий. 4. Создайте интерактивную динамическую модель межвидовой конкуренции двух видов бактерий. 5. Создайте интерактивную динамическую модель биологической системы «хищник- жертва». 6. Создайте интерактивную динамическую модель Солнечной системы. 7. Определите, с каким углом сектор требуется вырезать из круглого листа жести для получения пожарного ведра конической формы с максимальным объемом. 8. Разработайте модель идеального газа. 9. Разработайте программу, моделирующую электростатическое поле системы зарядов. 10. Разработайте программу, моделирующую колебания пружинного маятника. 11. Распадаясь, первый радиоактивный элемент с небольшим периодом полураспада Т1 образует второй, но тоже радиоактивный элемент с периодом полураспада Т2. Начальное количество первого элемента известно. Определите, в какой момент времени масса первого радиоактивного будет максимальной.
Высокий уровень: 1. Создайте интерактивную демонстрационную модель движения броуновской частицы. 2. Создайте интерактивную демонстрационную модель движения заряженной частицы в поле плоского конденсатора. 3. Создайте анимационный ролик, демонстрирующий движение тела, брошенного под углом к горизонту. 4. Создайте интерактивную динамическую модель внутривидовой конкуренции одного вида бактерий. 5. Создайте интерактивную динамическую модель межвидовой конкуренции двух видов бактерий. 6. Создайте интерактивную динамическую модель биологической системы «хищник-жертва». 7. Создайте интерактивную динамическую модель Солнечной системы. 8. Определите, с каким углом сектор требуется вырезать из круглого листа жести для получения пожарного ведра конической формы с максимальным объемом. 9. Разработайте модель идеального газа. 10. Разработайте программу, моделирующую электростатическое поле системы зарядов. 11. Разработайте программу, моделирующую колебания пружинного маятника. 12. Распадаясь, первый радиоактивный элемент с небольшим периодом полураспада Т1 образует второй, но тоже радиоактивный элемент с периодом полураспада Т2. Начальное количество первого элемента известно. Определите, в какой момент времени масса первого радиоактивного будет максимальной. 13. Определите длину траектории тела, брошенного с некоторой начальной скоростью, составляющей с горизонтом угол a.
Источники
Основные
coursera.org: 3D-печать для всех и каждого. Национальный исследовательский Томский государственный университет
coursera.org: Строим роботов и другие устройства на Arduino. От светофора до 3D-принтера. Московский физико-технический институт
Дополнительные
instructables.com: Instructables - DIY How To Make Instructions
openarts.ru: 3D печать в Blender
youtube.com: генетический алгоритм - YouTube