Компютърен експеримент компютър експеримент, за да даде живот на нови дизайнерски разработки, въвеждане на нови технически решения за производство или проверка на нови идеи, имате нужда от експеримент. В близкото минало такъв експеримент може да се извърши или в лабораторните условия на инсталациите, специално създадени за него, или върху природата, т.е. На тази проба от продукта, разкриването му на всякакви тестове. Това изисква големи материални разходи и време. Компютърните изследвания на моделите дойдоха да помогнат. При провеждане на компютърен експеримент, проверете коректността на изграждането на модели. Научете поведението на модела с различни параметри на обекта. Всеки експеримент е придружен от разбиране на резултатите. Ако резултатите от експеримента на компютъра противоречат на смисъла на задачата, тогава грешката трябва да бъде подписана в грешен избран модел или в алгоритъма и метода за решаване. След откриване и елиминиране на грешки, компютърният експеримент се повтаря. Да се \u200b\u200bдаде живот на нови разработки за проектиране, въвеждане на нови технически решения за производство или проверка на нови идеи, имате нужда от експеримент. В близкото минало такъв експеримент може да се извърши или в лабораторните условия на инсталациите, специално създадени за него, или върху природата, т.е. На тази проба от продукта, разкриването му на всякакви тестове. Това изисква големи материални разходи и време. Компютърните изследвания на моделите дойдоха да помогнат. При провеждане на компютърен експеримент, проверете коректността на изграждането на модели. Научете поведението на модела с различни параметри на обекта. Всеки експеримент е придружен от разбиране на резултатите. Ако резултатите от експеримента на компютъра противоречат на смисъла на задачата, тогава грешката трябва да бъде подписана в грешен избран модел или в алгоритъма и метода за решаване. След откриване и елиминиране на грешки, компютърният експеримент се повтаря.

Под математическия модел, системата на математическите отношения на формули, уравнения на неравенствата и т.н., отразяващи съществените свойства на обекта или процеса. Под математическия модел, системата на математическите отношения на формули, уравнения на неравенствата и т.н., отразяващи съществените свойства на обекта или процеса.

Моделиране на задачи от различни тематични области Проблеми за моделиране от различни тематични зони Икономика Икономика Астрономия Астрономия Астрономия Физика Физика Екология Екология Екология Биология Биология Биология География География География

Машинно строителство, продажба на продукти на изгодни цени получиха определени приходи, като прекарват някои пари за производство. Определя съотношението на нетната печалба до вложените средства. Машинно строителство, продажба на продукти на изгодни цени получиха определени приходи, като прекарват някои пари за производство. Определя съотношението на нетната печалба до вложените средства. Декларация за проблема, определяща задачата за моделиране, за да се изследва производственият процес и процеса на продажби, за да се получи най-голямата нетна печалба. Използване на икономически формули за намиране на съотношението на нетната печалба до вложените средства. Целта на моделиране за изследване на процеса на производство и продажба на продукти, за да се получи най-голямата нетна печалба. Използване на икономически формули за намиране на съотношението на нетната печалба до вложените средства.

Основните параметри на обекта за моделиране са: приходи, разходи, печалба, рентабилност, данък върху доходите. Основните параметри на обекта за моделиране са: приходи, разходи, печалба, рентабилност, данък върху доходите. Източници: Изходни данни: Приходи Б; Приходи Б; Разходи (цена) S. Разходи (цена) S. Други параметри ще намерят използването на основни икономически зависимости. Стойността на печалбата се определя като разликата между постъпленията и цената на p \u003d b-s. Други параметри ще намерят използването на основни икономически зависимости. Стойността на печалбата се определя като разликата между постъпленията и цената на p \u003d b-s. Рентабилността R се изчислява по формулата:. Рентабилността R се изчислява по формулата:. Печалбата, съответстваща на максималното ниво на рентабилност от 50%, е 50% от цената на производството S, т.е. Следователно S * 50/100 \u003d S / 2, следователно, данъкът върху дохода се определя, както следва: печалбата, съответстваща на максималното ниво на рентабилност от 50%, е 50% от цената на производството S, т.е. Следователно S * 50/100 \u003d S / 2, следователно, данъкът върху дохода N се определя, както следва: ако r

Анализ на резултатите Анализ на резултатите Полученият модел позволява, в зависимост от рентабилността, определянето на данъка върху доходите, автоматично преизчислява размера на нетната печалба, намиране на съотношението на нетната печалба към инвестираните средства. Полученият модел позволява, в зависимост от рентабилността, определя данък върху доходите, автоматично преизчислява размера на нетната печалба, намират съотношението на нетната печалба до вложените средства. Компютърният експеримент показва, че съотношението на нетната печалба до вложени означава увеличаване с увеличаване на приходите и намалява с увеличаване на производствените разходи. Компютърният експеримент показва, че съотношението на нетната печалба до вложени означава увеличаване с увеличаване на приходите и намалява с увеличаване на производствените разходи.

Задача. Задача. Определете скоростта на движение на планетите в орбита. За да направите това, направете компютърен модел на слънчевата система. Определяне на задачата за моделиране, за да се определи скоростта на движение на планетите в орбита. Обект на моделиране на слънчевата система, елементите на които са планети. Вътрешната структура на планетите в изчислението не се приема. Ще разгледаме планетите като елементи със следните характеристики: име; R - отдалеченост от слънцето (в астрономически единици; астроном. ООН. Средно разстояние от земята до слънцето); Т - периода на обращение около слънцето (в години); V е скоростта на орбитата (Art. / Година), като се предположи, че планетите се движат около слънцето около кръговете с постоянна скорост.

Анализ на резултатите Анализ на резултатите 1. Анализирайте резултатите от изчисленията. Възможно ли е да се твърди, че планетите, които са по-близо до слънцето, имат по-голяма орбита? 1. Анализирайте резултатите от изчисленията. Възможно ли е да се твърди, че планетите, които са по-близо до слънцето, имат по-голяма орбита? 2. Представеният модел на слънчевата система е статичен. Когато изграждате този модел, пренебрегнахме гамата от разстоянието от планетите до слънцето по време на движението на орбитата. За да знаете коя планета по-нататък и какви са приблизителните съотношения между разстоянията, тази информация е достатъчна. Ако искаме да определим разстоянието между Земята и Марс, е невъзможно да се пренебрегне временните промени и тук трябва да използвате динамичен модел. 2. Представеният модел на слънчевата система е статичен. Когато изграждате този модел, пренебрегнахме гамата от разстоянието от планетите до слънцето по време на движението на орбитата. За да знаете коя планета по-нататък и какви са приблизителните съотношения между разстоянията, тази информация е достатъчна. Ако искаме да определим разстоянието между Земята и Марс, е невъзможно да се пренебрегне временните промени и тук трябва да използвате динамичен модел.

Компютърният експеримент Въведете данните за изход в компютъра. (Например: \u003d 0.5; \u003d 12) Намерете този коефициент на триене, в който машината ще отиде от планината (в даден ъгъл). Намерете такъв ъгъл, в който автомобилът ще стои на скръбта (с този коефициент на триене). Какъв ще бъде резултат, ако силата на триене е пренебрегвана. Анализ на резултатите Този компютърен модел позволява изчислителен експеримент, вместо физически. Промяна на стойностите на изходните данни можете да видите всички промени, които се случват в системата. Интересно е да забележите, че в изградения модел резултатът не зависи от масата на колата, нито от ускоряване на свободното падане.

Задача. Задача. Представете си, че само един източник на прясно водно езеро Байкал ще остане на земята. Колко стар бакал ще осигури населението на целия свят с вода? Представете си, че само един източник на прясно водно езеро Байкал ще остане на земята. Колко стар бакал ще осигури населението на целия свят с вода?

Разработването на модел на разработване на модел за изграждане на математически модел определя първоначалните данни. Обозначи: да се изгради математически модел, ние определяме източниците. Обозначи: v - езерото Байкал км3; V - обемът на езерото Байкал Km3; N - Население на Земята 6 милиарда души; N - Население на Земята 6 милиарда души; P - консумация на вода на ден на човек (средно) 300 литра. P - консумация на вода на ден на човек (средно) 300 литра. Като 1 л. \u003d 1 DM3 вода, е необходимо да се преведе V вода от езерото от km3 до DM3. V (km3) \u003d v * 109 (m3) \u003d v * 1012 (dm3) като 1L. \u003d 1 DM3 вода, е необходимо да се преведе V вода от езерото от km3 до DM3. V (km3) \u003d v * 109 (m3) \u003d v * 1012 (DM3) Резултат броят на годините, за които населението на Земята използва водата на Байкал, обозначена с g. Така, g \u003d (v *) / (n * p * 365) водят броя на годините, за които населението на Земята използва водата на Байкал, обозначена с g. Така, g \u003d (v *) / (n * p * 365), така че електронната таблица изглежда във формата на дисплея с формула: така е как изглеждат таблицата във формата за показване на формула:

Задача. Задача. За производството на ваксина във фабриката е планирано да расте бактерии културата. Известно е, че ако масата на бактериите е х g, след това в един ден ще се увеличи с (A-BX) X, където коефициентите А и В зависят от вида на бактериите. Растението ще отнеме ежедневно за нуждите на производството на ваксина M G. бактерии. За да компилирате план, важно е да се знае как се променят масата на бактериите след 1, 2, 3, ..., 30 дни .. за производството на ваксина във фабриката, е планирано да расте културата на бактериите. Известно е, че ако масата на бактериите е х g, след това в един ден ще се увеличи с (A-BX) X, където коефициентите А и В зависят от вида на бактериите. Растението ще отнеме ежедневно за нуждите на производството на ваксина M G. бактерии. За да направите план, е важно да знаете как масата на бактериите варира след 1, 2, 3, ..., 30 дни ..

Настройка на проблема. Задаването на задачата на обекта на моделиране е процес на промяна на популацията в зависимост от времето. Много фактори засягат този процес: екология, здравеопазване, икономическа ситуация в страната, международната ситуация и много други. Обобщаването на демографските данни, учените са извлекли функция, изразяваща зависимостта на населението на населението: обект на моделиране е процесът на промяна на населението на населението в зависимост от времето. Много фактори засягат този процес: екология, здравеопазване, икономическа ситуация в страната, международната ситуация и много други. Той обобщи демографски данни, учените премахнаха функция, изразяваща зависимостта на популацията на населението: F (t) \u003d когато коефициентът А и Б за всяко собствено състояние, F (t) \u003d където коефициентът А и Б за всеки състояние на собствената си, е основата на естествения логаритъм. Базата на естествения логаритъм. Тази формула само приблизително отразява реалността. За да намерите стойностите на коефициентите A и B, можете да използвате статистическата директория. Вземане на стойността на F (t) от референтната книга (население в срок t), възможно е да се затвори a и b приблизително за затваряне на теоретични стойности на f (t), изчислени по формулата, не се различават много от актуални данни в директорията. Тази формула само приблизително отразява реалността. За да намерите стойностите на коефициентите A и B, можете да използвате статистическата директория. Вземане на стойността на F (t) от референтната книга (население в срок t), възможно е да се затвори a и b приблизително за затваряне на теоретични стойности на f (t), изчислени по формулата, не се различават много от актуални данни в директорията.

Използването на компютър като инструмент за обучение позволява да се преосмислят традиционните подходи към изучаването на много въпроси от природни научни дисциплини, да се засилят експерименталните дейности на студентите, да привлекат учебния процес за реалния процес на познание, основан на технологията за моделиране. Използването на компютър като инструмент за обучение позволява да се преосмислят традиционните подходи към изучаването на много въпроси от природни научни дисциплини, да се засилят експерименталните дейности на студентите, да привлекат учебния процес за реалния процес на познание, основан на технологията за моделиране. Решаването на задачи от различни области на човешката дейност на компютъра се основават не само за познаването на технологията на преподаване на моделиране, но и, разбира се, относно знанието по тази област. В това отношение предложените уроци по моделиране целесъобразно след изучаване на ученика на материала по общ образователен предмет, учителката на компютърните науки трябва да си сътрудничи с учители от различни образователни зони. Известен опит на двоични уроци, т.е. Уроци, провеждани от учителски компютърни науки с преподавател по тема. Решаването на задачи от различни области на човешката дейност на компютъра се основават не само за познаването на технологията на преподаване на моделиране, но и, разбира се, относно знанието по тази област. В това отношение предложените уроци по моделиране целесъобразно след изучаване на ученика на материала по общ образователен предмет, учителката на компютърните науки трябва да си сътрудничи с учители от различни образователни зони. Известен опит на двоични уроци, т.е. Уроци, провеждани от учителски компютърни науки с преподавател по тема.

| Уроци по планиране за учебната година | Основните етапи на моделиране

Урок 2.
Основните етапи на моделиране

След като сте изучавали тази тема, ще научите:

Какво е моделиране;
- какво може да служи като прототип за моделиране;
- Какво място е моделирането в човешката дейност;
- какви са основните етапи на моделиране;
- какъв е компютърният модел;
- Какво е компютърен експеримент.

Компютърни експерименти

Да се \u200b\u200bдаде живот на нови разработки за проектиране, въвеждане на нови технически решения за производство или проверка на нови идеи, имате нужда от експеримент. Експериментът е опит, който се прави с обект или модел. Тя се състои в извършване на определени действия и определяне на начина, по който експерименталната проба реагира на тези действия.

В училище прекарвате опит в уроците по биология, химия, физика, география.

Експериментите се извършват при тестване на нови проби от продукти в предприятията. Обикновено за това се използва специално създадена инсталация за това, което позволява експериментиране в лабораторни условия или самият реален продукт е изложен на всички видове тестове (експеримент на NUTHEA). За изследването, например, неговите оперативни свойства на единица или възел са поставени в термостата, те са замразени в специални камери, те са тествани на вибрации и толкова добре, ако е ново часове или прахосмукачка - не много загуба по време на унищожаването. И ако равнината или ракетата?

Лабораторните и пълномащабни експерименти изискват големи материални разходи и време, но тяхното значение все пак е много голямо.

С развитието на компютърно оборудване се появи нов уникален изследователски метод - компютърен експеримент. За да помогнат, а понякога и при замяна на експериментални проби и тест е в много случаи, идват компютърни изследвания на моделите. Изчисленият експериментален експеримент включва два етапа: Изготвяне на план за експеримент и изследвания.

Експериментиран план

Експерименталният план трябва ясно да отразява последователността на работата с модела. Първата точка на такъв план винаги тества моделът.

Тестването е процес на проверка на коректността на конструирания модел.

Тестът е набор от източници данни, които ви позволяват да определите отглеждането на изграждането на желето.

За да бъде уверен в коректността на получените резултати за моделиране, е необходимо: ♦ Проверете разработения алгоритъм за изграждане на модел; Уверете се, че конструираният модел правилно отразява свойствата на оригинала, които са взети под внимание при моделиране.

За да се провери коректността на модела, конструиращ алгоритъм, се използва тестов набор от източници на данни, за който крайният резултат е известен предварително или предварително определен от други методи.

Например, ако използвате изчислените формули по време на моделиране, тогава трябва да изберете няколко опции за източници и да ги изчислите "ръчно". Това са тестови задачи. Когато моделът е изграден, вие сте тествани със същите опции за данни и сравнете резултатите от симулацията с изходите, получени от изчислението. Ако резултатите съвпадат, алгоритъмът е проектиран правилно, ако не, е необходимо да се търси и елиминира причината за тяхното несъответствие. Тестовите данни не могат напълно да отразяват реалната ситуация и не носят семантичното съдържание. Въпреки това, резултатите, получени в процеса на тестване, могат да ви изтласкат от идеята за промяна на оригиналната информация или знака, предимно в частта, в която се полага семантичното съдържание.

За да се уверите, че изграденият модел отразява свойствата на оригинала, които са били взети под внимание при моделиране, е необходимо да изберете тест пример с реални данни за източника.

Провеждане на изследвания

След тестването, когато имате доверие в коректността на конструирания модел, можете да се движите директно към проучването.

Планът трябва да предостави експеримент или поредица от експерименти, които отговарят на целите за моделиране. Всеки експеримент трябва да бъде придружен от разбиране на резултатите, което служи като основа за анализиране на резултатите от моделирането и вземането на решения.

Подготовката и провеждането на компютърен експеримент е показан на фигура 11.7.

Фиг. 11.7. Компютърна експериментална схема

Анализ на резултатите от моделирането

Крайната цел на моделиране е вземането на решения, което трябва да бъде разработено въз основа на цялостен анализ на резултатите от моделирането. Този етап е решаващ - или продължавате учението или завършете. Фигура 11.2 показва, че резултатите от анализа на резултатите не могат да съществуват самостоятелно. Получените заключения често допринасят за прилагането на допълнителна серия от експерименти, а понякога и промяна в задачата.

Основата за решаване на решения е резултатите от тестването и експериментите. Ако резултатите не съответстват на целите на задачата, това означава, че са направени грешки на предишните етапи. Това може да бъде или неправилно определяне на проблема, или прекалено опростено изграждане на информационен модел или неуспешен избор на среда или среда за моделиране или нарушаване на технологични техники при изграждането на модел. Ако се разкрият такива грешки, тогава се изисква корекция на модела, т.е. връщане към една от предишните стъпки. Процесът се повтаря, докато резултатите от експеримента няма да реагират на целите на моделиране.

Най-важното е винаги да помните: идентифицираната грешка също е резултат. Как казва народната мъдрост, научете за грешки. Големият руски поет А. С. Пушкин пише за това:

О, колко са прекрасни
Подгответе просветлението на духа
И опит, син на трудни грешки,
И гений, приятел на парадокси,
И случаят, Бог е изобретател ...

Проверете въпроси и задачи

1. Назовете двата основни вида моделиране задачи.

2. В известната "книга за задачите" на OSTER има максимална задача:

Злото магьосница, работеше да не завърта ръцете, се превръща в гъсеници от 30 принцеса на ден. Колко дни трябва да превърне 810 принцеси към гъсениците? Колко принцеси в деня ще трябва да се превърнат в гъсеници, за да се справят с работа след 15 дни?
Какъв въпрос може да се припише на типа "Какво ще се случи, ако ..." и какво - до типа "Как да направим ..."?

3. Избройте най-известните цели за моделиране.

4. Формализира хумористичната задача от "задачата" на Oster:

От двете кабини, разположени на разстояние от 27 км, един от другия, един към друг скочи в същото време две равни кучета. Първите течения със скорост от 4 км / ч, а вторият е 5 км / ч.
Колко дълго ще започне борбата?

5. Името е възможно най-много характеристики на "чифт обувки". Направете информационен модел на обект за различни цели:
■ Избор на обувки за туристическа кампания;
■ Избор на подходяща кутия за обувки;
■ Закупуване на крем за грижа за обувки.

6. Какви са характеристиките на тийнейджъра са от съществено значение за препоръката за избора на професия?

7. Какви са причините за компютъра, използван широко при моделирането?

8. Името на компютърните симулационни инструменти, известни на вас.

9. Какво представлява компютърен експеримент? Дай пример.

10. Какво е тестването на модела?

11. Какви грешки се срещат в процеса на моделиране? Какво трябва да направя, когато е открита грешка?

12. Какъв е анализът на резултатите от моделирането? Какви заключения обикновено се правят?

Експеримент

Експеримент (от лат. експеримента - образец, опит) в научния метод - методът за изследване на някои явления при контролни условия. Тя се различава от наблюдението на активното взаимодействие с изследвания обект. Обикновено експериментът се извършва в рамките на научни изследвания и служи за тестване на хипотезата, създаване на причинно-следствени връзки между явленията. Експериментът е крайъгълен камък на емпиричния подход към знанието. Критерият на Попър изтъква възможността за експериментиране като основна разлика в научната теория от псевдо-наука. Експериментът е изследван метод, който се възпроизвежда в неограничен брой пъти и дава идентичен резултат.

Експериментални модели

Има няколко модела на експеримента: безупречен експеримент - на практика модел на експеримент, използван от психолози-експериментатори като справка. В експериментална психология този термин въведе Робърт Готсанкер, авторът на известната книга "Основи на психологическия експеримент", която смята, че използването на такава извадка за сравнение ще доведе до по-ефективно подобряване на експерименталните техники и идентифициране на възможните грешки в Планиране и провеждане на психологически експеримент.

Случайният експеримент (случайно тест, случайно изживяване) е математически модел на съответния реален експеримент, резултатът от това е невъзможно да се предвиди точно. Математическият модел трябва да отговаря на изискванията: тя трябва да бъде адекватна и адекватно описват експеримента; Трябва да се определи набор от много наблюдавани резултати в рамките на математическия модел, който се разглежда със строго определени фиксирани първоначални данни, описани по математическия модел; Трябва да има основна способност за извършване на експеримент с случаен резултат от приятния брой пъти с непроменени входни данни; Изискването или априори трябва да се докаже на стохастичната устойчивост на относителната честота за всеки наблюдаван резултат, определен в математическия модел.

Експериментът не винаги се прилага като мисъл, поради което математическото уравнение на относителната честота на експерименталното прилагане е измислено:

Нека има някакъв реален експеримент и макар и резултатът да се наблюдава в рамките на този експеримент. Нека n да се извърши, в което резултатът може да бъде реализиран или не. И нека K да бъде броят на изпълнението на наблюдавания резултат в N тестове, като вярва, че произведените тестове са независими.

Видове експерименти

Физически експеримент

Физически експеримент - метода на познаване на природата, състоящ се в изследването на природните явления в специално създадени условия. За разлика от теоретичната физика, която изследва математическите модели на природата, физическият експеримент е предназначен да изследва самата природа.

Това е несъгласие с резултата от физическия експеримент е критерият за грешността на физическата теория или по-точно, неприложимостта на теорията на света около нас. Обратното изявление не е вярно: споразумение с експеримента не може да бъде доказателство за верността (приложимост) на теорията. Това означава, че основният критерий за жизнеспособността на физическата теория е проверката на експеримента.

В идеалния случай експерименталната физика трябва да дава само описание Резултатите от експеримента, без никой от тях интерпретации. На практика обаче е недостижим. Тълкуването на резултатите от повече или по-малко сложен физически експеримент неизбежно се основава на факта, че имаме разбиране за това как всички елементи на експерименталната инсталация се държат. Такова разбиране, от своя страна, не може да не разчита на никоя теория.

Компютърни експерименти

Компютърният (цифров) експеримент е експеримент върху математически модел на компютърна изследователска цел, която е, че според един модел параметри се изчисляват и заключенията се правят на свойствата на обекта, описан от математическия модел. Този тип експеримент може да бъде условно да се приписва само на експеримента, защото не отразява природни явления, но само цифровото прилагане на математически модел, създаден от човека. Всъщност, ако е неправилно в подложката. Моделите - числовият му разтвор може да бъде строго различен от физическия експеримент.

Психологически експеримент

Психологически експеримент - опитът, проведен в специални условия за получаване на нови научни познания чрез целевата намеса на изследователя в жизненоважната дейност на темата.

Експеримент

Междумощен експеримент във философията, физиката и някои други области на знанието е вида на когнитивната активност, в която се възпроизвежда структурата на реалния експеримент в въображението. Като правило, психически експеримент се извършва в рамките на определен модел (теория), за да се провери нейната последователност. При провеждането на психичен експеримент противоречията на вътрешните постулати на модела или тяхната несъвместимост с външни (по отношение на този модел) се считат за принципите, които със сигурност са сигурни (например със закона за енергоспестяване, \\ t Принцип на причинно-следствена връзка и т.н.).

Критичен експеримент

Критичният експеримент е експеримент, изходът, от който недвусмислено определя дали е вярна специфична теория или хипотеза. Този експеримент трябва да осигури прогнозен резултат, който не може да бъде получен от други, общоприети хипотези и теории.

Литература

• Vizin V. P. Хеметиците, експеримента, чудо: три аспекта на генезиса на новата наука // философски и религиозен произход на науката. М., 1997. стр.88-141.

Връзки

Фондация Wikimedia. 2010.

Синоними:

Гледайте какво е "експеримент" в други речници:

- (от лат. експериментална извадка, опит), метода на познание, с помощта на културата в контролирани и управлявани условия, явленията на реалността се изследват. Д. се извършва въз основа на теорията, която определя определянето на задачи и тълкуването на ... ... Философска енциклопедия

експеримент - предложение за човека в неговата ще живее, опит, усещане за него или отидете в съзнателен експеримент, пресъздаден по време на терапията противоречива или съмнителна ситуация за него (предимно в символична форма). Кратки разумни ... ... Голяма психологическа енциклопедия

Никой не вярва в хипотезата, с изключение на този, който го представи, но всеки вярва в експеримента, с изключение на този, който го е прекарал. Никакво количество експерименти не може да докаже теорията; Но един експеримент е достатъчно, за да го опровергае ... Обобщена енциклопедия на афоризмите

Експеримент - (LAT. Experientum - Sona, Baiқau, TәzhІRibe) - NәRseler (Nometekleler) Мъже ұұ Balalstara Batylanylatyn Zhona Baskarytn Zhodylard Grandsteyn Empirilylingқ Tan әdіsi. Експеримент әdіs Retіnde Zhaңa Zalanda Pide Belly (Gallee). Oyң Философство ... Философалирд Термордің Sөzdigі.

- (LAT.). Първи опит; Всичко, което използва натуралист, за да принуди при определени условия, силите на природата, сякаш изкуствено причиняват явления, които се случват в него. Речник на чуждестранни думи, включени в руския ... ... Речник на чужди думи на руския език

Виж опита ... Речник на руски синоними и подобни изрази. под. Ед. Н. Абрамова, т.: Руски речници, 1999. Тест за експеримент, опит, проба; Изследвания, проверка, опит за речник руски синоними ... Синоним на речника

Експеримент, експеримент, съпруг. (LAT. Experimentum) (книга.). Научен опит. Химически експеримент. Физически експеримент. Експеримент. || Като цяло, опит, опит. Образователната работа не позволява рискови експерименти ... ... Обяснителен речник Ушаков

Експеримент - Експеримент ♦ Активен, внимателен опит; Желанието не е толкова много да чуе реалната реалност (опит) и дори да не го слуша (наблюдение), колко да се опита да зададе въпросите си. Има специална концепция ... ... Философски речник Sponville.

Вижте експеримента за разследване, съдебния експеримент ... Правен речник

- (от латинска експериментална извадка, опит), метода на знанието, с който явленията на природата и обществото се изследват в контролирани и управлявани условия. Често основната задача на експеримента е инспекцията на хипотези и прогнози за теорията (така ... ... ... Модерна енциклопедия

- (от лат. експериментална извадка, опит), изследване на икономически явления и процеси чрез възпроизвеждане, моделиране в изкуствени или природни условия. Възможностите за икономически експерименти са много ограничени, тъй като ... ... Икономически речник

Книги

• Експеримент, Станислав Владимирович Борзов, тази книга предлага да погледне това, което се случва с нас сега и колко време е преди края на новия ъгъл. По същество наблюдаваме експеримент с техния обхват, ... Категория: Биология Издател:

Л. В. Прапалясин,
, www.levpi.narod.ru, Mou Sosh No. 2, Dzerzhinsk, Nizhny Novgorod Region.

Компютърни физически експеримент

4. Компютърни компютърен експеримент

Изчислителен експеримент
в независима област на науката.
R.g. efremov, df-m.n.

Изчисленият компютър експеримент е до голяма степен подобен на обичайната (тост). Това са експериментално планиране и създаване на експериментална инсталация и извършване на контролни тестове и провеждане на поредица от експерименти и обработват експериментални данни, тяхното тълкуване и др. Въпреки това, той не се извършва над реалния обект, но върху неговия математически модел, ролята на експерименталните инсталации, оборудвани със специална компютърна програма.

Компютърният експеримент става все по-популярен. Те са ангажирани в много институти и университети, например в Московския държавен университет. М.В. Ломоносов, МФСУ, Институт по цитология и генетика, SB RAS, Институт по молекулярна биология на Руската академия на науките и др. Учените вече могат да получат важни научни резултати без реален, "мокър" експеримент. За това няма само компютърна сила, но и необходимите алгоритми и най-важното - разбиране. Ако се използва за разделен - in vivo, in vitro- Тогава сега добави повече в силико.. Всъщност компютърният експеримент става независима научна област.

Предимствата на такъв експеримент са очевидни. Обикновено той е по-евтин на интензивното. Тя може да бъде лесно и безопасно да се намесва. Тя може да бъде повторена и прекъсната по всяко време. По време на този експеримент можете да симулирате условия, които не могат да бъдат създадени в лабораторията. Важно е обаче да се помни, че компютърният експеримент не може напълно да замени Naturic, а бъдещето е за тяхната разумна комбинация. Компютърният компютър експеримент служи като мост между съпътстващия експеримент и теоретичните модели. Началната точка на числено моделиране е разработването на идеализиран модел на разглежданата физическа система.

Разгледайте няколко примера за изчислителен физически експеримент.

Момент на инерция. В "Отворена физика" (2.6, част 1) Има интересен компютърен експеримент, за да се намери момента на инерция на твърдо тяло върху пример за система, състояща се от четири топки, нанизани върху една игла. Можете да промените позицията на тези топки на иглата, както и да изберете положението на оста въртенето, като го провеждате както през центъра на плетене, и през краищата му. За всяко местоположение на топките учениците се изчисляват с помощта на теоремата на Steiner на паралелния трансфер на стойността на въртенето на момента на инерцията. Данни за учителя за докладване на изчисления. След изчисляване на момента на инерцията данните се въвеждат в програмата и се проверяват резултатите, получени от учениците.

"Черна кутия". За да приложим изчислителен експеримент, създадохме няколко програми за изследване на съдържанието на електрическа "черна кутия". Може да съдържа резистори, крушки с нажежаема жичка, диоди, кондензатори, намотки и др.

Оказва се, че в някои случаи е възможно, без да отваряте "черната кутия", открийте съдържанието му, свързвайки различни устройства към входа и изхода. Разбира се, на ниво училище, това може да се направи за прост три или четири полюс. Тези задачи развиват въображението на учениците, пространственото мислене и творческите способности, да не говорим за това да ги решавате, е необходимо да имате дълбоки и силни познания. Ето защо това не е случайно, че в много хора съюз и международни олимпиади във физиката като експериментални задачи предлагат проучване на "черни кутии" по механика, топлина, електричество и оптика.

В курсовете за скорост прекарвам три реални лабораторни упражнения, когато в "черната кутия":

- само резистори;

- резистори, лампи и диоди на нажежаема жичка;

- резистори, кондензатори, намотки, трансформатори и осцилаторни контури.

Структурно "черни кутии" са направени в празни кутии за съвпадение. Вътре в кутията се поставя електрическата верига и кутиите се втурват с скоч. Изследванията се извършват с помощта на инструменти - автометри, генератори, осцилоскопи и др., Защото За това трябва да построите Wah и Ahh. Учебните свидетелстващи студенти се въвеждат в компютър, който обработва резултатите и се изгражда VAC и AHH. Това позволява на учениците да разберат какви подробности са в "черната кутия" и определят техните параметри.

Когато извършвате фронтална лабораторна работа с "черни кутии", възникват трудности, свързани с липса на инструменти и лабораторно оборудване. Наистина, защото за изследвания е необходимо да се има, да речем, 15 осцилоскопи, 15 звукови генератора и т.н., т.е. 15 комплекта скъпо оборудване, което повечето училища нямат. И тук виртуалните "черни кутии" идват в спасителните компютърни програми.

Предимството на тези програми е, че изследванията могат да се извършват едновременно от целия клас. Като пример, ние разглеждаме програма, която осъществява с помощта на генератор на случайни числа "черни кутии", съдържащи само резистори. От лявата страна на работния плот има "черна кутия". Той има електрическа верига, състояща се само от резистори, които могат да бъдат разположени между точките. A, B, с и Д..

На разположение на ученика има три инструмента: източник на енергия (вътрешната му резистентност към опростяване на изчисленията е равна на нула, а ЕМР се генерира от произволна програма); волтметър (вътрешна резистентност, равна на безкрайността); Амперметър (вътрешното съпротивление е нула).

Когато стартирате програмата в "черната кутия", електрическа верига, съдържаща от 1 до 4 резистора, се генерира на случаен принцип. Студентът може да направи четири опита. След като натиснете произволен клавиш, се предлага да се свържете с терминалите на "черна кутия", която и да е от предложените устройства във всяка последователност. Например, свързан с терминалите AU. Източникът на текущия с EDC \u003d 3 V (стойността на EDC се генерира от програмата на случаен принцип, в този случай се оказа 3 V). До терминали CD. Свързах волтметър и свидетелството му беше 2.5 V. От това трябва да се заключи, че има най-малко делител на напрежението в "черна кутия". За да продължите експеримента, един амперметър може да бъде свързан вместо волтметър и да се премахнат показанията. Тези данни очевидно не са достатъчни за мистерията. Ето защо можете да похарчите още два експеримента: текущият източник се свързва с терминалите CD.и волтметър и амперметър - към терминалите AU.. Получените в това данни ще бъдат достатъчни за решаване на съдържанието на "черната кутия". Ученикът на хартия нарисува схема, изчислява параметрите на резисторите и показва резултатите на учителя.

Учител, проверка на работата, въвежда съответния код на програмата и се появява схема на работния плот в тази "черна кутия" и параметрите на резисторите.

Програмата е написана от моите ученици в Байсик. Да го управлявам Уиндоус експи. или в Windows Vista. Можете да използвате програмата за емулатор DOS., например, Dosbox.. Можете да го изтеглите от моя сайт www.physics-computer.by.ru.

Ако в "черната кутия" има нелинейни елементи (лампи с нажежаема жичка, диоди и т.н.), след това освен незабавни измервания, тя ще трябва да премахне WAH. За тази цел е необходимо да има източник на ток, напрежение, на изходите, от които напрежението може да бъде променено от 0 до някаква стойност.

За да изучават индуктори и контейнери, е необходимо да се премахне честотната характеристика, като се използва виртуалният звуков генератор и осцилоскоп.

Селектор за скорост. Помислете за друга програма от "отворена физика" (2.6, част 2), която позволява изчислителен експеримент с селектора за скорост в масспектрометъра. За да се определи масата на частицата, използвайки масспектрометър, е необходимо да се извърши предварителен избор на заредени частици със скорост. Тази цел и служат така наречените селектори за скорост.

В най-простия селектор на скоростта, заредените частици се движат в кръстосани хомогенни електрически и магнитни полета. Електрическото поле е създадено между плочите на плоския кондензатор, магнитно - при клирънса на електромагнита. Начална скорост υ Заредени частици, насочени перпендикулярно на вектори Д. и В .

Има две якост на заредената частица: електрическа енергия q. Д. и магнитна сила lorentz q. υ × Б. . При определени условия тези сили могат да се балансират точно помежду си. В този случай, заредената частица ще се движи равномерно и права. Летящи през кондензатора, частицата ще премине през малка дупка на екрана.

Състоянието на права траектория на частицата не зависи от заряда и масата на частицата и зависи само от скоростта му: qE \u003d QIB.→ υ \u003d e / b.

В компютърен модел можете да промените стойностите на напрежението на електрическото поле Е, индуцирането на магнитното поле Б. и първоначална скорост на частиците υ . Опитът в селекциите на скоростите могат да се извършват за електрон, протон, а-частици и напълно йонизиран уран-235 и уран-238 атома. Изчисленият експеримент в този компютърен модел се извършва, както следва: студентите докладват, че заредената частица лети в селектора на скоростта, силата на електрическото поле и първоначалната скорост на частицата. Учениците изчисляват индуцирането на магнитното поле съгласно горните формули. След това данните се въвеждат в програмата и спазват летящите частици. Ако частицата лети в селектора на скоростта хоризонтално, тогава изчисленията са верни.

По-сложни компютърни експерименти могат да бъдат изразходвани чрез прилагане на безплатен пакет. "Моделна визия за прозорци". Пакет ModelVisionStudium (MVS) Това е интегрирана графична обвивка на бързото създаване на интерактивни визуални модели на сложни динамични системи и извършване на изчислителни експерименти с тях. Пакетът е разработен от експерименталната група за изследване на обектите в катедрата по разпределени изчисления и компютърни мрежи Факултет по техническа кибернетика на Държавен Технически университет "Санкт Петербург". Безплатен пакет безплатно MVS. 3.0 е достъпна на www.exponenta.ru. Технология за моделиране в околната среда MVS. Въз основа на концепцията за виртуална лаборатория. На щанда, потребителят е поставен виртуални блокове на симулирана система. Виртуалните блокове за модела са избрани или от библиотеката, или са създадени от потребителя отново. Пакет MVS. Проектиран да автоматизира основните етапи на експеримента за изчисляване: изграждане на математически модел на изучаването на обекта, генериране на софтуерно изпълнение на модела, проучвания на свойствата на модела и представлява резултатите във форма, удобен за анализ. Изследването на обекта може да се отнася до класа на непрекъснати, дискретни или хибридни системи. Пакетът е най-добре приспособен да изучава сложни физически и технически системи.

Като пример Помислете за доста популярна задача. Нека материалната точка, хвърлена под някакъв ъгъл към хоризонталната равнина и абсолютно еластично конструира с тази равнина. Този модел е станал почти задължителен в демонстрационния набор от примери за моделиране на пакети. Всъщност това е типична хибридна система с непрекъснато поведение (полет в полето) и дискретни събития (скача). Този пример също илюстрира обектно-ориентиран подход към моделиране: топка, летяща в атмосферата, е потомък на топка, която лети в безвъздушно пространство, и автоматично наследява всички общи черти, като добавя собствените си характеристики.

Последният, финал, от гледна точка на потребителя, етап на моделиране, е етап на описване на формата на представяне на резултатите от компютърния експеримент. Те могат да бъдат таблици, графики, повърхности и дори анимация, илюстриращи резултатите в реално време. По този начин потребителят наистина наблюдава динамиката на системата. Можете да премествате точките във фазовото пространство, начертано от потребителските елементи на дизайна, цветовата гама може да варира и потребителят може да следва на екрана, например, зад процесите на отопление или охлаждане. В моделите създадени софтуерни пакети, можете да осигурите специални прозорци, които ви позволяват да променяте стойностите на параметрите в хода на експеримента за изчисляване и веднага да видите ефектите от промените.

Много работа по визуално моделиране на физически процеси в MVS. Тя се извършва в IGSU. Разработи редица виртуални работи по хода на общата физика, която може да бъде свързана с реални експериментални настройки, което дава възможност едновременно да се спазва промяната в параметрите като истински физически процес и параметрите на неговия модел, ясно демонстриране на неговата адекватност . Като пример ние даваме седем лабораторни упражнения по механика от лабораторния семинар на интернет портала на отворено образование, което отговаря на съществуващите държавни образователни стандарти в специалността "учител по физика": изучаването на права линия с помощта на помощта на машината на Атруд; Измерване на скоростта на куршума; Добавяне на хармонични трептения; Измерване на момента на инерцията на колелото на велосипеда; изследване на ротационното движение на твърдото тяло; определяне на ускорението на свободното спадане, използвайки физическо махало; Проучване на свободните колебания във физическото махало.

Първите шест са виртуални и са моделирани на компютри в Modelvisionstumiumfree.И последният има и виртуален вариант и две реални. В едно, предназначено за дистанционно обучение, студентът трябва независимо да направи махало от големи канцеларски клипове и гумичка и да го оказва под компютърна шахта без топка, да получите махало, чието отклонение се чете от специална програма и трябва да се чете от специална програма и трябва да се използват от ученици при обработката на резултатите от експеримента. Такъв подход позволява част от уменията, необходими за експерименталната работа, да се работи само на компютър, а останалата част от частта - при работа с налични реални уреди и с отдалечен достъп до оборудване. В друго изпълнение, предназначено за домашно приготвяне на студенти на пълно работно време за извършване на лабораторни упражнения в семинара на катедра "Обща и експериментална физика на Физическия факултет" Зпол, ученик упражнява уменията за работа с експериментална инсталация на виртуален модел, \\ t и в лабораторията провежда експеримент едновременно на конкретна реална инсталация и с виртуалния си модел. В същото време той използва както традиционните измервания на измерването под формата на оптична скала и хронометър, както и по-точни и високоскоростни средства - сензор за преместване въз основа на оптична мишка и компютърен таймер. Едновременното сравнение на трите изображения (традиционни, определени с помощта на електронни сензори, свързани с компютър, и модел) на същия феномен, ни позволява да заключим за границите на адекватността на модела, когато данните за компютърната симулация започва след известно време все повече и повече различни от показанията, премахнати на реална инсталация.

Тези не са изтощени, възможностите за използване на компютър в физическия изчислителен експеримент не се изчерпват. Така за творчески работен учител и неговите ученици винаги ще има неизползвани възможности в областта на виртуалния и истинския физически експеримент.

Ако имате коментари и предложения за различни видове експеримент за физически компютър, пишете ми на:

Компютърният експеримент със системния модел по време на проучването и дизайна се извършва, за да се получи информация за характеристиките на функционирането на разглеждания обект. Основната задача на планирането на компютърните експерименти е да се получи необходимата информация за изследваната система по време на ограниченията за ресурси (разходи за машинно време, памет и др.). Компетентните задачи са решени при планирането на компютърните експерименти включват задачите за намаляване на разходите за моделиране за моделиране, повишаване на точността и надеждността на резултатите от моделирането, адекватността на теста и др.

Ефективността на компютърните експерименти с модели значително зависи от избора на експериментален план, тъй като е планът, който определя обема и процедурата за провеждане на компютърни компютри, получаване на натрупване и статистическа обработка на резултатите от моделирането на системи . Ето защо основната задача за планиране на компютърните експерименти с модела е формулирана, както следва: Необходимо е да се получи информация за обекта за моделиране, посочен под формата на алгоритъм (програма), с минимални или ограничени разходи за машинни ресурси за изпълнение на моделирането процес.

Предимството на компютърните експерименти преди дома е възможността за пълно възпроизвеждане на експерименталните условия със системата в системата. . Основното предимство пред полето е простотата на прекъсване и възобновяване на компютърните експерименти, което позволява използването на последователни и евристични техники за планиране, които могат да бъдат нереализирани в експерименти с реални обекти. Когато работите с компютърен модел, експериментът винаги е възможно за времето, необходимо за анализ на резултатите и вземане на решения относно по-нататъшния му напредък (например необходимостта от промяна на стойностите на характеристиките на модела).

Недостатъкът на компютърните експерименти е, че резултатите от някои наблюдения зависят от резултатите от един или повече от предишните, и поради това те съдържат по-малко информация, отколкото в независими наблюдения.

Що се отнася до базата данни, компютърният експеримент означава манипулиране на данни в съответствие с целта, използвайки инструментите на DBMS. Целта на експеримента може да бъде оформена въз основа на общата цел на моделиране и като се вземат предвид изискванията на даден потребител. Например, има база данни "денат". Общата цел за създаване на този модел е да управлява учебния процес. Ако трябва да получите информация за изпълнението на учениците, можете да поискате, т.е. Прилагане на експеримент за вземане на проби от желаната информация.

The DBMS Environment Toolbox позволява на следните операции с данни:

1) сортиране - рационализиране на данни според всеки знак;

2) Търсене (филтриране) - избор на данни, отговарящи на определено състояние;

3) Създаване на изчислените полета - трансформация на данните в друг изглед въз основа на формули.

Управлението на информационния модел е неразривно свързано с разработването на различни критерии за търсене и сортиране на данни. За разлика от хартиените файлове, където сортирането е възможно в един или два критерия, а търсенето обикновено се извършва ръчно - бази данни, компютърните бази данни ви позволяват да зададете всякакви форми за сортиране над различни области и различни критерии за търсене. Компютър без времеви разходи по даден критерий или да избере необходимата информация.

За да работите успешно с информационния модел, софтуерните среди на базата данни ви позволяват да създавате изчислените полета, в които първоначалната информация се превръща в друг вид. Например, според семестъра, с помощта на специална вградена функция, можете да изчислите средния резултат за производителността на учениците. Такива изчисления се използват като допълнителна информация, или като критерий за търсене и сортиране.

Компютърен експеримент включва два етапа: тестване (проверка на изпълнението на операциите) и провеждане на експеримент с реални данни.

След изготвянето на формулите за изчислените полета и филтри, трябва да сте сигурни, че те са правилни. За да направите това, можете да влезете в тестовите записи, за които резултатът от операцията е известен предварително.

Компютърният експеримент е завършен чрез издаване на резултати в удобен анализ и вземане на решения. Едно от предимствата на компютърните информационни модели е способността да се създадат различни форми на представяне на изходната информация, наречена доклада. Всеки доклад съдържа информация, която отговаря на целите на конкретен експеримент. Удобството на компютърните отчети е, че те им позволяват да групират информация за определени характеристики, да въведат обобщените области на броене на записи в групите и като цяло в цялата база данни и допълнително да използват тази информация, за да вземат решение.

Околната среда ви позволява да създавате и съхранявате няколко типични, често използвани формуляри за отчети. Според резултатите от някои експерименти можете да създадете временен доклад, който се изтрива след копиране на текстов документ или разпечатване. Някои експерименти изобщо не изискват отчитането. Например, е необходимо да изберете най-успешния ученик, за да възложите високи стипендии. За да направите това, е достатъчно да се сортира средният резултат от семестъра. Необходимата информация ще съдържа първото вписване в списъка на учениците.