Классификация видов моделирования. Математические модели.
По цели использования:
1.Научный эксперимент
2.Комплексные испытания и производственный эксперимент
3.Оптимизация – определение оптимальных показателей системы.
По наличию воздействий на систему:
1.Детерминированные (определённые)
2.Стохастические – наличие вероятностных характеристик исходных данных позволяет оценивать параметры системы несколькими показателями (результатами повторяющихся опытов).
По отношению ко времени:
1.Статические, описывающие систему в определённый момент времени
2.Динамические, рассматривающие поведение системы во времени
Возможности реализации:
1.Мысленные
2.Реальные
3.Информационные
Мысленные модели разделяют:
1.Наглядные
2.Символические
3.Математические модели
Реальные модели делятся:
1.Натурные
2.Физические
По области применения:
1.Универсальные
2.Специализированные
Математические модели
Систему S можно представить в виде множества величин, описывающих функционирование реальной системы и образующих следующие подмножества:
-подмножество входных воздействий X
-подмножество воздействий внешней среды V
-подмножество собственных параметров системы
-подмножество входных характеристик системы Y
Подмножества X, H, V – независимые, Y – зависимое.
Функционирование системы описывается во времени оператором Fs, который преобразует экзогенные переменные в эндогенные зависимости
Y(t)=Fs(X,V,H,t)
Оператор Y(t)=Fs(X,V,H,t) – закон функционирования системы S – может быть задан в виде функции, функционала, логических условий, алгоритмически или таблично
Совокупность зависимостей выходных характеристик системы от времени называется выходной траекторией Y(t)
Модели такого типа называются динамическими
Если закон функционирования Y не содержит параметра времени, то модель называется статической
Если в динамической модели дискретизировать время, то в каждый момент времени можно определить состояние системы Z – пространство состояний системы.
Классификация языков программирования. Примеры языков и их назначение.
Процедурное программирование:
Программа представляет собой последовательность команд, определяющих алгоритм решения задачи. Функционирование программы сводится к последовательному выполнению команд с целью пошагового преобразования исходного состояния памяти к результирующему.
Фортран (50-е гг., США) — программирование научно-технических задач.
Кобол (1958-1960 гг, США) - решение задач обработки данных, учетно-экономических и управленческих задач.
Алгол (1960 г.) - запись алгоритмов, построенных в виде последовательности подпрограмм, применяемых при решении поставленных задач.
BASIC (универсальный символический код для начинающих, 1964 г.) - решение научных, технических и экономических задач, а также задач бытового характера, игровых и т.д.
Паскаль (1968—1971 гг.) – учебный язык программирования.
С (си, начало 70-х гг.) – создание эффективных и компактных программы как и ассемблер, и в то же время не завит от конкретного типа процессора.
Объектно-ориентированное программирование:
Объе́ктно-ориенти́рованное программи́рование (ООП) — парадигма программирования, в которой основными концепциями являются понятия объектов и классов. Класс - шаблон, на основе которого может быть создан объект, он описывает свойства и методы, определяющие поведение объектов этого класса Объект - экземпляра класса, размещенный в памяти и созданный на основе шаблона класа.
Инкапсуляция — объединение данных и функция их обработки в классе, скрывая детали реализации от пользователя.
Наследование — описание нового класса на основе уже существующего с частично или полностью заимствующейся функциональностью.
Полиморфизм — задание одинаковых имен различным по реализации методам, для обработки объектов разных ступеней иерархии наследования.
C++ (начало 80-х гг.) - создан на основе языка С, дополненного элементами других языков.
Java - объектно-ориентированный язык интерпретирующего типа.
Декларативное программирование:
Функциональное программирование процесс вычисления трактуется как вычисление значений функций. Никаких переменных, операторов присваивания, циклов, передачи управления, ни, тем более, блок-схем не использует языки LISP (Common LISP и др), Haskell, Erlang,…
Логическое программирование составление совокупность аксиом и правил, определяющих отношения между посылками и следствием. Выполнение программы представляет собой попытку доказательства логического утверждения (цели). Язык ПРОЛОГ (PROLOG)
Языки программирования баз данных:
Предназначены для описания основных операций над базами данных: создание, преобразование, удаление в БД; поиск, отбор, сортировка по запросам пользователя; добавление новых записей или модификация существующих; удаление записей и др. Пример: язык SQL (Structured Query Language, IBM, начало 70-х гг.).