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.).