Mis on arvutikatse. Arvutikatse ja arvutisimulatsioon. Arvutifüüsika eksperiment
Ülaltoodud määratluses on terminil "katse" kahekordne tähendus. Ühelt poolt uuritakse nii arvutikatses kui ka reaalses katses süsteemi reaktsioone teatud parameetrite muutustele või välismõjudele. Sageli kasutatakse parameetritena temperatuuri, tihedust, koostist. Ja mõju realiseerub enamasti mehaanilise, elektrilise või magnetväljad. Ainus erinevus seisneb selles, et eksperimenteerija tegeleb reaalse süsteemiga, arvutikatses aga reaalse objekti matemaatilise mudeli käitumist. Teisest küljest võimaldab täpselt määratletud mudelite jaoks täpsete tulemuste saamise võimalus kasutada arvutikatset sõltumatu teabeallikana, et testida analüütiliste teooriate prognoose ja seetõttu mängivad simulatsiooni tulemused selles rollis katseandmetega sama standardi roll.
Kõigest öeldust on näha, et arvutieksperimendi seadistamisel on võimalik kaks väga erinevat lähenemist, mis tuleneb lahendatava probleemi olemusest ja määrab seega mudeli kirjelduse valiku.
Esiteks võivad MD- või MC-meetoditega tehtud arvutused taotleda puhtalt utilitaarseid eesmärke, mis on seotud konkreetse reaalse süsteemi omaduste ennustamisega ja nende võrdlemisega füüsilise katsega. Sel juhul on võimalik teha huvitavaid ennustusi ja läbi viia uuringuid äärmuslikud tingimused näiteks ülikõrge rõhu või temperatuuri korral, kui reaalne katse on erinevatel põhjustel võimatu või nõuab liiga suuri materjalikulusid. Arvutisimulatsioon on sageli ainus viis keeruka molekulaarsüsteemi käitumise kohta kõige üksikasjalikuma ("mikroskoopilise") teabe saamiseks. Seda näitasid eriti selgelt dünaamilist tüüpi numbrilised katsed erinevate biosüsteemidega: natiivses olekus globulaarsed valgud, DNA ja RNA fragmendid. , lipiidmembraanid. Saadud andmed tingisid mitmel juhul vajaduse nende objektide struktuuri ja toimimise kohta varem eksisteerinud ideed üle vaadata või oluliselt muuta. Tuleb aga meeles pidada, et kuna sellistel arvutustel erinevat tüüpi valents- ja mittevalentspotentsiaalid, mis vaid ligikaudsed aatomite tegelikele vastastikmõjudele, siis määrab see asjaolu lõpuks mudeli ja tegelikkuse vastavuse astme. Esialgu lahendatakse pöördülesanne, kui potentsiaalid kalibreeritakse olemasolevate katseandmete järgi ja alles seejärel kasutatakse neid potentsiaale süsteemi kohta täpsema teabe saamiseks. Mõnikord võib aatomitevahelise interaktsiooni parameetrid põhimõtteliselt leida lihtsamate mudelühendite jaoks tehtud kvantkeemilistest arvutustest. MD või MC meetoditega modelleerimisel käsitletakse molekuli mitte kui elektronide ja tuumade kogumit, järgides kvantmehaanika seadusi, vaid kui seotud klassikaliste osakeste - aatomite süsteemi. Sellist mudelit nimetatakse molekuli mehaaniline mudel .
Teise arvutieksperimendi seadistamise lähenemisviisi eesmärk võib olla uuritava süsteemi üldiste (universaalsete või mudelite muutumatute) käitumismustrite mõistmine, st mustrite mõistmine, mille määravad ainult antud klassi kõige tüüpilisemad tunnused. objektide, kuid mitte ühe ühendi keemilise struktuuri üksikasjade järgi. See tähendab, et antud juhul on arvutieksperimendi eesmärgiks funktsionaalsete seoste loomine, mitte numbriliste parameetrite arvutamine. See ideoloogia on kõige selgemalt olemas polümeeride skaleerimise teoorias. Selle lähenemise seisukohalt toimib arvutimodelleerimine kui teoreetiline tööriist, mis võimaldab ennekõike kontrollida teooria olemasolevate analüüsimeetodite järeldusi või täiendada nende ennustusi. See analüütilise teooria ja arvutikatse vaheline interaktsioon võib olla väga viljakas, kui mõlemal lähenemisviisil õnnestub kasutada identseid mudeleid. Kõige markantsem näide sellistest üldistatud polümeeri molekulide mudelitest on nn võre mudel . Selle põhjal on tehtud palju teoreetilisi konstruktsioone, mis on seotud eelkõige polümeeride klassikalise ja mõnes mõttes ka põhiprobleemi lahendamisega polümeeride füüsikalis-keemia massilise interaktsiooni mõju kohta konformatsioonile ja vastavalt ka painduva polümeeri ahela omadused. Hulgiinteraktsiooni all mõistetakse tavaliselt lühiajalisi tõukejõude, mis tekivad ahelast kaugemal olevate üksuste vahel, kui nad lähenevad üksteisele ruumis makromolekuli juhusliku painde tõttu. Võremudelis käsitletakse reaalset ahelat kui katkenud trajektoori, mis läbib teatud tüüpi korrapärase võre sõlmpunkte: kuup-, tetraeedriline jne. Hõivatud võre sõlmed vastavad polümeeriühikutele (monomeeridele) ja omavahel ühendavatele segmenditele. neid - keemilised sidemed makromolekuli selgroos. Trajektoori iselõikumise keeld (või teisisõnu kahe või enama monomeeri samaaegse sisenemise võimatus ühte võrepiirkonda) modelleerib mahulisi interaktsioone (joonis 1). See tähendab, et kui näiteks MC-meetodi kasutamisel ja juhuslikult valitud lingi nihutamisel satub see juba hõivatud sõlme, siis selline uus konformatsioon jäetakse kõrvale ja seda ei võeta enam arvesse huvipakkuvad süsteemiparameetrid. Erinevad ahelate paigutused võrel vastavad polümeeri ahela konformatsioonidele. Nende järgi keskmistatakse vajalikud karakteristikud, näiteks keti otste vaheline kaugus R.
Sellise mudeli uurimine võimaldab mõista, kuidas mahu interaktsioonid mõjutavad ruutkeskmise väärtuse sõltuvust
Võremudelite modifikatsioone on erinevaid, näiteks selliseid, mille puhul lülidevaheliste sidemete pikkused ei oma kindlaid väärtusi, vaid võivad muutuda teatud intervalliga, mis garanteerib vaid ahela eneseületuste keelu, nii on laialt levinud. kasutatud mudel "kõikuvate võlakirjadega" on korraldatud. Kõigil võremudelitel on aga ühine joon, et nad on diskreetne, see tähendab, et sellise süsteemi võimalike konformatsioonide arv on alati lõplik (kuigi see võib olla astronoomiline väärtus ka suhteliselt väikese ahela lülide arvu korral). Kõik diskreetsed mudelid on väga kõrge arvutusliku efektiivsusega, kuid reeglina saab neid uurida ainult Monte Carlo meetodil.
Mõnel juhul kasutage pidev polümeeride üldistatud mudelid, mis on võimelised konformatsiooni pidevalt muutma. Lihtsaim näide on kett, mis koosneb antud arvust N jäikade või elastsete lülidega järjestikku ühendatud tahked kuulid. Selliseid süsteeme saab uurida nii Monte Carlo meetodi kui ka molekulaardünaamika meetodi abil.
Avaleht > LoengLOENG
Teema: Arvutikatse. Simulatsioonitulemuste analüüs
Uutele disainiarendustele elu andmiseks tutvustage uut tehnilisi lahendusi tootmisse või uute ideede katsetamiseks on vaja katset. Katse on katse, mis viiakse läbi objekti või mudeliga. See seisneb teatud toimingute sooritamises ja selle kindlaksmääramises, kuidas eksperimentaalne valim neile toimingutele reageerib. Koolis teete katseid bioloogia, keemia, füüsika, geograafia tundides. Uute tootenäidiste katsetamisel ettevõtetes tehakse katseid. Tavaliselt kasutatakse selleks spetsiaalselt loodud seadistust, mis võimaldab teha katset laboritingimustes või tehakse reaalse toote endaga kõikvõimalikke katseid (täismahus katse). Näiteks seadme või sõlme tööomaduste uurimiseks asetatakse see termostaadi, külmutatakse spetsiaalsetes kambrites, katsetatakse vibratsioonistenditel, kukutatakse maha jne. Hea, kui tegemist on uue kella või tolmuimejaga – see pole nii suur kaotus hävitamisel. Ja kui lennuk või rakett? Laboratoorsed ja täismahus katsed nõuavad suuri materjalikulusid ja aega, kuid nende väärtus on sellegipoolest väga suur. Arvutitehnoloogia arenguga on ilmunud uus ainulaadne uurimismeetod - arvutikatse. Paljudel juhtudel on arvutimudelite uuringud aidanud ja mõnikord isegi asendanud katseproove ja katsestendid. Arvutikatse läbiviimise etapp sisaldab kahte etappi: katseplaani koostamine ja uuringu läbiviimine. Katseplaan Katseplaan peaks selgelt kajastama mudeliga töötamise järjekorda. Sellise plaani esimene punkt on alati mudeli testimine. Testimine - protsessikontrollidkorrektsusehitatudmudelid. Test - komplektesialgneandmeid, lubadesmääratledasuurepärane-alatushoonemudelid. Saadud simulatsioonitulemuste õigsuses veendumiseks on vaja:
- kontrollida väljatöötatud algoritmi mudeli ehitamiseks; veenduge, et konstrueeritud mudel kajastaks õigesti originaali omadusi, mida simulatsioonis arvesse võeti.
MUDELI TESTIMINE
EKSPERIMENT PLAAN
UURIMISE LÄBIVIIMINE
TULEMUSTE ANALÜÜS
Riis. 11.7. Arvutikatse skeem
Simulatsioonitulemuste analüüs
Modelleerimise lõppeesmärk on otsuse tegemine, mis tuleks välja töötada modelleerimise tulemuste igakülgse analüüsi põhjal. See etapp on otsustav – kas jätkate õppimist või lõpetate. Joonis 11.2 näitab, et tulemuste analüüsi etapp ei saa eksisteerida iseseisvalt. Saadud järeldused aitavad sageli kaasa täiendavale katseseeriale ja mõnikord ka ülesande muutmisele. Lahenduse väljatöötamise aluseks on testimise ja katsete tulemused. Kui tulemused ei vasta ülesande eesmärkidele, tähendab see, et eelmistes etappides tehti vigu. See võib olla kas probleemi vale püstitus või infomudeli liialt lihtsustatud konstrueerimine või ebaõnnestunud meetodi või modelleerimiskeskkonna valik või tehnoloogiliste meetodite rikkumine mudeli koostamisel. Kui selliseid vigu leitakse, siis mudeli reguleerimine, st tagasipöördumine ühte eelmistest etappidest. Protsessi korratakse seni, kuni katse tulemused vastavad simulatsiooni eesmärkidele. Peaasi on meeles pidada, et tuvastatud viga on ka tulemus. Nagu vanasõna ütleb, õpitakse oma vigadest. Sellest kirjutas ka suur vene poeet AS Puškin: Oh, kui palju imelisi avastusi valmistab meile ette valgustuse ja kogemuse vaim, raskete vigade poeg, ja geenius, paradokside sõber ja juhus, leiutaja jumal. ..
KontrollküsimusedJaülesandeid
- Millised on probleemipüstituse modelleerimise kaks peamist tüüpi.
- G. Osteri tuntud "Probleemiraamatus" on järgmine probleem:
- Loetlege modellinduse tuntuimad eesmärgid. Vormistage mänguline probleem G. Osteri "Probleemiraamatust":
Info mõiste
DokumentMaailm meie ümber on väga mitmekesine ja koosneb tohutust hulgast omavahel seotud objektidest. Et leida oma koht elus, sina varases lapsepõlves Koos oma vanematega ja seejärel õpetajatega õpite kõike seda mitmekesisust samm-sammult.
Tegevtoimetaja V. Zemskihh Toimetaja N. Fedorova Kunsttoimetaja R. Jatsko Küljendus T. Petrova Korrektorid M. Odinokova, M. Schukina bbk 65. 290-214
RaamatШ39 Organisatsioonikultuur ja juhtimine / Per. inglise keelest. toim. V. A. Spivak. - Peterburi: Peeter, 2002. - 336 lk: ill. - (sari "Juhtimise teooria ja praktika").
Haridus- ja metoodiline kompleks erialal: "Turundus" eriala: 080116 "Matemaatilised meetodid majanduses"
Koolitus- ja metodoloogiakompleksKutsetegevusala: majandusprotsesside ja -objektide analüüs ja modelleerimine mikro-, makro- ja globaalsel tasandil; majandus- ja matemaatiliste mudelite monitooring; majandussüsteemide prognoosimine, programmeerimine ja optimeerimine.
Kaasaegsel arvutil on palju kasutusvõimalusi. Nende hulgas, nagu teate, on arvuti kui teabeprotsesside automatiseerimisvahendi võimalused eriti olulised. Kuid mitte vähem olulised pole selle võimalused tööriist eksperimentaaltööde läbiviimine ja selle tulemuste analüüsimine.
Arvutuslik eksperiment on teaduses juba ammu tuntud. Pidage meeles planeedi Neptuuni avastamist "pliiatsi otsas". Sageli peetakse teadusuuringute tulemusi usaldusväärseteks vaid siis, kui neid on võimalik esitada matemaatiliste mudelite kujul ja kinnitada matemaatiliste arvutustega. Pealegi ei kehti see ainult füüsika kohta.
või tehniline disain, aga ka sotsioloogia, lingvistika, turundus – traditsiooniliselt humanitaarteadused, kaugel matemaatikast.
Arvutuskatse on teoreetiline tunnetusmeetod. Selle meetodi väljatöötamine on numbriline simulatsioon– suhteliselt uus teaduslik meetod, mis on saanud laialt levinud tänu arvutite tulekule.
Numbrilist simulatsiooni kasutatakse laialdaselt nii praktikas kui ka teadusuuringutes.
Näide. Ilma matemaatiliste mudelite ehitamiseta ja mõõteriistadest tulevate pidevalt muutuvate andmete põhjal erinevaid arvutusi tegemata on automaatsete tootmisliinide, autopilootide, jälgimisjaamade ja automaatsete diagnostikasüsteemide töö võimatu. Veelgi enam, süsteemide töökindluse tagamiseks tuleb arvutused teha reaalajas ning nende vead võivad ulatuda miljondikprotsenti.
Näide. Kaasaegset astronoomi võib sageli näha mitte teleskoobi okulaari, vaid arvutiekraani ees. Ja mitte ainult teoreetik, vaid ka vaatleja. Astronoomia on ebatavaline teadus. Ta ei saa reeglina uurimisobjektidega otseselt katsetada. Erinevad liigid kiirguse (elektromagnetiliste, gravitatsiooniliste, neutriino- või kosmiliste kiirte vood) astronoomid ainult "piiluvad" ja "kuulavad pealt". See tähendab, et neid vaatlusi kirjeldavate hüpoteeside kontrollimiseks peate õppima, kuidas vaatlustest maksimaalset teavet eraldada ja arvutustes reprodutseerida. Arvutite rakendused astronoomias, nagu ka teistes teadustes, on äärmiselt mitmekesised. See on nii vaatluste automatiseerimine kui ka nende tulemuste töötlemine (astronoomid näevad pilte mitte okulaaris, vaid spetsiaalsete seadmetega ühendatud monitoril). Arvuteid on vaja ka suurte kataloogidega töötamiseks (tähed, spektraalanalüüsid, keemilised ühendid jne).
Näide. Kõik teavad väljendit "torm teetassis". Sellise keeruka hüdrodünaamilise protsessi nagu torm üksikasjalikuks uurimiseks on vaja kaasata keerukad numbrilised simulatsioonimeetodid. Seetõttu asuvad võimsad arvutid suurtes hüdrometeoroloogilistes keskustes: arvutiprotsessori kristallis “mängitakse välja torm”.
Isegi kui teete mitte väga keerulisi arvutusi, kuid peate neid miljon korda kordama, on parem programm kirjutada üks kord ja arvuti kordab seda nii mitu korda kui vaja (piirang on muidugi arvuti kiirus).
Numbriline simulatsioon võib olla iseseisev uurimismeetod, kui huvi pakuvad ainult mõne näitaja väärtused (näiteks tootmiskulud või galaktika integraalspekter), kuid sagedamini toimib see arvuti koostamise ühe vahendina. mudelid selle mõiste laiemas tähenduses.
Ajalooliselt seostus esimene arvutimodelleerimise töö füüsikaga, kus numbrilise simulatsiooni abil lahendati terve klass hüdraulika, filtreerimise, soojusülekande ja soojusülekande, tahkemehaanika jm ülesandeid Modelleerimine oli peamiselt keeruliste mittelineaarsete ülesannete lahendus. matemaatilisest füüsikast ja sisuliselt oli see muidugi matemaatiline modelleerimine. Matemaatilise modelleerimise edu füüsikas aitas kaasa selle levikule keemia, elektrienergia, bioloogia probleemidele ning modelleerimisskeemid ei erinenud üksteisest kuigi palju. Modelleerimisel lahendatavate ülesannete keerukust piiras vaid olemasolevate arvutite võimsus. Seda tüüpi modelleerimine on praegu laialt levinud. Veelgi enam, arvsimulatsiooni arendamise käigus on kogunenud terved alamprogrammide ja funktsioonide teegid, mis hõlbustavad rakendust ja avardavad simulatsiooni võimalusi. Ja ometi ei seostata praegu mõistet "arvutimodelleerimine" tavaliselt mitte fundamentaalsete loodusteaduslike distsipliinidega, vaid eelkõige keeruliste süsteemide süsteemianalüüsiga küberneetika (st juhtimise, enesejuhtimise) seisukohast. , iseorganiseerumine). Ja nüüd kasutatakse arvutimodelleerimist laialdaselt bioloogias, makroökonoomikas, automatiseeritud juhtimissüsteemide loomisel jne.
Näide. Tuletage meelde eelmises lõigus kirjeldatud Piaget' katset. Muidugi sai seda teha mitte päris objektidega, vaid ekraanil kuvatava animeeritud pildiga. Aga mänguasjade liikumist võiks ju tavafilmile filmida ja telekast näidata. Kas arvuti kasutamist on sel juhul kohane nimetada arvutisimulatsiooniks?
Näide. Vertikaalselt ülespoole või horisondi suhtes nurga all paisatud keha lennumudel on näiteks keha kõrguse graafik aja funktsioonina. Saate seda ehitada
a) paberil punkthaaval;
b) graafilises redaktoris samade punktide jaoks;
c) kasutades näiteks ärigraafika programmi
tabelid;
d) programmi kirjutamine, mis mitte ainult ei kuva
haava lennutrajektoori, vaid võimaldab määrata ka erinevaid
algandmed (kaldenurk, algkiirus
kasv).
Miks sa ei taha helistada varianti b) arvutimudeliks, vaid valikud c) ja d) vastavad täielikult sellele nimele?
Under arvuti mudel mõistavad sageli programmi (või programmi pluss spetsiaalset seadet), mis jäljendab konkreetse objekti omadusi ja käitumist. Selle programmi täitmise tulemust nimetatakse ka arvutimudeliks.
Erikirjanduses on mõiste "arvutimudel" rangemalt määratletud järgmiselt:
Objekti või mõne objektide (protsesside, nähtuste) süsteemi tingimuskujutis, mida kirjeldatakse omavahel ühendatud arvutitabelite, vooskeemide, diagrammide, graafikute, jooniste, animatsioonifragmentide, hüpertekstide jms abil ning kuvatakse struktuur (elemendid ja nendevahelised seosed). ) objektist. Seda tüüpi arvutimudeleid nimetatakse struktuurne ja funktsionaalne;
Eraldi programm või programmide komplekt, mis arvutuste jada ja nende tulemuste graafilise kuvamise abil reprodutseerib (simuleerib) objekti funktsioneerimise protsesse sellel erinevate, tavaliselt juhuslike tegurite mõjul. Selliseid mudeleid nimetatakse imitatsioon.
Arvutimudelid võivad olla lihtsad või keerulised. Programmeerimise õppimisel või andmebaasi loomisel lõite mitu korda lihtsaid mudeleid. 3D-graafikasüsteemides, ekspertsüsteemides, automatiseeritud juhtimissüsteemides ehitatakse ja kasutatakse väga keerulisi arvutimudeleid.
Näide. Arvuti abil inimtegevuse mudeli konstrueerimise idee ei ole uus ja raske on leida tegevusvaldkonda, milles seda ei püütaks ellu viia. Ekspertsüsteemid on arvutiprogrammid, mis simuleerivad inimeksperdi tegevust mis tahes ainevaldkonna probleemide lahendamisel teadmistebaasi moodustavate kogutud teadmiste põhjal. ES lahendab modelleerimise probleemi vaimne tegevus. Mudelite keerukuse tõttu võtab ES-i väljatöötamine reeglina aega mitu aastat.
Kaasaegsetel ekspertsüsteemidel on lisaks teadmistebaasile ka pretsedentide baas – näiteks küsitluste tulemused tõelised inimesed ja teavet nende tegevuse hilisema edu/ebaõnnestumise kohta. Näiteks NYPD ekspertsüsteemi juhtumibaas on 786 000 inimesed, keskus "Hobby" (personalipoliitika ettevõttes) - 512 000 inimesi ning selle keskuse spetsialistide sõnul töötas nende poolt välja töötatud ES loodetud täpsusega alles baasi ületamisel. 200 000 mees, selle loomiseks kulus 6 aastat.
Näide. Arvutigraafika loomisel on edusammud liikunud lihtsa pooltoonipildiga kolmemõõtmeliste mudelite traatraami piltidelt tänapäevaste realistlike piltideni, mis on kunstinäited. See oli modelleerimiskeskkonna täpsema määratlemise edu tulemus. Läbipaistvus, peegeldus, varjud, valgusmustrid ja pinnaomadused on mõned valdkonnad, kus uurimisrühmad teevad kõvasti tööd, töötades pidevalt välja uusi algoritme, et luua üha realistlikumaid tehispilte. Tänapäeval kasutatakse neid meetodeid ka kvaliteetse animatsiooni loomiseks.
praktilised vajadused sisse arvutimodelleerimine seab riistvaraarendajatele väljakutseid rahalised vahendid arvuti. See tähendab, et meetod mõjutab aktiivselt mitte ainult uute ja uued programmid aga Ja peal arengut tehnilisi vahendeid.
Näide. Esimest korda räägiti arvutiholograafiast 80ndatel. Seega oleks arvutipõhises projekteerimissüsteemides, geograafilistes infosüsteemides tore, kui huviobjekti oleks võimalik mitte ainult näha kolmemõõtmelisel kujul, vaid esitada seda ka pööratava hologrammi kujul. , kallutatud, vaadake selle sisse. Holograafilise pildi loomiseks, mis on kasulik tõelised rakendused, vaja
holograafiline
pilte 
kuvarid hiiglasliku pikslite arvuga – kuni miljard. Nüüd tehakse sellist tööd aktiivselt. Samaaegselt holograafilise kuva arendamisega käib täies hoos töö kolmemõõtmelise tööjaama loomisel, mis põhineb põhimõttel, mida nimetatakse "reaalsuse asendamiseks". Selle mõiste taga on idee kõigi nende loomulike ja intuitiivsete meetodite laialdasest rakendamisest, mida inimene kasutab looduslike (materjali-energia) mudelitega suhtlemisel, kuid samal ajal on rõhk nende igakülgsel täiustamisel ja arendamisel, kasutades digitaalsüsteemide ainulaadsed võimalused. Näiteks eeldatakse, et arvuti hologramme saab reaalajas manipuleerida ja nendega suhelda, kasutades žeste ja puudutusi.
Arvuti modelleerimine on järgmine eelised:
Pakub nähtavust;
Kasutamiseks saadaval.
Arvutisimulatsiooni peamine eelis seisneb selles, et see võimaldab mitte ainult jälgida, vaid ka ennustada katse tulemust teatud eritingimustes. Tänu sellele võimalusele on see meetod leidnud rakendust bioloogias, keemias, sotsioloogias, ökoloogias, füüsikas, majanduses ja paljudes teistes teadmiste valdkondades.
Arvutimodelleerimist kasutatakse õppetöös laialdaselt. Eriprogrammide abil saab näha mudeleid sellistest nähtustest nagu astronoomiliste mõõtmetega mikrokosmose ja maailma nähtused, tuuma- ja kvantfüüsika, taimede areng ja ainete muundumine keemilistes reaktsioonides.
Paljude erialade spetsialistide, eriti näiteks lennujuhtide, pilootide, tuuma- ja elektrijaamade juhtide koolitamine toimub arvutiga juhitavate simulaatorite abil, mis simuleerivad reaalseid olukordi, sealhulgas hädaolukordi.
Laboratoorseid töid saab teha arvutis, kui puuduvad vajalikud reaalsed seadmed ja instrumendid või kui ülesande lahendamine eeldab keerukate matemaatiliste meetodite ja töömahukate arvutuste kasutamist.
Arvutimodelleerimine võimaldab "elustada" uuritud füüsikalisi, keemilisi, bioloogilisi, sotsiaalseid seaduspärasusi, panna mudeliga katseid. Kuid ärge unustage, et kõik need katsed on väga tingliku iseloomuga ja nende kognitiivne väärtus on samuti väga tingimuslik.
Näide. Enne tuuma lõhustumise reaktsiooni praktilist kasutamist ei teadnud tuumafüüsikud lihtsalt kiirguse ohtudest, kuid esimene massiline "saavutuste" rakendamine (Hiroshima ja Nagasaki) näitas selgelt, kui palju kiirgust
on inimestele ohtlik. Alusta füüsikat tuumaelektro-
jaamades poleks inimkond ammu kiirgusohtudest teada saanud. Keemikute saavutust eelmise sajandi alguses - võimsaimat pestitsiidi DDT - peeti pikka aega inimestele täiesti ohutuks -
Võimsate kaasaegsete tehnoloogiate kasutamise, ekslike tarkvaratoodete laia replikatsiooni ja mõtlematu kasutamise kontekstis võivad sellised väga spetsialiseerunud küsimused, nagu reaalsuse arvutimudeli adekvaatsus, omandada märkimisväärse universaalse tähenduse.
Arvutikatsed- see on tööriist mustrite, mitte loodus- või sotsiaalsete nähtuste uurimiseks.
Seetõttu tuleks täismahus eksperiment alati läbi viia samaaegselt arvutikatsega, et uurija saaks nende tulemusi võrreldes hinnata vastava mudeli kvaliteeti, meie arusaamise sügavust nähtuste olemusest.
sünnitus. Ärge unustage, et füüsika, bioloogia, astronoomia ja arvutiteadus on teadused reaalse maailma, mitte virtuaalse reaalsuse kohta.
IN teaduslikud uuringud, nii põhiline kui ka praktiliselt suunatud (rakendatav), toimib arvuti sageli kui hädavajalik tööriist eksperimentaalne töö.
Arvutikatse on kõige sagedamini seotud:
Keeruliste matemaatiliste arvutustega (number
laisk modelleerimine);
Visuaalse ja/või dünaamika ehitamise ja uurimisega
mikrofoni mudelid (arvuti modelleerimine).
Under arvuti mudel tähendab programmi (või programmi koos spetsiaalse seadmega), mis imiteerib konkreetse objekti omadusi ja käitumist, samuti selle programmi täitmise tulemust graafiliste kujutiste kujul (statsionaarne või dünaamiline), numbriline väärtused, tabelid jne.
On olemas struktuursed-funktsionaalsed ja simulatsiooniga arvutimudelid.
Struktuurne-funktsionaalne arvutimudel on objekti või mõne objektide (protsesside, nähtuste) süsteemi tingimuskujutis, mida kirjeldatakse omavahel ühendatud arvutitabelite, vooskeemide, diagrammide, graafikute, jooniste, animatsioonifragmentide, hüpertekstide jms abil ning kuvatakse objekti struktuuri. objekt või selle käitumine.
Simulatsiooniarvuti mudel on eraldiseisev programm või tarkvarapakett, mis võimaldab arvutuste jada ja nende tulemuste graafilise kuvamise abil reprodutseerida (simuleerida) objekti funktsioneerimise protsesse erinevate juhuslike tegurite mõjul.
Arvutimodelleerimine on meetod süsteemi (enamasti keeruka süsteemi) analüüsi või sünteesimise probleemi lahendamiseks, mis põhineb selle arvutimudeli kasutamisel.
Arvutisimulatsiooni eelised kas see on:
Võimaldab mitte ainult jälgida, vaid ka ennustada katse tulemust teatud eritingimustes;
Võimaldab modelleerida ja uurida mis tahes teooriatega ennustatud nähtusi;
See on keskkonnasõbralik ning ei kujuta endast ohtu loodusele ega inimesele;
Pakub nähtavust;
Kasutamiseks saadaval.
Arvutimodelleerimise meetod on leidnud rakendust bioloogias, keemias, sotsioloogias, ökoloogias, füüsikas, majanduses, lingvistikas, jurisprudentsis ja paljudes teistes teadmiste valdkondades.
Arvutimodelleerimist kasutatakse laialdaselt spetsialistide koolitamisel, koolitamisel ja ümberõppel:
Mikromaailma ja maailma nähtuste mudelite visuaalseks kujutamiseks astronoomiliste mõõtmetega;
Simuleerida elus- ja eluta looduse maailmas toimuvaid protsesse
Simuleerida keeruliste süsteemide haldamise tegelikke olukordi, sealhulgas hädaolukorrad;
Sest laboritööd kui puuduvad vajalikud seadmed ja seadmed;
Ülesannete lahendamiseks, kui see nõuab keerukate matemaatiliste meetodite ja töömahukate arvutuste kasutamist.
Oluline on meeles pidada, et arvutis ei modelleerita objektiivset reaalsust, vaid meie teoreetilised ideed selle kohta. Arvutimodelleerimise objektiks on matemaatilised ja muud teaduslikud mudelid, mitte reaalsed objektid, protsessid, nähtused.
Arvutikatsed- see on tööriist mustrite, mitte loodus- või sotsiaalsete nähtuste uurimiseks.
Arvutisimulatsiooni mis tahes tulemuste täpsuse kriteerium on olnud ja jääb täismahuliseks (füüsikaliseks, keemiliseks, sotsiaalseks) eksperimentiks. Teaduslikus ja praktilises uurimistöös saab arvutikatsega kaasneda ainult täismahus katse, nii et teadlane saab võrrelda
Nivaya saab hinnata mudeli kvaliteeti, meie ideede sügavust loodusnähtuste olemuse kohta.
Oluline on meeles pidada, et füüsika, bioloogia, astronoomia, majandus, arvutiteadus on teadused reaalse maailma kohta, mitte 
Virtuaalne reaalsus.
1. harjutus
Tekstiredaktoris kirjutatud ja e-postiga saadetud kirja arvutimudeliks tõenäoliselt ei nimetata.
Tekstiredaktorid võimaldavad sageli luua mitte ainult tavalisi dokumente (kirju, pakke, aruandeid), vaid ka dokumendimalle, milles on pidev teave, mida kasutaja ei saa muuta, on andmevälju, mida kasutaja täidab ja väljad, kus arvutatakse sisestatud andmete põhjal. Kas sellist malli saab pidada arvutimudeliks? Kui jah, siis mis on antud juhul modelleerimise objekt ja mis on sellise mudeli loomise eesmärk?
2. ülesanne
Teate, et enne andmebaasi loomist peate esmalt koostama andmemudeli. Samuti teate, et algoritm on tegevuse mudel.
Nii andmemudelid kui ka algoritmid töötatakse enamasti välja arvutirakendust silmas pidades. Kas võib öelda, et ühel hetkel saab neist arvutimudel, ja kui jah, siis millal see juhtub?
Märge. Kontrollige oma vastust "arvutimudeli" määratlusega.
3. ülesanne
Kirjeldage arvutimudeli ehitamise etappe mõnda füüsikalist nähtust simuleeriva programmi väljatöötamise näitel.
4. ülesanne
Tooge näiteid selle kohta, millal arvutisimulatsioon on toonud tõelist kasu ja millal on toonud kaasa soovimatud tagajärjed. Valmistage sellel teemal aruanne.
Arvuti modelleerimine - teadmiste esitamise alus arvutites. Arvutimodelleerimisel uue info sünniks kasutatakse igasugust infot, mida saab arvuti abil uuendada. Modelleerimise edenemine on seotud arvutimodelleerimissüsteemide arenguga ja infotehnoloogia edusammud arvutis modelleerimise kogemuse uuendamisega, mudelite, meetodite ja tarkvarasüsteemide pankade loomisega, mis võimaldavad koguda uusi mudeleid. pangamudelitest.
Omamoodi arvutisimulatsioon on arvutuslik eksperiment, s.o eksperiment, mille katsetaja viib läbi uuritava süsteemi või protsessiga katsevahendi - arvuti, arvutikeskkonna, tehnoloogia - abil.
Arvutuskatsest on saamas uus tööriist, teadusliku teadmise meetod, uus tehnoloogia ka kasvava vajaduse tõttu liikuda süsteemide lineaarsete matemaatiliste mudelite uurimiselt (mille jaoks uurimismeetodid ja teooria on hästi teada või välja töötatud) teaduslikule uurimistööle. süsteemide keeruliste ja mittelineaarsete matemaatiliste mudelite uurimine (mille analüüs on palju keerulisem). Jämedalt öeldes on meie teadmised ümbritsevast maailmast lineaarsed ja ümbritsevas maailmas toimuvad protsessid mittelineaarsed.
Arvutuskatse võimaldab leida uusi mustreid, testida hüpoteese, visualiseerida sündmuste käiku jne.
Uutele disainiarendustele elu andmiseks, uute tehniliste lahenduste toomiseks tootmisse või uute ideede katsetamiseks on vaja katset. Lähiminevikus sai sellist katset läbi viia kas laboritingimustes spetsiaalselt selle jaoks loodud installatsioonidel või looduses, see tähendab reaalsel tooteproovil, tehes sellega kõikvõimalikke katseid.
Arvutitehnoloogia arenguga on ilmunud uus ainulaadne uurimismeetod - arvutikatse. Arvutikatse hõlmab teatud tööjada mudeliga, sihipäraste kasutajatoimingute kogumit arvutimudelil.
4. etapp. Simulatsiooni tulemuste analüüs.
Lõplik eesmärk modelleerimine - otsuse tegemine, mis tuleks välja töötada saadud tulemuste igakülgse analüüsi põhjal. See etapp on otsustav – kas jätkate õppimist või lõpetate. Võib-olla teate oodatud tulemust, siis peate saadud ja oodatud tulemusi võrdlema. Matši korral saate otsuse teha.
Lahenduse väljatöötamise aluseks on testimise ja katsete tulemused. Kui tulemused ei vasta ülesande eesmärkidele, tähendab see, et eelmistes etappides tehti vigu. See võib olla kas infomudeli liiga lihtsustatud konstrueerimine või ebaõnnestunud modelleerimismeetodi või -keskkonna valik või tehnoloogiliste meetodite rikkumine mudeli koostamisel. Kui selliseid vigu leitakse, siis mudeli reguleerimine , st naaske ühe eelmiste sammude juurde. Protsess kordab kuni katse tulemusteni eesmärgid modelleerimine. Peaasi on meeles pidada, et tuvastatud viga on ka tulemus. Nagu vanasõna ütleb, õpitakse oma vigadest.
Simulatsiooniprogrammid
ANSYS- lõplike elementide universaalne tarkvarasüsteem ( FEM) analüüs, mis on olemas ja areneb viimase 30 aasta jooksul, on arvutitehnika valdkonna spetsialistide seas üsna populaarne ( CAE, Computer-Aided Engineering) ja deformeeritava mehaanika lineaarsete ja mittelineaarsete, statsionaarsete ja mittestatsionaarsete ruumiprobleemide FE lahendused tahke keha ja konstruktsioonide mehaanika (sh mittestatsionaarsed geomeetriliselt ja füüsikaliselt mittelineaarsed konstruktsioonielementide kontaktinteraktsiooni probleemid), vedeliku- ja gaasimehaanika, soojusülekande ja soojusülekande, elektrodünaamika, akustika, aga ka sideväljade mehaanika probleemid. Modelleerimine ja analüüs mõnes tööstusharus väldib kulukaid ja pikki arendustsükleid, nagu "projekteerimine - valmistamine - katsetamine". Süsteem töötab geomeetrilise tuuma baasil Päikesevarjud .
AnyLogic - tarkvara jaoks simulatsiooni modelleerimine keerulised süsteemid Ja protsessid, arenenud vene keel autor XJ Technologies ( Inglise XJ Tehnoloogiad). Programmil on kasutaja graafiline keskkond ja võimaldab kasutada Java keel mudeli väljatöötamiseks .
AnyLogic mudelid võivad põhineda mis tahes peamisel simulatsiooni modelleerimise paradigmal: diskreetse sündmuse simulatsioon, süsteemi dünaamika, Ja agentide modelleerimine.
Süsteemidünaamika ja diskreetsete sündmuste (protsesside) modelleerimine, mille all peame silmas igasugust ideearendust GPSS on traditsioonilised väljakujunenud lähenemisviisid, agendipõhine modelleerimine on suhteliselt uus. Süsteemidünaamika toimib peamiselt ajas pidevate protsessidega, diskreetsete sündmuste ja agentide põhine modelleerimine aga diskreetsete protsessidega.
Süsteemidünaamikat ja diskreetsete sündmuste modelleerimist on ajalooliselt täielikult õpetatud erinevad rühmadõpilased: juhtimis-, tootmisinsenerid ja juhtimissüsteemide arendusinsenerid. Selle tulemusena on tekkinud kolm erinevat peaaegu mittekattuvat kogukonda, mis peaaegu kunagi ei suhtle omavahel.
Agendipõhine modelleerimine on kuni viimase ajani olnud rangelt akadeemiline valdkond. Ettevõtete kasvav nõudlus globaalse optimeerimise järele on aga sundinud juhtivaid analüütikuid pöörama tähelepanu agendipõhisele modelleerimisele ja selle kombineerimisele traditsiooniliste lähenemisviisidega, et saada terviklikum pilt erineva iseloomuga keeruliste protsesside koosmõjust. Nii tekkis nõudlus tarkvaraplatvormide järele, mis võimaldab integreerida erinevaid lähenemisi.
Nüüd vaatleme simulatsiooni modelleerimise lähenemisviise abstraktsioonitaseme skaalal. Süsteemi dünaamika, asendades üksikud objektid nende agregaatidega, eeldab kõrgeima abstraktsioonitaseme. Diskreetsete sündmuste simulatsioon töötab madalas ja keskmises vahemikus. Mis puudutab agendipõhist modelleerimist, siis seda saab rakendada peaaegu igal tasemel ja igal skaalal. Agendid võivad esindada jalakäijaid, autosid või roboteid füüsilises ruumis, kliente või müüjaid kesktasemel või konkureerivaid ettevõtteid kõrgel tasemel.
AnyLogicis mudelite väljatöötamisel saate kasutada mitme modelleerimismeetodi kontseptsioone ja tööriistu, näiteks agendipõhises mudelis, kasutada süsteemi dünaamika meetodeid keskkonnaseisundi muutuste esitamiseks või pidevas mudelis. dünaamiline süsteem, võtta arvesse diskreetseid sündmusi. Näiteks tarneahela haldamine simulatsioonimudeli abil nõuab tarneahelas osalejate kirjeldamist agentide poolt: tootjad, müüjad, tarbijad, ladude võrgustik. Samas kirjeldatakse tootmist diskreetsete sündmuste (protsesside) modelleerimise raames, kus toode või selle osad on rakendused ning autod, rongid, virnastajad on ressursid. Tarneid ennast kujutavad diskreetsed sündmused, kuid kaupade nõudlust saab kirjeldada pideva süsteemdünaamilise diagrammiga. Võimalus lähenemisviise segada võimaldab kirjeldada päriselu protsesse, mitte kohandada protsessi olemasoleva matemaatilise aparaadiga.
LabVIEW (Inglise Lab oratoorium V virtuaalne ma instrumentaarium E inseneritöö W orkbench) on arenduskeskkond Ja platvorm ettevõtte graafilises programmeerimiskeeles "G" loodud programmide täitmiseks Rahvuslikud instrumendid(USA). LabVIEW esimene versioon ilmus 1986. aastal Apple Macintosh, on praegu versioonid jaoks UNIX, GNU/Linux, MacOS jne ning kõige arenenumad ja populaarsemad versioonid on mõeldud Microsoft Windows.
LabVIEW-d kasutatakse andmete kogumise ja töötlemise süsteemides, samuti tehniliste objektide ja tehnoloogiliste protsesside haldamiseks. Ideoloogiliselt on LabVIEW sellele väga lähedane SCADA-süsteemid, kuid erinevalt neist on see rohkem keskendunud probleemide lahendamisele mitte niivõrd valdkonnas APCS kui palju selles piirkonnas ASNI.
MATLAB(lühend Inglise « maatriks Laboratoorium» ) on termin, mis viitab rakendusprogrammide paketile tehniliste arvutuste ülesannete lahendamiseks, samuti selles paketis kasutatavale programmeerimiskeelele. MATLAB Seda on kasutanud enam kui 1 000 000 inseneri ja teadlast, see töötab kõige kaasaegsematel operatsioonisüsteemid, kaasa arvatud GNU/Linux, MacOS, Solaris Ja Microsoft Windows .
vaher- tarkvarapakett, arvutialgebra süsteem. See on ettevõtte Waterloo Maple Inc. toode, mis 1984. aasta toodab ja turustab keerukatele matemaatilistele arvutustele, andmete visualiseerimisele ja modelleerimisele keskendunud tarkvaratooteid.
Maple süsteem on loodud selleks sümboolsed arvutused, kuigi sellel on arvulise lahenduse jaoks mitmeid tööriistu diferentsiaalvõrrandid ja leidmine integraalid. Sellel on täiustatud graafika. Omab oma programmeerimiskeel meenutab Pascal.
Mathematica - arvutialgebra süsteem ettevõtted Wolframi uurimine. Sisaldab palju funktsioonid nii analüütiliste teisenduste kui ka arvuliste arvutuste jaoks. Lisaks toetab programm graafika Ja heli, sealhulgas kahe- ja kolmemõõtmelise ehitus diagrammid funktsioonid, joonistamine suvaline geomeetrilised kujundid, importida Ja eksportida pilte ja heli.
Prognoosimise tööriistad- tarkvaratooted, millel on prognooside arvutamise funktsioon. Prognoosimine on tänapäeval üks tähtsamaid inimtegevusi. Juba iidsetel aegadel võimaldasid prognoosid inimestel välja arvutada põuaperioode, päikese- ja kuuvarjutuste kuupäevi ning paljusid muid nähtusi. Arvutitehnoloogia tulekuga on prognoosimine saanud võimsa arengutõuke. Arvutite üks esimesi rakendusi oli mürskude ballistilise trajektoori arvutamine, see tähendab tegelikult punkti ennustamine, kus mürsk maapinda tabab. Seda tüüpi prognoosi nimetatakse staatiline prognoos. Prognoose on kaks peamist kategooriat: staatilised ja dünaamilised. Peamine erinevus seisneb selles, et dünaamilised prognoosid annavad teavet uuritava objekti käitumise kohta märkimisväärse aja jooksul. Staatilised prognoosid omakorda kajastavad uuritava objekti seisukorda vaid ühel ajahetkel ja reeglina on sellistes prognoosides tähtsusetu osa ajafaktoril, mille jooksul objekt läbib muutusi. Praeguseks on olemas suur hulk tööriistu, mis võimaldavad teha prognoose. Neid kõiki saab liigitada mitme kriteeriumi järgi:
|
Instrumendi nimi |
Kohaldamisala |
Rakendatud mudelid |
Nõutav kasutajakoolitus |
Kasutusvalmis |
|
Microsoft Excel , openoffice.org |
Üldine otstarve |
algoritmiline, regressioon |
algteadmised statistikast |
vaja on märkimisväärset viimistlemist (mudelite rakendamine) |
|
statistika , SPSS , e-vaated |
uurimine |
lai valik regressiooni, närvivõrk |
karbis toode |
|
|
matlab |
teadusuuringud, rakenduste arendus |
algoritmiline, regressioon, närvivõrk |
matemaatiline eriharidus |
vajalik programmeerimine |
|
SAP APO |
äriprognoosid |
algoritmiline |
sügavaid teadmisi pole vaja | |
|
ForecastPro , ForecastX |
äriprognoosid |
algoritmiline |
sügavaid teadmisi pole vaja |
karbis toode |
|
Loogilisus |
äriprognoosid |
algoritmiline, närvivõrk |
sügavaid teadmisi pole vaja |
Vajalik märkimisväärne parendus (äriprotsesside jaoks) |
|
ForecastPro SDK |
äriprognoosid |
algoritmiline |
nõutavad algteadmised statistikast |
vajalik programmeerimine (tarkvara integreerimine) |
|
iLog , AnyLogic , ma mõtlen MatlabSimulink , GPSS |
rakenduste arendus, simulatsioon |
imitatsioon |
vajalik matemaatika eriharidus |
programmeerimine on vajalik (vastavalt piirkonna eripärale) |
PC LIRA- multifunktsionaalne tarkvarapakett, mis on mõeldud erinevatel eesmärkidel masinaehituse ja ehituskonstruktsioonide projekteerimiseks ja arvutamiseks. Programmis tehakse arvutusi nii staatiliste kui dünaamiliste mõjude jaoks. Arvutuste aluseks on lõplike elementide meetod(FEM). Erinevad pistikmoodulid (protsessorid) võimaldavad valida ja kontrollida teras- ja raudbetoonkonstruktsioonide sektsioone, simuleerida pinnast, arvutada sildu ja hoonete käitumist paigaldamise ajal jne.
Arvutikatse süsteemimudeliga selle uurimise ja projekteerimise käigus viiakse läbi, et saada teavet vaadeldava objekti toimimisprotsessi omaduste kohta. Arvutikatsete planeerimise põhiülesanne on ressursipiirangute (arvuti aeg, mälu jne) tingimustes saada uuritava süsteemi kohta vajalikku informatsiooni. Konkreetsete arvutikatsete kavandamisel lahendatavate ülesannete hulgas on näiteks modelleerimise arvutiaja kulu vähendamine, modelleerimistulemuste täpsuse ja usaldusväärsuse suurendamine, mudeli adekvaatsuse kontrollimine jne.
Mudelitega arvutikatsete tõhusus sõltub oluliselt katseplaani valikust, kuna just kava määrab arvutis arvutuste tegemise mahu ja korra, süsteemi simulatsiooni tulemuste kogumise ja statistilise töötlemise meetodid. . Seetõttu on mudeliga arvutikatsete kavandamise põhiülesanne sõnastatud järgmiselt: modelleerimisalgoritmi (programmi) kujul on vaja hankida teavet modelleerimisobjekti kohta minimaalse või piiratud masinaressursside kuluga. modelleerimisprotsessi rakendamine.
Arvutikatsete eeliseks looduslike katsete ees on võimalus katse tingimusi täielikult reprodutseerida uuritava süsteemi mudeliga. . Märkimisväärne eelis täismahuliste ees on arvutikatsete katkestamise ja jätkamise lihtsus, mis võimaldab kasutada järjestikuseid ja heuristlikke planeerimistehnikaid, mis ei pruugi olla teostatavad katsetes reaalsete objektidega. Arvutimudeliga töötades on alati võimalik katse katkestada ajaks, mis on vajalik tulemuste analüüsimiseks ja selle edasise käigu kohta otsuste tegemiseks (näiteks mudeli karakteristikute väärtuste muutmise vajaduse kohta).
Arvutikatsete miinuseks on see, et osade vaatluste tulemused sõltuvad ühe või mitme eelneva tulemustest ning seetõttu sisaldavad need vähem informatsiooni kui sõltumatud vaatlused.
Andmebaasiga seoses tähendab arvutieksperiment andmetega manipuleerimist vastavalt seatud eesmärgile, kasutades DBMS-i vahendeid. Eksperimendi eesmärgi saab kujundada lähtuvalt simulatsiooni üldisest eesmärgist ja arvestades konkreetse kasutaja nõudeid. Näiteks on olemas andmebaas "Dekanaat". Selle mudeli loomise üldine eesmärk on haridusprotsessi juhtimine. Kui on vaja saada infot õpilaste edenemise kohta, saab teha päringu, s.o. viige läbi katse soovitud teabe valimiseks.
DBMS-i keskkonna tööriistakomplekt võimaldab teil andmetega teha järgmisi toiminguid.
1) sorteerimine - andmete järjestamine mõne atribuudi järgi;
2) otsing (filtreerimine) - teatud tingimust rahuldavate andmete valimine;
3) arvutusväljade loomine - andmete teisendamine valemite alusel teisele vormile.
Infomudeli haldamine on lahutamatult seotud erinevate kriteeriumide väljatöötamisega andmete otsimiseks ja sortimiseks. Erinevalt pabertoimikukappidest, kus sorteerimine on võimalik ühe-kahe kriteeriumi järgi ning otsing toimub üldjuhul käsitsi – kaartide kaupa sorteerides võimaldavad arvutiandmebaasid erinevatele väljadele ja erinevatele otsingukriteeriumidele määrata mistahes sorteerimisvorme. Arvuti sorteerib või valib vajaliku info ilma ajakuluta vastavalt etteantud kriteeriumile.
Edukaks tööks infomudeliga võimaldavad andmebaasitarkvara keskkonnad luua arvutusvälju, milles algne info teisendatakse erinevale kujule. Näiteks semestri hinnete põhjal saab spetsiaalne sisseehitatud funktsioon arvutada õpilase GPA. Selliseid arvutatud välju kasutatakse kas lisainfona või otsingu ja sortimise kriteeriumidena.
Arvutikatse sisaldab kahte etappi: testimine (toimingute õigsuse kontrollimine) ja katse läbiviimine reaalsete andmetega.
Pärast arvutatud väljade ja filtrite valemite koostamist peate veenduma, et need töötavad õigesti. Selleks saab sisestada testkirjed, mille puhul on operatsiooni tulemus ette teada.
Arvutikatse lõppeb tulemuste väljastamisega analüüsiks ja otsustamiseks mugavas vormis. Üks arvutiteabe mudelite eeliseid on võimalus luua erinevaid väljundinformatsiooni esitusvorme, mida nimetatakse aruanneteks. Iga aruanne sisaldab teavet, mis vastab konkreetse katse eesmärgile. Arvutiaruannete mugavus seisneb selles, et need võimaldavad teil rühmitada teavet vastavalt etteantud kriteeriumidele, sisestada lõplikud väljad kirjete loendamiseks rühmade kaupa ja üldiselt kogu andmebaasi kohta ning seejärel kasutada seda teavet otsuse tegemiseks.
Keskkond võimaldab luua ja salvestada mitmeid tüüpilisi, sageli kasutatavaid aruandevorme. Mõne katse tulemuste põhjal saate luua ajutise aruande, mis kustutatakse pärast selle kopeerimist Tekstdokument või väljatrükke. Mõned katsed ei nõua üldse aruandlust. Näiteks kõrgendatud stipendiumi määramiseks tuleb valida edukaim üliõpilane. Selleks piisab, kui sorteerida semestri hinnete keskmise hinde järgi. Nõutav teave sisaldab esimest kannet õpilaste nimekirjas.
