Особливості комп'ютерного моделювання реальних фізичних об'єктів.

Постановка лабораторних практикумів з радіотехнічних дисциплін при дистанційному навчаннi

1. Переваги та недоліки комп'ютерного моделювання поведінки фізичних об'єктів
Заміна виконання лабораторної роботи по дослідженню фізичного об'єкта на комп'ютерне моделювання його поведінки не є еквівалентною. Така заміна має недоліки але, разом з тим, має і свої переваги, що показано в таблиці 1. Таблиця1. Недоліки та переваги заміни дослідження поведінки реального фізичного об'єкту на його комп'ютерне моделювання.

Недоліки | Переваги
1.Не дає можливості набути практичних навичок проведення реального фізичного експерименту. | 1. Дає змогу здійснити дистанційне навчання.
2. Не дає можливості набути практич-них навичок роботи з вимірювальними приладами. | 2. Невеликі матеріальні затрати при постановці навчального курсу. Легкість його модифікації, оновлення, доповнення.
3. Не дає можливості при допомозі фізичного експерименту переконатись у відповідності теорії і практики. | 3. Дає змогу дослідити поведінку фізичного об'єкта при довільних значеннях його параметрів, різних зовнішніх умовах (наприклад, тиск, температура), що часто при реальному дослідженні є просто неможливим або надто дорогим.
4. Результати моделювання лише з певною точністю відповідають експериментальним. | 4.Дає можливість дослідити поведінку об'єкта дослідження при різноманітних умовах, параметрах, режимах за значно коротший час.

2. Особливості комп'ютерного моделювання поведінки реальних фізичних об'єктів.
Заміна реальної лабораторної роботи на її моделювання, при допомозі комп'ютера, передбачає наступні етапи:

1. Перехід до математичної моделі реального об'єкта.
2. Перехід до дискретної (числової) моделі внаслідок використання числових методів для аналізу математичної моделі при допомозі комп'ютера.
3. Обробку отриманих результатів, з метою представлення їх у зручному вигляді або у тому вигляді як при реальному фізичному експерименті.

Кожний, із приведених вище етапів, може привести до втрати деяких властивостей які притаманні реальному об'єкту. Математична модель, у вигляді певної системи рівнянь, лише наближено описує реальний фізичний об'єкт.
При розв'язку цих рівнянь використовуються числові методи які в свою чергу приводять до появи числових похибок.
Вирішення цих проблем є предметом спеціального курсу по комп'ютерному моделюванню фізичних об'єктів.
Зменшити, вказані вище похибки, можна шляхом уточненням математичних моделей та використанням більш точних числових методів.
Неадекватний вибір математичної моделі об'єкту може привести до того, що результати розрахунку можуть принципово відрізнятися від реальних. Тому при постановці лабораторного практикуму необхідно використовувати перевірені програми аналізу, котрі створеному студентом лабораторному макету поставлять у відповідність адекватну математичну модель та примінять відповідні числові методи і отримані результати розрахунку гарантовано будуть якісно відповідати поведінці реальної схеми з прийнятними кількісними похибками.

- Особливості комп'ютерного моделювання реальних фізичних об'єктів
- Використання програми LAB для моделювання лабораторних робіт з курсу "Радіотехнічні кола та сигнали"
- Програма аналізу (lab.zip - 225Kb )
- Навчально- методичні вказівки "Радіотехнічні кола та сигнали" (rtks.zip - 400Kb)

Підготував - Любунь З. ( E-mail : mailto:lubun@wups.lviv.ua)
Програмна підтримка - Петрів В. ( E-mail : petriv@wups.lviv.ua )
Веб-мастер - "En" studio ( E-mail : enstudio@chat.ru ,
web-page : http://enstudio.da.ru/ )