лекцииММиИТпП-ч.1. Конспект лекций ч. 1 Омск

• Название: Конспект лекций ч. 1 Омск
• Дата: 15.11.2021
• Размер: 1.27 Mb.
• Имя файла: лекцииММиИТпП-ч.1.docx
• Тип: Конспект; #273057
• страница: 7 из 16

1.9. Вопросы для самопроверки

Исследуйте ваш учебный план и посмотрите, в какой мере он удовлетворяет разнообразным требованиям к подготовке инженеров.

Считаете ли вы, что понимание процесса инженерного проектирования позволит вам стать более квалифицированным инженером-проектировщиком? Почему? Можете ли вы найти какие-либо аналогии в других областях? Правильно ли считать, что художник только пишет картины, музыкант только играет, писатель только пишет повести, исследователь только занимается научно-исследовательской работой и т. д.?

Дайте критическую оценку описания и схемы процесса инженерного проектирования и анализа. Не было ли что-нибудь опущено? Нельзя ли это сделать лучше?

Дайте критическую оценку описания и краткого перечня качеств, необходимых инженеру-проектировщику. Не было ли что-нибудь опущено? Нельзя ли это сделать лучше?

Какова природа противоречия между изобретательством и инженерным анализом? Каково ваше мнение о высказанном в этой главе предложении относительно его разрешения? Можете ли вы дать иные или дополни тельные предложения?

Не видите ли вы какого-либо естественного противоречия между качествами, необходимыми инженерам для принятия решений, и качествами, необходимыми для изобретательства или инженерного анализа? Обсудите этот вопрос.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

2.1. Введение

Понятие «математическое моделирование» в последние 2-3 десятилетия является едва ли не самым распространенным в научной литературе, по крайней мере в естественнонаучной и технической. Сегодня трудно представить себе проектную или конструкторскую организацию, не использующую в своей практике в той или иной мере математические модели. Все более распространенным и эффективным становится применение математического моделирования в научных исследованиях. Интенсивно разрабатываются математические модели в экономике, управлении, истории, биологии и многих других областях знаний. Подавляющее большинство известных авторам диссертационных работ по специальностям естественнонаучных и инженерно-технических направлений связано с разработкой и использованием соответствующих математических моделей. В последние 10-15 лет эта тенденция получает все более широкое распространение при подготовке дипломных работ выпускников вузов. Математическое моделирование используется в учебной работе учащихся физико-математических школ и лицеев.

Можно констатировать, что математическое моделирование в последние десятилетия оформилось в отдельную междисциплинарную область знаний с присущими ей объектами, подходами и методами исследования. В связи с этим все более актуальной становится задача целенаправленной подготовки специалистов-«матмодельеров» в вузах различного профиля, в рамках различных направлений и специальностей. Реализация образовательного процесса по подготовке специалистов-«матмодельеров», естественно, требует наличия соответствующего методического обеспечения. За последние годы издано немало прекрасных монографий, статей, научно-популярных брошюр, пособий. К их числу в первую очередь следует отнести работы отечественных ученых: А.А. Самарского, Н.Н. Моисеева и многих других, трудами которых математическое моделирование и превратилось в самостоятельную область знаний. Как правило, в работах этого направления основное внимание уделяется методам исследования собственно математических моделей, качественному анализу решений, новым эффектам в исследуемых процессах и явлениях.

Следует отметить, что в настоящее время в значительной части учебников и учебных пособий по различным дисциплинам включаются некоторые понятия, методы и примеры применения математического моделирования. Здесь обычно используется некоторый набор базовых моделей данной дисциплины или смежных с ней: из этих «кубиков» в дальнейшем строится модель анализируемого процесса. При этом, как правило, базовые модели принимаются в качестве данности, не обсуждается правомерность их использования, область применимости, степень адекватности описания. «За кадром» в большинстве случаев остается и собственно процесс создания математической модели, процесс перехода от «языка природы» к «языку математики».

Понятно, что указанные обстоятельства обусловлены сложившимися в различных областях традициями, спецификой дисциплин, личными склонностями авторов. В то же время, несмотря на то, что создание любой новой модели - процесс творческий, близкий к искусству, существуют достаточно общие подходы, методы, «инструменты», пригодные для различных предметных областей. Именно этому кругу вопросов – технологии создания математических моделей – будет уделено наибольшее внимание.

Целесообразно начинать работу в области математического моделирования именно с простейших моделей, не отягченных математическими сложностями. Будущий специалист, избравший этот не самый легкий путь применения математических моделей, должен обладать широкими и глубокими знаниями не только во многих разделах «чистой» и «прикладной» математики и информатики, но и аналогичными познаниями в относящихся к объекту моделирования технических дисциплинах. Только доскональное знание объекта моделирования, соответствующей предметной области, а также возможность говорить на одном языке со специалистами-«заказчиками» модели позволяет надеяться на успешную реализацию того или иного проекта по созданию математической модели процесса или явления. По крайней мере, такими качествами должен обладать «постановщик» задачи построения той или иной модели. Надо сказать, что модели сложных процессов и явлений, как правило, разрабатываются коллективами научных сотрудников различных специальностей, «постановщик» обычно является руководителем коллектива. Именно в подобных специалистах ощущается острый (и резко возрастающий) дефицит, а, следовательно, подготовке специалистов данного профиля необходимо уделять повышенное внимание.