Реферат для аспирантуры на тему История развития математического моделирования.

Содержание:

Содержание Введение 3 Глава I Математическая модель, основная информация 5 1.1 Что такое математическая модель, её виды и характеристика 5 1.2 Сфера использования математических моделей в современном мире 13 Глава II Развитие математического моделирования………………………..15 Заключение………………………………………………………………….…21 Список использованной литературы…………………………………………22

Введение:

Из-за быстрого прогресса науки, в сравнении с опытами и научными исследованиями в ХХ столетии, сегодня человек упростил себе процесс любой работы, придумав компьютер. В условиях современной жизни никуда без компьютерных технологий не пойти: они ускоряют процесс поиска информации, становятся ее хранителями, помогают ускорить работу над какими-либо процессами, и с помощью разработок эффективно помогает людям в их работе.
Из-за величины информации, в научной сфере компьютер помогает систематизировать её и привести в порядок, откинуть ненужное и найти то, в чём ученый нуждался. В теплоэнергетике, к примеру, устройства математических моделей для различных типов топок помогают исследовать эффективность современных разработок, появляется возможность рассчитать, для какого материала потребуется данный тип горелки (основанной изначально на математической модели).
Математическое моделирование помогает людям понять принципы течения различных процессов, которые касаются не только науки, но и природных, физических, физиологических, химических процессов, и даже изменений в искусстве.
Исследование математического моделирования поможет ученым из разных наук (физика, химия, математика, история, компьютерное программирование визуальное искусство и т.д.) объединиться для достижения наилучших результатов, что привнесет в достижения человечества быстрый и сильный прогресс.
Стереотипное мышление по поводу применения математического моделирования исключительно в целях математических расчетов и только при проектировании космических кораблей, будет развеяно с помощью данного исследования.
Актуальность темы состоит в том, что в совокупности с новыми технологиями, математическое моделирование может помочь в создании прототипов определенных процессов или объектов, чем поможет ученым и специалистам из разных сфер деятельности в производстве нового. Математическое моделирование может помочь найти ответы на глобальные вопросы человечества, но к достижению этих ответов людям нужно ещё прожить огромное количество времени.
Объект исследования: математическое моделирование и его история.
Предмет исследования: характеристика математического моделирования, виды моделирования, классификации моделирования по разным принципам и целям, историческое значение математических моделей, значение моделирования в будущем, а также сферы использования математического моделирования сегодня.
Цель: изучить принципы построения математических моделей для понимания сферы их использования. Изучить историю развития математического моделирования, и просмотрев её эволюцию, понять, как она развивалась и какие тенденции в развитии моделирования будут в скором будущем.
Задачи исследования: классификация математического моделирования, изучение видов математического моделирования и поиск современных тенденций развития математического моделирования как отдельной части науки.

Заключение:

До начала ХХ столетия, научные дисциплины были одинокими и не нуждались в подтверждении теории. Люд довольствовались примерными знаниями, теориями и гипотезами.
В современном обществе, ожидания людей заставило науку быть более точной и логичной. Для экономии человеческого времени, на разные научные исследования начали появляться математические модели. С помощью таких моделей можно увидеть процессы, функции, системы, которые являются важными в современном мире и дают обычным людям понятие о происходящем.
К примеру, математическое моделирование биологических процессов может доступно объяснить процессы, происходящие в организме человека, даже под воздействием различных факторов. Это помогло улучшить качество медицины, что позволяет не тратить время на исследование, а сразу переводит врача и лечащегося к лечению.
Изучив подробную историю математического моделирования, стало понятно, что этот метод изучения возник довольно недавно, что даёт понять, что в будущем ещё будет глобальное развитие математики. Если людям сейчас кажется, что уже ничего нового придумать и найти нельзя, то вот как раз развитие математического моделирования позволит сделать ещё один прорыв в науке.
На мой взгляд, внедрение ММ в обычную жизнь человека может считаться внедрением искусственного интеллекта, что поможет сэкономить время и силы человечества.
Для будущего развития математического моделирование, было бы удобным создать учебные пособия и программы для студентов, которые могли бы научиться пользоваться математическими моделями в зависимости от их специальности, предпочтений, целей, с которыми они решили поработать над моделью.
Благодаря этому, общество будет постепенно привыкать к новым технологиям, что поможет людям понять, что наука – это не только химия и космос, но и гаджет в твоем доме/ в твоих руках.
Математическая модель может сильно упростить жизнь человека: визуализация процессов будет наглядно показывать развитие мира, а когда человек уже все узнает о свое планете, системе, возможно человек также узнает тайны на вопросы, которые сложно понять и невозможно найти на них ответ. К таким вопросам относятся «Что было до Большого взрыва?», «Существуют ли другие вселенные?» и т.д.
Распространенность математических моделей даст возможность учиться где угодно, независимо от состояния здоровья человека, от его возможностей и моральных устоев.
Благодаря изучению данной тематики, мы смогли изучить историю развития математических моделей, классифицировали модели по принципу их строения, по назначению, по элементам, которые изучают и по функциям, которые они исполняют.
Математическое моделирование можно использовать в улучшении знаний студентов, где на возрожденных примерах объектов будет понятно принципы их работы, функциональные особенности каждой из них.
Моделирование обыденных вещей придаст людям с физическими отклонениями, которые не имеют возможности выйти в мир, возможность узнать каждый уголочек света.
Математическое моделирование также важно при создании искусственных органов. Из-за быстрого развития медицины, стало возможным печатать искусственные важные органы на 3Д-принтере, что уже спасло множество жизней.
Плюсы математического моделирования можно описывать без остановки, так как их очень и очень много.
Но стоит также указать минусы математического моделирования. Одним из них, и самым главным, является затрата большого количества ресурсов, как денежных (оплата работы учёных, затраты на электричество, испытания и т.д.), так и физических.
Это означает, что для выполнения математической модели нанимается штаб специалистов, которые изучают объект/процесс/явление, проектируют систему, по которой будет разработана математическая модель и потом проектируют её, собирают по мельчайшим крупинкам.
Минусом является то, что для создания одной модели может уйти от одного до пяти лет, что сильно усложняют работу с моделированием. Такой длинный временной отрезок касается моделирования сложны научных процессов, которые требуют глобальности и масштабной проработки.

Фрагмент текста работы:

Глава I Математическая модель, основная информация
1.1 Что такое математическая модель, ее виды, характеристика
Модель в широком смысле её понимания подразумевает под собой явление, образ или аналог, установленное изображение, описание, схематическое изображение, чертеж или карта какого либо объема, пространства, процесса или явления, который можно использовать в качестве заменителя или его представителя. Сам же объект, процес или явление называется оригиналом данной модели, с которой списывают характеристики и обозначения, которые создают оригинал.
К примеру, анатомическая модель скелета человека в натуральную величину можно считать моделью, так как она показывает процесс, который является довольно длительным (по созданию самого скелета в природе) и актуальным (каждый человек имеет скелет, и этот процесс никак нельзя остановить у человека).
Также можно примером привести модель будущего автомобиля. Фирмы по разработке автомоблей — после принятия решения по механическим и эстетическим методам создания автомобиля, принятия цветовой гаммы, форм и материалов, дизайнеры создают объемную модель машины, как бы она выглядела в реальной жизни.
Таким образом, математическая модель касается не только математики и точных наук, но и прямо связана с искусством и современными методами дизайна.
Математическое отношение являет связь между двумя или более объектами. Это может быть сравнение каких-либо двоих объектов, которые либо находятся в одном и том же пространстве или объединённые одной тематикой, также к сравнению могут подлежать два совершенно никак не связанных предмета.
Абстрактная математическая модель с ее объектами природы, отношениями и операциями определяется стандартным и стабильным набором математических правил, вводящих операции, которыми можно пользоваться, и устанавливающих общие отношения между их результатами. Конструктивное определение абстрактной математической модели вводит её как новый вид, пользуясь уже известными математическими понятиями.
Математическое моделирование является типичной дисциплиной, находящейся во главе нескольких наук. Некоторые люди говорят, что математика, в самом стереотипном её понимании может использоваться только при добавлении и отнятии чисел (так званая школьная математика). Но на самом же деле, без математического моделирования сложно представить любую науку. Математическое моделирование руководствуется специальными правилами, которые переводят общеизвестные характеристики объектов в математические формулы.