Главная
Конференции
Научно-технологические инициативы: междисциплинарные аспекты
Развитие компьютерного моделирования и области его применения

Развитие компьютерного моделирования и области его применения

Секция

Технические науки

Ключевые слова

модель
компьютерное моделирование
программные комплексы
математическое моделирование
проектирование

Аннотация статьи

Компьютерное моделирование является неотъемлемым инструментом во многих отраслях. Так в строительстве используют, компьютерное моделирование для создания безопасных, надежных и эффективных конструкций. Компьютерное моделирование имеет огромный потенциал во многих областях, оно позволяет создавать виртуальные модели, анализировать их и оптимизировать проекты перед их реализацией. В данной работе приводятся основные достоинства использования современных программных комплексов для моделирования. Также рассматриваются, перспективы и необходимости применения в контексте развития современного состояния отраслей.

Текст статьи

Моделирование имеет многовековую историю, это неотъемлемая сторона человеческой деятельности. Исторически моделирование имеет широкий диапазон применения – от живописи до математического моделирования сложных систем. По существу, история науки и техники – это история развития моделирования явлений, процессов и объектов. Моделирование как познавательный прием неотделимо от развития знания. Таким образом, понятия «моделирование», «модель» играли жизненно важную роль в деятельности человечества с тех пор, как оно стало стремиться к пониманию и изменению окружающей среды [1, с. 6].

Рассмотрим основные понятия моделирования. Слово «модель» (от лат. modelium) означает «мера», «способ», «сходство с какой-то вещью».

Термин «модель» широко используется в различных сферах человеческой деятельности и понимается некий материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал так, что его непосредственное изучение дает новые знания об объекте-оригинале.

Модели играют важную роль в проектировании и создании различных технических устройств, машин, зданий или электрических цепей.

В настоящее время компьютерное моделирование используется для проведения исследований в таких направлениях как: прогнозирование землетрясений, погоды и климата, экологии, моделирование транспортных систем, архитектура и прочие.

Компьютерные модели стали уже обычным инструментом математического моделирования и применяются в физике, химии, биологии, социологии и т. д.

Модели в информатике создаются с целью изучения сложных систем и для создания компьютерных программ.

В жизни компьютерные модели часто встречаются в таких областях как медицина. Медицинская диагностика - компьютерные томографы используют математические алгоритмы для создания 3D изображений внутренних органов.

Выделяются следующие типы систем автоматизированного проектирования [2, с. 747-750]:

  • CAD (Computer Aided Design) – конструирование с использованием компьютерных технологий и программ в зависимости от одного из трех уровней их сложности: Первый уровень: решение программами задач плоского черчения; Второй уровень: решение задач пространственного моделирования; Третий уровень: здесь программные продукты, представляющие собой сложные многофункциональные системы, которые позволяют создавать полный комплект технической документации, имеющий возможности параметрического моделирования. – CAM (Computer Aided Modeling) – создание производственных процессов систем компьютерного моделирования и дальнейшего использования программных пакетов, для генерации кодов станков с числовым программным управлением.
  • PDM (Product Data Management) – концепция единого информационного пространства между всевозможными производственными подразделениями, которое призвано для оптимизации общего управления производственным процессом [2, с. 747-750].
  • CAE (Computer Aided Engineering) – проведение компьютерными программами инженерных расчётов. К ним имеют отношение программы для кинематического и динамического анализа, а также программы, используемые для расчёта различных параметров сплошных сред (напряжённые состояния, деформации, теплообмен, потоки жидкости и другое) [2, с. 747-750].
  • PLM (Product Lifecyle Management) – единое информационное пространство, образованное на основе функциональных возможностей PDM и ERP (организация системы электронного документооборота). Кроме выше перечисленных, заслуживают внимание также: CALS, SDM, CIM– Computer Integrated Manufacturing [2, с. 747-750].
  • CAPP– Computer Aided Process Planning, CRM– Customer Relationship Management и другие. Примерами благополучного внедрения систем автоматизированного проектирования мировых производителей в России являются такие программы, как Siemens PLM Software (Unigraphics, NX, TeamCenter, Tecnomatrix), Autodesk (AutoCad, Inventor), Dassault Systemes (CATIA, SolidWorks, SIMULIA) и другие [2, с. 747-750].

Информационные системы и моделирование не стоит на месте, сегодня каждый человек не может представить, что вместо навигационной системы, будет использовать бумажную карту. Навигаторы используют математические модели для определения местоположения и прокладки маршрутов.

Также составление прогноза погоды, не обходится без компьютерного математического моделирования. На основе собранных данных происходит обработка с помощью сложных математических моделей, которые описывают физические процессы в атмосфере, учитываются термодинамика, гидродинамика и другое.

Компьютерное моделирование – это неотъемлемый инструмент в науке и промышленности, который обеспечивает значительные прорывы в работе сложных систем. Развитие технологий увеличивает точность, скорость и сложность моделирования. Конечно же не нужно переступать грань, которая заменит естественный интеллект искусственным, а интуицию – уравнениями. Должно быть место, как для моделирования, так и для естественных процессов в жизни человека.

Список литературы

  1. Королев А.Л. Компьютерное моделирование Учебное пособие, 2019 г., С. 6.
  2. Астафьева В.В. Компьютерное моделирование в России / В.В. Астафьева. – Текст: непосредственный // Молодой ученый. – 2016. – № 21 (125). – С. 747-750. – URL: https://moluch.ru/archive/125/34919/ (дата обращения: 15.06.2025).

Поделиться

94

Драгина Д. Н. Развитие компьютерного моделирования и области его применения // Научно-технологические инициативы: междисциплинарные аспекты : сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 16 июня 2025г. Белгород : ООО Агентство перспективных научных исследований (АПНИ), 2025. С. 5-7. URL: https://apni.ru/article/12381-razvitie-kompyuternogo-modelirovaniya-i-oblasti-ego-primeneniya

Обнаружили грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики)? Напишите письмо в редакцию журнала: info@apni.ru

Похожие статьи

Другие статьи из раздела «Технические науки»

Все статьи выпуска
Актуальные исследования

#27 (262)

Прием материалов

5 июля - 11 июля

осталось 5 дней

Размещение PDF-версии журнала

16 июля

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

30 июля