Технические средства математического моделирования
Цифровая техника
Цифровая техника является дискретной. Основная проблема – быстродействие (не догнать реальное время) слишком сложен механизм.
Аналоговая техника.
В отличие от дискретной техники в основе аналоговой лежит принцип моделирования, а не счета. При использовании в качестве модели некоторой задачи электронных цепей, каждой переменной величине ставится в соответствие определенную переменную величину электрической цепи. При этом основой построения такой модели является изоморфизм - подобие исследуемой задачи и соответствующей электрической модели. При определении критерия подобия используют специальные приемы масштабирования, соответствующие заданным параметрам.
Согласно своим вычислительным возможностям АВМ наиболее приспособлены для исследования объектов, динамика которых описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями и уравнениями в частных производных, реже - алгебраическими, следовательно, АВМ можно отнести к классу специальных машин.
В общем случае под АВМ понимаем совокупность электрических элементов, организованных с систему, позволяющих изоморфно моделировать динамику изучаемого объекта. Функциональные блоки АВМ должны реализовывать весь комплекс арифметико-логических операций.
АВМ делятся по мощности (степень дифференциальных уравнений):
· малые ( n £ 10 )
· средние ( 10 £ n £ 20 )
|
|
|
· большие ( n ³ 20 )
| |||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||
|  |
| |||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||
Гибридные ВМ
Широкий класс ВС, использующий как аналоговый, так и дискретный метод представления и обработки информации.
Подклассы гибридных ВМ:
1. АВМ с цифровыми методами численного анализа
2. АВМ, программируемые с помощью ЦВМ
3. АВМ с цифровым управлением и логикой
4.
|
5. ЦВМ с аналоговыми арифметическими устройствами
6. ЦВМ, допускающие программирование аналогового типа.
|
|
|
ЦВМ Û электрическая система согласования
Сравнительная характеристика АВМ и ЦВМ
| Показатель | АВМ | ЦВМ |
| Тип информации | Непрерывный | Дискретный |
| Изменение значений | Величиной напряжения | Числовым значением |
| Базовые операции | Арифметические операции и интегрирование | Арифметические операции |
| Принцип вычисления | Высокопараллельный | Последовательно-параллельный |
| Режим реального времени | Без ограничений | Ограничен |
| Динамическое изменение решаемой задачи | Посредством системы коммутации | В диалоговом режиме |
| Требования к пользователю | Профессиональные знания, методика моделирования | Знание основ ПО ЭВМ |
| Уровень формализации задачи | Ограничен моделью решаемой задачи | Высокий |
| Способность к решению логических задач | Ограничена | Высокая |
| Точность | Ограничена (10-4) | Ограничена разрядностью (10-40) |
| Диапазон представления чисел | 1 … 10-4 | Зависит от разрядности 10-40 … 1040 |
| Класс решаемых задач | Алгебраические и дифф. уравнения. | Любые |
| Специальные функции | Ограниченный набор | Неограниченный набор |
| Уровень миниатюризации | Ограничен | Высокий |
| Сфера применения | Ограничена | Практически любая |
| Пользовательский интерфейс | Низкий уровень | Высочайший уровень |
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 105; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!