2-mavzu. Fizik modellar animatsiyasini yaratish

2-mavzu. Fizik modellar animatsiyasini yaratish va unga qo‘yiIadigan talablar
Reja:
1. O'rganilayotgan tizm modeli bajarilishi kerak bo’lgan talablar
2. Kompyuter modellashtirish tamoillari
3. Modellarga qo’yolgan talablar
4. Kompyuter modellarining turlari
Tayanch so’zlar: Modell, animatsiya, modellashtirish, simulyatsiya
Atrof-muhit hodisalarini o'rganishning samarali usuli bu ilmiy tajribaning boshqariladigan sharoitda tabiiy hodisalarni o'rganishdan iborat. Biroq, ko'pincha tajriba o‘tkazish mumkin emas yoki talab qilinadi. Bunda yuqori iqtisodiy xarajatlar va istalmagan oqibatlarga olib kelishi mumkin. Bunday holda, o'rganilayotgan obyekt kompyuterga asoslangan model bilan almashtiriladi va uning harakati turli tashqi ta'sirlari uchun o'rganiladi. Shaxsiy kompyuterlarning tezkorligi, axborot texnologiyalari, superkompyuterlarning yaratilishi kompyuter modellashtirish fizik, texnik, biologik, iqtisodiy va boshqa tizimlarni o'rganishning eng samarali usullaridan biridir. Ko'pincha kompyuter modellarini o'rganish osonroq va qulayroq, ular haqiqiy o'rnatish qiyin yoki oldindan aytib bo'lmaydigan natijalarni berishi mumkin. Mantiqiy va rasmiylashtirilgan kompyuter modellari o'rganilayotgan obyektlarning xususiyatlarini aniqlaydigan asosiy omillarni aniqlashga imkon beradi. Kompyuterni modellashtirish birinchi navbatda sifatli, so'ng matematik modelni yaratish uchun hodisalarning mavhumlikni talab qiladi. Buning ortidan ketma-ket hisoblash ishlari olib boriladi, yani kompyuter tajribalari, natijalarni sharhlash, simulyatsiya natijalarini o'rganilayotgan ob'ektning xatti-harakati bilan taqqoslash, modelni aniqlashtirish va hakazo. Hisoblash tajribasi o'rganilayotgan obyektning matematik modeli orqali kompyuter yordamida o'tkaziladi. Tizimni kompyuterda animatasiya qilishning mohiyati tavsiflaydigan kompyuter dasturi (dasturiy ta'minot to'plami)larini yaratish, o'rganilayotgan tizim elementlarining ichki va tashqi muhit o'rtasidagi o'zaro ta'sirini hisobga olgan holda, uning ishlash jarayonida bir qator hisoblash tajribalarini o'tkazishdan iborat. O'RGANILAYOTGAN TIZIM MODELI BAJARILISHI KERAK BO'LGAN TALABLAR:
1. Modelning to’liqligi, ya'ni barcha elementlarni hisoblash qobiliyati talab qilinadigan aniqlik va ishonchlilik bilan ishlash xususiyatlari.
2. Modelning moslashuvchanligi- Turli xil ishga tushirish va ishga tushirishga imkon beradigan vaziyatlar va jarayonlar, o'rganilayotgan tizimning tuzilishi, algoritmlari va parametrlarini o'zgartira olishi.
3. Modelni yaratishga sarflangan vaqtni tavsiflovchi ishlab chiqish va amalga oshirish muddati.
4. Blok tuzilishi modelning ba'zi qismlarini (bloklarini) qo'shish, chiqarib tashlash va almashtirishga imkon beradi. Bundan tashqari, axborot ta'minoti, dasturiy ta'minot va texnik vositalar modelga tegishli ma'lumotlar bazasi bilan axborot almashish va komputerning samarali ishlashi va foydalanuvchilarning qulay tajribasini ta'minlashi kerak.
Kompyuterda animatsiyas qilishning asosiy bosqichlari quyidagilar:
1) muammoning qo’yilishi, o'rganilayotgan tizimning tavsifi va uni aniqlash tarkibiy qismlar va o'zaro ta'sirning elementar harakatlari;
2) matematik modelini shakllantirish. Matematik modelni yaratish uchun mavjud o'rganilayotgan ob'ektning mohiyatini aks ettiruvchi matematik tenglamalar;
3) rivojlanish muammoni hal qiladigan algoritmni ishlab chiqish; 4) ma'lum bir dasturlash tilida dastur tuzish;
5) kompyuterda hisob-kitoblarni rejalashtirish va bajarish, dasturni takomillashtirish va natijalarni olish;
6) natijalarni sharhlash, ularni empirik qiymatlari bilan taqqoslash. Keyin bularning barchasi keyingi bosqichda takrorlanadi.
KOMPYUTERNI MODELLASHTIRISH TAMOYILLARI.
1. Moslik printsipi: Model o'rganilayotgan obyektning eng muhim jihatlarini hisobga olishi va uning xususiyatlarini aks ettirishi kerak
2. Oddiylik va iqtisodiy samaradorlik printsipi: Model ishlatish samarali va samarali bo'lishi uchun etarlicha sodda bo'lishi kerak. Bu tadqiqotchi uchun talab qilinadigan narsadan murakkab bo'lmasligi kerak.
3. Axborotning etarliligi printsipi: obyekt haqida ma'lumotlarning to'liq bo’lmasa modelni tuzish mumkin emas. Etarli ma'lumot mavjud bo'lganda, modellashtirish ma'noga ega bo’ladi.
4. Amalga oshirish printsipi: Yaratilgan model tadqiqot maqsadiga aniq vaqt ichida erishilishini ta'minlashi kerak.
5. Modellarning ko'plik va birlik printsipi: Har qanday o'ziga xos model real tizimning faqat ba'zi jihatlarini aks ettiradi. To'liq o'rganish uchun o'rganilayotgan jarayonning eng muhim tomonlarini aks ettiradigan va umumiy jihatlari bo'lgan bir qator modellarni yaratish kerak. Har bir keyingi model qo'shimcha bo'lishi kerak va avvalgisini takrorlamasligi.
6. Uyg'unlik printsipi: o'rganilayotgan tizim shakl shaklida bo'lishi mumkin standart matematik usullar bilan modellashtirilgan o'zaro ta'sir etuvchi quyi tizimlar to'plamlari. Bundan tashqari, tizimning xususiyatlari uning elementlari xususiyatlarining yig'indisi emas.
7. Parametrlarning bir xillik printsipi. Simulyatsiya qilingan tizimning ba'zi quyi tizimlari bitta parametr bilan tavsiflanishi mumkin.
MODEL QUYIDAGI TALABLARGA JAVOB BERISHI KERAK:
1) adekvat,bo'lishi, ya'ni tekshirilayotgan obyektning muhim jihatlarini kerakli aniqlik bilan aks ettirish;
2) muayyan sinf vazifalarini hal qilishga asoslanish;
3) taxminlar va taxminlarning minimal sonidan kelib chiqqan holda sodda va tushunarli bo'lishi;
4) o'zgartirish va to'ldirish, boshqa ma'lumotlarga o'tishga imkon beradi;
5) foydalanish uchun qulay bo'lishi.