Использование ЭВМ в моделях

В математических моделях используются цифровые ЭВМ, аналоговые ЭВМ, комбинированные (гибридные) вычислительные комплексы.

В цифровых ЭВМ все величины записываются в цифровом виде. Точность таких ЭВМ зависит главным образом от объема регистров памяти, количества значащих числовых разрядов и выбранных вычислительных методов. Время решения сложной задачи зависит от сложности задачи и требуемой точности решения. Данные могут храниться в памяти цифровых ЭВМ неограниченное время. Успешно реализуются в цифровых ЭВМ различные логические операции. Трудности применения цифровых ЭВМ связаны с тем, что в сложных задачах не всегда удается получить адекватную цифровую модель, а иногда, когда такую модель получить можно, ее использование потребует недопустимо большого времени. Область успешного применения цифровых ЭВМ, непрерывно, по мере совершенствования вычислительной техники расширяется. Например, длительное время в качестве недостатка таких ЭВМ отмечалась невозможность одновременного выполнения нескольких операций. Этот недостаток устранен созданием параллельно работающих вычислителей.

В аналоговых ЭВМ возможно выполнение операций в реальном масштабе времени, простое подключение к модели реальной аппаратуры. Точность аналоговых моделей ограничена качеством компонент электрических элементов модели. Имеются также ограничения в части возможностей накопления и хранения информации и моделирования логических операций.

В гибридных ЭВМ появляется возможность объединения преимуществ цифровых и аналоговых ЭВМ. На аналогово-цифровых комплексах можно анализировать сложнейшие системы, решать задачи синтеза систем, поиска оптимальных управлений, относительно просто обеспечивается включение в модель реальной системы или ее подсистем

Примером использования ЭВМ для решения весьма сложных задач может служить вычислительный комплекс, названный имитационной системой (ИС), который был создан в 70-ые годы в ВЦ АН СССР. Использование подобного комплекса позволило коллективу исследователей под руководством академика Н.Н.Моисеева получить оценку последствий одновременного подрыва большего числа ядерных зарядов.

ИС включает следующие три части:

1) имитационную модель системы (процесса) вместе с программой (совокупностью программ), реализуемых на ЭВМ;

2) внешнее математическое обеспечение ИС — совокупность упрощенных моделей системы (процесса) или ее отдельных частей и алгоритмов, позволяющих решать задачи оптимизации и выбора управлений;

3) внутреннее математическое обеспечение ИС — совокупность программ, реализующих в должной степени удобство общения с ЭВМ в процессе проведения эксперимента.

Приведенный состав ИС следует, очевидно, полагать обязательным для моделей, создаваемых для решения наиболее сложных задач.

Успешное применение ЭВМ в управлении социально-экономическими системами в настоящее время сдерживается из-за непонимания со стороны управленцев возможностей ЭВМ по решению сложных задач и неумения подобные задачи осмыслить и поставить для решения на ЭВМ. Определенные достижения имеют место в автоматизации рутинных расчетов, ранее выполняемых вручную, например, в бухгалтерии, при создании информационно-справочных систем различного назначения, в издательском деле, в ряде случаев при планировании и контроле различных аспектов производственной деятельности.