Компьютерное моделирование и вычислительный эксперимент

Компьютерное моделирование всегда предполагает проведение вычислительного эксперимента.

Если найти решение, например системы уравнений «ручным» методом в виде некоторой функции не представляется возможным, то решать систему нужно численными методами с применением вычислительной техники.

Причем систему уравнений часто необходимо решить численно несколько раз при разном наборе параметров.

Таким образом, компьютерное моделирование действительно является особым видом проведения экспериментов с моделью исследуемого объекта.

Нужно отметить, что проведение компьютерного моделирования неизбежно сопряжено с появлением ошибок. Ошибки появляются на каждом этапе компьютерного моделирования. Построенная математическая модель наверняка содержит ошибки пусть даже и малые. Ошибки могут внести и численные методы, их программные реализации, использующие арифметику машинных чисел. Возможны ошибки даже при такой простой операции, как построение графиков. Поэтому, иногда требуются приложить много усилий, чтобы убедиться в правильном соответствии результатов компьютерного эксперимента результатам реальных экспериментов, а тем более убедить себя и других в правильности обнаруженной новой зависимости.

Приближенно (считая ошибки некоррелированными) можно записать ошибку компьютерного моделирования

где: – ошибка за счет неточности математической модели;

– ошибка численных методов;

– ошибка программной реализации;

– ошибка интерпретации.