Доклады о будущих и современных технологиях

РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА ПО МАТЕМАТИЧЕСКОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ

А. А. Огарков, Д. И. Алиев, А. П. Смирнова

Научный руководитель - Ю. В. Васильков, д-р техн. наук, профессор

Ярославский государственный технический университет

Компьютерное моделирование является эффективным методом изу­чения сложных систем. Компьютерные модели проще и удобнее исследо­вать в силу их возможности проводить т. н. вычислительные эксперимен­ты, в тех случаях, когда реальные эксперименты затруднены из-за финан­совых или физических препятствий или могут дать непредсказуемый ре­зультат. Логичность и формализованность компьютерных моделей позво­ляет выявить основные факторы, определяющие свойства изучаемого объ­екта-оригинала (или целого класса объектов), в частности, исследовать от­клик моделируемой физической системы на изменения ее параметров и начальных условий. Данные достоинства позволяют применять компью­терные модели при подготовке специалистов в области автоматического управления. При этом обучающая программа должна обладать следующи­ми свойствами: охватывать основные часто применяющиеся на различных производствах технологические процессы; включать в себя средства ви­зуализации, облегчающие усвоение получаемых знаний; иметь высокий уровень интерактивности; располагать интуитивно понятным графическим интерфейсом; включать в себя информативную справочную систему не­скольких типов; иметь средства для контроля полученных знаний.

Нами разработана информационная система, соответствующая приве­дённым выше требованиям - лабораторный практикум по математическо­му моделированию, в которой представлены модели теплообменников и реакторов проточного и смесительного типа. Она имеет модульную струк­туру и включает в себя набор алгоритмов, реализующих математический аппарат; инструментарий визуализации, который позволяет наглядно представить процесс и аппарат, в котором он проводится; систему форми­рования отчётов; систему контекстной справки; систему контроля знаний на базе иллюстрированных тестов, а также систему их подготовки.

На данный момент развитие лабораторного практикума продолжается. Дополнительно планируется значительное расширение номенклатуры представленных для изучения процессов и аппаратов, в которых они про­водятся. Перспективным также является переход на облачную модель функционирования, которая обеспечит совместимость приложения с раз­личными ОС и устройствами, в том числе популярными на данный момент интернет-планшетами.