Вычислительный алгоритм и его реализация на ЭВМ

Следующим после моделирования и тесно с ним связанным этапом в разработке технологии автоматизированного проектирования является алгоритмизация процесса проектирования (ПП). Здесь следует выделить такие процессы, как разделение человеко-машинных процедур, разработка алгоритмов действий проектировщика, разработка вычислительных алгоритмов для расчетов ЭМП и принятия оптимальных решений, анализ и выбор наилучших алгоритмов. В результате алгоритмизации ПП детализируется настолько, насколько это требуется для его программно-аппаратной реализации. [c.139]

Реализация такой проверки может потребовать некоторого усложнения экспериментальной установки и методики проведения эксперимента или вычислительного алгоритма с целью определения дополнительных величин, необходимых для составления материального баланса. [c.95]

Разрабатываются алгоритмы реализации трех методов и вводятся математические дополнения, ускоряющие сходимость вычислительного процесса [87]. [c.91]

Этап включает выбор вычислительного алгоритма, составление программы для ЭВМ с реализацией выбранного алгоритма, проведение вычислений на ЭВМ по составленным программам [c.130]

Реальный вычислительный алгоритм складывается из двух частей абстрактного вычислительного алгоритма, формулируемого в общепринятых математических терминах, и программы, записанной на одном из алгоритмических языков и предназначенной для реализации алгоритма на ЭВМ. [c.124]

Вычислительный алгоритм и его реализация на ЭВМ [c.116]

Основные функции операционной системы ОС ЕС управление вычислительным процессом реализация системных алгоритмов обработки информации телеобработка данных обеспечение машинной графики. Каждая из этих функций реализуется совокупностью определенных программ. [c.94]

Таким образом, процедура численного решения задач ЕК состоит из трех основных этапов. Сначала на выбранной сетке производится аппроксимация дифференциальных уравнений и краевых условий, в результате которой строится разностная схема — дискретный аналог исходной задачи. Затем выбирается метод решения полученной нелинейной разностной задачи и конструирование вычислительного алгоритма завершается. Заключительный этап — программная реализация этого алгоритма на ЭВМ. [c.28]

Численная реализация математической модели. Данный этап включает выбор метода решения системы уравнений, полученной на предыдущем этапе программирование, т. е. реализацию алгоритма в виде программы ЭВМ (причем следует отметить, что один и тот же вычислительный алгоритм может иметь различные программные реализации) пробные расчеты на ЭВМ анализ и интерпретацию полученных результатов, на основе которых делается вывод о пригодности или непригодности использованной математической модели и в случае необходимости принимается решение о ее корректировке. [c.36]

На рисунке 2.17 показана схема алгоритма реализации вычислительного алгоритма 2. В частном случае (при ]и = 1 и при отсутствии моды Н ) обеспечивается реализация алгоритма 1. [c.81]

До построения моделирующего алгоритма должны быть решены все принципиальные вопросы выбора математического аппарата исследования. Для имитации процессов функционирования отдельных элементов объекта и всего объекта в целом должны быть выбраны основные операторы, которые увязываются между собой в соответствии с формализованной схемой исследуемого процесса. К основным операторам относятся вычислительные (арифметические) и логические операторы, операторы формирования реализаций случайных процессов и неслучайных величин, а также операторы счета. [c.350]

Вычислительные операторы предназначены для реализации любых вычислительных функций с помощью системы арифметических операций, присущей системе команд моделирующей ЭВМ. Для выполнения вычислительных операторов необходимо четко определить, какие величины должны быть вычислены в результате реализации сформированного оператора, и обеспечить наличие к моменту начала работы оператора всех необходимых данных, получаемых от других операторов алгоритма. [c.350]

К методам и алгоритмам анализа, как и к ММ, предъявляют требования точности и экономичности. Точность характеризуется степенью совпадения точного решения уравнений заданной модели и приближенного решения, полученного с помощью оцениваемого метода, а экономичность — затратами вычислительных ресурсов на реализацию метода (алгоритма). [c.50]

Цифровые ЭВМ отличаются от машин непрерывного действия значительно большей точностью и универсальностью, сфера их эффективного использования существенно шире по сравнению с АВМ. ЭЦВМ служат для реализации численного решения задачи. Численные методы сводят решение разнообразных математических задач к последовательности выполнения четырех арифметических действий. Автоматизация вычислительного процесса достигается вводом в ЭВМ программы. Целесообразно применять ЭВМ для реализации большого объема вычислений, решения задач, требующих высокой скорости счета, а также там, где большой объем однообразной работы может быть сведен к определенному алгоритму. Под алгоритмом понимают точное предписание о выполнении операций для решения поставленной задачи. [c.8]

В учебном пособии рассматриваются методы вычислительной математики, алгоритмы расчета и принципы их программной реализации применительно к наи более распространенным задачам теплообмена. Приведены тексты и описания программ, которые могут быть использованы как в учебных целях, так я для реше ння реальных инженерных задач теплопроводности, конвективного теплообмена [c.2]

При изложении материала пособия одновременно рассматриваются вопросы, связанные с построением математической модели соответствующего процесса теплообмена, а также алгоритмов и программ, используемых при ее реализации. Такой подход, основанный на широко используемой в работах акад. А. А. Самарского триаде модель—алгоритм — программа , представляется авторам наиболее методически правильным. Модели процессов теплообмена подобраны так, чтобы они образовали набор, входящий в профессиональный багаж любого теплофизика и теплоэнергетика, и рассмотрение их численной реализации позволило бы затронуть практически все основные вычислительные методы теплообмена. При выборе моделей авторы базировались на материале, входящем в учебники по теплообмену, например в 19, 12, 31]. [c.4]

Храмов А. В. Программно-вычислительный комплекс СОСНА как инструмент для реализации и исследования алгоритмов оптимального синтеза гидравлических систем // Пакеты прикладных программ. Методы, разработки.— Новосибирск, 1981.— С. 174—182. [c.279]

Быстрое развитие вычислительной техники, миниатюризация ЭВМ при широких возможностях в смысле быстродействия, объема памяти и программного обеспечения позволят практически использовать те работы, которые сейчас носят в основном теоретический характер. Реализация предлагаемых алгоритмов на универсальных ЭВМ доступна уже сейчас. По мере расширения использования ЭВМ в других методах контроля (радиографическом, ультразвуковом) и с учетом того, [c.167]

Реализация алгоритмов осуществима как при ручном счете, так и с использованием электронных цифровых вычислительных машин (ЭЦВМ). В последнем случае существенно упрощается программирование, поскольку операции с матрицами и векторами можно осуществлять по типовым программам. [c.201]

Все вычисления при реализации алгоритмов осуш,ествляются по типовой схеме, причем аналитическое представление решения известно на каждом шаге итераций. Поэтому, если иметь в виду только объем вычислительных работ, связанных с построением искомого решения нелинейной системы уравнений движения машинного агрегата, то он приблизительно в k раз больше соот-ветствуюш,его объема при отыскании решения линейной системы уравнений того же порядка (где k — число выполненных приближений). Практически, если воспользоваться указаниями в п. 21 при построении периодического решения, трудоемкость вычисления последующих приближений сокращается почти вдвое. [c.232]

Развитие электронно-вычислительной техники и эффективность ее использования поставили перед исследователями проблему обеспечения вычислительных машин большими комплексами сложных, хорошо отработанных алгоритмов, удобных для машинной реализации. [c.3]

Анализ применяемых численных методов решения контактных задач показывает, что в некоторых вариантах возможны такие вычислительные трудности по сравнению с решением классических краевых задач со смешанными граничными условиями, как нарушение положительной определенности систем алгебраических уравнений, появление неустойчивости их решения из-за плохой обусловленности, применяется численная реализация некорректно поставленных задач. Здесь предлагается алгоритм решения задачи контакта деформируемых тел, свободный от указанных недостатков, дающий в ряде случаев более быструю сходимость по сравнению с применяемыми методами. В качестве иллюстрации рассмотрено решение задачи контакта шероховатых тел с нелинейной податливостью шероховатого слоя. [c.141]

Для того чтобы с помощью вычислительных машин найти реакцию системы Y(x), необходимо разработать алгоритм численного решения системы уравнений (6-1). Математическая модель и алгоритм решения тесно связаны. Численное решение основано на приближенном представлении операторных уравнений, составляющих математическую модель. Чем полнее и точнее описываются процессы в объекте моделирования, тем сложнее будут уравнения и алгоритм численного решения, тем больше объем исходной и перерабатываемой информации. При ограниченной производительности вычислительных машин приходится искать компромиссное решение между естественным стремлением к уточнению описания и возможностями реализации модели. Важное значение имеет при этом форма, в которой записаны уравнения и ищутся решения. Известно, что математически эквивалентные формы задания исходных уравнений приводят 5 67 [c.67]

Дальнейшее ветвление вариантов происходит за счет возможностей многовариантного построения вычислительных алгоритмов для реализации одних и тех же моделей и методов. Совокупность вычислительных алгоритмов с учетом логических связей между ними и разделения процедур между человеком и машиной можно рассматривать как конечную функциональную (имитационную) модель автоматизированного ПП, готовую к реализации в САПР. Нарастание числа вариантов по мере перехода от семантических моделей к математическим и информационным, а затем к алгоритмическим требует сравнительного анализа этих вариантов и выбора наилучшего. Однако разработка формального аппарата многовариантного синтеза логико-вычислительных алгоритмов ПП для САПР находится в начальной стадии. Отдельные результаты теоретического плана еш,е не привели к созданию и внедрению в инженерную практику формальной методологии синтеза ПП в САПР. Поэтому этап моделирования ПП, очень важный для разработки САПР и их подсистем, все еще выполняется неформально на основе H Ky Vea и опыта проектировщиков ЭМП и разработчиков САПР. [c.118]

Как было отмечено в предыдущих разделах, потенциально осуществимы различные теоретико-лшожественные операции над геометрическими фигурами. Были предложены вычислительный алгоритм и различные способы реализации операции объединения двух НФ. [c.149]

Отличительной особенностью САП-2 является языковая форма задания исходной информации. В настоящее время языковая форма обращения человека к вычислительной машине получила большое развитие благодаря своей универсальности, простоте технической реализации и доступности для специалистов широкого круга. Язык САП-2, разра анный Б. Г. Таммом, был первым в нашей стране проблемно-ориентированным языком. Положительный опыт эксплуатации этого языка в промышленности позволил продвинуться дальше по пути создания более мощных и универсальных языков для автоматизации подготовки программ. Система СППС значительно отличается от САП-2 как по форме задания исходной информации, так и по своему вычислительному алгоритму. [c.45]

Построение информационно-измерительных систем (ИИС) на базе унифицированных управляемых элементов позволяет использовать минимальный набор решающих блоков для реализации целого ряда вычислительных алгоритмов (косвенных измерений, статистической обработки), каждый из которых является автономным режимом работы ИИС. При использовании ИИС для автоматизации исследований набор унифицированных блоков может применяться не только для реализации заданных при разработке алгоритмов. Путем добавления новых управляющих субблоков первоначальная программа автоматической переработки информации легко меняется. [c.310]

В гл. 6 при постановке и решении обратных задач используется подход, основанный на применении метода и формул теории возмущений. Идея такого подхода принадлежит Г. И. Марчуку [54]. Ее реализация применительно к обратным задачам реакторной динамики позволяет наилучшим образом организовать процедуру поиска решения, а в ряде рассмотренных случаев построить беспоисковые вычислительные алгоритмы. [c.16]

При реализации вычислительного алгоритма на ЭВМ неизбежно появление вычислительной погрешности, значение которой определяется машинным эпсилоном д . Алгоритм является вычислительноустойчивым, если вычислительная погрешность результата стремится к нулю при д 0. [c.124]

Редактор и автор отдельных глав книги проф. С. Атлури является директором Центра по развитию вычислительной механики в Технологическом институте Джорджии (США). Одному из авторов (Г. П. Н.) настоящего предисловия довелось работать в этом центре в 1985—1986 академическом году. В центре всего два постоянных сотрудника — директор и секретарь. Остальные 10—12 человек — это аспиранты и научные работники, прибывающие из разных стран с краткими и продолжительными визитами для проведения исследований. Большинство из них занимается разработкой вычислительных алгоритмов для решения задач механики деформируемого твердого тела и реализацией этих алгоритмов на ЭВМ. Думается, что активное сотрудничество проф. С. Атлури со многими учеными способствовало появлению хорошей книги, знакомство с которой будет полезно не только специалистам по механике разрушения (и вычислителям, и экспериментаторам), но всем, чьи профессиональные интересы соприкасаются с проблемами прочности. [c.7]

Это уравнение вместе с рекуррентными формулами для матриц Mi составляет вычислительный алгоритм метода матричной прогонки. К задачам прочности оболочек метод матричной прогонки применялся во многих работах (см., например, [6.30]). К задачам устойчивости оболочек, вероятно, впервые он был применен в работе [6.29] Хуаном, где была рассмотрена сферическая оболочка при внешнем давлении. В дальнейшем этим методом Л. И. Шкутин решил задачу устойчивости цилиндрической оболочки при сжатии [6.23]. Реализация метода на ЭВМ выполнена Ю. В. Липовцевым и В. В. Кабановым, которые этим методом решили большое число задач [6.16, 6.12 и др.]. Обычно в методе прогонки уравнение (4.31) получают иначе, сразу разыскивая решение уравнения (4.9) в виде (4.26). Подставив [c.95]

В работе [14] методом Карлемана-Векуа проведена регуляризация систем СИУ (34), (37) в результате они сведены к равносильным системам регулярных интегральных уравнений типа Фредгольма третьего рода, эффективно разрешимым численными методами. В процессе регуляризации выделены в явном виде особенности решений систем СИУ (34), (37) на концах отрезков интегрирования />2 -1 Р2 О на основе которых затем изучены особенности и установлены коэффициенты интенсивности напряжений на всех сингулярных контурах раздела краевых условий р = р2 -, р2] 1 ) в ОСЗ. В целом здесь разработаны надежные и достоверные вычислительные алгоритмы для эффективной численной реализации решения ОСЗ. [c.223]

Предложенные О. Шнидером (1935) так называемые сопряженные уравнения гидравлического удара (представляющие собой не что иное, как интегралы уравнений характеристик гиперболической системы уравнений гидравлического удара) послужили основой вычислительных алгоритмов для систем любой сложности. Один из них был предложен М. А. Мостковым в серии работ, обобщенных в его совместной с А. А. Башкировым монографии (1952), другой — Н. А. Картвелишвили (1948, 1951). Эти алгоритмы оказались очень удобными для реализации на ЭВМ. [c.721]

Из результатов 29—37 следует, что довольно типичной картиной деформации оболочки будет такая, когда имеется несколько форм равновесия оболочки при заданных условиях ее работы. Более того, в ряде случаев оболочка будет иметь несколько устойчивых форм равновесия. Естественно, встает вопрос о выборе той формы равновесия, которая имеет наибольшие шансы осуществиться в опыте. В нашей терминологии ( 29) это вторая задача теории устойчивости. Она не может быть решена, если не привлечь более тонкие данные об условиях работы оболочки и ее параметрах. Речь идет о разбросе параметров ее формы, упругих характеристик, внешней нагрузки и, таким образом, о построении статистической теории работы оболочки. Разумеется, такая теория должна включать и те критерии, которыми пользуются в теории устойчивости упругих систем, например, оценку степени устойчивости системы по уровню потенциальной энергии системы. Из всего предыдущего следует, что весьма широкий круг задач будет охвачен, еслп считать, что реализации случайного процесса деформации оболочки а(м>1, м>2, гу) принадлежат Я(и. Таким образом, полное и строгое рассмотрение вопроса требует введения вероятностных распределений в данном функциональном пространстве. Хорошо известны трудности, с которыми сопряжено построение такой теории. Онп значительно возрастают, если иметь в впду создание доступных для современных ЭВМ вычислительных алгоритмов. [c.339]

К алгоритмам оптимального проектирования ЭМП целесообразно предъявлять следующие общие требования 1) небольшая погрешность и большая вероятность получения глобального оптимума как для целевой функции, так и для параметров оптимизации, особенно при проектировании серий 2) невысокая чувствительность к функциональным свойствам задачи из-за сложности их изучения 3) малое количество шагов в процессе поиска, обеспечивающее удовлетворительное машиносчетное время при больших вычислительных объемах поверочных расчетов электромеханических преобразователей 4) малый объем вычислений, простота и наглядность, обеспечивающие быстрое усвоение и реализацию алгорит- [c.144]

Прикладное программное обеспечение САПР создается на основе современных представлений об объекте и соответствующих им математических моделей. Поэтому важными свойствами этих моделей следует считать трансформируемость и наращиваемость. Эти требования, обеспечивающие возможность модернизации модели, могут быть выполнены при модульном построении, когда отдельные подсистемы, представляющие совокупность расчетных и логических блоков, связываются лишь потоками входной и выходной информации. Здесь важно правильно решить задачи сегментации алгоритмов, что позволяет проводить их необходимую доработку без существенного изменения ранее созданных частей. Модульный принцип построения позволяет, наконец, не противопоставляя важности комплексной реализации САПР, осуществлять ее практическую разработку последовательно на уровне подсистем, очередность которых определяется трудоемкостью и степенью формализации отдельных этапов, а также наличием требуемых вычислительных средств. [c.100]

Данное пособие основано на опыте преподавания курса Применение ЭВМ для моделирования процессов теплообмена , который читается в течение последних восьми лет на кафедре теплофизики. 1енингра.аского института точной механики и оптики. В нем рассмотрены методы вычислительной математики, алгоритмы расчета И принципы их программной реализации применительно к наиболее [c.3]

Рассмотренный выше алгоритм реализован в рамках программно-вычислительного комплекса (ПВК) [23]. Программная реализация осуществлена для ЕС ЭВМ на основе универсальных средств управления данными (СУБД ИНЕС) и пакета математического программирования - ПМП (ПМП-2). ПВК разработан и документирован в соответствии с единой системой программной документации (ЕСПЦ), допускает тиражирование и поставку на любые модели ЕС ЭВМ стандартной конфигурации ПВК служит базовым инструментом для реализации балансовых текущих моделей ЭК, в том числе для исследований надежности энергетического комплекса. [c.409]

В Дальневосточном политехническом институте и Пензенском заводе-втузе были проведены теоретические исследования математических методов диагностического тестирования логических схем, разработать алгоритмы и программы динамического тестирования и математического моделирования типовых неисиравностей логических схем, а также математические основы динамического диагностирования объектов с регулярной и нерегулярной структурой. Практической реализацией проведенных исследований явились пакеты прикладных программ диагностического тестнроваипя цифровых вычислительных и управляющих устройств. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...