1.Omów pojęcie symulacji, metody jej realizacji, jej cele i stawiane jej wymagania 

Symulacja 

-  jest  techniką,  która  służy  do  dokonywania  eksperymentów  na  pewnych 

rodzajach modeli. Często bywa rozumiana, jako forma manipulacji analizowanym modelem, 

która zmierza do poznania zachowania się systemu. Obecnie symulacji dokonuje się głównie 

z  zastosowaniem  komputera,  jednak  nie  jest  on  niezbędnym  narzędziem  do  prowadzenia 

eksperymentów symulacyjnych. 

Głównym 

celem 

symulacji 

komputerowej 

jest 

przekształcenie  skomplikowanej 

rzeczywistości w  postaci obiektów  oraz zachodzących pomiędzy nimi  powiązań i  relacji do 

postaci  komputerowego  programu.  Najlepszym  sposobem  realizacji  tego  zadania  jest 

tworzenie  abstrakcyjnych  obiektów  będących  bezpośrednimi  odpowiednikami  obiektów 

rzeczywistych za pomocą języków programowania. 

Głównymi 

wymaganiami 

stawianymi  symulacji  jest  poprawność  matematyczna  oraz 

logiczna  modelu  systemu.  Obecnie  jednak  duże  znaczenie  ma  zastosowanie  odpowiedniej 

grafiki oraz intuicyjnych interface’ów użytkownika, co zwiększa zrozumiałość dla odbiorcy. 

2. Omów pojęcie modelu oraz rodzaje stosowanych modeli, 

Modele 

to  środki  i  formy  poznania  naukowego  znane  w  nauce  od  bardzo  dawna.  Pojęcie 

modelu  nie  jest  pojęciem  jednoznacznym,  brak  jest  jego  definicji  oraz  ogólnie  przyjętych 

klasyfikacji. Słowo 

model 

(łac. modulus – miara, obraz, sposób), stosowane jest w różnych 

naukach, często w różnym, a czasem przeciwstawnym znaczeniu. 

Encyklopedia definiuje pojęcie model następująco: 

-jest  to  układ  elementów  izomorficzny  (izomorficzny  -  mający  jednakową  postać,  a  inny 

skład) w stosunku do danego układu oryginalnego, ale prostszy i łatwiej dostępny badaniom, 

-  jest  to  uproszczony  schemat  przedmiotu  materialnego,  zjawiska  lub  działania,  ułatwiający 

jego implementację lub symulację komputerową. 

w naukach technicznych spotykamy się głównie z dwoma znaczeniami słowa model: 

-  model  w  sensie  teoretycznie  utworzonej  struktury,  jaka  odzwierciedla  część  badanej 

rzeczywistości, 

- model w sensie opisu nowych i często mało zrozumiałych zjawisk za pomocą znanych nam 

pojęć. 

Jedną  z  istotnych 

cech  modeli

,  niezależnie  od  ich  formy,  jest  zdolność  do  zastępowania 

badanego  obiektu  w  procesie  jego  badań  [2],  co  oznacza,  że  informacje,  jakie  uzyska  się  o 

modelu w sposób doświadczalny, będą mogły być przeniesione na rzeczywisty obiekt. 

Aby  można  było  wykorzystać  komputer  do  symulacji  należy  najpierw  zbudować  model 

odzwierciedlający  rzeczywistość  w  rozważanym  aspekcie.  Pojawia  się  tu  pojęcie  model 

rozumiane,  jako  odzwierciedlenie  obiektu,  zjawiska  lub  systemu  realizowane  za  pomocą 

dostępnych narzędzi, w celu łatwiejszego poznania praw nim rządzących. 

Rodzaje stosowanych modeli 

Modele klasyfikuje się na różne sposoby, istnieją 

zatem modele: 

- fizyczne, odzwierciedlające cechy fizyczne obiektów rzeczywistych; modele te budowane są 

najczęściej  w  odpowiedniej  do  badań  skali;  w  modelach  fizycznych  nie  zawsze  jest  łatwe 

odzwierciedlenie relacji między poszczególnymi elementami tworzącymi system, 

-  symboliczne  (nazywane  też  matematycznymi),  oparte  na  zapisie  matematycznym  lub 

algorytmicznym,  odzwierciedlają  one  system  za  pomocą  obiektów  i  relacji  między  nimi 

obowiązujących, opisanych zależnościami matematycznymi, 

-  schematyczne,  w  postaci  diagramów,  map,  schematów  opisujących  modelowane  zjawisko 

graficznie. 

3. Omów pojęcie systemu oraz rodzaje systemów, 

System 

(układ, zjawisko, model) jest zbiorem obiektów, między którymi zachodzą relacje. 

Każdy obiekt posiada cechy (atrybuty). Relacją nazywame oddziaływanei jednego obiektu na 

drugi,  natomiast  ogół  relacji  między  elementami  uwarunkowanych  przez  ich  przynależność 

do systemu nazywane jest strukturą systemu. 

Każdy system posiada trzy cech, są to linie graniczne, otoczenie i podsystemy. Otoczenie to 

zbiór, w którym osadzony jest pewien model. Linie graniczne wyodrębniają obiekty systemu 

spośród obiektów, które stanowią otoczenie systemu. 

Obecnie podział systemów jest następujący, są to systemy: 

-otwarte, czyli takie, które uwzględniają relacje zewnętrzne, 

-zamknięte to znaczy takie, które można wyizolować i traktować, jako podsystem w różnych 

innych systemach. 

Jeśli  system  może  istnieć  tylko  w  jednym,  szczególnym  otoczeniu,  wówczas  jest  to  tzw. 

System otwarty. System zamknięty może istnieć w kilku alternatywnych otoczeniach. 

Systemy można podzielić również na: 

-adaptacyjne, 

-nieadaptacyjne. 

System  jest  adaptacyjny,  jeśli  potrafi  reagować  na  zmiany  w  swoim  otoczeniu,  natomiast 

system nieadaptacyjny jest pozbawiony możliwości takiej  reakcji, oznacza to, że nie reaguje 

on na zmiany w swoim otoczeniu. 

4. Omów typy danych stosowanych w modelowaniu, 

Wyróżnia  się  cztery  typy  danych,  jakie  wykorzystuje  się  w  modelowaniu  oraz  w  symulacji 

komputerowej, są to: 

-dane kinematyczne, które dotyczą ruchu ciał w przestrzeni oraz w czasie; związane są one 

zarówno z układem współrzędnych jak i z czasem, 

-dane dynamiczne, które zmieniają się w czasie, 

-dane  statyczne  nie  ulegające  zmianie;  danymi  takimi  mogą  być  np.  wymiary,  lub  ciężar 

elementu, 

-dane  statystyczne,  związane  z  rozkładem,  albo  z  uporządkowaniem  posiadanych  danych 

pomiarowych; przykładem tego typu danych są informacje o awaryjności maszyn. 

Rodzaje  danych,  jakie  występują  w  analizowanym  problemie  wpływają  na  sposób  zbierania 

tych danych, a także na środki i urządzenia, jakie stosowne są w celu ich zbierania. 

5. Wytłumacz, na czym polega definiowanie problemu w modelowaniu, 

Definiowanie 

problemu 

w  modelowaniu  jest  pierwszym  zadaniem  w  toku  jego  tworzenia. 

Opis problemu dzielimy na dwie części: 

-definitywne sformułowanie problemu, 

-wskazanie proponowanej metodologii i kolejności rozwiązywania problemu. 

Częśc definicyjna postawienai problemu zawiera: 

-postawienie problemu, 

-zagadnienie podlegające rozwiązaniu, 

-zakres problemu, 

-podział na ewentualne podproblemy, 

Część metodologiczna oraz dotycząca kolejności rozwiązania problemu zawiera: 

-rozkład priorytetów przy rozwiązywaniu problemów, 

-proponowane lub alternatywne metody rozwiązań, 

-szacowaną pracochłonność, 

-wymogi dotyczące komputera obliczeniowego, 

-plan pracy. 

Problem analizuje się w sposób regotystyczny 

Większość  zadań,  jakie  są  wykonywane  w  fazie  opracowywania  koncepcji  modelu  posiada 

charakter  analityczny.  W  pierwszej  fazie  najczęściej  dokonuje  się  analizy  poniższych 

zagadnień, są to: 

-wybór i zdefiniowanie parametrów, 

-wybór i zdefiniowanie zmiennych systemu, 

-ustalenie oraz zdefiniowanie miar efektywności, 

-wybór metod aproksymacji zastosowanych w modelu, 

-przeprowadzenie wstępnej analizy fazy realizacji, 

-dokonanie  wstępnej  analizy  fazy  zbierania  wyników,  ze  szczególnym  uwzględnieniem 

planowania eksperymentów, redukcji danych, metod zilustrowania spodziewanych wyników.