Главная страница » Работы на конкурс » Технические науки » Выпускная квалификационная работа “Анимационные технологии в компьютерном моделировании процессов и систем”

Выпускная квалификационная работа “Анимационные технологии в компьютерном моделировании процессов и систем”

Автор (ы)

Абрамов Андрей Романович

Аффилиация

Санкт-Петербургский государственный институт кино и телевидения, СПбГУТ им. проф. М.А.Бонч-Бруевича

Научный руководитель

Ходанович Александр Иванович, заведующий кафедрой аудиовизуальных систем и технологий, д. пед. наук, профессор

Аннотация

Развитие вычислительной физики и информационных технологий достигло того уровня, когда компьютерные симуляции позволяют «поймать» наиболее существенные детали таких не поддающихся прямому теоретическому или экспериментальному изучению явлений, как, например, взрыв суперновой звезды, когда звезда претерпевает в течение нескольких секунд термоядерный взрыв, при котором выделяется энергия, сравнимая по величине с энергией целой галактики.

Объект исследования –  современные информационные технологии моделирования процессов и систем.

Предмет исследования –  методические и программные средства реализации информационных технологий моделирования стохастических процессов и систем.

Цели и задачи исследования – изучение информационных технологий моделирования физических процессов и систем, разработка компьютерных моделей в броуновской динамике, а также:

  • провести анализ литературы и информационных ресурсов по теме исследования;
  • дать характеристику предметной области и обозначить проблемы компьютерных технологий вычислений в задачах математического моделирования с использованием генерации случайных чисел;
  • реализовать алгоритмы решения физических задач в анимационных моделях броуновской динамики;
  • провести апробацию результатов научного исследования.

Актуальность исследования

В условиях современной информатизации науки и образования особое значение приобретают исследования в области информационных технологий, вычислений в задачах практического моделирования процессов и систем, в частности изучение вероятностно-статистических методов, не прибегая к исследованию сложных динамических уравнений.

Кроме того, существуют разногласия в результатах зарубежных исследований в области стохастического моделирования механических колебаний[19][21] и данных отечественной учебной литературы.

Поэтому междисциплинарное научное исследование в области информационных систем и технологий с использованием достижений теории колебаний и методики обучения физике является актуальным.

Результаты и выводы. Модельный характер наших знаний приводит к сближению физического, математического и компьютерного компонентов развиваемых моделей. Характерной чертой научной деятельности является исключительная трудность, а порой и невозможность отделения физической, математической и компьютерных моделей при рассмотрении реальных стохастических процессов и систем, в частности в области броуновской динамики. Таким образом, в науке сформировалась вычислительная (компьютерная) физика как современная методология научного исследования вероятностно-статистических закономерностей случайных процессов, предполагающих обработку большого объёма данных в информационном цикле вычислительного эксперимента.

Говоря о перспективах развития вычислительного эксперимента, как универсальной методологии математического моделирования реальных процессов и систем отметим, что модельный характер всех наших знаний приводит к сближению физических и математических моделей. Характерной чертой научной деятельности является исключительная трудность, а порой и невозможность отделения физической и математической модели при рассмотрении достаточно сложных реальных явлений. Вспомним точку зрения выдающегося математика В.И. Арнольда: «Математика, подобно физике, – экспериментальная наука, отличающаяся от физики лишь тем, что в математике эксперименты очень дешевы …   Математика является экспериментальной наукой – частью теоретической физики и членом семейства естественных наук. Основные принципы построения и преподавания всех этих наук применимы и к математике…. Умение составлять адекватные математические модели реальных ситуаций должно составлять неотъемлемую часть математического образования … При всем огромном социальном значении вычислений (и computerscience), сила математики не в них, и преподавание математики не должно сводиться к вычислительным рецептам».

Убедительным примером высказывания  академика В.И. Арнольда являются результаты данной выпускной квалификационной работы, в которой законы броуновского движения получены в рамках математических вероятностно-статистических методов с использованием современных компьютерных технологий.

Содержание работы

Автор предпочел не показывать работу на сайте

Конкурс, в котором автор работы принял участие:

High Goals – 2019: открытый международный конкурс инициативных научно-исследовательских проектов

Отрасль наук

Форма представления работы

Дата публикации работы: 14.10.2019

Смотреть похожие работы

Выпускная квалификационная работа “Получение наноструктурного порошка состава ZnMoO4 методом ультразвукового спрей-пиролиза”

В связи с ростом спроса на крупномасштабные накопители энергии разработка нового поколения литий-ионных аккумуляторов является очень актуальной задачей. Одним из наиболее популярных аднодных материалов для литий-ионных батарей является графит. Однако г …

Выпускная квалификационная работа “Стратегия создания образовательного портала взаимодействия студентов и преподавателей техникума”

Задачи развития и усовершенствования информационной среды взаимодействия руководства, преподавателей среднего учебного заведения и студентов на современном этапе развития общества и эволюции человечества это прежде всего – создание интуитивно понятных …

Выпускная квалификационная работа “Исследование нелинейных волновых процессов в психоакустике музыкальных звуков”

Объект исследования – методология научных исследований нелинейных волновых процессов в психоакустике. Предмет исследования – модели нелинейных волновых процессов в психоакустике музыкальных звуков. Цели и задачи исследования – провести анализ научной и …

Выпускная квалификационная работа “Разработка системы информационной поддержки для предприятий общественного питания”

Актуальность работы определяет то, что условиях пандемии многие предприятия общественного питания вынуждены были существенно поменять привычный для них режим работы. Система информационной поддержки может помочь им найти возможные решения и выбрать реж …