Khái niệm:

Mô hình vật lý (mô hình tỷ lệ)     

Là mô hình được cấu tạo bởi các phần tử vật lý các thuộc tính của đối tượng được  phản ánh bởi các định luật vật lý xảy ra trong mô hình

Ưu điểm :quá trình vật lý xảy ra trong mô hình giống như trong đối tượng thực có thể đo lường quan sát các đại lượng vật lý một cách trực quan với độ chính xác cao

Là công cụ chuẩn xác để dự đoán những hiện tượng vật lý

Hình dung rõ bức tranh bản chất của hiện tượng

Tìm cách phân tích định tính tổng quát

Tổng hợp toàn bộ các pt đặc trưng của 1 quá trình mà không cần phải các giả thiết đơn giản hóa của mô hình bài toán

Quan sát các hiện tượng tận mắt

Nhược điểm :giá thành đắt ,chỉ sử dụng khi thực sự cần thiết

VD: đê nghiên cứu quá trình dao động của con lắc đơn bằng mô hình tương tự mạch RLC

Mô hình toán học

Là mô hình trừu tượng ,các thuộc tính được phản ánh các biểu thức phương trình toán học (mô hình giải tích ,mô hình số)

Ưu điểm(mô hình giải tích) :cho kết quả rõ ràng,tổng quát

Nhược(mô hình giải tích) :thường phải chấp nhận 1 số giả thiết  đơn giản hóa để có thể biểu diễn đối tượng thực bằng các biểu thức giải tích

Mô hình toán học=mô hình số(xây dựng theo pp số.bằng các chương trình chạy trên máy tính sô.) +mô hình giải tích(xây dựng bởi các biểu thức giải tích)

Mô hình số trị

Xây dựng theo phương pháp số tức là bằng các chương trình chạy trên máy tính số.

Ưu :có thể mô tả các yếu tố ngẫu nhiên và tính phi tuyến của đối tượng thực do đó mô hình càng gần với đối tượng thực

Hệ liên tục và hệ rời rạc

Hệ liên tục: là hệ thống mà trạng thái và thuộc tính của hê thay đổi một cách liên tục,

      +     Mô hình toán học của hệ thống liên tục thường là phương trình vi phân dễ dàng tính bằng phương pháp giải tích.Tuy nhiên khi mô hình có phần tử bão hòa phần tử trễ phần tử có vùng chết thì giải tích khó có thể thực hiện được nên dùng phương pháp mô phỏng

Hệ rời rạc: là  hệ thống mà trạng thái thái đổi một cách đột ngột tại các thời điểm, chẳng hạn xếp hàng, kiểm kê.

Phương pháp toán giải tích và phương pháp giải số (gần đúng)

Phương pháp giải tích - lời giải tổng quát chính xác - mô hình giải được khi phải chấp nhận một số giả thiết để đơn giản hóa mô hình - lời giải chính xác chỉ khi được biểu diễn bởi các công thức tính được

Phương pháp số: - Lời giải số từng bước là các "đánh giá"  - Mô hình vẫn giải được không cần các giả thiết đơn giản hóa mô hình - Lới giải mang tính đánh giá sẽ cho đánh giá chính xác nếu bước tính đủ lớn

  Đặt bài toán và phân tích hệ thống:

            Xác định hệ thống, quy mô và thời gian,

Hệ thống là gì,cái bàn pia,kích thuowcsbao nhiêu viên bi to bao nhiêu nặng bao nhiêu(giả thuyết không có bán kính nhưng thực tế nó có bán kính).quy mô thời gian của viên bi là giây/phút.biến đổi của lục địa(triệu năm).phản ứng nhiệt hạch thì time quá nhỏ,chuyển động của các phân tử,quy mô time xác định cho sự phụ thuộc vào tham số của bài toán

            Phân tích hệ thống, xác lập các quan hệ trong và ngoài hệ thống,

Xác lập mối quan hệ của bài toán tức là xác đình ranh giới của bài toán ấy với pt.

vd :ranh giới của cây cầu với trái đất   giới hạn không gian cấu trúc của cây cầu

VD :viên bi có lực cản của gió,ma sát,suy ra xác lâp quan hệ.vd xác lâp quỹ đạo.

            Xác định mục tiêu: trạng thái, tính chất, ứng xử của cơ hệ cần nghiên cứu,

Thiết lập các mối quan hệ ở trên(xác lập quỹ đạo) đó chính là mục tiêu của bài toán

            Các giả thiết,  điều kiện ứng dụng.

Viên bi là chất điểm giả thiết có lực cản của không khí

Dơn giản hóa đưa giả thiết môi trường là lý tưởng.đưa ra giả thiết có chấp nhận đc không.thiết lập mối quan hệ bài toán

Các vấn đề chính trong kỹ thuật mô hình mô phỏng

Thiết lập mô hình toán học (hệ phương trình, điều kiện biên, điều kiện ban đầu …)

Lập hệ pt mô tả hê thống sau khi đã có các giả thiết ban đầu (con lắc có 1 pt/.2 chiều có 4pt +nhiều pt.pt bảo toàn vật chất bảo toàn khối lượng..)

Lựa chọn phương pháp giải, thuật toán

1 hệ pt có nhiều pp để giải.mỗi pp có từng ưu điểm riêng.lựa chọn đúng để có hiệu quả.

     Xây dựng cấu trúc chương trình (sơ đồ khối, các mô đun …)

Xây dựng sđ khố, thiết kế mô đun từ cái ban đầu.

Moodun(phân vùng giải hệ,vẽ,tính toán.)

Bài toán phức tạp xd sơ đồ khối.

VD nhập dữ liệu  nhiều tham số và tham sô phụ thuộc vào nhau như file,số liệu update hằng ngày,số liệu từ internet suy ra input,xd modun

Phải có chiến thuật tính toán.

            Output kết quả cần có .VD sóng biên độ sóng như thê nào,chứ không phải vẽ ra 1 sóng.

Viết chương trình

phân chia công việc.cho mỗi ng modun.+ ng thiết lập

+ vẽ

+biểu diễn 1 chiều 2 chiều

Chạy thử và kiểm tra chương trình (test)

Input gồm những cái gì xử lý cái gì.

Output kết quả cần có .VD sóng biên độ sóng như thê nào,chứ không phải vẽ ra 1 sóng.

            Thiết lập mô hình số trị (áp dụng cho một bài toán cụ thể):

Bàn pia.cho bàn 3 nhân 4,thay đổi kích thước ta đc kết quả mới.mô hình số trị là kết quả của chương trình chúng ta tính và bài toán cụ thể

Mô hình số trị thì ta thiết lập đc thông số cơ hệ :vd :như kích thước bàn,tác động bên ngoài ,tác động ban đầu.

-Các thông số đầu vào (thông số của cơ hệ, trạng thái ban đầu)

-Lực tác động từ bên ngoài

-Các số liệu đo đạc thực tế về trạng thái, tính chất, ứng xử của cơ hệ

            Hiệu chỉnh và kiểm chứng mô hình

-Quy trình hiệu chỉnh (calibration): mục tiêu, quy trình, kết quả

Khái niệm

Lựa chọn caí tham số của mô hình để cho input của chúng ta  ứng  với thực tế của bài toán đó.

Khi mà thiết lập các mô hinh bám giả thiết  đó chúng ta đã sử dụng các giả thuyết gần đúng 

 Trong mô hình xuất hiện các tham số phụ thuộc(hệ số ma sát.. hê sô khuếch tán)chưa đc xác định.khi đc áp dụng vào bt cụ thể thì ta phải xác đình các tham số đó là mục tiêu cần tìm.xác định đc tham số tự do kết quả nhận đc từ mô hình số trị

Yêu cầu :phải có số đo thực tế(quan trọng nhất)

Vd :bắn 1 viên đạn tính đc tầm cao 200m nhưng bắn viên đạn thật thì sai lệch

Với sức gió như thế này tính ra đc tầm cao100m.bắn viên đạn thật cùng sức gió như vậy đo tầm cao.trên cơ sở tầm cao này ta thay đổi các tham số đi.tính lại cho phù hợp.các tham số điều chỉnh đi chính là kết quả of hiệu chỉnh.

Làm nhiều lần làm đi làm lại để chọn ra bộ tham sô chính xác.

Tham số đó trong giới hạn có nghĩa của tham số đó.(Vd hệ số ma sát âm là sai)

-Quy trình kiểm chứng (validation): mục tiêu, quy trình, kết quả

-Đánh giá mức độ tin cậy, khả năng ứng dụng của mô hình

            Tính toán song song

-Điều kiện để áp dụng tính toán song song

Khi xử lý 1 khối dữ liệu rất lớn đòi hỏi phải xử lý dữ liệu với tốc độ cao

-Sơ đồ khối

-Các vấn đề khi tính toán song song

“Tính toán song song”, nói một cách đơn giản, là chia một bài toán ra làm nhiều phần độc lập tương đối với nhau và xử lý các phần đó đồng thời, tức là song song với nhau, trên máy tính có nhiều bộ xử lý hoặc trên nhiều máy tính.

Tính toán song song là một hình thức tính toán trong đó nhiều phép tính được thực hiện đồng thời,[1] hoạt động trên nguyên tắc là những vấn đề lớn đều có thể chia thành nhiều phần nhỏ hơn, sau đó được giải quyết tương tranh ("trong lĩnh vực tính toán"). Có nhiều hình thức khác nhau của tính toán song song:, và tác vụ song song

1 vấn đề công việc nào đó hay 1 bài toán nào đó (xây dựng 1 công trình,nhà ở ,đô thị ,cầu cống may mặc ....)nếu đc phân chia thành nhiều vấn đề nhở hơn,các vấn đề nhỏ nếu có thể thực hiện đồng thời thì ta nói vấn đề đó đc thực hiện song song .Sau khi các vấn đề đó đc thực hiện xong thi các kết quả đó đc kết nối lại để có kết quả chung cho cả vấn đề cần giải quyết.Chẳng hạn việcđào móng và chuẩn bị sắt công trình có thể làm đồng thời.Sau khi cả 2 công việc này xong chúng có thể đổ móng đó cho công trình.hoặc khi cộng 2 vecto n phân tử chúng có thể phân nhóm các phân tử và chia cho các bộ xử lý cùng thực hiện phép cộng

-         Là sự phát triển của tính toán tuần tự tính toán song song rất phức tạp .các sự kiện liên quan với nhau xảy ra tại cùng thời điểm cùng trong phạm vi 1 chuỗi hành đôg.

Áp dụng cho một số bài toán thực tế

Đặt bài toán

Các giả thiết

Mô hình toán học

Phương pháp giải và thuật toán

Lập chương trình trên máy tính

Thiết lập mô hình số trị

Mô tả số tính chất của cơ hệ