Коллектив авторов Заполярного госуниверситета выпустил учебное пособие для будущих инженеров «Имитационное моделирование технологических систем и комплексов». Алексей Петров, Игорь Беляев и Олег Демченко представили методику создания цифровых моделей и объяснили необходимость создания имитационного прототипа как инструмента научно-технического прогресса.
В основе учебника - накопленный авторами методический и интеллектуальный материал, лабораторные работы и лекции.
Для информации:
Имитационная модель - это математическая модель, выраженная через язык программирования, при этом достаточно точная, чтобы сымитировать процесс/систему на уровне, близком к реальному.
Цифровой двойник может помочь проектировщикам и инженерам:
-
исследовать технологические системы и явления, составлять их прогноз;
-
усовершенствовать текущие технологические процессы;
-
снизить логистические задержки, затраты ресурсов и повысить точность управления.
Сначала была философия
«Имитационное моделирование не возникло само по себе, оно сформировалось из философских размышлений, инженерных парадигм и цифрового инструментария как ответ на запрос технологического и технического аспекта развития цивилизации», - отметил Алексей Петров, и.о. заведующего кафедрой электроэнергетики и автоматики.
Прежде чем приступить к изучению подходов и методик, доцент кафедры философии, истории и иностранных языков Олег Демченко предлагает студентам осмыслить философскую сторону моделирования, узнать,что представляет собой современная наука, как она возникла и развивалась. Автор рассматривает историю науки сквозь призму решения проблемы соотношений естественного, природного и искусственного, идее их тождества в современном мире.
«Основная цель этого раздела - показать предпосылки,которые привели к идее имитационного моделирования, одного из главных способов научного познания на сегодняшний день, - рассказал Олег Демченко. - Сегодня на передний план современной науки выходят сложные саморазвивающиеся системы, главный элемент которых человек и его деятельность. Поэтому сам процесс познания и взаимодействия с этими системами должен учитывать влияние на них человека».
Также специалист обратил внимание на тенденцию участия гуманитариев и философов в научно-технических монографиях и работах, что отражает эволюцию современной науки и сближение естественно-научного, технического и социо-гуманитарного знания.
Коротко о содержании
Игорь Беляев, и.о. заведующего кафедрой информационных систем и технологий, отметил, что в пособии рассмотрены структурные схемы, математические методы, области применения и построения D-, F-, P- и Q-схем моделирования, аспекты цифровых технологий в имитации технологического процесса. Помимо теории, в завершении каждого раздела дается лабораторное задание для закрепления материала.
Учебное пособие поможет будущим энергетикам и автоматчикам:
-
освоить современные подходы при создании имитационных моделей;
-
прогнозировать поведение технологических систем и комплексов;
-
применять цифровой инструментарий для решения прикладных задач;
-
сформировать понимание теории и практики построения имитационных моделей.
Руководитель авторского коллектива Алексей Петров рассказал,что учебник, опубликованный в Санкт-Петербургском издательстве «Лань» - только первая часть серии пособий, посвященных теории и практике особенностей построения имитационных моделей. В следующих будут рассматриваться более специфичные модели с использованием квантового программирования, а весь курс составит «Энциклопедию имитационного моделирования».