Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Марта 2011 в 03:30, реферат
Целью данной работы является изучение компьютерного моделирования в геологии, задачами является определение области и способов компьютерного моделирования, применимых в геологических исследованиях, определение роли компьютерного моделирования в геологии, а так же истории внедрения компьютерного моделирования в геологию.
Введение 3
1. История внедрения компьютерного моделирования в геологию. 4
2. Способ организации компьютерных моделей в геологии. 6
3. Области применения компьютерного моделирования в геологии. 9
3.1. Компьютерное моделирование в геологии полезных ископаемых. 9
3.2. Компьютерное моделирование в научной геологии. 11
Заключение 13
Список используемой литературы 14
Федеральное агентство по образованию
Государственное
образовательное
учреждение высшего
профессионального
образования
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
АКАДЕМИЯ
ЭКОЛОГИИ, МОРСКОЙ
БИОЛОГИИ И БИОТЕХНОЛОГИИ
Отделение почвоведения |
Кафедра почвоведения и экологии почв
Грицаев Дмитрий Игоревич
Компьютерное моделирование
Реферат
Студент
группы 634
__________________
| ||
Руководитель
ст. преподаватель, вед. инженер-программист___________ | ||
Регистрационный № ________ ___________ ___________________ подпись И.О.Фамилия « _____» ___________________ 2011 г. |
Оценка _________________________ ____________ ___________________
подпись «_____» ________________ 2011 г. |
г. Владивосток
2011
В наше время современные компьютерные технологии развиваются особенно стремительно. Они внедряются повсеместно и, несомненно, помогают человеку в его деятельности.
«Компьютерное моделирование является одним из эффективных методов изучения сложных систем. Компьютерные модели проще и удобнее исследовать в силу их возможности проводить так называемые вычислительные эксперименты, в тех случаях когда реальные эксперименты затруднены из-за финансовых или физических препятствий или могут дать непредсказуемый результат. Логичность и формализованность компьютерных моделей позволяет выявить основные факторы, определяющие свойства изучаемого объекта-оригинала (или целого класса объектов), в частности, исследовать отклик моделируемой физической системы на изменения ее параметров и начальных условий.»[6]
Компьютерное
Огромную роль играет компьютерное моделирование в геологии. Геология сама по себе объединяет многие направления изучения окружающей среды. К примеру изучение космоса помогает изучить строение нашей планеты, а в свою очередь изучение планеты, ее поведения играет немаловажную роль в предупреждении масштабных катаклизмов.
Целью данной работы является изучение компьютерного моделирования в геологии, задачами является определение области и способов компьютерного моделирования, применимых в геологических исследованиях, определение роли компьютерного моделирования в геологии, а так же истории внедрения компьютерного моделирования в геологию.
В середине 90-х годов сформировалась новая общая стратегия развития геокартирования – создание баз цифровой картографической информации на основе современных компьютерных технологий. Геологическая карта становится двухмерной геоинформационной моделью строения изучаемой территории, так как помимо информации о геологическом строении поверхности к карте стали прилагаться базы данных любой полезной информации в цифровом виде (данные о находках фауны, геохимии, геофизики, гидрогеологии, полезных ископаемых и так далее).
«Развитие современных компьютерных технологий позволило перейти от «плоских» карт и разрезов к трехмерным моделям, позволяющим решать как теоретические, так и прогнозные задачи в трёхмерном пространстве. На основе данных бурения скважин, сейсмических профилей и всех видов геофизических данных в цифровом виде строится вероятностная геометрия всех выделяемых геологических тел на глубине»[3,53с.].
«Трехмерные геологические модели могут позволить:
На основе объемной
цифровой геологической карты можно
проводить различные
Следующим шагом в построении геологических моделей является переход к четырехмерному моделированию, т. е. введению четвертого измерения – времени. Построение четырехмерных моделей даст возможность изучать развитие геологических структур во времени.
Такого рода работы
важны как для решения
Компьютерное
«Когда программа готова, проводят компьютерный эксперимент и анализ полученных результатов моделирования при вариации модельных параметров. И уже в зависимости от этих выводов делают нужные коррекции на одном из этапов моделирования: либо уточняют модель, либо алгоритм, либо точнее, более корректнее определяют объект изучения.
Компьютерные модели проходят очень много изменений и доработок прежде, чем принимают свой окончательный вид»[3,25с].
В методе компьютерного моделирования присутствуют все важные элементы развивающего обучения и познания: конструирование, описание, экспериментирование и т.д. В результате добываются знания об исследуемом объекте-оригинале.
Однако важно не путать компьютерную модель (моделирующую программу) с самим явлением. Модель полезна, когда она хорошо согласуется с реальностью. Но модели могут предсказывать и те вещи, которые не произойдут, а некоторые свойства действительности модель может и не прогнозировать. Тем не менее, полезность модели очевидна, в частности, она помогает понять, почему происходят те или иные явления.
Современное компьютерное моделирование выступает как средство общения людей (обмен информационными, компьютерными моделями и программами), осмысления и познания явлений окружающего мира (компьютерные модели солнечной системы, атома и т.п.), обучения и тренировки (тренажеры), оптимизации (подбор параметров).
«Компьютерная модель - это модель реального процесса или явления, реализованная компьютерными средствами» [2,46c.].
Компьютерные модели, как правило, являются знаковыми или информационными. К знаковым моделям в первую очередь относятся математические модели, демонстрационные и имитационные программы.
«Информационная модель - набор величин, содержащий необходимую информацию об объекте, процессе, явлении.» [8]
Главной задачей
компьютерного моделирования
Самое главное и сложное в компьютерном моделировании - это построение или выбор той или иной модели.
При построении компьютерной модели используют системный подход, который заключается в следующем.
«Рассмотрим объект - солнечную систему. Систему можно разбить на элементы - Солнце и планеты. Введем отношения между элементами, например, удаленность планет от Солнца. Теперь можно рассматривать независимо отношения между Солнцем и каждой из планет, затем обобщить эти отношения и составить общую картину солнечной системы (принципы декомпозиции и синтеза).
Некоторые характеристики моделей являются неизменными, не меняют своих значений, а некоторые изменяются по определенным законам. Если состояние системы меняется со временем, то модели называют динамическими, в противном случае – статическими»[1,35с].
При построении моделей используют два принципа: дедуктивный (от общего к частному) и индуктивный (от частного к общему).
При первом подходе рассматривается частный случай общеизвестной фундаментальной модели. Здесь при заданных предположениях известная модель приспосабливается к условиям моделируемого объектаВторой способ предполагает выдвижение гипотез, декомпозицию сложного объекта, анализ, затем синтез. Здесь широко используется подобие, аналогичное моделирование, умозаключение с целью формирования каких-либо закономерностей в виде предположений о поведении системы. Например, подобным способом происходит моделирование строения Земли
Рисунок 1 Геологическая съемка земли
«Геологи и инженеры-разработчики знают, что в основе принятия большинства успешных решений по разработке месторождения лежит глубокое понимание его строения. Самым эффективным способом достижения такого понимания сегодня является построение двух— и трехмерной компьютерной модели месторождения. Совершенный инструментарий, адресованный широкому кругу специалистов, работающих в области такого моделирования, в мире продвигает всего лишь несколько компаний»[4,52с].
В основу моделирования
положено требование - информационное
(создание единой базы данных) и компьютерное
(внедрение единообразных и
«В основу входят следующие принципы организации производства.
1. Создание информационных
база данных месторождений с
использованием результатов
2. Компьютерная
технология поэтапного
Основные этапы
включают: технические и программные
средства хранения и доступа данных;
технические и программные