Integration of Mathematical and Computer Simulation Modeling in Engineering Education

Аннотация. Развитие современной техники, технологий, науки и образования невозможно без использования систем компьютерной математики. Современный инженер должен владеть в равной мере как методами математического моделирования технических объектов и процессов с использованием теоретических моделей, т...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics 2022-10, Vol.15 (4), p.413-430
Main Authors: Skafa, Elena I, Evseeva, Elena G, Korolev, Mark E
Format: Article
Language:English
Subjects:
Applied mathematics
Computer simulation
Decision making
Downtime
Engineering education
Engineers
Experiments
Information technology
Laboratories
Markov analysis
Markov processes
Mathematical models
Mathematical programming
Process parameters
Science
Simulation
Students
System dynamics
Teaching methods
Virtual environments
Virtual reality
Online Access:Get full text
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Description
Summary:Аннотация. Развитие современной техники, технологий, науки и образования невозможно без использования систем компьютерной математики. Современный инженер должен владеть в равной мере как методами математического моделирования технических объектов и процессов с использованием теоретических моделей, так и методами имитационного моделирования в системах компьютерной математики. На примере лабораторной работы реализации в производственном процессе математической модели в виде марковского процесса, построенного на основе уравнений Колмогорова, в статье раскрывается интеграция математического и компьютерного моделирования. Студентам предлагается реализовать теоретическое решение модели для конкретных числовых данных и осуществить компьютерное моделирование процесса поиска предельных вероятностей состояний системы с помощью авторского виртуального лабораторного комплекса, созданного на базе платформы для имитационного моделирования бизнес-систем AnyLogic. Такая платформа предлагает три подхода к моделированию: дискретно-событийный; агентный; системной динамики. Авторский лабораторный комплекс позволяет в режиме реального времени моделировать такие параметры производственного процесса, как загруженность рабочих мест, время простоя оборудования, расположение агентов на аттракторах и др. В статье демонстрируется реализация возможности визуализации производственного процесса в 2D- и 3Б-формате, что значительно упрощает управление и процесс принятия решения.
ISSN:1997-1397
2313-6022
DOI:10.17516/1997-1397-2022-15-4-413-430