Предисловие

      Широкое внедрение новых информационных технологий привело к появлению новых курсов в образовательном стандарте по дисциплине « Информатика». Одним из таких курсов является « Компьютерное моделирование». Изучение содержимого стандарта по этому курсу и существующей к настоящему времени методической литературы показало, что за исключением монографии [1] Т. Гулда и Я. Тобочника
« Компьютерное моделирование в физике» и узко специализированных книг [20-22] отсутствует какая-либо учебная литература, отражающая весь необходимый материал.      Некоторые вопросы программирования на языке С++ таких задач рассмотрены в монографии [23] . При подготовке курса использовалась многочисленная зарубежная и отечественная литература, в которой каким-либо образом и в простой понятной форме излагался материал, имеющий отношение к математическому и компьютерному моделированию. Данная работа представляет собой фактически хрестоматию, составленную из отдельных разделов указанных в ссылках литературных источников, поэтому цитирование осуществляется только один раз в каждом разделе. Мы намеренно взяли из этих источников самые простые и понятные примеры, чтобы сложность проблемы не затеняла красоту и мощь компьютерных способов ее решения. При моделировании явлений используются одновременно два подхода - демонстрируются программы на языке Basic, производящие моделирование поведения системы, и применяется оболочка Mathcad 6 Plus для решения тех задач, в которых программы получились бы громоздкими и уводили бы в сторону от основного направления мысли.    Для компьютерного моделирования могут быть использованы современные математические пакеты типа Comsol, Matlab, Mapple, LabView. Материал, необходимый для понимания имитационного стохастического моделирования, по элементам теории вероятностей и математической статистике вынесен в приложение. Предполагается, что читатель знаком с основами программирования на языке Basic и техникой работы в Mathcad, поэтому теория этих вопросов в пособии не обсуждается, хотя в лекционном курсе описание работы с Mathcad-ом дается и рассматривается как неотъемлемая часть компьютерного моделирования. В пособии даются ссылки на работы, из которых были заимствованы примеры и алгоритмы решения задач и материал для самостоятельной работы. Желающие попробовать свои силы в решении более сложных задач могут обратиться к этим первоисточникам. Пособие по курсу «Введение в компьютерное моделирование» содержит изложение некоторых разделов моделирования на компьютере в различных дисциплинах: физике, биологии, экологии, социологии, исследовании операций, математической статистики, теории вероятностей и т.д. В нем рассмотрены занимательные задачи, решение которых потребует от читателя знаний в диапазоне от школьного курса математики до математического анализа ВУЗа. Может быть использовано школьниками, студентами для ознакомления с основными понятиями компьютерного моделирования, так и преподавателями для задания тем курсовых и дипломных работ. Использует для описания язык программирования Basic и оболочку Mathcad, но может быть легко переведено на другие языки программирования и оболочки типа Comsol, Mathlab, Mapple.