الخطوات الأولى في عملية النمذجـــــة Modeling

المصدر: منتديات كتاب العرب
الخطوات الأولى في عملية النمذجـــــة Modeling
السلام عليكم
أصبحت عملية النمذجـــة من الامور الهامة جدا ومن وقت ليس بقصير في البحث العلمي، فالنمذجـــة تساعـــد على اختيار المواد و اختيار العمليات والمسارات و حساب النتائج العملية بدقة مقبولة بدون الذهاب الى المختبر، لذلك فهي لا غنى عنها للمهندس والباحث العلمي عند الولوج في اتخاذ قرارات هامة.
من أهم تقنيات النمذجة هي النمذجـــة العددية numerical simulation وفيها ليس من الضروري حل المعادلات الخاصة بالموضوع العلمي حلا تحليليا كاملا وانما تبسيطها قدر الامكان لتبسيط التعامل معها حسابيا
وبعد ذلك....
يوجد مسارين
المسار الأول: هو مسار بسيط وهو عبارة Least squares Analysis, Curves fitting وغيره من التقنيات الحسابية الصالحة للمسائل البسيطة
المسار الثاني: يستلزم ايجاد أحسن معادلة (أو معادلات) توصف الضاهرة العلمية أو تحسب النتائج من المتغيرات parameters وفيها يكون من الضروري تسمية الثوابت constants الخاصة بهذه المتغيرات، وتكون هذه المعادلات التجريبية empirical على شكلين:
أ- المعادلات الخطية Linear equations: هنالك اعتقاد عام انه يمكن تحويل معظم المعادلات اللاخطية الى معادلات خطية من خلال التقنيات الرياضية و من خلال تعريف متغيرات جديدة خطية هي دالة الى المتغيرات اللاخطية، وهنا تصلح تقنيات البرمجة الخطية Linear Programming التي بدأت مع علم الأقتصاد وثم أخذت تغزو الفروع العلمية والهندسيـــة.
ب- المعادلات اللاخطية Non-linear equations: والتي يمكن التعامل معها بثلاثة طرق، الأولى من خلال التقريب الى معادلات خطية مناسبة عندما لا يؤثر ذلك على الهدف النهائي للعمل، والطريقة الثانية هي ايضا التقريب الى معادلات خطية مناسبة والوصول الى حل تقريبي ثم تحسين هذا الحل من خلال دورة أخرى من الحسابات كما هو معمول بتقنيات numerical analysis، أما الطريقة الثالثة فهي استخدام تقنيات non-linear programming والتي هي امتداد للبرمجة الخطية ولكن تحتاج الى متفرغ في الموضوع للتمكن من تقنياتها باحتراف ويوجد في الانترنت كتب بهذا الموضوع
بقي ان نعرف ماهي أهم البرامج التي تساعدنا على الحل العددي، من أهمها برنامج mathcad وبرنامج mathlib برنامج MS-Excel