НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КОМПЬЮТЕРНЫЕ МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Computer models and simulation. Terms and definitions
ГОСТ Р 57412-2025
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 700 "Математическое моделирование и высокопроизводительные вычислительные технологии"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 декабря 2025 г. N 1769-ст
4 ВЗАМЕН ГОСТ Р 57412-2017
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
Введение
В настоящем стандарте рассматриваются применяемые в нормативных и технических документах термины для различных видов компьютерных моделей и способов компьютерного моделирования, а также термины для моделей других типов, используемых при разработке и применении компьютерных моделей.
Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий данной области знания.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.
Термины расположены по тематическим подразделам.
Заключенная в круглые скобки часть термина может быть опущена при использовании термина в документах по стандартизации, при этом не входящая в круглые скобки часть термина образует его краткую форму. Для отдельных стандартизованных терминов краткие формы приведены в качестве справочных, которые применяют в случаях, исключающих возможность их различного толкования.
Наличие квадратных скобок в терминологической статье означает, что в нее включены два термина, имеющие общие терминоэлементы.
В алфавитном указателе данные термины приведены отдельно с указанием номера статьи.
Приведенные определения можно, при необходимости, изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.
Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткие формы, представленные аббревиатурой, - светлым.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает термины и определения основных понятий, применяемых при разработке и применении компьютерных моделей и моделировании.
Примечание - В дополнение к терминам, установленным в настоящем стандарте, применяют термины по ГОСТ Р 57700.44.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:
ГОСТ Р 57700.44 Численное моделирование физических процессов. Термины и определения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
Общие понятия
1 компьютерное моделирование: Исследование свойств и (или) поведения объекта моделирования с помощью компьютерной модели с применением программного обеспечения компьютерного моделирования.
2 система компьютерного моделирования: Совокупность вычислительной среды, программного и методического обеспечения для разработки, проведения расчета компьютерной модели объекта моделирования и анализа результатов моделирования.
3 объект компьютерного моделирования: Изделие, материальный объект, система или явление природы, состояние и поведение которых исследуются с помощью компьютерного моделирования.
Примечание - Объект компьютерного моделирования может быть как простым (например, изделие без учета воздействия среды), так и сложным (например, взаимодействие изделия с изделием, изделия со средой и т. п.).
4 сложная система взаимодействующих объектов: Совокупность взаимосвязанных между собой объектов, обладающих индивидуальным поведением и свойствами, организованная для достижения заданных требований, являющаяся объектом имитационного моделирования.
Примечание - Свойства системы в целом не являются совокупностью всех свойств взаимосвязанных объектов из ее состава.
5 аспект компьютерного моделирования: Форма, состояние, поведение, свойство или совокупность свойств объекта компьютерного моделирования, являющихся предметом исследования с помощью компьютерного моделирования.
6 компьютерная модель: Модель, выполненная и применяемая в вычислительной среде и представляющая собой совокупность структурированных данных, программного и методического обеспечения, необходимых для работы сданными.
7 оценка адекватности [валидация] компьютерной модели: Процесс подтверждения соответствия компьютерной модели объекту моделирования по обоснованному перечню характеристик.
11 адекватность компьютерной модели: Соответствие компьютерной модели объекту моделирования по обоснованному перечню характеристик.
12 уровень адекватности компьютерной модели: Степень соответствия компьютерной модели объекту моделирования с учетом принимаемых допущений и ограничений.
14 заказчик разработки компьютерной модели: Юридическое или физическое лицо, устанавливающее требования к компьютерной модели, по договору с которым разработчик компьютерной модели выполняет заданные требования.
15 разработчик компьютерной модели: Юридическое или физическое лицо, осуществляющее разработку компьютерной модели по договору с заказчиком в соответствии с предъявляемыми к ней требованиями.
Примечание - Как правило, заказчик выдает разработчику техническое задание на разработку компьютерной модели, а разработчик в рамках его выполнения проводит анализ требований, разработку, испытания, оценку адекватности компьютерной модели.
16 интерактивный режим (компьютерного моделирования): Режим взаимодействия процесса обработки информации в системе компьютерного моделирования с разработчиком и (или) пользователем модели, выражающийся в разного рода воздействиях на этот процесс, предусмотренных механизмом управления этой системой и вызывающих ответную реакцию процесса.
18 размерность компьютерной модели: Характеристика компьютерной модели, устанавливающая количество независимых параметров, необходимых для описания состояния объекта моделирования (количество степеней свободы системы).
19 система реального времени: Система, в которой обработка информации взаимосвязана с внешними по отношению к ней процессами и выполняется со скоростью, соизмеримой со скоростью протекания этих процессов.
Общетехнические термины
23 методическое обеспечение компьютерного моделирования: Совокупность документированной информации, необходимой для разработки компьютерной модели, проведения моделирования, обработки и представления результатов с помощью программного обеспечения компьютерного моделирования.
24 входные данные: Данные, необходимые для расчета компьютерной модели исследуемого объекта моделирования.
25 эталонное значение: Значение расчетного параметра компьютерной модели, подтвержденное экспериментально, аналитически или данными валидационного базиса.
26 разработка компьютерной модели: Процесс определения и задания параметров компьютерной модели, характеризующих свойства объекта моделирования.
Примечание - Разработка компьютерной модели может включать создание или импорт геометрической модели объекта моделирования и генерацию сеточной модели (при использовании сеточных методов).
27 расчет [применение] компьютерной модели: Использование разработанной компьютерной модели и соответствующего программного обеспечения компьютерного моделирования для решения уравнений математической модели и получения результатов компьютерного моделирования.
29 метрика соответствия: Качественный или количественный показатель, который отражает степень соответствия результатов компьютерного моделирования и эталонных решений.
Примечание - Выбор метрик соответствия определяется для конкретной компьютерной модели объекта моделирования в соответствии с требованиями к ее последующему применению, значимости результатов моделирования и должен быть определен в техническом задании на разработку компьютерной модели.
30 матрица оценки адекватности компьютерной модели: Таблица элементов, содержащая значения параметров (характеристик), полученных с помощью компьютерного моделирования, и значения параметров (характеристик), полученных при проведении натурного испытания объекта компьютерного моделирования, и (или) значения параметров (характеристик) из валидационного базиса.
31 неопределенность: Параметр, относящийся к результату моделирования или измерения, характеризующий разброс значений, которые могли бы быть обосновано отнесены к моделируемой или измеряемой величине.
32 погрешность компьютерного моделирования: Разность между эталонным значением параметра и значением параметра компьютерной модели, полученным в результате моделирования.
Примечание - Погрешность компьютерного моделирования может включать:
- погрешность математической модели (принятые упрощения математической модели);
- погрешность исходных данных [погрешности числовых параметров в математических формулах (физические константы или экспериментальные результаты, используемые в модели)];
- погрешность численного метода вычислений;
- погрешность вычислений (погрешность округления).
33 погрешность численного метода: Количественная мера отклонения значения вычисленной величины от точного решения, зависящая от примененного численного метода и дискретизации (вида сетки и параметров, задающих мелкость ее разбиения).
34 точность: Количественная мера соответствия значения вычисленной при компьютерном моделировании величины и эталонного значения.
Виды компьютерного моделирования и моделирования, используемого при разработке компьютерных моделей
36 имитационное моделирование: Вид моделирования, основанный на логико-математическом описании объекта моделирования и применении многократного расчета модели с различными входными данными, для исследования и оптимизации динамического поведения сложных систем взаимодействующих объектов.
38 математическое моделирование: Исследование каких-либо явлений, процессов или систем путем построения, применения и изучения их математических моделей.
40 геометрическое моделирование: Процесс создания геометрической модели, основанный на задании информации о формах и размерах моделируемого объекта и его элементах, технологической, функциональной информации и реализуемый специальными компьютерными программами.
Виды компьютерных моделей и моделей, используемых при разработке компьютерных моделей
41 численная модель: Компьютерная модель, в которой для решения уравнений математической модели применяются численные методы.
Примечание - В основе разработки численной модели лежит процесс абстракции и упрощения, при котором системы реального мира представляются посредством математических уравнений. Эти уравнения, как правило, принимают форму дифференциальных уравнений, которые описывают как переменные изменяются во времени и пространстве.
42 имитационная модель: Компьютерная модель, представляющая собой логико-математическое описание объекта моделирования, которое позволяет воспроизводить процессы его функционирования и имитировать поведение реальных объектов, процессов и сложных систем взаимодействующих объектов в заданных условиях в течение заданного периода времени.
44 функциональная модель: Модель, представляющая логико-графическое изображение состава и взаимосвязей функций объекта моделирования, получаемое путем их формулировки и установления порядка подчинения.
45 структурная модель: Модель, в которой отражена структура объекта моделирования, состав и взаимосвязь его элементов.
1 Основная идея структурной модели заключается в том, что сложную систему можно разделить на более простые элементы и связи между ними, которые можно представить в виде структуры.
2 Структурная модель состоит из элементов и связей между ними. Элементы могут быть физическими объектами, процессами, компонентами программного обеспечения и др.
3 Структурная модель позволяет определить причины возникновения проблем и их решения, а также выявить потенциальные уязвимости и улучшить управление системой.
4 Для построения структурной модели могут использоваться такие методы, как диаграмма Ишикавы, диаграмма контекста, диаграмма блоков и другие.
Примечание - Модели процессов могут описывать процессы различных видов деятельности, например технологические процессы, процессы производства, эксплуатации изделий, логистические процессы, и др.
47 математическая модель: Модель, в которой сведения об объекте моделирования представлены в виде математических символов и выражений.
48 математическая модель динамической системы: Модель, которая представляет собой систему уравнений (как правило, дифференциальных) и (или) соотношений, определяющих изменение состояния системы во времени.
49 сетевая модель: Модель, которая представляет собой граф, где узлы - это задачи, а дуги - связи между ними.
50 знаковая модель: Модель, выполненная с применением различных языков (знаковых систем) средствами программирования, а также с использованием формул, таблиц и др.
51 гибридная модель: Компьютерная модель, в которых сведения об объекте моделирования представлены в виде совокупности математических, геометрических и иных моделей.
52 комплексная модель: Компьютерная модель, позволяющая исследовать совокупность различных свойств объекта моделирования.
53 параметрическая модель: Модель, представленная с помощью совокупности параметров элементов модели и соотношений между ними, устанавливающих соотношение между геометрическими и размерными характеристиками моделируемого объекта.
| стохастическая модель: Модель, в которой результаты определяются с использованием одной или более случайных величин, представляющая неопределенность процесса, или в которых входные данные будут производить выходные данные по некоторому статистическому распределению. [ГОСТ Р 57269-2016, статья 2.4.53] |
56 интерактивная модель: Компьютерная модель, с которой можно взаимодействовать с целью получения ее отклика, изменения параметров моделирования и (или) динамической визуализации.
57 аналитическая модель: Математическая модель, состоящая из набора решаемых без применения численных методов уравнений и соотношений, позволяющих оценивать свойства моделируемого объекта.
58 детерминированная модель: Модель, построенная на закономерностях, описывающих процессы и явления, при которых для заданной совокупности входных данных на выходе системы моделирования может быть получен единственный результат.
59 дискретная модель: Модель, у которой переменные являются величинами, принимающими конечное или счетное число значений, а значения функций определены только для этихзначений переменных.
61 концептуальная модель: Компактное изложение сущности и представлений о ней, являющихся смысловой структурой рассматриваемой предметной области или ее конкретного объекта.
62 иерархическая модель: Вид модели, отражающий иерархическую структуру объекта или метода моделирования, в которой при расчете модели определенного уровня используются модели более низкого уровня.
Примечание - Иерархическими являются большинство моделей. Например, в численной модели физического процесса используются аналитические модели для расчета простых математических соотношений.
63 исследовательская (компьютерная) модель: Модель, используемая для исследования процессов или явлений.
64 конструкторская (компьютерная) модель: Модель, используемая при разработке конструкции изделия.
65 технологическая (компьютерная) модель: Модель, используемая при разработке технологических процессов.
66 эксплуатационная (компьютерная) модель: Модель, используемая при формировании системы эксплуатации изделия и оценивании его эксплуатационно-технических характеристик и состояний в условиях эксплуатации.
67 производственная (компьютерная) модель: Совокупность производственных и технологических данных, необходимых для изготовления изделия и его составных частей в виде определенной совокупности взаимосвязанных элементов и их компонентов.
68 демонстрационная (компьютерная) модель: Модель, предназначенная для показа осуществимости, действенности, эффективности исследуемых явлений, предлагаемых мероприятий или методологии.
69 экономическая (компьютерная) модель: Формализованное описание различных экономических явлений и процессов.
| социально-экономическая(ие) модель(и): Информационная(ые) модель(и), предназначен- ная(ые) для моделирования социальных, экономических, демографических особенностей изменения состояний антропогенной среды с привязкой к пространственным характеристикам. [ГОСТ Р 57269-2016, статья 2.4.42] |
71 технико-экономическая (компьютерная) модель: Модель, отображающая зависимость экономических показателей от технических требований, предъявляемых к объекту моделирования.
72 Пространственно-нульмерная модель: Модель с сосредоточенными параметрами.
73 Пространственно-одномерная модель: Модель, результирующие функции которой зависят от одной пространственной переменной.
74 Пространственно-двумерная модель: Модель, которая представляет объекты или структуры в плоскости, результирующие функции которой зависят от двух пространственных переменных.
75 Пространственно-трехмерная модель: Модель, которая представляет объекты или структуры в трехмерном пространстве, результирующие функции которой зависят от трех пространственных переменных.
76 статическая модель: Модель, описывающая состояние объекта моделирования в фиксированный момент времени без учета временных изменений.
77 динамическая модель: Модель, описывающая состояние объекта моделирования, характеристики которого изменяются во времени.
78 модель, функционирующая в режиме реального времени со строгими временными ограничениями: Модель, объектом моделирования которой является система реального времени, в которой при нарушении временных ограничений может возникнуть критическая ошибка (отказ) управляемого ею объекта.
Примечание - Такие модели используют в критически важных приложениях, например в ядерной энергетике, системах обеспечения жизнедеятельности, управления авиационными бортовыми компьютерами и др.
79 модель, функционирующая в режиме реального времени с гибкими временными ограничениями: Модель, объектом моделирования которой является система реального времени, в которой допустимы отклонения временных ограничений (время отклика системы) и которые не влияют на критичность системы.
Примечание - Такие модели используют в сценариях, где своевременность не считается строгим требованием, например в компьютерных программах обучения, онлайн-играх и др.
80 модель, функционирующая не в режиме реального времени: Модель, объектом моделирования которой является система, функционирующая вне связи с реальным временем.
Примечание - Такие модели системы используют при разработке различных по назначению видов компьютерных моделей, не связанных с реальным режимом времени, например для проведения исследовательских работ.