О разновидностях моделирования

Процесс построения модели называется моделированием. Существует несколько приемов моделирования, которые можно условно объединить в две большие группы:

1. материальное (предметное) моделирование;

2. идеальное (абстрактное) моделирование.

1. К материальным относятся такие способы моделирования, при которых исследование ведется на основе модели, воспроизводящей основные геометрические, физические, динамические и функциональные характеристики изучаемого объекта. Основными разновидностями материального моделирования являются:

а) физическое моделирования

в) аналоговое моделирования.

а) Физическим принято называть моделирование, при котором реальному объекту сопоставляется его увеличенная или уменьшенная копия, допускающая исследование в лабораторных условиях с перенесением свойств изучаемых процессов и явлений с модели обратно на объект на основе теории подобия. Вот несколько примеров физических моделей: в астрономии — планетарий, в гидротехнике — лотки с водой, моделирующие реки и водоемы, в архитектуре — макеты зданий, в самолетостроении—модели летательных аппаратов и т. п.

в) Аналоговое моделирование основано на аналогии процессов и явлений, имеющих различную физическую природу, но одинаково описываемых формально одними и теми же математическими уравнениями, логическими схемами.

Заметим, что в обоих типах материального моделирования модели являлись материальным отражением исходного объекта, причем процесс исследования связан с материальным воздействием на модель, т. е. состоит в натурном эксперименте с ней. Таким образом, материальное моделирование является экспериментальным методом.

2. Идеальное (абстрактное) моделирование принципиально отличается от материального моделирования, поскольку оно основано не на материальной аналогии объекта, а на аналогии идеальной, мыслимой.

Идеальное моделирование носит теоретический характер. Различают два типа идеального моделирования:

a) интуитивное

b) знаковое.

a) Интуитивное моделирование основано на интуитивном представлении об объекте исследования, не поддающемся формализации либо не нуждающемся в ней. В этом смысле, например, жизненный опыт каждого человека – это интуитивная модель окружающего мира.

b) Знаковым называется моделирование, использующее в качестве моделей знаковые преобразования какого-либо вида: схемы, графики, чертежи, формулы, наборы символов и т. д., а также включающее совокупность законов, по которым можно оперировать с выбранными знаковыми образованиями.

Важнейшим видом знакового моделирования является математическое моделирование, при котором исследование объекта осуществляется посредством модели, сформулированной на языке математики, с использованием математических методов.

классификация идеальных знаковых моделей

Укрупненная классификация абстрактных (идеальных) знаковых моделей такова:

1. Вербальные (текстовые) модели. Эти модели используют последовательности предложений на формализованных диалектах естественного языка для описания той или иной области действительности (примерами такого рода моделей являются книга по вязанию, правила дорожного движения).

2. Математические модели – очень широкий класс знаковых моделей, основанных на формальных языках над конечными алфавитами, широко использующих те или иные математические методы. Математическая модель может представлять собой систему уравнений, описывающих физические процессы: падение тела с учетом сопротивления воздуха, распространение тепла в стержне и др. Математической моделью другого рода являются, например, математические соотношения, позволяющие рассчитать оптимальный (наилучший с экономической точки зрения) план работы какого-либо предприятия.

3. Информационные модели – класс знаковых моделей, описывающих информационные процессы (возникновение, передачу, преобразование и использование информации) в системах самой разнообразной природы.

Граница между вербальными, математическими и информационными моделями может быть проведена весьма условно; вполне возможно считать информационные модели подклассом математических моделей. Однако, в рамках информатики как самостоятельной науки, отделенной от математики, физики, лингвистики и других наук, выделение информационных моделей в отдельный класс является целесообразным.

Дата добавления: 2014-01-20