Выделение свойств, подлежащих исследованию

Имеется некоторый объект изучения во всей полноте его свойств и закономерностей. В нём выделяют те свойства и отношения, которые подлежат дальнейшему исследованию.

Основными методами при этом являются:

· наблюдение,которое точно отслеживает и регистрирует свойства и связи объекта в том виде, в каком они проявляются в природе;

· эксперимент, в которомисследователь активно вмешивается в течение процессов с целью выделения свойств и связей объекта.

Если наблюдение и эксперимент не позволяют раскрыть нужные свойства и связи объекта, тогда на помощь приходит опосредованное его изучение с помощью моделей. Причем рассматривают не весь объект в целом, а только определенную совокупность его свойств, при этом другие отношения физического объекта абстрагируют.

Предметом моделирования является не сам объект, а интересующие исследователя свойства, связи и процессы, протекающие в нем.

Построение модели. Выбирают новый объект-модель, изучение которого дало бы новую информацию об интересующем нас объекте. Причем исследование объекта-модели должно быть более доступно, чем изучение оригинала.

В модели актуализируют только те свойства, которые аналогичны свойствам объекта изучения.

Исследование модели. Построенную модель подвергают тщательному теоретическому или экспериментальному исследованию.

Цель его - получение новых знаний о предмете моделирования.

Особенность экспериментирования намодели заключается в неограниченности во времени и повторяемости протекающих процессов.

Перенос знаний с модели на оригинал. Знания, полученные в результате исследования модели, являются абсолютно достоверными только для объекта, выступающего в роли модели. Перенос информации с модели на оригинал возможен только при наличии определенного соответствия между их элементами. Таким образом, в процессе моделирования на основе наличия некоторых общих свойств модели и изучаемого объекта последнему приписывают новое свойство, обнаруженное на модели.

Проверка переноса знаний с модели на оригинал. Знания, полученные таким способом об оригинале, являются не вполне достоверными. Необходимо осуществить практическую проверку переноса информации, полученной при исследовании модели, на объект изучения. Здесь снова необходимо проводить экспериментирование с оригиналом, правда, более целенаправленное, чем ранее. Это заключительный этап процесса моделирования.

Рассмотрим подробнее этап построения модели.

Все модели делятся по способу реализации и средствам моделирования. Мы не будем подробно рассматривать все типы моделей, а остановимся подробнее лишь на расчётных моделях, так как они обычно предполагают использование ЭВМ.

Построение расчётной модели включает следующие этапы:

· Выбор математического аппарата для описания свойства реального объекта или процесса, которые будут учтены в модели.

· Разработка алгоритма решения задачи на основе численных методов аппарата вычислительной математики.

Разработанный алгоритм решения задачидолжен с нужной точностью получать приближенное решение сложных задач за конечное число арифметических действий.

На следующем этаперазрабатывается и отлаживается программа для ЭВМ, реализующая выбранный алгоритм.

Для ускорения процесса разработки программы следует свести задачу к совокупности более простых задач, решение которых уже известно и которые запрограммированы. Этот принцип получил название в литературе «сведение задачи к подзадачам».

Другим важным понятием, связанным с этапом разработки программ, является понятие отладки программ. Отладка состоит из четырех действий:

1) ввод программы;

2) синтаксическая отладка;

3) сборка модулей;

4) алгоритмическая отладка.

Каждое из этих действий поддерживается соответствующими программными средствами, входящими в систему программирования.

При алгоритмической отладке пользуются понятием теста, а сам процесс проверки программы в этом случае называется тестированием.

Тест - это некоторая совокупность исходных данных, для которой заранее известен результат решения задачи. При составлении теста выдвигается требование к его полноте.

Тест называется полным, если обеспечивает проверку алгоритма по всем возможным ветвям. Процесс тестирования в сочетании с предыдущими действиями выполняется до тех пор, пока не будут получены требуемые результаты решения. Положительные результаты тестирования позволяют сделать предположение о том, что программа будет работать правильно и при других вариантах исходных данных.

Подводя итоги, можно отметить, что моделирование - это основной способ познания нами нас самих и окружающего мира, а в сочетании с ЭВМ оно превращается в один из самых универсальных методов познания.

Дата добавления: 2014-10-22