Необходимость создания моделей

Лекция № 5. Основы моделирования – 2 час.

Моделирование как метод познания. Классификация и формы представления моделей. Методы и технологии моделирования. Информационная модель объекта

Самостоятельная работа студента (СРС) – 8 час. Работа с электронными учебниками [7]–[11]

РАЗДЕЛ 4.
МОДЕЛИ РЕШЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ
И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ

Моделирование как метод познания. Классификация и формы представления моделей. Методы и технологии моделирования. Информационная модель объекта

XVII. Моделирование
Самостоятельная работа: [1] стр. *–*, *–*, [2] стр. *–*, *–*, –*,
[3] стр. *–*; [4] стр. *–*

Модель – упрощённое подобие реального объекта, процесса или явления, которое отражает его существенные особенности.

Сущность – обобщённое название объекта, явления или процесса, которое изучается с помощью моделирования.

Атрибуты (параметры) – характеристики сущности, которые учитываются в её модели.

Моделирование – метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей изучаемых сущностей.

Каждому сущности можно сопоставить несколько моделей в зависимости от того, для какой цели она создаётся. Пример: возможные модели человека: для отдела кадров на работе – это его анкета или резюме, в которых учитываются атрибуты, необходимые в профессиональной деятельности; для поликлиники – медицинская карта, в которой учитываются атрибуты здоровья; для приятелей – черты характера и набор его хобби, для портного – геометрические размеры тела.

1. Исследования на оригинале экономически невыгодно.

2. Изучение приводит к разрушению сущности (моделирование взрывов, методики лечения, хранения продуктов и т. п.).

3. Оригинала нет в действительности (изучение сущностей прошлого или будущего).

4. Необходимо исследование только некоторых свойств оригинала.

КЛАССИФИКАЦИЯ МОДЕЛЕЙ

Признаки классификаций моделей:

1) по области использования;

2) по фактору времени;

3) по отрасли знаний;

4) по форме представления.

Классификация моделей по области использования

Учебные – используются при обучении.

Опытные – это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Используют для исследования и прогнозирования его будущих характеристик (аэродинамическая труба).

Научно - технические - создаются для исследования процессов и явлений.

Игровые – репетиция поведения объекта в различных условиях.

Имитационные – отражение реальности в той или иной степени (это метод проб и ошибок).

Классификация моделей по фактору времени

Статические – модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени (единовременный срез информации по данному объекту). Примеры моделей: классификация животных…., строение молекул, список посаженных деревьев, отчет об обследовании состояния зубов и т. д.

Динамические – модели, описывающие процессы изменения и развития системы (изменения объекта во времени). Примеры: описание движения тел, развития организмов, процесс химических реакций.

Классификация моделей по отрасли знаний - это классификация по отрасли деятельности человека: математические, биологические, химические, социальные, экономические, исторические и т. д.

Классификация моделей по форме представления

Материальные – это предметные (физические) модели. Они всегда имеют реальное воплощение. Отражают внешние свойства и внутреннее устройство исходных объектов, суть процессов и явлений объекта-оригинала. Это экспериментальный метод познания окружающей среды. Примеры: детские игрушки, скелет человека, чучело, макет солнечной системы, школьные пособия, физические и химические опыты, авиамодель истребителя, полоса препятствий.

Информационные модели – целенаправленно отобранная информация об объекте, которая отражает наиболее существенные для исследователя свойства этого объекта.

Формализация – замена реального объекта или процесса его формальным описанием, т. е. его информационной моделью.

Формы представления информационные модели:
– вербальная (в мысленной или разговорной форме, идея изобретателя, рифма в сознании поэта);
– знаковая (выражена специальными знаками).

Виды знаковых моделей:
– геометрические;
– математические;

– структурные (модель кристаллической решётки, модель атома);

– компьютерные.

По уровню формализации:
– хорошо формализованные: можно решить средствами, принятыми в данной предметной области,…
– плохо формализованные: нельзя решить без привлечения эксперта в данной области.

Модели данных.

Дата добавления: 2014-01-07