26. Определение моделирования. Этапы процесса моделирования.

Под моделированием в широком смысле понимают не только процесс построения, изучения и совершенствования моделей, но и использование их в научных исследованиях, в том числе и экспериментальных, а также применение их непосредственно в процессах планирования, управления, прогнозирования, контроля и т.д.

Моделирование как метод исследования является мощным инструментом познания на протяжении всей истории развития человечества.

Модель – это есть объект-заменитель, который в опред-ой ситуации заменяет объект-оригинал и отражает лишь интересующие исследователя свойства объекта-оригинала и обладает перед последним преимуществами: наглядностью, обозримостью, доступностью эксперимента.

Сам процесс исследования методом моделирования можно разбить на четыре этапа. На первом этапе осуществляется построение модели в результате формулировки задачи. На втором этапе выбирается или разрабатывается метод исследования (аналитический, численный, точный, приближенный и т.д.) системы. На третьем этапе осуществляют исследование на моделях с целью получения определенных результатов. На четвертом этапе проводят анализ полученных результатов и дают их интерпретацию с точки зрения реальной системы и возможности понимания и улучшения ее свойств.

27. Свойства моделей и требования к ним.

адекватность, сложность, конечность, наглядность, истинность, приближенность.

Проблема адекватности. Важнейшим требованием к модели является требование адекватности (соответствия) ее реальному объекту (процессу, системе и т.д.) относительно выбранного множества его характеристик и свойств.

Под адекватностью модели понимают правильное качественное и количественное описание объекта (процесса) по выбранному множеству характеристик с некоторой разумной степенью точности. При этом имеется в виду адекватность не вообще, а адекватность по тем свойствам модели, которые являются для исследователя существенными. Полная адекватность означает тождество между моделью и прототипом.

Простота и сложность. Одновременное требование простоты и адекватности модели являются противоречивыми. При стремлении к построению простой модели должен соблюдаться основной принцип упрощения модели: упрощать модель можно до тех пор, пока сохраняются основные свойства, характеристики и закономерности, присущие оригиналу.

Этот принцип указывает на предел упрощения.

При этом понятие простоты (или сложности) модели является понятием относительным. Модель считается достаточно простой, если современные средства исследования (математические, информационные, физические) дают возможность провести качественный и количественный анализ с требуемой точностью.

Конечность моделей. конечность моделей систем заключается, во-первых, в том, что они отображают оригинал в конечном числе отношений, т.е. с конечным числом связей с другими объектами, с конечной структурой и конечным количеством свойств на данном уровне изучения, исследования, описания, располагаемых ресурсов. Во-вторых, в том, что ресурсы (информационные, финансовые, энергетические, временные, технические и т.д.) моделирования и наши знания как интеллектуальные ресурсы конечны, а потому объективно ограничивают возможности моделирования и сам процесс познания мира через модели на данном этапе развития человечества. Эти переменные могут быть отнесены к одному из следующих трех классов:

1)      быстропротекающие переменные;

2)      медленнопротекающие переменные;

3)      малые переменные (малые параметры-столь малы, игнорировались).

Приближенность моделей. Из вышеизложенного следует, что конечность и простота (упрощенность) модели характеризуют качественное различие (на структурном уровне) между оригиналом и моделью. Тогда приближенность модели будет характеризовать количественную сторону этого различия. Можно ввести количественную меру приближенности путем сравнения, например, грубой модели с более точной эталонной (полной, идеальной) моделью или с реальной моделью. Приближенность модели к оригиналу неизбежна, существует объективно, так как модель как другой объект отражает лишь отдельные свойства оригинала. Поэтому степень приближенности (близости, точности) модели к оригиналу определяется постановкой задачи, целью моделирования

Истинность моделей. В каждой модели есть доля истины, т.е. любая модель в чем-то правильно отражает оригинал. Степень истинности модели выявляется только при практическом сравнении её с оригиналом, ибо только практика является критерием истинности.

С одной стороны, в любой модели содержится безусловно истинное, т.е. определенно известное и правильное. С другой стороны, в модели содержится и условно истинное, т.е. верное лишь при определенных условиях.