Тема 12 Моделирование как метод познания. Классификация и формы представления моделей. Абстрагирование

Модель-объект или образ, которые упрощенно отображают существенные св-ва объекта исследования,замещают реальный объект в процессе исслед-я.

Моделирование – метод научного исследования явлений,процессов,объектов,устройств или систем,основанный на построении, изучении и использ моделей с целью получения новых знаний,совершенствования харак-ик объектов исследов или управления ими.

Классификации.В зависимости от средств построения 3 класса моделей: 1)словесные или описательные(Вербальные или текстовые) 2)натурные 3)абстрактные или знаковые(матем модели). Классификация моделей по предметной области и ее объектам: физические,биологические,социологические,экономические. По применяемому матем аппарату: 1) основаные на применении обыкновенных диференциальных уравнений 2) основаны на применении уравнений частных производных 3) вероятностные. По цели моделирования: 1) Дискриптивные 2) оптимизационные 3)игровые 4)обучающие 5)иммитационные. В зависимости от измнения состояния объекта во времени: 1)статистические 2)динамические 3) деерминированные 4) недетерминированные 5) иммитационные. В зависимости от назначения и характера использования моделей: 1) познавательные 2) прогматические 3) инструментальные. И другие: 1) имперические 2) теоретические 3) смешанные,полуэмпирические.

Фрмы. 1) Концептуальная (содержательная) модель – это абстрактная модель, определяющая структуру системы. 2) Математическая модель – сововкупность формул,уравнений,неравеснст,логических условий. 3) Полня матем модель – отражает состояние как моделируемой системы, так и всех ее внутр элементов. 4) Макромодель – адекватна в отношении внешних сво-в объекта исследования.

Абстрагирование – процесс мысленного отвлечения от ряда сво-в и отношений изучаемого яления с одновременным выделением интересующ исследователя сво-в. Главный вопрос абстраг – выяснение того,какие из свой-в являются существеными,а какие второстепенными. Объекты абстр – поятия,суждения,умозаключения и др.(цлостные образы)

Тема 13 Методы и технологии моделирования (задачи исследования и их формализация. Этапы компьютерного моделирования. Методы верификация и валидация). Информационная модель объекта, виды моделирования с использованием ЭВМ

Задачи иссл.Самое главное это правильно поставить задачу. Этап постановки имеет 3 стадии: описание задачи(исходное подробное описание и конечны результат); определение целей моделировани(1 группа – как изменятся хар-ки объекта при воздействии на него? 2 группа – какое воздействие надо произвести?; формализация задачи – отображение знания в знаково-символическом виде, чо позоляет скоратить много слов. В процессе формализаии над формулами можно производить операции, получать из них новые формулы.

Этапы комп-го моделирования: 1) Формируются законы, управляющие исследованием, происходит отделение информации от реального объекта, ормир-ся существен-я информац-я, отбрасывается несущественная, происходит первый шаг абстракции. Также информация подготавливается к обработке. 2) Формальная модель реализуется на компе, выбираются подходящие програмные средства для этого, строится алгоритм решения проблемы, пишется программа,реализующая этот алгоритм, затем написаная программа отлаживается и тестируется на спец подготовленных тестовых моделях. 3) Работая с комп моделью, осуществяют непосредственно вычислительный эксперимент, исследуют как поведет себя модель в разных случаях. Резльтатом является информационная модель в виде графиков, таблиц и т.д.

Верификация модели – проверка ее истинности, адекватности. Верификация модели в общем виде-подтверждение на основе представления объективных свидетельств того,что установленные требованя выполнены. Валидация модели-проверка соответствия данных,получаемых в процессе машинной имитаци,реальному ходу явлений,для описания которых созданна модель.Она производится тогда, когда экспериментатор убедился в правильности структуры модели. Верификация явл инструментом валидации,ее частью. Верификация продолжается до момента кодирвоания программы, а валидация после.

Информационная модель объекта – модель,представленная в виде информации,описывающей параметры и переменные величины объекта,связи между ними,входы и выходы объекта и позволяющая путем подачи на модель информ-ии об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта.

Принято выделять два вида моделирвоания и использованием вычисл техники: 1)Математическое(модел-е,включая построение модели,осуществл-ся средставами математики и логики и вычисл техники. 2) Имитационное (логико-матем модель представляет собой алгоритм функционирования объекта,реализованный в виде програмного комплекса для компа.