
- •Глава 3. Моделирование систем
- •3.1. Моделирование как этап целенаправленной деятельности
- •3.1.1. Цель как модель
- •3.1.2. Познавательные и прагматические модели
- •3.1.3. Статические и динамические модели
- •3.2. Способы реализации моделей
- •3.2.1. Абстрактные модели и роль языков
- •3.2.2. Физические модели и виды подобия
- •3.2.3. Знаковые модели и сигналы
- •3.3. Условия реализации моделей
- •3.4. Соответствие модели действительности
- •3.4.1. Конечность моделей
- •3.4.2. Упрощенность моделей
- •3.4.3. Приближенность моделей
- •3.4.4. Адекватность моделей
- •3.5. Модель «Черного ящика»
- •3.6. Имитационное моделирование
- •3.6.1. Системная динамика
- •3.6.2. Мультиагентные технологии
3.2.3. Знаковые модели и сигналы
Предложенная классификация физических моделей конкретизируется и углубляется в ряде наук, в которых используются или непосредственно изучаются модели условного подобия. Например, теория информации, радиотехника, теория управления и ряд других наук имеют дело со специфическими моделями условного подобия, которые применяются в технических устройствах без участия человека; они получили название сигналов. В этих науках правила построения и способы использования сигналов, названные кодом, кодированием и декодированием, сами стали предметом исследований (например, теория кодирования).
С иных позиций рассматриваются модели условного подобия в науках, изучающих создание и использование этих моделей самим человеком. У предназначенных для этого моделей имеется своя специфика, позволяющая дать им специальное назначение – знаки – и требующая специальных методов для ее исследования. Знаки образуют конструкции (системы), в которых выделено три основных группы отношений:
синтаксис (греч. «построение, порядок»), т.е. отношения между различными знаками, позволяющие отличать их и строить из них знаковые конструкции все более высокой сложности;
семантика (греч. «обозначение»), т.е. отношения между знаками и тем, что они обозначают, или вложенный, изначальный смысл знаков;
прагматика (греч. «дело, действие»), т. е. отношения между знаками и теми, кто их использует в своей деятельности, или понятый, воспринятый смысл знаков.
Существуют и другие аспекты исследования моделей условного подобия (языкознание, картография, криптография, графология, техническое черчение, нумизматика, литературоведение и т.д.).
Не вдаваясь в другие подробности, отметим, что хотя условное подобие в принципе не требует фактического сходства, но оно должно строиться с учетом особенностей человека — создателя и потребителя моделей условного подобия. Выбор символики для обозначения цифр только на первый взгляд кажется произвольным: на практике вычислений арабская символика вытеснила римскую из-за существенного различия в удобстве ручного выполнения операций над знаками чисел. В вычислительной технике двоичная символика вытеснила арабскую по подобным причинам.
3.3. Условия реализации моделей
Для того чтобы модель отвечала своему назначению, недостаточно взять готовую модель или создать новую; необходимо, чтобы существовали условия, обеспечивающие ее функционирование. Отсутствие (или недостаточность) таких условий лишает модель ее модельных свойств, т.е. переводит модель в качественно иное состояние нераскрытости ее потенциальных возможностей.
Суммируя изложенное в предыдущих разделах главы, можно сформулировать необходимые условия существования модели как модели – объекта-заменителя оригинала. Модель определена, если определены следующие понятия:
Задача (цель), для которой проводится моделирование.
Объект-оригинал, который моделируется.
Моделирующий субъект.
Средства, из которых создается модель.
Среда, в которой модель должна функционировать.
Далее некоторые примеры, иллюстрирующие эту особенность моделей. Бумажные денежные знаки могут играть роль модели стоимости только до тех пор, пока в среде их обращения существуют правовые нормы и финансовые учреждения, поддерживающие функционирование денег: царские ассигнации и «керенки», может быть, и имеют сейчас некоторую историческую ценность, но уже не как деньги. Древнеегипетские иероглифические надписи не могли быть прочитаны, пока не был найден знаменитый розеттский камень с одинаковым текстом на забытом древнеегипетском языке и на сохранившемся в памяти специалистов древнегреческом языке: можно расшифровать сигнал только зная его код. В истории известны прекрасные идеи, «обогнавшие свое время», т.е, не соответствовавшие общественному уровню знания и технологии, своего времени и потому не воспринятые обществом: вертолет Леонардо да Винчи (XV в.), кибернетику Трентовского (1848г.) или историю янки при дворе короля Артура, придуманную Марком Твеном.
Итак, для реализации своих модельных функций необходимо, чтобы модель была согласована с культурной средой, в которой ей предстоит функционировать, входила в эту среду не как чуждый ей элемент, а как ее естественная часть. Это общее свойство моделей можно при необходимости рассматривать и с частных позиций, выделяя конкретные аспекты согласованности модели со средой. Например, важным аспектом такой согласованности является обеспеченность функционирования модели ресурсами. Рассмотрение этого аспекта дает возможность проведения границы между теми системами, которые можно назвать «большими», и теми, которые можно назвать «сложными». Особый аспект необходимости согласованности модели со средой состоит в обеспечении операционности модели, т.е. ее работы, реализации самого процесса моделирования. Это означает, что в модели должны быть предусмотрены не только интерфейсы со средой, но и в самой среде должны быть реализованы подсистемы, другие модели и алгоритмы, обеспечивающие, поддерживающие функционирование модели, использующие результаты ее функционирования, управляющие ходом процесса моделирования: не только модель должна приспосабливаться к среде, но и среда к модели.