1. Модели и моделирование. Понятие модели. Свойства модели. Классификация моделей.

Модель - упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении.

Моделирование представляет собой мощный метод научного познания, при использовании которого исследуемый объект заменяется более простым объектом, называемым моделью.

Моделирование — это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей. Каждый объект имеет большое количество различных свойств. В процессе построения модели выделяются главные, наиболее существенные, свойства. Так, модель самолета должна иметь геометрическое подобие оригиналу, модель атома — правильно отражать физические взаимодействия, архитектурный макет города – ландшафт и т.д.

Цели моделирования: понять сущность изучаемого объекта, научиться управлять объектом и определять наилучшие способы управления, прогнозировать прямые или косвенные последствия, решать прикладные задачи.

Свойства модели:

1. Моделирующий объект остается моделью только до тех пор, пока он используется в качестве «заме­стителя» другого объекта (н-р, ма­некен, кот-м подпирают дверь, уже не выполняет свою моделирующую роль).

2. Модель не является точной копией объек­та-оригинала, она отражает только часть его свойств, отно­шений и особенностей поведения (н-р, на манекен можно надеть костюм, но с ним нельзя поговорить).

3. (=>-ет из 2) Можно создавать и использовать разные моде­ли одного и того же объекта

4. Адекватность — степень соответствия модели представляемым объектам.

Классификация моделей. Основные признаки классификации моделей:

1) Классификация по области использования

Учебные: Тренажеры, наглядные пособия, обучающие программы.

Игровые: Деловые, военные, экономические, спортивные  игры.

Опытные модели — это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Их называют также натурными и используют для исследования объекта и прогнозирования его будущих характеристик (Модели корабля, машины (для исследования будущих характеристик)).

Научно-технические модели создают для исследования процессов и явлений (прибор, имитирующий разряд молнии).

Имитационные модели не просто отражают реальность с той или иной степенью точности, а имитируют ее. Подобный метод выбора правильного решения называется методом проб и ошибок (Новое лекарство испытывают на мышах, чтобы выявить побочные явления, уточнить дозировки).

2) Классификация с учетом фактора времени:

Статическая модель — это как бы одномоментный срез информации по объекту.

Динамическая модель позволяет увидеть изменения объекта во вре­мени.

3) Классификация по способу представления:

Материальные модели иначе можно назвать предметными, физическими. Они воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала и всегда имеют реальное воплощение (детские игрушки, чучела птиц, схемы солнечной системы и т.д.).

Информационные модели нельзя потрогать или увидеть воочию, они не имеют материального воплощения, потому что они строятся только на информации.

Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

Информационные модели можно разделить:

Вербальная модель – информационная модель в мысленной или разговорной форме.

Знаковая модель – информационная модель, выраженная специальными знаками, т. е. средствами любого формального языка (рисунки, тексты, графики и схемы). Знаковые: компьютерные и некомпьютерные модели

По форме представления следующие виды информационных моделей:

• геометрические модели — графические формы и объемные конструкции;

• словесные модели — устные и письменные описания с использованием иллюстраций;

• математические модели — математические формулы, отображающие связь различных параметров объекта или процесса;

• структурные модели — схемы, графики, таблицы и т. п.;

• логические модели — модели, в которых представлены различные варианты выбора действий на основе умозаключений и анализа условий;

• специальные модели — ноты, химические формулы и т. п.;

• компьютерные и некомпьютерные модели.

Знаковые: компьютерные и некомпьютерные модели

Если модель выражена в абстрактной, умозрительной форме, то нужны некоторые знаковые системы, позволяющие описать ее — специальные языки, чертежи, схемы, графики, таблицы, алгоритмы, математические формулы и т. п. Здесь могут быть использованы два варианта инструментария: либо традиционный набор инженера или конструктора (карандаш, линейка), либо самый совершенный в наши дни прибор — компьютер.