4. Отличительные особенности моделей различных классов (Аня)

Исследуя современные сложные системы, человечество придумало раз¬личные классы моделей. Приведем классификацию основных видов моделирования:

- концептуальное моделирование предполагает представление системы с помощью специальных знаков, символов, операций над ними или с помощью естественных или искусственных языков;

- физическое моделирование предполагает, что моделируемый объект или процесс воспроизводится исходя из соотношения подобия, вытекающего из схожести физических явлений;

- в структурно-функциональном моделировании моделями являются схемы (блок-схемы), графики, диаграммы, таблицы, рисунки со специальны¬ми правилами их объединения и преобразования;

- математическое (логико-математическое) моделирование предпола¬гает, что построение модели осуществляется средствами математики и логики;

- в имитационном (программном) моделировании логико-математическая модель исследуемой системы представляет собой алгоритм функциони¬рования системы, программно реализуемый на компьютере.

Указанные виды моделирования могут применяться по отдельности или одновременно в некоторой комбинации (например, в имитационном модели¬ровании используются практически все перечисленные виды моделирования или их отдельные приемы). Доминирующей тенденцией сегодня является взаимопроникновение всех видов моделирования, симбиоз различных инфор¬мационных технологий в области моделирования, особенно для сложных приложений и комплексных проектов по моделированию. Так, например, имитационное моделирование включает в себя концептуальное моделирова¬ние (на ранних этапах формирования имитационной модели) и логико-математическое (включая методы искусственного интеллекта) — для описания отдельных подсистем модели, а также в процедурах обработки и анализа ре¬зультатов вычислительного эксперимента и принятия решений. Технология проведения и планирования вычислительного эксперимента с соответствую¬щими математическими методами привнесена в имитационное моделирова¬ние из физического (натурного). Наконец, структурно-функциональное мо¬делирование используется как при создании стратифицированного описания многомодельных комплексов, так и для формирования различных диаграмм¬ных представлений при создании имитационных моделей.

Под термином «компьютерная модель», чаще всего понимают:

- условный образ объекта либо некоторой системы объектов или процес¬сов, описанный с помощью блок-схем, диаграмм, графиков, рисунков, ани¬мационных фрагментов, гипертекстов и т. д. и отображающий структуру и взаимосвязи между элементами объекта. Компьютерные модели такого вида будем называть структурно-функциональными;

- отдельную программу (совокупность программ, программный ком¬плекс), позволяющую с помощью последовательности вычислений и графи¬ческого отображения их результатов воспроизводить (имитировать) процес-сы функционирования объекта, системы объектов при условии воздействия на объект различных, как правило случайных факторов. Такие модели будем называть имитационными.

Суть компьютерного моделирования заключена в получении количест¬венных и качественных результатов на имеющейся модели. Качественные результаты анализа обнаруживают неизвестные ранее свойства сложной сис¬темы: ее структуру, динамику развития, устойчивость, целостность. Количе¬ственные выводы в основном носят характер анализа существующей систе¬мы или прогноза будущих значений некоторых переменных. Кстати, воз¬можность получения не только качественных, но и количественных резуль¬татов составляет существенное отличие имитационного моделирования от структурно-функционального.