Тема 2. Модели и моделирование

Модели. Понятие модели. Формы моделей.

Моделирование. Понятие моделирования. Виды моделирование. Компьютерное моделирование.

Изучив данную тему, студент должен

знать:

- понятия «моделирование» и «модель»;

- формы представления моделей;

- стадии построения модели;

- виды моделирования.

уметь:

- отбирать существенные факторы объекта для включения в модель.

Методические рекомендации:

При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие моменты.

1. Необходимость фиксации информации об объекте исследования или проектирования для хранения и передачи в пространстве или времени приводит к задаче моделирования.

2. Моделирование направлено на построение, совершенствование, изучение и применение моделей реально существующих или проектируемых объектов.

3. Модель представляет собой упрощенное подобие объекта, которое воспроизводит только интересующие нас свойства.

4. Необходимость моделирования связана со многими причинами, основные из которых: сложность изучаемых объектов, необходимость экспериментировать и прогнозировать, несоответствие пространственных и временных масштабов объекта и наших возможностей.

5. В практической деятельности применяются два основных вида моделей: описательные – для описания свойств реально существующих объектов и нормативные – в задачах проектирования новых объектов.

6. Описательные модели применяются для научных исследований, управления, прогнозирования и обучения.

7. При описательном моделировании, в силу объективных (ограниченной информационной проницаемости среды и ограниченной измерительной возможности) и субъективных (в силу целевой и психологической избирательности) ограничений, происходит лишь частичное отражение информации об объекте в модели. Исходя из этого – модель всегда проще оригинала и есть опасность, что в модели не отражены важные для целевой задачи свойства.

8. Психологическая избирательность связана с такими факторами как избирательность, конструирование, искажение и обобщение.

9. Важно помнить о парадоксе «одноразовой посуды» – нельзя создать модель объекта на все случаи жизни. Конкретная модель создается для решения конкретной задачи и может быть бесполезной для другой.

10. Основные функции моделей: исследовательская, практическая, тренинговая и учебная.

11. По форме модели бывают: физические, вербальные (словесные), графические и знаковые. При этом математические модели являются разновидностью знаковых.

12. Основными видами моделирования в естественно-технических, социально-экономических и других науках являются: концептуальное, интуитивное, физическое, структурно-функциональное, логико-математическое и имитационное (программное). Особое место сегодня занимает компьютерное моделирование.

Литература: [1-2].

Вопросы для самопроверки по теме

1. Перечислите причины, почему специалисты прибегают к моделированию.

2. Дайте определение понятию «моделирование».

3. Дайте определение понятию «модель».

4. Приведите основные причины, объясняющие использование моделей вместо попыток «прямого взаимодействия с реальным миром».

5. Укажите стадии построения модели.

6. Объясните причины неполного отражения свойств объекта в модели.

7. Укажите субъективные факторы, влияющие на качество создаваемых моделей.

8. Объясните, в чем заключается угроза того, что модель проще оригинала.

9. Объясните, почему модель можно сравнить с одноразовой посудой.

10. Укажите, как разделяются модели по целевому назначению.

11. Укажите цели построения познавательных моделей.

12. Укажите назначение дескриптивных моделей.

13. Укажите назначение нормативных моделей.

14. Укажите, в каком случае объект приближается к модели.

15. Укажите главные функции, которые могут выполнять модели.

16. Перечислите формы представления моделей.

17. Дайте определение математической модели и приведите примеры таких моделей.

18. Укажите принципиальные отличия статической и динамической модели.

19. Перечислите виды моделирования.

20. Раскройте суть концептуального моделирования.

21. Раскройте суть физического моделирования.

22. Раскройте суть структурно-функционального моделирования.

23. Раскройте суть логико-математического моделирования.

24. Определите суть компьютерного моделирования.