1.3. Классификация моделей

Моделирование относится к общенаучным методам познания, его использование на эмпирическом и теоретическом уровнях приводит к условному делению моделей на материальные и идеальные (рис. 1.1).

Идеальное моделирование – основано на идеальной (мыслимой) аналогии и всегда носит теоретический характер. Идеальное моделирование подразделяют на два типа: интуитивное и научное.

Интуитивное моделирование основано на собственном опыте без объяснения причин наблюдаемого явления.

Н аучное моделирование логически обосновано, использует минимальное число гипотез.

Идеальное моделирование всегда является первичным по отношению к материальному (вначале в сознании человека формируется идеальная модель, а затем на ее основании строится материальная).

Знаковое моделирование использует в качестве моделей схемы, знаки, буквы, чертежи и т.д.

Материальное моделиро­вание объекта выполняется с использованием его материального аналога (макета, образца и т.д.).

При натурном моделиро­вании реальному объекту ставится в соответствие его увеличенный или уменьшенный материальный аналог с последующим применением теории подобия.

Аналоговое моделирование основано на аналогии процессов и явлений, имеющих различную физическую природу, но одинаково описываемых формально (например, электротепловая аналогия).

При наблюдении за объектом в голове исследователя формируется мысленный образ объекта, который принято называть когнитивной моделью (мысленной, способствующей познанию, рис. 1.2).

Представление когнитивной модели на естественном языке называется содержательной моделью. В технике содержательную модель часто называют технической постановкой проблемы.

По функциональному признаку и целям содержательные модели подразделяются на описательные, объяснительные и предсказательные.

Концептуальной моделью принято называть содержательную модель, при формулировке которой используются понятия и представления предметных областей знания, занимающихся изучением объекта моделирования.

Концептуальные модели базируются на определенной концепции или точке зрения и подразделяются на три вида: логико-семантические, структурно-функциональные и причинно-следственные.

Л огико-семантическая модель является описанием объекта в терминах соответствующей области знаний с логически непротиворечивыми утверждениями и фактами.

При построении структурно-функциональной модели объект рассматривается как целостная система, расчлененная на отдельные подсистемы и элементы.

Причинно-следственная модель используется для прогнозирования поведения объекта.

Формальная модель является представлением концептуальной модели с помощью одного или нескольких формальных языков (языков математических теорий, алгоритмов).

Математическая модель – это идеальная научная знаковая формальная модель, в которой описание объекта осуществляется на языке математики, а исследование модели проводится с использованием тех или иных математических методов.

Информационные модели получили распространение с развитием вычислительной техники и представляют по существу информационные справочники, реализованные с помощью систем управления базами данных. Они не могут генерировать новые знания, отсутствующие в базе данных.