Знаковые модели

Знаковые модели представляют собой выражение модели системы в виде совокупности знаков (рисунков, чертежей, топографических карт, математических формул и др.). Знаковые модели внешнего подобия представляют собой условные отображения наблюдаемых или воображаемых внешних форм моделируемых объектов. К ним относятся рисунки, фотографии, чертежи, топографические карты.

В графических моделях наглядным средством отображения состава и структуры объектов являются графы. Основными элементами графа являются вершины и ребра, которые связывают вершины. Вершины обычно отображаются кружками, ребра – линиями.

Логические модели описывают состояния системы на основе знаний о возможных состояниях элементов этой системы и правил перехода в эти состояния.

Возможное состояние элемента – набор определенных значений его свойств.

Правило перехода в конкретное состояние элемента – это зависимость определенного значения свойства элемента от значений других свойств этого элемента или от свойств других элементов. Правило перехода обычно задается условным выражением типа «если, то».

С помощью логических моделей можно проследить динамику состояния системы, выстраивая логические цепочки.

Пример: оценка студента на экзамене в зависимости от набранных баллов:

Математическая модель представляет собой совокпуность математических символов, между которыми установлены математические отношения, описывающие свойства моделируемого объекта. К их числу необходимо отнести законы в виде математических зависимостей, алгоритмы для вычислительных машин, различные математические (числовые и логические) выражения. Наибольший эффект от применения математических моделей может быть достигнут в том случае, если система достаточно хорошо осмыслена и предварительно описана на словесном (вербальном) уровне, определены цель исследования и доступные для измерения показатели свойств системы.

Аналитические модели представляют собой описание взаимосвязи свойств элементов системы с использование математических выражений (формул).

Пример: Формула Альберта Эйнштейна:

,

где E — энергия тела;

m — его масса;

c — скорость света в вакууме, равная 299 792 458 м/с.

Алгоритмические модели описывают заранее известный порядок смены состояний системы. При этом такое описание может содержать как математические формулы, тат и специальные символы, применяемые для описания блок-схем.

Пример:

Интуитивные модели

Интуитивные модели строятся на основе предшествующего опыта, наблюдения и воображения специалистов о моделируемом объекте. Принципиальная особенность интуитивных моделей – это отсутствие их логического обоснования. Интуитивные модели, как правило, используются на первоначальном этапе исследования объекта либо в том случае, когда с помощь других видов моделей описать объект не представляется возможным.

Сценарные модели подробно описывают набор предполагаемых состояния системы (ситуаций, сцен), характеристики каждого элемента в этих состояниях.

Пример: сценарий конференции, сценарий заседания, сценарий развития событий на рынке.

Игровые модели описывают процессы, в которых участвуют несколько сторон, реализующих свои интересы. Каждая из сторон имеет свою цель и использует для этого определенную линию поведения в зависимости от действий других сторон. Игровые модели помогают выявить проблемные ситуации, которые могут возникнуть в реальных условиях, проанализировать их и выбрать пути их решения.

Пример: подготовка к собеседованию при приеме на работу в форме деловой игры.

Мысленные модели представляют собой образы моделируемой системы, которые находят отражение в человеческом сознании. В зависимости от потребностей данный класс моделей может принимать различные виды, которые только отражают окружающую действительность (мысленная фотография) или более глубоко представляют систему на уровне понятий, суждений, умозаключений (т.е. в форме, которую реально наблюдать нельзя). По существу человек представляет окружающий мир в виде мысленных моделей, так как всякая мысль есть результат отражения того, что нас окружает. Каждый мыслящий человек пользуется этими моделями.

Воплощением мысленных моделей являются словесные (вербальные), которые при общении с людьми выражаются устно или письменно.

Словесные модели широко используется в гуманитарных науках для описания наиболее общих законов философии, общественного развития, а также для описания сложных систем, формализация которых нецелесообразна или затруднительна. В описании структуры и размещения предприятия, в приказе руководителя, в техничском задании на создании автоматизированной системы – везде используются словесные модели.

Для словесных моделей характерны широкое применение аналогий, правдоподобных рассуждений. Однако многозначность понятий в них затрудняет проведение расчетов и приводит к громоздким записям. Для устранения этих недостатков целесообразно использовать знаковые модели.

Метод

Метод (от др.-греч. μέθοδος — путь):

способ достижения какой-либо цели, решение конкретной задачи;

систематизированная совокупность приёмов или операций (шагов, действий) практического освоения или теоретического познания действительности.

В силу своей ограниченности рамками действия и результата, методы могут морально устаревать, преобразовываться в другие методы, развиваться в соответствии с достижениями технической и научной мысли, потребностями общества.

Метод, как правило, носит авторский характер, то есть создается конкретной персоной или группой персон, научной или практической школой.

Совокупность однородных методов принято называть подходом.

В различных областях знаний понятие метод имеет свою специфику:

в математике — синоним алгоритма решения задачи;

в информатике — единый обобщенный способ решения задач определенного класса;

в программной инженерии — технический способ построения программного обеспечения;

в объектно-ориентированном программировании — процедура или функция, относящаяся к какому-либо классу или объекту.

Методика - совокупность методов, направленных на выполнение комплексной задачи (нескольких задач) или достижения составной цели (нескольких целей).

Методология (от греч. μεθοδολογία — учение о способах; от др.-греч. μέθοδος из μέθ- + οδος, букв. «путь вслед за чем-либо» и др.-греч. λόγος — мысль, причина) — система базисных принципов, методов, методик, способов и средств их реализации в организации и построении научно-практической деятельности людей (знания о том как создавать методы).

Методологи — специалисты, занимающиеся изучением и разработкой принципов формирования методов, разрабатывающие методы и технологии их применения.