Введение

Модели реальных объектов издавна использовались для проверки идей, отработки гипотез, получения экспериментального материала. Моделирование позволяет ускорить технический прогресс, существенно сократить сроки освоения новых производств. При этом под моделированием понимается исследование объекта путем создание и изучения его модели, необходимым условием достоверности которого (моделирования) является подобие объекта и модели.

Модель должна строится так, чтобы она наиболее полно воспроизводила те качества объекта, которые необходимо изучить в соответствии с поставленной целью. Во всех отношениях модель должна быть проще объекта и удобнее его для изучения. Таким образом, для одного и того же объекта могут существовать различные модели, соответствующие различным целям его изучения.

Цели и задачи моделирования:

1. Оптимальное проектирование новых и интенсификация действующих технологических процессов.

2. Контроль над ходом процесса, получение необходимой информации о нем и обработка полученной информации с целью управления ходом технологического процесса.

3. Решение задач исследования объектов, где невозможно проводить активные эксперименты - режимы работы реакторов, траектории космических объектов и т.д.

4. Максимальное ускорение переноса результатов лабораторных исследований в промышленные масштабы.

Требования, предъявляемые к модели

1. Наглядность построения;

2. Обозримость в модели основных свойств и отношений моделируемого объекта;

3. Доступность модели для исследования или воспроизведения;

4. Простота исследования и воспроизведения результатов моделирования;

5. Экономичность. Исследование на модели должно быть более экономичным, чем непосредственное исследование оригинала. Здесь экономичность понимается в широком смысле. Это может быть экономия средств или времени, или, например, моделирование может быть безопаснее, чем прямое изучение объекта.

6. Традуктивность (от лат. trаductio- перенесение) ­­– возможность по результатам моделирования определить параметры оригинала, причем, это определение должно носить количественный характер.

7. Существенность. Это требование заключается в том, что модель должна отражать необходимые, существенные для решения конкретной задачи свойства объекта. Это требование обусловлено сложностью создания обобщенной модели, отражающей все свойства.

Свойства любой модели таковы:

• конечность: модель отображает оригинал лишь в конечном числе его отношений и, кроме того, ресурсы моделирования конечны;

• упрощенность: модель отображает только существенные стороны объекта (сама конечность моделей делает их упрощенность неизбежной);

• приблизительность: действительность или оригинал отображается моделью грубо или приблизительно;

• адекватность: модель успешно описывает моделируемую систему;

• информативность: модель должна содержать достаточную информацию о системе - в рамках гипотез, принятых при построении модели.

Для того чтобы модель отвечала своему назначению, недостаточно взять готовую модель или создать новую. Необходимо, чтобы существовали условия, обеспечивающие ее функционирование. Отсутствие (или недостаточность) таких условий лишает модель ее модельных свойств.

Различие между моделью и оригиналом вызвано тем, что мы можем отображать реальность лишь в конечном числе отношений, конечными средствами. В результате упрощение и приближенность модели необходимы и неизбежны, но этого достаточно для человеческой практики. Кроме того, необходимо упомянуть такое понятие, как адекватность. Адекватность модели означает, что требования точности, полноты и правильности воспроизведения действительности моделью выполнены не вообще, а лишь в той мере, которая достаточна для достижения цели.

Как и всё в мире, модели проходят свой жизненный цикл: они возникают, развиваются, взаимодействуют с другими моделями.