Теоретическая

ИНФОРМАТИКА

Лекция2

Тема 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ. СЕМИОТИКА. СИСТЕМОЛОГИЯ

Моделирование (объекта-оригинала) – метод исследования, основанный на:

• замене исследуемого объекта-оригинала его моделью,

• работе с ней (вместо объекта),

• переносе полученных по модели результатов на объект.

Модель (объекта-оригинала) – целевой вспомогательный объект – образ объекта-оригинала, отражающий наиболее существенные для достижения цели «исследования» закономерности, суть, свойства, особенности строения и функционирования объекта-оригинала.

ТРЕБОВАНИЯ К МОДЕЛИ

1. Адекватности

   1. Целевая (требование соответствия цели).

Модель должна быть согласована с целью ее введения (изучение, анализ и осмысление объекта, обобщение, синтез, управление (включая прогнозирование), измерение и постановка эксперимента, обучение и тренаж, имитация, пр.).

2. Физическая (требование интерпретируемости)

Модель и ее параметры должны иметь четкую физическую интерпретацию в приложении к описываемому ею материальному объекту, приводить к частным случаям, соответствующим частным состояниям и значениям параметров объекта, служить связующим звеном между теоретическими знаниями об объекте и экспериментальными данными.

3. Ингерентного соответствия <данным> и условиям их получения (информационная, формальная)

Модель должна согласовываться в смысле принятых критериев с эмпирическими данными, получаемыми при натурном эксперименте с объектом, и условиями их получения. Требования соответствия формальным показателям.

2. Идентифицируемости

Должна существовать некоторая комбинация априорной и апостериорной информации, позволяющая отличить вид и параметры модели от любой другой модели, записанной, быть может, в той же самой форме.

3. Точности

Отличие (в принятой метрике) воспроизводимых (в частности, предсказываемых) с помощью модели значений параметров объекта от истинных значений должно быть как можно меньше и не превышать допустимых пределов при оговоренных условиях "жизни" (функционирования) объекта.

4. Экономичности (простоты)

Модель должна быть настолько простой, насколько это возможно при заданных требованиях к решению практической задачи, т.е. иметь как можно меньшее число параметров, быть простой при идентификации и в применении. Затраты (денежные, ресурсные) на получение, проверку и применение модели должны быть как можно меньше.

5. Устойчивости (корректности)

Модель должна быть устойчивой к поведению объекта, внешним условиям, давать стабильные результаты решения конкретной задачи, т.е., с одной стороны, модель должна отслеживать изменения параметров объекта, но быть инвариантной по отношению к варьированию параметров объекта в пределах погрешностей их измерения, с другой – незначительные погрешности в определении значений параметров модели, незначительное варьирование модели не должны приводить к значительным погрешностям результатов решения практических задач с использованием модели.

6. Универсальности

Модель должна допускать возможные обобщения, быть применимой к многочисленной группе однотипных объектов, функционирующих в одном или многих режимах.

7. Многоцелевости

Модель должна позволять решать несколько задач (см. требование адекватности).

8. Специфические требования

Эти требования определяются спецификой приложений. Например, в теории управления они касаются свойств модели отражать управляемость и наблюдаемость системы.