Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекция №2 / Доп_лекция №2.doc
Скачиваний:
14
Добавлен:
10.04.2015
Размер:
71.17 Кб
Скачать

Моделирование и формализация

1. Моделирование как метод познания явлений, процессов или объектов

С различными моделями и модельными представлениями мы встречаемся постоянно. Модели используют, чтобы показать устройство космического корабля или молекулы, еще не построенный или давно разрушенный архитектурный ансамбль, чтобы испытать работу атомной электростанции в аварийном режиме и во многих других случаях.

Например, глобус – это модель земного шара, детская игрушечная машинка – модель автомобиля. Это примеры материальных (физических) моделей.

Однако модель может быть и информационной. В этом случае не создается упрощенное подобие реального объекта, а этот объект описывается тем или иным способом.

Если интересующие нас свойства описаны в виде математических формул, то мы имеем математическую модель. При решении какой-либо физической задачи мы имеем дело с информационной моделью некоторого явления. Географическая карта является информационной моделью участка земной поверхности. Вообще все наши знания о реальном мире – это множество информационных моделей.

Модель– это некоторый упрощенный заменитель реального объекта, процесса или явления, воспроизводящий только необходимые в конкретной ситуации характеристики оригинала.

Модели играют огромную роль в различных науках как средство для отражения структуры и свойств различных объектов. Выбор модельных представлений часто определяет успех научных исследований, поскольку от этого выбора зависит точность и достоверность получаемых выводов, прогнозов и рекомендаций.

Разные объекты могут быть описаны одной моделью. Например, при изучении механического движения все многообразие движущихся объектов (футбольный мяч, автомобиль или планеты) рассматриваются как материальные точки.

В то же время для одних и тех же явлений, процессов и объектов можно построить различные модели. Многообразие модельных представлений отражает различие точек зрения, интересов и потребностей людей в изучении этих объектов, а значит, в решении возникающих у них задач.

Моделирование– это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

Моделирование явлений, процессов и объектов позволяет:

  • понять сущность изучаемого оригинала;

  • научиться управлять оригиналом и определять наилучшие способы управления;

  • прогнозировать прямые или косвенные последствия;

  • решать разные прикладные задачи.

Модели играют важную роль в проектировании и создании различных технических устройств, машин и механизмов, зданий. Даже при изготовлении простой детали предварительно создается ее модель – чертеж. В процессе проектирования зданий и сооружений кроме чертежей часто изготавливают макеты.

На основании известных фактов методом гипотез и аналогий можно построить модель событий или природных катаклизмов далекого прошлого. Так, к примеру, родились теории вымирания динозавров или гибели Атлантиды.

Ученые-физики построили теоретическую модель «ядерной зимы», которая начнется на планете в случае ядерной войны.

Примерами подобных моделей могут служить модель атома Бора, модель атома Резерфорда, гелиоцентрическая модель мира Коперника, модель генома человека. Все художественное творчество практически является процессом создания моделей. Например, любое литературное произведение можно рассматривать как модель реальной человеческой жизни.

Оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы глубоко изучить какое-то конкретное, интересующее нас свойство, иногда полезно отказаться в модели от менее существенных свойств, вовсе не учитывая их. После проведения испытаний модели, возможно, потребуется ее корректировка.

Задачи, которые мы решаем, по своему назначению можно разделить на две категории: вычислительные задачи, целью которых является определение некоторой величины, ифункциональные задачи, предназначенные для создания некоторого аппарата, выполняющего определенные действия – функции.