МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ

Реферат по курсу «Системний аналіз»

на тему:

«Класифікація систем і класифікація моделей»

Виконав ст. гр.

ДКТ-КС14 спец

Кісіль С. А.

Харків 2015

Моделі та системи

Перш ніж перейти до викладення теорії систем і системного ана­лізу, потрібно ввести поняття моделі, оскільки саме на ньому базу­ється й означення системи, і її розуміння.

Спочатку моделлю називали якийсь допоміжний засіб, об'єкт, що в певній ситуації заміняв інший об'єкт. Стародавні філософи вважа­ли неможливим моделювати природні процеси, тому що, на їхню думку, природні та штучні процеси підпорядковані різним законо­мірностям. Вони були переконані, що відображати природу можна лише за допомогою логіки, методів роздумів, суперечок, тобто, за су­часною термінологією, мовних моделей. Через кілька сторіч девізом англійської Королівської наукової спілки стало гасло: "Нічого слова­ми!"; визнавалися лише висновки, підкріплені експериментально чи математичними викладками. В англійській мові дотепер у поняття "наука" не входять галузі знання, яким в українській мові відповідає термін "гуманітарні науки", — їх віднесено до категорії "мистецтв". Тому досить довго поняття "модель" стосувалося лише матеріаль­них об'єктів спеціального типу (манекен, модель корабля чи літака, опудало).

Усвідомлення основних особливостей таких моделей зумовило створення численних означень, подібних до такого: моделлю на­зивається об'єкт-замінник, що за певних умов може заміняти об'єкт-оригінал, відтворюючи цікаві для нас властивості та характеристи­ки оригіналу, до того ж має важливі переваги зручності (наочність, подібність, доступність випробувань, легкість оперування ним то­що). Потім було усвідомлено модельні властивості креслень, карт — реальних об'єктів штучного походження, що втілюють абстракцію досить високого рівня. Наступним кроком стало визнання того, що моделями можуть бути не тільки реальні об'єкти, але й абстрактні побудови (наприклад, математичні моделі). У результаті діяльнос­ті математиків, логіків і філософів було створено теорію моделей. У ній модель означають як результат відображення однієї абстракт­ної математичної структури на іншу, також абстрактну, чи як ре­зультат інтерпретації першої моделі в термінах і образах іншої.

У сучасному розумінні моделювання — невід'ємний етап будь-якої цілеспрямованої діяльності, тобто модель — це не просто образ — замінник оригіналу, не будь-яке відображення, а цільове. Наприклад, з поліна можна розпалити багаття, зробити стіл, створити художній твір. Отже, для різних цілей зазвичай потрібні різні моделі.

1.1. Класифікація моделей

1.1.1. Пізнавальні та прагматичні моделі

Пізнавальні моделі — це форма організації та подання знань за допомогою об'єднання нових знань з наявними. Тому якщо є роз­біжність між моделлю та реальністю, виникає задача усунення ці­єї розбіжності за допомогою зміни моделі. Пізнавальна діяльність орієнтована переважно на наближення моделі до реальності, яку відображає модель.

Прагматичні моделі — це засіб керування й організації прак­тичних дій, спосіб подання зразково правильних дій чи їх резуль­тату, тобто робоче подання цілей. Тому застосування прагматичних моделей полягає в тому, щоб у разі виявлення розбіжностей між мо­деллю та реальністю спрямувати зусилля на зміну реальності в на­прямку наближення її до моделі. Отже, прагматичні моделі мають нормативний характер; вони відіграють роль стандарту, зразка, під які слід "підганяти" як саму діяльність, так і її результат (кодекси законів, статути організацій, алгоритми, технологічні допуски).

Інакше кажучи, пізнавальні моделі відображають суще, а праг­матичні — те, чого немає, але його бажано (і можливо) здійснити.

1.1.2. Статичні та динамічні моделі

Модель конкретного стану об'єкта, своєрідна його "моменталь­на фотографія", називається статичною. Приклад такої моделі — структурна модель (від лат. structura — склад, розташування, по­рядок). Так називають модель, що описує сукупність стійких зв'язків об'єкта.

Якщо моделі пов'язані не з одним станом, а з різницею між ними, виникає потреба у відображенні процесу зміни стану. Такі моделі називаються динамічними (наприклад, функціональні).

1.2. Способи втілення моделей

1.2.1. Абстрактні моделі та роль мов

Абстрактні моделі — це ідеальні конструкції, побудовані засо­бами мислення, свідомості. Розглянемо як приклад природну мову. Нею ми можемо говорити про все, це універсальний засіб побудови будь-яких абстрактних моделей. Така універсальність забезпечена можливістю не тільки вводити в мову нові слова, але й ієрархічно будувати все розвинутіші мовні моделі (слово — речення — текст). Універсальність мови досягається також завдяки тому, що мовні мо­делі неоднозначні, розпливчасті, розмиті. Це дає змогу відобразити будь-яку ситуацію з достатньою для звичайних практичних цілей точністю.

На практиці рано чи пізно виникають ситуації, коли наближе­ність мови до природної стає недоліком, для подолання якого ви­робляють "професійну" мову. Найяскравіші приклади цього — мови конкретних наукових дисциплін. Моделі спеціальних наук точніші й конкретніші, вони містять більше інформації. Нові знання акуму­люються в нових моделях. Якщо для їх побудови бракує старих мов­них засобів, створюють іще більш спеціалізовані мови. Отже, вини­кає ієрархія типів мовних моделей. Математичні моделі найточніші, але для їх використання в певній області потрібно одержати достат­ню для цього кількість знань. Нематематичність наукової дисциплі­ни не означає, що вона "ненаукова"; це наслідок її складності, недо­статньої пізнаванності її предмета.

1.2.2. Матеріальні моделі та види подібності

Матеріальна модель — це в певному розумінні замінник оригі­налу; між оригіналом і моделлю має бути відношення подібності.

Відношення, установлене в результаті фізичної взаємодії (чи лан­цюжка фізичних взаємодій) у процесі створення моделі, називається прямим (наприклад, фотографії, масштабовані моделі літаків або суден, макети будинків, шаблони, викрійки).

Непряме відношення подібності між оригіналом і моделлю об'єктивно існує в природі; воно проявляється як збіг або достатня близькість їх абстрактних моделей, завдяки чому його використо­вують у практиці реального моделювання. Наведемо такі приклади непрямих моделей: годинник — модель часу; автопілот — модель льотчика.

Умовними називають моделі, подібність яких до оригіналу мож­на встановити на основі певної угоди, наприклад: гроші — модель вартості, посвідчення особи — модель людини, карта — модель місце­вості.