7.2. Соответствие между моделью и действительностью:
Согласованность с культурной средой (ингерентность). Не только модель должна приспосабливаться к среде, но и среда к модели.
Конечность модели. Модель конечна, так как она отображает оригинал лишь в конечном числе отношений и ресурсы моделирования конечны.
Упрощенность модели. Упрощенность характеризует качественные различия модели и оригинала. Причиной вынужденного упрощения модели является необходимость оперирования с ней.
Приближенность модели - важный фактор, позволяющий преодолевать бесконечность мира в конечном познании. Это проявляется даже в расплывчатости терминов языка («больше - меньше», «лучше - уже»).
Информативность: модель должна содержать достаточную информацию о системе - в рамках гипотез, принятых при построении модели;
Сложность: удобство её использования;
Экономичность - определяется затратами ресурсов ЭВМ (памяти и времени на ее реализацию и эксплуатацию).
Адекватность модели. Модель адекватна моделируемому объекту, если полученные на ее основе результаты и выводы соответствуют поставленной цели, и неадекватна в противном случае.
Основными причинами неадекватности обычно являются следующие:
для построения модели использовались ошибочная теория или система идей;
в модели не учтена существенная информация.
Пример.
Геоцентрическая модель Птолемея была неправильной, но адекватной в смысле точности описания движения планет.
7.3. Классификация моделей по их назначению
Познавательные модели являются формой организации и представления знаний, средством соединения знаний с имеющимися. Поэтому при обнаружении расхождений между моделью и реальностью встает задача устранение этого расхождения с помощью изменения модели.
Прагматические модели. Использование этих моделей состоит в том, чтобы при обнаружении расхождений между моделью и реальностью направить усилия на изменение реальности так, чтобы приблизить реальность к модели.
Примерами прагматических моделей могут служить планы и программы действий, уставы организаций, кодексы законов и т.д.
7.4. Основные принципы моделирования
Принцип информационной достаточности. Существует некоторый критический уровень сведений о системе, при достижении которого может быть построена ее адекватная модель.
Принцип осуществимости. Создаваемая модель должна обеспечить достижение поставленной цели исследования.
Принцип множественности моделей. Создаваемая модель должна в первую очередь отражать те свойства реальной системы (или явления), которые влияют на выбранный показатель эффективности.
Принцип агрегирования. В большинстве случаев сложную систему можно представить состоящей из агрегатов (подсистем), для адекватного математического описания которых оказываются пригодными некоторые стандартные математические схемы.
Моделирование в целом включает в себя ряд этапов, базирующихся на системном подходе:
Содержательная постановка задачи: выработка общего подхода к исследуемой проблеме; определение подзадач; определение основной цели и путей ее достижения.
Изучение и сбор информации об объекте-оригинале: анализ или подбор подходящих гипотез, аналогий, теорий; учет опытных данных, наблюдений и т.д.; определение входных и выходных переменных, связей; принятие упрощающих предположений.
Формализация: принимаются условные обозначения и с их помощью описываются связи между элементами объекта в виде математических выражений. Намечается переход к количественному анализу.
Выбор метода решения. Для поставленной математической задачи обосновывается метод ее решения с учетом знаний и предпочтений пользователя и разработчика. При проектировании приходится решать как линейные, так и нелинейные задачи, использовать ручные и машинные методы проектирования, расчета и исследований,
Реализация модели. Принимается критерий оценки эффективности модели, разрабатывается алгоритм, пишется и отлаживается программа, чтобы осуществить системный анализ и синтез.
Анализ полученных результатов. Сопоставляется предполагаемое и полученное решение, проводится оценка адекватности и погрешности моделирования. Процесс моделирования является итеративным. В случае неудовлетворительных результатов, полученных на этапах 5 или 6, осуществляется возврат к одному из ранних этапов, который мог привести к разработке неудачной модели. Уточнение модели происходит до тех пор, пока не будут получены приемлемые результаты.