Балаковский институт техники, технологии и управления (филиал)

ГОУ ВПО Саратовский государственный технический университет

Факультет инженерно-строительный

ЛЕКЦИИ

по дисциплине «Моделирование систем»

специальности 220201.65-Управление и информатика в технических системах

для студентов очной формы обучения

Автор: ассистент Евтушевская Т.Д.

2010 Г. Лекция №1

Тема 1: Классификация моделей и виды моделирования. Основные положения теории подобия.

Цель: изучение основных понятий моделирования и видов моделирования.

Задачи:

1. Изучить основные понятия моделирования;

2. Познакомится с основными положения теории подобия систем.

3. Рассмотреть классификационные признаки и классификацию моделей.

4. Изучить классификацию видов моделирования.

Желаемый результат:

Студенты должны знать:

- определение моделирования;

- понятие абсолютного подобия;

- понятие полной, неполной и приближенной модели;

- основные классификационные признаки моделей.

уметь:

- отличить понятие модели от понятия объект моделирования;

- использовать стадии познания объекта моделирования для получения модели.

иметь представление:

- о мысленном моделировании;

- о реальном моделировании.

Учебная информация:

Замещение одного объекта другим с целью получения информации о важнейших свойствах объекта-оригинала с помощью объекта-модели называется моделированием. Таким образом, моделирование может быть определено как пред­ставление объекта моделью для получения информации об этом объекте путем проведения экспериментов с его моделью. Теория замещения одних объектов (оригиналов) другими объектами (моде­лями) и исследования свойств объектов на их моделях называется теорией моделировании.

Обобщенно моделирование можно определить как метод опос­редованного познания, при котором изучаемый объект-оригинал находится в некотором соответствии с другим объектом-моделью, причем модель способна в том или ином отношении замещать оригинал на некоторых стадиях познавательного процесса. Стадии познания, на которых происходит такая замена, а также формы соответствия модели и оригинала могут быть различными:

1) моделирование как познавательный процесс, содержащий пе­реработку информации, поступающей из внешней среды, о проис­ходящих в ней явлениях, в результате чего в сознании появляются образы, соответствующие объектам;

2) моделирование, заключающееся в построении некоторой си­стемы-модели (второй системы), связанной определенными соот­ношениями подобия с системой-оригиналом (первой системой), причем в этом случае отображение одной системы в другую являет­ся средством выявления зависимостей между двумя системами, отраженными в соотношениях подобия, а не результатом непосред­ственного изучения поступающей информации.

Следует отметить, что с точки зрения философии моделиро­вание — эффективное средство познания природы. Процесс мо­делирования предполагает наличие объекта исследования; иссле­дователя, перед которым поставлена конкретная задача; модели, создаваемой для получения информации об объекте и необходи­мой для решения поставленной задачи. Причем по отношению к модели исследователь является, по сути дела, экспериментатором, только в данном случае эксперимент проводится не с реальным объектом, а с его моделью. Такой эксперимент для инженера есть инструмент непосредственного решения организационно-техничес­ких задач.

Основные положения теории подобия систем:

1. Абсолютное подобие может иметь место лишь при замене одного объекта другим точно таким же.

2. При моделирова­нии абсолютное подобие не имеет места и стремятся к тому, чтобы модель достаточно хорошо отображала исследуемую сторону функ­ционирования объекта.

Классификация моделей и виды моделирования:

В качестве одного из первых при­знаков классификации видов моделирования можно выбрать сте­пень полноты модели и разделить модели в соответствии с этим признаком на полные, неполные и приближенные.

В основе полного моделирования лежит полное подобие, которое проявляется как во времени, так и в пространстве. Для неполного моделирования характерно неполное подобие модели изучаемому объекту. В основе приближенного моделирования лежит приближенное подобие, при котором некоторые стороны функционирования реального объекта не моделируются совсем.

Классификация видов модели­рования систем приведена на рис. 1.

Рисунок 1 – Классификация видов моделирования систем

Вопросы для самопроверки:

1. Дать определение моделированию.

2. Перечислите основные положения теории подобия.

3. Чем отличается объект- оригинал от объекта- модели?

4. Перечислите основные виды моделирования.

5. Чем отличается реальное моделирование от мысленного?