1. Сущность моделирования. Понятие модели

Моделирование (лат. modulus - мера, образец) - исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей, использование моделей для определения и уточнения характери­стик и рационализации построения вновь конструируемых объектов. В науч­ных исследованиях моделирование стало применяться ещё в глубокой древ­ности и постепенно захватывало все новые области научных знаний: техниче­ское конструирование, строительство и архитектуру, физику химию, биоло­гию, экологию, общественные науки. Методология моделирования долгое время развивалась независимо отдельными пауками. Отсутствовала единая система понятий и терминология. Лишь в последнее время постепенно стала осознаваться роль моделирования как универсального метода научного по­знания.

Метод моделирования - универсальный метод. Он применяется в науч­ных исследованиях практически во всех пауках. Метод моделирования в геоэкологии - метод исследования строения, функционирования, динамики и развития геокомпонентов и геоэкосистем, процессов и взаимосвязей внутри них и между ними с помощью модели. Под моделью понимается образ (ко­пия) реально существующих объектов, процессов и явлений. Она всегда соз­дастся па основе сходства с объектом-аналогом. Модель - это некий новый объект, который отражает главные черты и существенные особенности изу­чаемого объекта, явления или процесса. Можно сказать модель - это упро­щенное представление о реальном объекте, процессе или явлении. Никакая модель не может заменить сам объект исследования.

Модель выступает в качестве своеобразного инструмента познания, ко­торый исследователь ставит между собой и объектом и с помощью которою изучает интересующий его объект. Необходимость использования метода мо­делирования определяется тем, что многие объекты (или проблемы, относя­щиеся к этим объектам) непосредственно исследовать или вовсе невозможно или же это исследование требует много времени и средств

Таким образом, модель необходима для того чтобы:

1. Помять, как устроен конкрстный объект - каковы его структура, ос­новные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром;

2. Научиться управлять объектом или процессом и определять наилуч­шие способы управления при заданных целях и критериях (оптимизация);

3. Прогнозировать прямые и косвенные последствия решжзации задан­ных способов и форм воздействий на объект;

4. Никакая модель не может заменить само явление, но при решении задачи, когда нас интересуют определенное свойство исследуемою процесса или явления, модель оказывается полезной, а подчас и единственным инст­рументом исследования, познания.

Процесс построения модели называется моделированием. Основные за­дачи моделирования: а) облегчить процесс познания; б) сделать познание ме­нее трудоемким; в) сделать объект познания более наглядным i доступным.

Технология моделирования требует от исследователя умения ставить проблемы и задачи, прогнозировать результаты исследования, проводить ра­зумные оценки, выделять главные и второстепенные факторы для построения моделей, выбирать аналогии и математические формулировки, решать задачи с использованием компьютерных систем, проводить анализ компьютерных экспериментов.

Навыки моделирования очень важны человеку в жизни. Они помогут разумно планировать свой распорядок дня, учебу, труб, выбирать оптималь­ные варианты при наличии выбора, разрешать удачно жизненные ситуации.

Выделяют несколько видов моделирования:

• материальное (физическое) моделирование - моделирование, при котором реальному объекту противопоставляется его увеличенная или уменьшенная копия, допускающая исследование (как правило, в лаборатор­ных условиях) с помощью перенесения свойств изучаемых процессов и явле­ний с модели на объект на основе теории подобия;

• идеальное моделирование - основано не на материальной аналогии объекта и модели, а на аналогии идеальной, мысленной;

• знаковое моделирование - моделирование, использующее в качестве моделей знаковые преобразования какого-либо вида: схемы, графики, черте­жи, формулы, наборы символов;

• математическое моделирование - моделирование при котором ис­следование объекта осуществляется посредством модели, сформулированной на языке математики.

Процесс моделирования вкчючает три элемента:

1. Субъект (исследователь);

2. Объект исследования;

3. Модель, опосредствующую отношения познающего субъекта и по­знаваемою объекта.