2.1.3. Нормативне моделювання

Моделювати можна не тільки те, що існує, а й те, чого ще немає.

Нормативне моделювання(прагматичне) – призначене для визначення цілей діяльності і певного порядку (алгоритму) дій їх досягнення.

Ціль - це образ бажаного майбутнього,тобто модель станів на реалізацію яких направлена дійсність.

Алгоритм –це образ (модель) бажаного майбутнього, тобто модель станів на реалізацію яких направлена діяльність.

Алгоритм нормативної моделі – це образ або модель майбутньої діяльності.

Описові моделі відображають існуюче, їх розвиток направлено на приближення моделі до реальності.

Нормативні моделі показують не існуюче, але бажане.

2.2. Класифікація моделей

Вище було розглянута класифікація моделей за цільовим призначенням. Крім того, пізнавальні та прагматичні моделі можна класифікувати за характером виконуючих функцій, формою та залежністю об'єкта моделювання від часу.

2.2.1. Функціональне призначення моделей Можна виділити наступні функції, що їх виконують моделі: • дослідницька - застосовується в науковому пізнанні; • практична - застосовується в практичній діяльна (проектуванні, управлінні і т. п.); • тренінгова - використовується для тренування практичних навичок фахівців в різних областях; • навчальна - для формування в учнів знань, умінь, навичок.

2.2.2. Форми представлення моделей

Моделі по формі бувають:

- фізичні –матеріальні об’єкти, які мають подібність з оригіналом;

- словесні – словесні описи чого-небудь;

- графічні – описання у вигляді графічного зображення;

- знакові – описання у вигляді символів і знаків.

Математична модель (математичний опис)- це система математичного співвідношення, що вивчає математичний об’єкт або явище.

2.3. Види моделювання

Розрізняти такі види моделювання:

• концептуальне моделювання, при якому за допомогою деяких спеціальних знаків, символів, операцій над ними і за допомогою природних або штучних мов тлумачиться основна думка (концепція) щодо досліджуваного об'єкта;

• інтуїтивне моделювання, яке зводиться до експерименту на основі практичного досвіду

працівників (широко застосовується в економіці);

• фізичне моделювання, при якому модель і моделюючий об'єкт є реальні об'єкти або процеси єдиної або різної фізичної природи, причому між процесами в об'єкті-оригіналі і в моделі виконуються деякі співвідношення подоби, що випливають з схожості фізичних явищ;

• структурно-функціональне моделювання, при якому моделями є схеми (блок-схеми), графіки, креслення, діаграми, таблиці, малюнки, доповнені спеціальними правилами їх об'єднання і перетворення; • математичне (логіко-математичне) моделювання, при якому моделювання, включаючи побудову моделі, виконується засобами математики і логіки;

• імітаційне (програмне) моделювання, при якому логіко-математична модель досліджуваного об'єкта представлеє собою алгоритм функціонування об'єкта.

Перераховані вище види моделювання не є взаємовиключними і можуть застосовуватися при дослідженні складних об'єктів або одночасно, або в деякій комбінації. Комп'ютерне моделювання є розвитком імітаційного моделювання.

Комп’ютерне моделювання – це метод вирішення задачі аналізу або синтезу об’єкта на основі використання його комп’ютерної моделі.

Суть комп'ютерного моделювання заключається в одержанні кількісних і якісних результатів за наявною моделлю. Якісні висновки, одержувані за результатами аналізу, дозволяють виявити невідомі раніше властивості об'єкта. Кількісні висновки в основному носять характер прогнозу деяких майбутніх пояснень минулих значень змінних, що характеризують систему.

Предметом комп'ютерного моделювання можуть бути: економічна діяльність фірми або банку, промислове підприємство, інформаційно-обчислювальна мережа, технологічний процес, будь-який реальний об'єкт або процес, наприклад процес інфляції. Цілі комп'ютерного моделювання можуть бути різними, однак найбільш часто моделювання є, як уже зазначалося раніше центральною процедурою системного аналізу.

Резюме 1. Необхідність фіксації інформації про об'єкт дослідження або проектування для зберігання і передачі в просторів або часі призводить до задачі моделювання. 2. Моделювання направлено на побудову, вдосконалення, вивчення і застосування моделей реально існуючих або проектуючих об'єктів. 3. Модель являє собою спрощену подобу об'єкта, яка відтворює тільки властивості, які нас цікавлять.

4. Необхідність моделювання пов'язана з багатьма причинами, основні з яких: складність досліджуваних об'єктів, необхідність експериментувати і прогнозувати, невідповідність в просторовому і часовому масштабів об'єкта і наших можливостей.

5. У практичній діяльності застосовуються два основних вида моделей: описові - для опису властивостей реально існуючих об'єктів і нормативні - в задачах проектування нових об'єктів.

6. Описові моделі застосовуються для наукових досліджень, управління, прогнозування та навчання.

7. При описовому моделюванні, в силу об'єктивних і суб'єктивних обмежень, відбувається лише частина відображення інформації про об'єкт в моделі. Виходячи з цього модель завжди простіше оригіналу і є небезпека, що в моделі не відображені важливі для цільового завдання властивості.

8. Психологічна вибірковість пов'язана з такими факторами, як вибірковість, конструювання, спотворення і узагальнення.

9. Основні функції моделей: дослідницька, практична, тренінгова та навчальна. 10. За формою моделі бувають: фізичні, вербальні, графічені і знакові. При цьому математичні моделі є різновидом знакових. 11. З основних видів моделювання, що застосовуються в природно-технічних, соціально-економічних та інших науках, розрізняються: концептуальне, інтуїтивне, фізичне, структурно-функціональне, логіко-математичне та імітаційне. Особливе місце сьогодні займає комп’ютерне моделювання.

Лекція 3

Об’єкти і система

Система – це впорядковане представлення про об’єкт дослідження з точки зору поставленої мети.

Наприклад об’єктом дослідження є автомобіль, але виділяють систему електроживлення, гальмівну систему, систему передачі палива і т.д.

Відзначимо перша властивість систематизації, системного представлення про досліджуваний об’єкт – наявність цілі. Ціль визначає, окреслює в об’єкті систему- в неї входить з об’єкту тільки те, що оприділяє властивості, необхідні для досягнення мети. Якщо один і той же самий об’єкт може реалізувати декілька цілей, то відносно кожної він виступить як самостійна система.

Виділення системи

Система являє собою відображення об’єкту, іключеного в навколишнє середовище, і одна з перших задач системного аналізу- виділення системи з навколишнього середовища.

Для виділення системи необхідно:

1)об’єкт;

2)ціль (мета для реалізації якої формується система);

3)суб’єкт спостереження, який формує систему;

4)вхідні\вихідні змінні, що відображають взаємозв’язок системи з навколишнім середовищем.

Система не існує об’єктивно – вона така, якою її визначає суб’єкт спостереження у відповідність з посталеною метою.

Система- це сукупність або множина об’єктів і процесів , що називається елементами взаємозв’язаних і взаємодіючих між собою. Вони утворюють єдине ціле, яке володіє властивостями, не властиві складовим його елементів взятим по одному.

Система повинна складатися не менше ніж з двох елементів. Крім того, кожний елемент системи прямо або побічно зв’язаний з іншим елементом. Хоч система може являтися частиною великої системи, її не можна розділити на незалежні частини – така система перестає існувати.

Інтегральні властивості – це властивості, які присутні у системі в цілому, але відсутні у її елементі.

Елементи системи

Елемент – це внутрішня вихідна одиниця, функціональна частина системи, власна побудова якої не розглядається, а враховується лише її властивість, необхідна для побудови і функціонування системи. Сукупність однакових елементів системи інколи називають компонентами.

Елементи системи - об’єкт, який виконує визначені функції і не підлягає подальшому розділенню в рамках визначеної задачі.

Система, що є елементом даної системи називається підсистемою цієї системи.

Формально, люба сукупність елементів системи разом з зв’язками між ними може розглядатися як її підсистема.

Сукупність всіх елементів, з яких складається система утворює її склад. Склад системи складається з повного переліку її елементів.

При цьому слід пам’ятати, що система, яка має однаковий склад може володіти різними властивостями. Визначальними для системи являється організація її елементів або структура.

Зв’язки

Зв’язки в системі – це те, що об’єднює системи в ціле.

Зв’язки – це компоненти системи, які виконують взаємодію між її елементами, а також між системою цілому і середовищем.

Зв’язки поділяють на:

- матеріально-речовинні – процеси передачі речовини між елементами системи;

- енергетичні – процеси передачі енергії між елементами системи;

- інформаційні – представляють собою інформаційні потоки;

Зв’язки першого порядку називаються зв’язки функціонально необхідні-реалізують основні функції системи. Додаткові зв’язки називаються зв’язками другого порядку. Зайві або суперечливі зв’язки називаються зв’язками третього порядку.