Моделирование и формализация
Человечество в своей деятельности (научной, образовательной, художественной, технологической) постоянно создает и использует модели окружающего мира.
Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия:
физика - модели двигателей;
география - глобус – модель планеты Земля;
химия – модели кристаллической решетки, молекул;
биология – анатомические муляжи.
При проектировании механизмов и устройств, зданий, электрических цепей используют модели – чертежи и макеты. В математике модели используются при изучении объемных фигур.
Развитие науки невозможно без создания теоретических моделей (теорий, законов, гипотез и т. д.), отражающих строение, свойства и поведение реальных объектов. Иногда создание таких моделей коренным образом меняет представления человека об окружающем мире:
гелиоцентрическая система мира Коперника,
модель атома Резерфорда-Бора,
модель генома человека (геном — совокупность генов, характерных для одиночного набора хромосом данного организма).
Все художественное творчество фактически является процессом создания моделей:
перенос реальной действительности на полотно,
скульптура,
театр,
басня - перенос реальных отношений между людьми на отношения между животными (моделирование человеческих отношений).
Моделирование – метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей. т.е. исследование объектов путем построения и изучения моделей.
Модель – это, как правило, искусственно созданный объект, который отражает существенные с точки зрения цели проводимого исследования свойства изучаемого реального объекта, явления или процесса.
Один и тот же объект может иметь множество моделей:
объект "ЧЕЛОВЕК", его модели:
химия - биохимический состав;
анатомия - скелет, строение внутренних органов;
физика - материальная точка.
Разные объекты могут описываться одной моделью:
модель " КАРТА", её объекты:
полезные ископаемые - на карте полезных ископаемых;
климатические зоны - на карте климатических зон;
государства, страны - на политической карте;
звезды - на звездной карте;
тузы, дамы, вольты и пр. - игральные карты.
Классификация моделей
Признаки классификаций моделей:
по области использования;
по временному фактору;
по отрасли знаний;
по форме представления.
1) Классификация моделей по области использования:
учебные модели – используются при обучении (наглядные пособия, тренажеры, обучающие программы);
опытные – это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта (кукла, макет дома, корабля, автомобиля). Используют для исследования и прогнозирования его будущих характеристик;
научно - технические - создаются для исследования процессов и явлений (коллайдер — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для изучения продуктов их соударений; синхрофазотрон — установка, служащая для ускорения заряженных частиц до высоких энергий);
игровые – репетиция поведения объекта в различных условиях (экономические, спортивные, интеллектуальные);
имитационные – отражение реальности в той или иной степени (испытывается лекарство). Это метод проб и ошибок.