Примеры компьютерных моделей различных процессов
В настоящее время метод моделирования активно используется в различных сферах деятельности для решения широкого круга задач, что придает ему статус общенаучного метода познания. В широком смысле под моделированием принято понимать исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей.
Модель (от лат. modulus — мера, образец, норма) является способом организации практических действий, способом представления как бы образцово правильных действий и их результатов, т. е. является рабочим представлением, образом будущей системы.
Таким образом, модели носят нормативный характер для дальнейшей деятельности, играют роль стандарта, образца, под который «подгоняется» в дальнейшем, как сама деятельность, так и ее результаты.
Модель обладает четырьмя характерными чертами:
- - объективным соответствием с моделируемым объектом;
- - способностью замещать познаваемый объект на определенных этапах познания;
- - способностью в ходе исследования давать некоторую информацию, допускающую опытную проверку;
- - наличием некоторых достаточно четких правил перехода от модельной информации (т. е. информации, полученной при изучении модели) к информации о самом моделируемом объекте.
Для того чтобы создаваемая модель соответствовала своему назначению, недостаточно создать просто модель. Необходимо, чтобы она отвечала ряду требований, обеспечивающих ее функционирование. К таким требованиям относятся:
- 1. Ингерентность, т. е. достаточная степень согласованности создаваемой модели со средой. Один из аспектов ингерентности состоит в том, что в ней должны быть предусмотрены не только «стыковочные узлы» со средой (интерфейсы), но и в самой среде должны быть созданы предпосылки, обеспечивающие функционирование будущей системы.
- 2. Простота модели, так как в модели невозможно зафиксировать все многообразие реальной ситуации.
- 3. Адекватность модели, которая означает возможность с ее помощью достичь поставленной цели проекта в соответствии с формулированными критериями.
Процесс моделирования состоит из следующих этапов:
- 1. Постановка задачи на моделирование объекта. Содержит:
- - ясное изложение цели предполагаемого исследования;
- - перечень зависимостей, подлежащих оценке по результатам моделирования;
- - факторы, которые должны учитываться при построении математической модели процесса, включая численные значения известных характеристик и параметров процесса.
. 2 построение формализованной схемы. Основная цель этого этапа — дать точную математическую формулировку задачи исследования изучаемого объекта. К моменту ее постановки должна быть собрана вся необходимая информация о моделируемом объекте (процессе), для чего иногда необходимо провести дополнительные наблюдения и эксперименты, уточняющие исходные данные и оцениваемые зависимости.
- 3. Построение компьютерной модели. На данном этапе осуществляется выбор программного обеспечения, с помощью которого исследователю будет проще вводить данные и получать результат.
- 4. Проверка адекватности созданной модели поставленной задаче. Здесь, в частности, уточняется: удовлетворяют ли требованиям объективности, полноты и всесторонности проводимого исследования те признаки, которые были выделены как существенные с точки зрения задач моделирования; как они реализованы в модели; каков характер закономерностей, которые определяют сходство признаков модели и оригинала.
- При делении моделей по способу их реализации выделяют материальные и идеальные модели.
- Материальные модели функционируют по естественным законам своего природного бытия и в силу этого являются независимыми от деятельности человека. Роль человека заключается в изменении условий существования объекта, а далее изменения происходят независимо от деятельности человека.
- Идеальные модели существуют только в деятельности людей и функционируют по законам логики. Они объективны только по своему содержанию (как отражение закономерностей реальной действительности), но субъективны по своей форме и не могут существовать вне этой субъективной формы.
- Рассмотрим разновидности этого типа моделей: модели представления и знаковые модели. Знаковые модели хотя и представляют собой материальные, физические объекты, но функционируют они не по законам физического бытия. Существование данной модели невозможно без человека, без его деятельности.
Характерная особенность модели-представления проявляется в научном представлении. Они (представления) являются результатом не только непосредственно чувственного отражения, но и деятельности абстрактного мышления. К представлениям такого рода предъявляется требование: соответствие чувственных элементов представления той системе понятий, в единстве с которой она функционирует.
Выделяют четыре подвида моделей-представлений:
- - модель-представление воображаемых объектов;
- - модель-представление реальных объектов;
- - прогнозирующая модель-представление (о будущих событиях, процессах);
- - описание (о настоящих процессах и явлениях).
Предварительным условием классификации модели по характеру воспроизведения сторон оригинала является выяснение типов тождества в плане содержательных характеристик. Тождество между моделью и оригиналом должно обязательно устанавливаться по некоторому существенному признаку (или совокупности признаков). К числу наиболее существенных признаков относится материал, из которого изготовлен объект, структура и способ функционирования.
На основании этого выделяют субстанциональные, структурные, функциональные и структурно-функциональные модели.
Субстанциональная модель строится так, чтобы ее субстрат (материал) по всем основным свойствам был идентичен субстрату оригинала, идентичен по физической природе. Способами создания субстанциональной модели являются:
- - масштабная деформация системы-оригинала;
- - включение некоторых элементов системы-оригинала в систему модели.
Структурная модель имитирует внутреннюю организацию оригинала и представляет собой одну из сторон любой вещи. Модель, не изменяющая свои свойства во времени, характеризуется статической структурой. Динамическая структура модели отражает закономерные связи элементов системы как функционирующего и развивающегося целого. Динамическая структура как способ связи частей процесса сохраняет его во времени и пространстве, определяет его качественную специфику, делает его тем, что он есть. Различают три основных вида структурной модели организации данных: иерархическая, сетевая и реляционная.
- "Искусственный интеллект"
- Командообразование
- Компетенции и полномочия Президента Российской Федерации
- Как я изменяюсь с возрастом
- Вклад Дугласа Мак-Грегора в теорию и практику менеджмента
- Теория и практика рекламы и массовой коммуникации
- Роль эмоций в принятии решений
- Families around the world
- Поколение Z
- Информационные технологии в менеджменте
- Основы менеджмента
- "Социальные сети"