Часть изданий извлеклась из сети Интернет
(
https://studwood.ru/1695996/informatika/kompyuternoe_modelirovanie
)
9
2. КЛАССИФИКАЦИЯ МОДЕЛЕЙ И ВИДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ
Единая систематизация видов моделирования затруднительна в силу уже
показанной многозначности понятия «модель» в науке и технике. Её можно
проводить по разным основаниям:
- по характеру моделей (т. е. по средствам моделирования);
- по нраву моделируемых объектов;
- по сферам приложения моделирования (моделирование в технике, в
физических науках, в химии, моделирование действий живого, моделирование
психики и т. п.)
- по уровням («глубине») моделирования, начиная, к примеру, с выделения
в физике моделирования на микроуровне (моделирование на уровнях
исследования, которые касаются простых частиц, атомов, молекул).
Поэтому неважно какая систематизация способов моделирования обречена
на неполноту, так как терминология в данной области опирается не столько на
«строгие» правила, сколько на языковые, научные и практические традиции, а
ещё почаще определяется в рамках определенного контекста и вне его никакого
обычного значения не имеет.
Более популярной является систематизация по нраву моделей. В
соответствии с которой различают последующие 5 видов моделирования:
1. Предметное моделирование, при котором модель воспроизводит
геометрические, физические, динамические либо многофункциональные
свойства объекта. К примеру, модель моста, дамбы, модель крыла самолета и т.д.
2. Аналоговое моделирование, при котором модель и оригинал
описываются единым математическим соотношением. Примером могут служить
электронные модели, которые используются для исследования механических,
гидродинамических и акустических явлений.
3. Знаковое моделирование, при котором в роли моделей выступают
схемы, чертежи, формулы. Роль знаковых моделей в особенности увеличилась с
расширением размаха внедрения ЭВМ при построении знаковых моделей.
10
4. Со знаковым тесно соединено мысленное моделирование, при котором
модели получают на уровне мыслей приятный характер. Примером может в этом
случае служить модель атома, которая была предложена в свое время Бором.
5. В конце концов, особенным видом моделирования является включение
в опыт не самого объекта, а его модели, в силу чего последний приобретает
характер модельного опыта.
Данный вид моделирования говорит о том, что нет твердой грани меж
способами эмпирического и теоретического зания.
Предметным называется моделирование, в процессе которого
исследование ведётся на модели, воспроизводящей главные геометрические,
физические, динамические и многофункциональные свойства «оригинала».
На таковых моделях исследуются процессы, происходящие в оригинале —
объекте исследования либо разработки (исследование на моделях параметров
строй конструкций, разных устройств, тс и т. п.). Если модель и моделируемый
объект имеют одну и ту же физическую природу, то говорят о физическом
моделировании.
Явление (система, процесс) может исследоваться и путём опытнейшего
исследования какого-нибудь явления другой физической природы, но этого, что
оно описывается теми же математическими соотношениями, что и моделируемое
явление.
К примеру, механические и электронные колебания описываются одними
и теми же дифференциальными уравнениями; потому при помощи механических
колебаний можно моделировать электронные и напротив.
Подобное «предметно-математическое» (аналоговое) моделирование
обширно применяется для подмены исследования одних явлений исследованием
остальных явлений, более комфортных для лабораторного исследования, в том
числе поэтому, что они допускают измерение неведомых величин.
Например, электронное моделирование дозволяет учить на электронных
моделях механические, гидродинамические, акустические и иные явления.
11
Электронное моделирование лежит в базе аналоговых вычислительных машин
(на данный момент, правда, фактически не использующихся.
Важным видом знакового моделирования является математическое
(логико-математическое) моделирование, которое осуществляется средствами
языка арифметики и логики.
Знаковые образования и их элементы постоянно рассматриваются вместе
с определенными изменениями, операциями над ними, которые делает человек
либо машинка (изменения математических, закономерных, хим формул,
изменения состояний частей цифровой машинки, которые соответствуют знакам
машинного языка, и др.).
Современная форма «вещественной реализации» знакового (сначала,
математического) моделирования — это моделировании на цифровых
электрических
вычислительных
машинках,
всепригодных
и
специализированных.
Подобные машинки — это собственного рода «незапятнанные бланки», на
которых в принципе можно зафиксировать описание хоть какого процесса
(явления) в виде его программы, т. е. закодированной на машинном языке
системы правил, следуя которым машинка может «воспроизвести» ход
моделируемого процесса.
Деяния со знаками постоянно в той либо другой мере соединены с
осознанием знаковых образований и их изменений: формулы, математические
уравнения и остальные выражения используемого при построении модели
научного языка определенным образом интерпретируются (истолковываются) в
понятиях той предметной области, к которой относится оригинал.
Потому реальное построение знаковых моделей либо их фрагментов может
заменяться на уровне мыслей-приятным представлением символов и операций
над ними.
Эту разновидность знакового моделирования время от времени называется
мысленным моделированием. В общем, данный термин нередко используют для
обозначения «интуитивного» моделирования, не использующего никаких чётко
12
фиксированных знаковых систем, а протекающего на уровне «модельных
представлений». Подобное моделирование есть обязательное условие хоть
какого познавательного процесса на его исходной стадии.
В итоге, можно сначала различать «вещественное» (предметное) и
«безупречное»
моделирование;
1-ое
можно
интерпретировать
как
«экспериментальное», 2-ое — как «теоретическое» моделирование, однако
подобное противопоставление, естественно, очень условно не лишь в силу связи
и взаимного воздействия этих видов моделирования, да и наличия таковых
«гибридных» форм, как «мысленный опыт».
«Вещественное» моделирование разделяется, как говорилось ранее, на
физическое и предметно-математическое моделирование, а личным случаем
последнего является аналоговое моделирование.
Дальше, «безупречное» моделирование может происходить как на уровне
самых общих, может быть даже не до конца сознательных и фиксированных,
«модельных представлений», так и на уровне довольно детализированных
знаковых систем; в первом случае говорят о мысленном (интуитивном)
моделировании, во 2-м — о знаковом моделировании (важный и более
распространённый вид его — логико-математическое моделирование).
В конце концов, моделирование на ЭВМ (нередко именуемое
«компьютерным») является «предметно-математическим по форме, знаковым по
содержанию».
По нраву той стороны объекта, подвергаемые моделированию, уместно
различать моделирование структуры объекта и моделирование его поведения
(деятельности протекающих в нем действий и т. п.).
Это различение чисто относительно для химии либо физики, но оно
приобретает чёткий смысл в науках о жизни, где различение структуры и
функции систем живого принадлежит к числу базовых методологических
принципов исследования, и в кибернетике, которая делает упор на
моделирование деятельности изучаемых систем.
13
Похожая систематизация есть у Б.А. Глинского в его книжке
«Моделирование как способ научного исследования», где наряду с обыденным
делением моделей по способу их реализации, они делятся и по характеру
воспроизведения сторон оригинала:
· субстанциональные
· стpуктуpные
· функциональные
· смешанные
3
3
Достарыңызбен бөлісу: |