Основные понятия и определения. Понятия моделирование, модель. Классификация моделей. Требования к моделям

Тип работы: Материал
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 5 страниц
В избранное:

Основные понятия и определения. Понятия моделирование, модель. Классификация моделей. Требования к моделям.

Задачи, которые решает человек в своей образовательной, научноисследовательской и профессиональной деятельности, делятся на две категории - вычислительные и функциональные. Цель вычислительных задач - расчет параметров, характеристик, обработка данных. Функциональные задачи требуют решения при реализации функций управления, проектирования. Это, например, управление деятельностью торгового предприятия, планирование выпуска продукции, управление перевозкой грузов и т.п.
Процесс решения задачи средствами моделирования отображает схема, показанная на рис. 1.2. Под реальным объектом подразумевается исследуемый объект (система, явление, процесс). Модель - это материальный или воображаемый объект, который в процессе познания замещает реальный объект, сохраняя при этом его существенные свойства. Моделирование - это процесс исследования реального объекта с помощью модели. Исходный объект называется при этом прототипом или оригиналом.

Рис. 1.2. Схема процедуры решения задачи посредством моделирования
Моделировать можно не только материальные объекты, но и процессы. Например, конструкторы используют аэродинамическую трубу для воспроизведения на земле условий полета самолета. В дальнейшем термин объект моделирования будем понимать в широком смысле: это может быть как некоторый вещественный объект (предмет, система), так и реальный процесс.
Модель повторяет не все свойства реального объекта, а только те, которые требуются для ее будущего применения. Поэтому важнейшим понятием в моделировании является понятие цели. Цель моделирования - это назначение будущей модели. Цель определяет те свойства объекта-оригинала, которые должны быть воспроизведены в модели. Иначе говоря, модель - это упрощенное подобие реального объекта, который отражает существенные особенности (свойства) изучаемого реального объекта, отвечающие цели моделирования.
К построению модели прибегают в тех случаях, когда использование объекта-оригинала по каким-либо причинам затруднено или невозможно. Такими причинами могут быть, например:
* слишком большой (Солнечная система) или слишком маленький размер объекта (молекула или атом);
* моделируемый процесс протекает слишком быстро (сгорание топлива в двигателе внутреннего сгорания) или слишком медленно (процесс возникновения жизни на Земле);
* исследование объекта может оказаться опасным для окружающих (атомный взрыв);
* объект-оригинал может быть разрушен в процессе исследования (исследование прочностных характеристик конструкции самолета).
Для одного и того же объекта можно создать множество различных моделей. Какую модель выбрать - зависит от цели моделирования, определяемой в соответствии с решаемой задачей. С другой стороны, одна и та же модель может представлять разные объекты. Например, математические модели процесса распространения инфекционной болезни и процесса радиоактивного распада являются одинаковыми с точки зрения их математического описания.
Существует ряд общих требований к свойствам, которым должны удовлетворять модели:
* адекватность - достаточно точное отображение свойств объекта;
* конечность - модель отображает оригинал лишь в конечном числе его отношений и свойств;
* полнота (информативность) - предоставление исследователю всей необходимой информации об объекте в рамках гипотез, принятых при построении модели;
* упрощенность - модель отображает только существенные стороны объекта;
* гибкость - возможность воспроизведения различных ситуаций во всем диапазоне изменения условий и параметров;
* приемлемая для имеющегося времени и программных средств трудоемкость разработки модели.
Классификация моделей
Классификация - это разделение объектов на группы, имеющие один или несколько общих признаков. В зависимости от признака классификации одни и те же модели могут быть отнесены к разным классам.
Классификация по области использования модели представлена на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Классификация моделей по области использования
Учебные модели - наглядные пособия, тренажеры, обучающие программы.
Игровые модели - это экономические, военные, деловые игры. Они репетируют поведение объекта в различных ситуациях.
Исследовательские модели создаются для исследования процессов или явлений, например, стенды для проверки электронной аппаратуры.
Опытные модели - это уменьшенные или увеличенные копии объектов. Их используют для исследования объекта и прогнозирования его будущих характеристик (например, опытная модель проектируемого автомобиля).
Имитационные модели имитируют реальность, при этом, как правило, эксперимент многократно повторяется.
Классификация по отрасли представленных в модели знаний разделяет все модели на физические, биологические, социальные, экономические и т. д.
Классификация по способу представления модели
Отразить в модели признаки оригинала можно разными способами. Можно скопировать признаки, построив натурную (материальную) модель. Примерами натурных моделей являются макеты и муляжи - ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.