Классификация и формы представления моделей.

Рассмотрим несколько наиболее распространенных видов классификации, определяемых

следующими признаками:

1. областью использования;

2. учетом в модели временного фактора (динамики);

3. отраслью знаний;

4. способом представления моделей.

Если рассматривать модели с позиции “для чего”, “с какой целью” используются, то можно

применить классификацию, изображенную на рисунке.

 

Учебные модели используются при обучении. Это могут быть наглядные пособия, различные

тренажеры, обучающие программы.

Опытные модели – это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Они

используются для исследования объекта прогнозирования его будущих характеристик. Например,

модель корабля исследуется в бассейне для изучения устойчивости судна при качке, модель

автомобиля “продувается” в аэродинамической трубе с целью исследования обтекаемости кузова,

модель сооружения используется для привязки здания к конкретной местности, модель

гидросооружений (водохранилищ, гидростанций) помогает на стадии их разработки решить

разнообразные технические, экологические и другие проблемы.

Научно-технические модели создаются для исследования процессов и явлений. К таким моделям

можно отнести и синхротрон – ускоритель электронов, и прибор для получения грозового

электрического разряда, и стенд для проверки телевизоров.

Игровые модели – это военные, экономические, спортивные, деловые игры. Эти модели как бы

репетируют поведение объекта в различных ситуациях, проигрывая их с учетом возможной реакции

со стороны конкурента, союзника или противника. С помощью игровых моделей можно оказывать

психологическую помощь больным, разрешать конфликтные ситуации.

Имитационные модели не просто отражают реальность с той или иной степенью точности, а

имитируют ее. Эксперименты с моделью проводятся при разных исходных данных. По результатам

исследования делаются выводы. Такой метод подбора правильного решения получил название

метода проб и ошибок. Например, для выявления побочных действий лекарственных препаратов их

испытывают в серии опытов на животных.

Одна из классификаций связана с фактором времени. Модели можно разделить на статические и динамические по тому, как отражается в них динамика происходящих процессов.

Статическая модель – это единовременный срез информации по данному объекту. Например,

обследование учащихся в стоматологической поликлинике дает состояние их зубов на данный

момент времени: соотношение молочных и постоянных, наличие пломб, дефектов и т. п.

Динамическая модель представляет картину изменения объекта во времени. В примере с

поликлиникой медицинскую карту ученика, отражающую изменение состояния его зубов в течение

многих лет, можно считать динамической моделью.

Пример: при строительстве дома рассчитывают прочность его фундамента, стен, балок и устойчивость их к постоянной нагрузке. Это статическая модель здания. Но надо также обеспечить противодействие ветрам, движению грунтовых вод, сейсмическим колебаниям и другим изменяющимся во времени факторам. Эти вопросы можно решить с помощью динамических моделей.

Виды моделирования:

Материальное - это материальные копии объектов моделирования. Они всегда имеют

реальное воплощение, воспроизводят внешние свойства или внутреннее строение, либо действия

объекта-оригинала. Материальное моделирование использует экспериментальный или опытный (потрогать, увидеть, услышать) подход к изучению объекта, явления или процесса.

Нематериальное моделирование использует теоретический метод познания. По-другому его

называют абстрактным, идеальным. Абстрактные модели, в свою очередь, делятся на воображаемые и информационные.

Математическая модель - способ представления информационной модели, отображающий связь

различных параметров объекта через математические формулы и понятия. В тех случаях, когда

моделирование ориентировано на исследование моделей с помощью компьютера, одним из его

этапов является разработка компьютерной модели.

Компьютерная модель - это созданный за счет ресурсов компьютера виртуальный образ,

качественно и количественно отражающий внутренние свойства и связи моделируемого объекта,

иногда передающий и его внешние характеристики. Компьютерная модель представляет собой

материальную модель, воспроизводящую внешний вид, строение или действие моделируемого

объекта посредством электромагнитных сигналов. Разработке компьютерной модели предшествуют

мысленные, вербальные, структурные, математические и алгоритмические модели.

Информационная модель - это совокупность информации об объекте, описывающая свойства и

состояние объекта, процесса или явления, а также связи и отношения с окружающим миром.

Информационные модели представляют объекты в виде, словесных описаний, текстов, рисунков,

таблиц, схем, чертежей, формул и т.д.

Информационная модель – целенаправленно отобранная информация об объекте, которая отражает наиболее существенные для исследователя свойства этого объекта.

Форма представления информационной модели зависит от способа кодирования (алфавита) и

материального носителя.Они могут быть различными, например:

1. В виде жестов или сигналов;

2. Устная, словесная;

3. Символьная (текст, числа, специальные символы);

4. Графическая;

5. Табличная.