Модель – упрощенное представление, аналог реального объекта, процесса или явления. При построении модели сам объект называют оригиналом или прототипом.
Построение модели проходит три стадии:
первую (основную) – построение модели;
вторую – пробную работу с ней;
третью – корректировку и изменение первоначальной модели по результатам пробной работы.
После этого модель считается готовой к использованию. Наиболее сложной и ответственной является первая стадия. Зачастую это неформализованный процесс, длительный путь проб и ошибок. Построение принципиально новой модели даже носит характер открытия.
Первую стадию построения модели можно свести к следующей последовательности действий:
1. Постановка цели моделирования.
2. Анализ объекта и выделение всех его известных свойств.
3. Анализ выделенных свойств и определение существенных с точки зрения цели моделирования.
4. Выбор формы представления модели.
5. Формализация.
6. Анализ полученной модели на непротиворечивость.
|
|
7. Проверка на адекватность полученной модели объекту и цели моделирования.
Практически во всех науках о живой и неживой природе, об обществе построение и использование моделей является мощным орудием познания. Реальные объекты и процессы бывают столь многогранны и сложны, что лучшим способом их изучения часто является построение модели, отображающей лишь какую-то грань реальности, и исследование этой модели. Многовековой опыт развития науки доказал на практике плодотворность такого подхода.
Моделирование – метод научного познания объективного мира с помощью моделей. Процесс моделирования включает следующие элементы:
§ субъект (исследователь),
§ объект (оригинал) исследования,
§ модель определяет отношения познающего субъекта и познаваемого объекта.
В общем виде цель моделирования заключается в том, чтобы
1. понять, как устроен объект, какова его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром,
2. научиться управлять объектом и оптимизировать управление,
3. прогнозировать последствия реализации заданных способов воздействия на объект.
Процесс моделирования можно разбить на ряд этапов.
Построение модели является первым этапом в процессе моделирования, который
предполагает некоторые знания об оригинале. Вопрос о необходимой и достаточной мере сходства оригинала и модели требует индивидуального анализа. Очевидно, что модель утрачивает свой смысл как в случае тождества с оригиналом, так и в случае чрезмерного отличия от оригинала во всех существенных свойствах. Таким образом, изучение одних сторон моделируемого объекта осуществляется ценой отказа от исследования других сторон. Поэтому любая модель замещает оригинал лишь в строго ограниченном смысле. Из этого следует, что для одного объекта может быть построено несколько моделей, концентрирующих внимание на определенных сторонах исследуемого объекта или же характеризующих объект с разной степенью детализации. Одно неоспоримо, построенная модель должна быть проще объекта и удобнее для изучения.
|
|
На втором этапе, построив модель, она выступает как самостоятельный объект исследования. Одной из форм такого исследования является проведение экспериментов над моделью. Конечным результатом этого этапа является совокупность знаний о модели.
На третьем этапе осуществляется перенос знаний с модели на оригинал. Процесс переноса знаний проводится по определенным правилам. Полученные знания о модели должны быть скорректированы с учетом тех свойств оригинала, которые не нашли отражения или были изменены при построении модели.
На четвёртом этапе проводится практическая проверка полученных с помощью моделей знаний и их использование для построения обобщающей теории объекта, его преобразования или управления им.
Моделирование – циклический процесс. Это означает, что за первым четырёхэтапным циклом может последовать второй, третий и т. д. При этом знания об исследуемом объекте расширяются и уточняются, а исходная модель постепенно совершенствуется. Недостатки, обнаруженные после первого цикла моделирования, обусловленные малым знанием объекта или ошибками в построении модели, можно исправить в последующих циклах.
Сейчас трудно указать область человеческой деятельности, где бы не применялось моделирование. Разработаны, например, модели производства автомобилей, выращивания пшеницы, функционирования отдельных органов человека, жизнедеятельности Азовского моря, последствий атомной войны. В перспективе для каждой системы могут быть созданы свои модели, перед реализацией каждого технического или организационного проекта должно проводиться моделирование.