Модель – это создаваемое человеком подобие изучаемого объекта (макет, изображение, схема, словесное описание и тп). Метод моделирования состоит в исследовании объекта, явления или процесса путем построения моделей и их изучения. Необходимость моделирования объясняется принципиальной невозможностью исследования многих объектов или большой ресурсоемкостью их изучения.
Различают биофизические, физические, электрические, ситуационные, информационные, математические и др.
Информационная модель – модель объекта, процесса или явления, в которой представлены информационные аспекты моделируемого объекта, процесса или явления. Среди информационных моделей особое место занимают модели представления знаний.
Математическая модель – приближенное описание объекта, явления или процесса с помощью математической символики. Эта модель представляет собой систему математических соотношений: формул, функций, уравнений, систем уравнений, описывающих те или иные стороны изучаемого объекта, явления или процесса. Математическое моделирование – мощное средство познания, прогнозирования и управления. Анализ мат.модели помогает проникнуть в суть изучаемого объекта.
|
|
Мат.модели строятся на основе данных эксперимента или умозрительно, описывают гипотезу, теорию или закономерность того или иного феномена и требуют дальнейшей проверки на практике. Мат.моделирование часто позволяет предвидеть характер изменения исследуемого процесса в условиях, трудно воспроизводимых в эксперименте, а в отдельных случаях позволяет предсказать ранее неизвестные явления и процессы.
Процесс мат.моделирования принято делить на несколько этапов.
1) Постановка задачи (определение параметров исследуемого объекта, выявление взаимосвязей между параметрами. Этап завершается записью модели в мат.виде)
2) Проведение модельных экспериментов (осуществляется решение прямой задачи, для которой предназначена мат.модель, т.е. получение выходных данных для дальнейшего сопоставления с результатами наблюдений явлений. Исследователь сознательно изменяет условия функционирования модели, регистрирует её «поведение» в разных условиях. Важная роль при проведении модельных экспериментов принадлежит вычислительной технике. Итог – множество результатов модельных экспериментов).
3) Оценка реализованной модели (выясняют, удовлетворяют ли созданная мат.модель критерию практики, т.е. согласуются ли результаты наблюдений с теоретическими данными в пределах заданной точности. Достижение такого результата означает, что положения, лежащие в основе модели, правильны и модель пригодна для исследования выбранного объекта или явления).
|
|
4) Анализ модели на основе накопленных данных об изучаемом объекте, модернизация первоначально построенной модели (с получением новых научных данных знания об исследуемом объекте уточняются, и наступает момент, когда результаты, получаемые на основе существующей модели, перестают им соответствовать. Возникает необходимость уточнения данной модели или построение новой).
В медицине модели применяются для исследования структур, функций и процессов на разных уровнях организации живого организма: атомарно-молекулярном, субклеточном, клеточно-тканевом, органно-системном, организменном, биоценотическом.
Задача.
Билет 25+++