Класифікація моделей

Значна різноманітність систем, багатозначність їх структурно-функціональної організації зумовлює наявність різних підходів до класифікації моделей. Створення єдиної класифікації моделей є проблема­тичним через багатозначність поняття моделі, відсутність чітких правил застосування класифікаційних ознак.

Моделі можна класифікувати за різними ознаками досліджуваної системи. Моделі поділяються за характером функціонування системи на:

· детерміновані, функціонування яких описується детермінованими величинами;

· стохастичні (ймовірнісні), функціонування яких описується випад­ковими величинами.

За характером процесів, які протікають у системі:

· неперервні, які відтворюють неперервні у часі процеси;

· дискретні, які описують стани системи у дискретні моменти часу;

· дискретно-неперервні (гібридні), які відображають змішані неперервно-дискретні процеси.

За режимами функціонування системи:

· стаціонарні, у яких характеристики не міняються у часі;

· нестаціонарні, у яких характеристики змінюються з плином часу.

За призначенням:

· статичні або структурні, які описують склад і структуру системи у будь-який фіксований момент часу;

· динамічні або функціональні, які відображають функціонування системи у часі;

· структурно-функціональні, які відображають структурні і функ­ціональні особливості організації досліджуваної системи.

За способом представлення і реалізації:

· концептуальні або змістовні, які є описом (у найпростішому випадку словесним) найбільш суттєвих особливостей структурно-функціональної організації системи;

· фізичні або матеріальні, які еквівалентні або подібні до оригіналу (макету), або процес функціонування у яких такий же, як і в оригіналу і має таку ж або схожу фізичну природу з врахуванням їх аналогій;

· математичні або абстрактні, які формалізовано описують систе­ми з допомогою абстракцій, зокрема математичних співвід­ношень, які відображають процес функціонування системи;

· комп’ютерні, які є програмною реалізацією математичної моделі.

Відповідно, до основних видів моделювання можна віднести матема­тичне, імітаційне та комп’ютерне.

Термін “ моделювання ” відповідає англійському слову “ modeling ” і має зміст побудови моделі та її аналіз. Терміни “ імітаційне моделювання ” і “ обчислювальний (комп’ю­тер­ний експеримент ” відповідають англійсько­му терміну “ simulation ”. Під цим терміном розуміється розроблення моделі як комп’ютерної програми і реалізація цієї програми на комп’ютері.

Під математичним моделюванням будемо розуміти процес встанов­лення відповідності реальному об’єкту деякого математичного об’єкту, який називається математичною моделлю і дослідження даної моделі для отримання характеристик реального об’єкта.

Комп’ютерне моделювання визначимо як програмну реалізацію мате­матичної моделі, доповнену різними програмними і апаратними засобами.

Під імітаційним моделюванням будемо розуміти конструювання моделі системи та проведення на комп’ютері експериментів, які відображають структуру та функціонування об’єкта моделювання у часі.

Найбільш затрудненим у процесі моделювання є перехід від змістовного до форматного описів об’єктів дослідження. Тому важливим є встановлення відповідності між видами моделювання і математичним апаратом для реалізації цілей моделювання (табл. 1.1).

Таблиця 1.1. Види моделей і математичний апарат