Логические основы моделирования

Формализация

Компьютерная модель

Компьютерная модель - разновидность информационной модели, реализованная программно-аппаратными средствами компьютерной техники. Таким образом, «…вполне можно вести речь о компьютерном моделировании как особом виде информационного моделирования».

Исходя из компьютерных средств реализации, можно выделить следующие типы информационных моделей:

• образные – рисунки, фотографии, анимация, видео, виртуальная реальность и др.;

• образно-знаковые – схемы, графики, чертежи, таблицы, графы и др.;

• знаковые – содержат описание объектов с помощью различных знаковых систем (формальных и естественных языков). В этой группе выделяются математические модели.

К предметной области информатики относятся средства и методы компьютерного моделирования. Компьютерная модель может быть создана только на основе хорошо формализованной информационной модели.

Формализация информации о некотором объекте — это ее отражение в определенной форме. Можно еще сказать так: формализация — это сведение содержания к форме.

Формулы, описывающие физические процессы, — это формализация этих процессов.

Радиосхема электронного устройства — это формализация функционирования этого устройства.

Ноты, записанные на нотном листе, — это формализация музыки и т.п.

В основе знакового представления объекта находится мысленный образ.

Мысленные образы - результат работы мышления, мыслительных операций анализа, синтеза, сравнения, абстрагирования, обобщения, систематизации, классификации» [Сластенин, 2003, с.96], к которым В.М. Король добавляет процедуру конкретизации [Король, с.64].

Построив знаковую модель, мы создаем объект оперирования для мышления, заставляем мышление работать - «исследовать» модель; анализировать, уточнять, изменять, в процессе чего развивается само мышление и наше знание о предмете исследования.

Такой алгоритм познания:

• выработан у человека в процессе эволюции и интуитивно выполняется в обыденном познании,

• распространен на научное познание в виде метода и технологии познания

• введен в обучение благодаря использованию моделей и действий с моделями.

С редства моделирования - инструменты, помогающие в процессе модельного изучения представлять и получать знания об объекте-оригинале. Знание классификации средств моделирования способствует обоснованному и эффективному их использованию в любой деятельности.

Новые информационные технологии являются важнейшим современным средством реализации моделей всех типов.

Они позволяют формировать компьютерную среду моделирования, которая эффективна не только для реализации информационных моделей, но способна влиять на проведение мысленного (с помощью компьютерных систем визуализации и поддержки принятия решений, экспертных систем, систем управления проектами, систем когнитивного моделирования, имитационно-моделирующих сред, компьютерных игр, мультимедиа систем) и натурного (интерактивная компьютерная визуализация и расчет параметров моделей с помощью компьютерных систем, сред моделированияирасчетно-информационных комплексов) экспериментов.

Новые информационные технологии расширяют традиционные средства моделирования, благодаря которым моделирование переходит на новый уровень реализации.