Моделирование и формализация
Модель – некоторое упрощенное подобие реального объекта, который отражает существенные особенности (свойства) изучаемого реального объекта, явления или процесса.
Моделирование – метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей. Т.е. исследование объектов путем построения и изучения моделей.
Формализация – процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков.
Объект – некоторая часть окружающего мира, рассматриваемого человеком как единое целое. Каждый объект имеет имя и обладает параметрами.
Параметр – признак или величина, характеризующая какое-либо свойство объекта и принимаемая различные значения.
Среда – условие существование объекта.
Операция – действие, изменяющее свойство объекта.
Система – совокупность взаимосвязанных объектов, воспринимаемая как единое целое.
Структура – состав системы, свойства её элементов, их отношения и связи между собой.
Этапы моделирования:
- Постановка задачи: описание задачи, цель моделирования, формализация задачи
|
|
- Разработка модели: информационная модель, компьютерная модель
- Компьютерный эксперимент – план эксперимента, проведение исследования
- Анализ результатов моделирования
Человек в своей деятельности постоянно создает и использует модели окружающего мира.
1. Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия: Физика: модели двигателей; География: глобус – модель земли (реальный размер очень большой); Химия – модели кристаллическая решетка, молекул (реальные размеры очень маленькие); Биология – по муляжу человека изучаем внутреннее строение
2. При проектировании механизмов и устройств, зданий, электрических цепей используют модели – чертежи и макеты. Математика – изучение объемных фигур
3. Теоретические модели (для развития науки) – теории законов, гипотез и т. д. Иногда создание таких моделей коренным образом меняет представления человека об окружающем мире: Коперник - гелиоцентрическая система мира, модель атома Резерфорда-Бора, геном человека)
4. Художественное творчество - перенос реальной действительности на полотно, скульптура, театр, басня – отношения между животными – отношения между людьми
Один и тот же объект может иметь множество моделей:
объект "ЧЕЛОВЕК"
его модели:
1) химия - БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
2) анатомия - СКЕЛЕТ, СТРОЕНИЕ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ
3) физика - МАТЕРИАЛЬНАЯ ТОЧКА
Разные объекты могут описываться одной моделью:
модель "КАРТА"
её объекты:
1) ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ - на карте полезных ископаемых
2) КЛИМАТИЧЕСКИЕ ЗОНЫ - на карте климатических зон
3) ГОСУДАРСТВА, СТРАНЫ - на политической карте
4) ЗВЕЗДЫ - на звездной карте
5) ТУЗЫ, ДАМЫ, ВОЛЬТЫ и пр. - игральные карты