Материальные модели

Материальные модели.

Абстрактные модели.

Способы воплощения моделей

Статические и динамические модели.

Познавательные и прагматические модели.

Роль и место моделирования в исследовании систем.

Модель – представление объекта, системы или понятия, в некоторой форме, отличной от их реального существования.

Под моделью в широком смысле понимают мысленно или практически созданную стpуктуpу, воспроизводящую часть действительности или абстрактный образ в упрощенной и наглядной форме.

"Под моделью понимается такая мысленно представляемая или материально peализуемая система, которая отображая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает нам новую информацию об этом объекте. "

(В.А. Штофф "Моделирование и философия")

Модель имеет целевое назначение

В зависимости от цели варианты классификации

Познавательные модели ‑ форма организации и представления знаний, средство соединения новых знаний с уже имеющимися.

Другое их название – дескриптивные модели.

Прагматические модели - средство управления, организации практических действий, способ представления образцово правильных действий или их результата, т.е. рабочее представление целей.

Такие модели называют нормативными

Для одних целей может понадобиться модель конкретного состояния объекта - статическая модель (например, структурная модель системы).

Когда цели связаны с различием между состояниями, возникает необходимость в отображении процесса изменений состояния. (например, функциональная модель системы) – динамическая модель.

При создании моделей человеком, в его распоряжении два типа средств: средства самого сознания и средства окружающего материального мира; соответственно, модели делятся на абстрактные (идеальные) и материальные (реальные).

Абстрактные модели.

К ним относятся языковые конструкции, т.е. языковые модели.

Естественный язык является универсальным средством построения любых абстрактных моделей. Универсальность обеспечивается возможностью введения в язык новых слов, а также возможностью иерархического построения все более развитых языковых моделей.

Дифференциация наук потребовала создания специализированных языков, более точных, чем естественные.. Наибольшую определенность и точность имеют модели, создаваемые средствами математики, которая выступает как наиболее точный и абстрактный язык.

материальный объект являлся моделью некоторого оригинала, если между ними установлено отношение подобия:

1). Прямое подобие,

масштабные модели

2). Косвенное подобие

обнаруживается в виде совпадения или близости их абстрактных моделей

3). Условное подобие.

устанавливается в результате соглашения.

Модели условного подобия являются способом материального воплощения абстрактных моделей, формой, в которой эти абстрактные модели хранятся и передаются

Соответствие между моделью
и действительностью.

1. Конечность. Всякие реальные объекты как часть реального мира бесконечны по своим свойствам и связям с другими объектами. Однако человек должен познавать бесконечный мир конечными средствами.

Все модели конечны. Абстрактные модели конечны изначально - они сразу наделяются фиксированным числом свойств. Реальные модели конечны в том смысле, что из бесконечного множества их свойств выбираются и используются лишь некоторые, подобные интересующим нас свойствами объекта-оригинала.

Модель подобна оригиналу в конечном числе отношений.

2. Упрощенность. Конечность моделей делает их упрощенность неизбежной, но в человеческой практике эта упрощенность является допустимой, т.к. для любой цели оказывается достаточным, неполное, упрощенное отображение действительности.

Для конкретных целей такое упрощение является и необходимым, т.к. позволяет выявить главные эффекты и свойства оригинала

Геоцентрическая система Птолемея и гелиоцентрическая система Коперника (И.Ньютон: “природа проста и не излишествует причинами вещей”)

3. Приближенность моделей. С этим термином связывается количественное различие модели и оригинала.

Это количественное различие есть всегда и само по себе не является ни большим, ни малым, его мера вводится соотнесением этого различия с целью моделирования

4. Адекватность. Адекватна та модель, с помощью которой успешно достигается поставленная цель.

Это не равносильно понятию полноты, точности, правильности модели.

Моделирование:

· построение модели,

· изучение модели,

· анализ/синтез системы на основе модели.

Цели моделирования:

1. оценка – оценить характеристики проектируемой или существующей системы, определить соответствовие предъявляемым требованиям.

2. сравнение – произвести сравнение систем одного функционального назначения или сопоставить несколько вариантов построения одной и той же системы.

3. прогноз –оценить поведение системы при некотором предполагаемом сочетании условий.

4. анализ чувствительности – выявить те факторы из числа действующих на систему, которые в большей степени влияют на ее поведение и определяют ее показатели эффективности.

5. оптимизация – найти или установить такое сочетание действующих факторов и их величин, которое обеспечивает наилучшие показатели эффективности системы.

1-4 задачи анализа, 5 - задача синтеза.