2015-01-30
1831
Модель является своего рода инструментом исследования систем и позволяет на основе изменения исходных предположений прогнозировать поведение системы. Кроме того, модель представляет собой средство упрощения объекта и его изучения, поскольку позволяет исследовать систему с точки зрения ее существенных характеристик, абстрагируясь от побочных влияний среды.
Среди методов упрощения, осуществляемых в процессе моделирования, можно назвать:
• исключение из рассмотрения ряда переменных – как исключение несущественных, так и за счет агрегирования переменных;
• изменение природы переменных – как за счет рассмотрения переменных в качестве констант, так и за счет рассмотрения дискретных величин как непрерывных;
• изменение характера связи между элементами (замены нелинейных зависимостей на линейные);
• изменение ограничений – как путем снятия ограничений, так и за счет введения новых.
Любая модель строится на основе некоторых теоретических принципов и реализуется определенными инструментальными средствами прикладных наук.
|
|
|
В теории систем широко используются специальные методы моделирования, которые применяются в прикладной информатике. К ним относятся:
• имитационное динамическое моделирование, использующее методы статистики и специальный язык программирования взаимодействия структурных элементов;
• ситуативное моделирование, использующее методы теории множеств, теории алгоритмов, математической логики (Булевой алгебры) и специальный язык анализа проблемных ситуаций;
• информационное моделирование, использующее математические методы теории информационного поля и теории информационных цепей.
Модели классифицируют по различным признакам. Приведем некоторые примеры.
Графическая модель – объект, геометрически подобный оригиналу (географическая карта).
Геометрическая модель – объект, подобный оригиналу по форме (слепок).
Функциональная модель – объект, отображающий поведение оригинала (любая действующая модель).
Символическая модель – выражается с помощью абстрактных символов (программа для компьютера).
Статистическая модель – описывает взаимосвязи между элементами, имеющие случайный характер (схема Бернулли).
Описательная (дескриптивная) модель – словесное описание, сравнительные характеристики (различные определения).
Математическая модель – совокупность уравнений или неравенств, таблицы, матрицы и другие способы описания оригинала.
Примером статических моделей могут служить деньги (модель стоимости), фотография (модель конкретного объекта) или топографическая карта местности; динамических моделей – процесс обтекания модели самолета в аэродинамической трубе на различных режимах полета или демонстрация видеоролика, зафиксировавшего технологический процесс изготовления какого-либо продукта. Можно выделить абстрактные модели (образы, приходящие в сознание человека во сне), знаковые (математические модели) и т. д.
|
|
|
Кроме того, строятся смешанные модели. А. С. Малин и В. И. Мухин, рассматривая формы научного исследования, дают следующую классификацию моделей (табл. 11)[16].
Таблица 11
Классификация моделей
| Основание классификации | Наименование классов моделей |
| Время | Статические – все зависимости отнесены к одному моменту времени и не меняются во времени в период функционирования модели. Динамические – описывают систему управления во времени |
| Неопределенность | Вероятностные – на выходе имеют неоднозначные величины параметров. Детермированные – такие модели, в которых для определенных совокупностей входных значений параметров на выходе системы может быть получен единственный результат |
| Непрерывность моделируемых процессов | Непрерывные – не содержат дискретных величин, т.е. выражаются дифференциальными и интегральными уравнениями. Дискретные – все переменные в таких моделях выражены дискретными величинами |
| Тип связи между моделируемыми элементами объекта | Линейные – отображают состояние или функционирование системы таким образом, чтобы все взаимозависимости в ней принимались линейными. Нелинейные - взаимозависимости в таких моделях выражаются нелинейными функциями. |
| Способ представления моделей | Абстрактные – отражают предварительные, приближенные представления о системе управления. Физические – отражают материальные, вещественные, макетные модели и построены точно в соответствии со структурой системы управления |
Поскольку различия между моделью и реальностью неизбежны, существует предел истинности: истинное, условно истинное и предполагаемое.
Модель всегда беднее оригинала.
Если рассматривать определение как языковую модель системы, то следует понимать, что различие целей и требований к модели приводят к различным определениям (вербальным моделям).
