Человечество в своей деятельности (научной, образовательной, технологической, информационной) постоянно создает и использует модели окружающего мира. Под понятием модели понимают некоторое упрощенное подобие реально существующего объекта. Модели могут воспроизводить не все свойства объекта, а только те, которые понадобятся человеку при использовании оригинала. Существуют технические модели те, которые воспроизводят внешний вид и некоторые технические свойства объекта - примером могут служить плавающие модели кораблей, летающие модели самолета или, например, заводной игрушечный автомобиль. Некоторые модели могут отдаленно напоминать моделируемый объект - глобус или портновский манекен. Все перечисленные модели получили название материальных или натурных моделей.
Иногда возникает необходимость моделировать не физический объект, а какой-либо процесс, например, моделирование процесса ядерного синтеза, процессов в недрах Земли, процесса посадки космического корабля на Марс и т.п. В прикладных задачах (из физики, электротехники, химии) создаются модели, построенные на основе законов соответствующих наук. Поэтому термин объект моделирования нужно понимать не только в смыс-ле реального вещественного объекта, но и как какой-либо реальный процесс.
Модель объекта не тождественна реальному объекту, она передает только некоторые его свойства и качества. Иногда для решения какой-либо задачи принимаются несколько разных моделей, в зависимости от требуемой точности расчетов. Чем точнее требуются вычисления, тем сложнее должна быть модель.
Материальные модели - это физическое подобие объекта моделирования, информационная модель - это описание объекта. Информационные модели могут быть словесные (или вербальные), графические, математические или табличные. Словесная модель опи-сывает объект моделирования на разговорном языке. Графические модели представляют собой чертежи, графики или схемы реальных объектов. В математической модели объект описывается с помощью математических формул, табличные модели представляют собой совокупность данных, расположенных в прямоугольной таблице (например, таблица, в которую занесены списки продуктов по вертикали и изменение их цен за 12 месяцев по горизонтали).
В информатике под информационным моделированием понимают компьютерное моделирование, то есть построение моделей объектов с использованием компьютера. Обычно моделирование применяется для прогнозирования каких-либо изменений в объекте моделирования, компьютерное моделирование позволяет проследить эти изменения в реальном времени. При построении компьютерной модели сначала проводится системный анализ моделируемого объекта, определяется его состав и порядок взаимодействия всех его частей. Затем строится теоретическая информационная модель, которая реализуется на компьютере с помощью специального программного обеспечения или языков программирования высокого уровня.
Назначение моделей.
Потребность в моделировании возникает в таких областях как:
- познание
- общение (в широком смыле слова)
- практическая деятельность
Аспектами моделирования могут быть внешний вид, структура, поведение объекта моделирования, а также все их возможные комбинации.
Структурой объекта называют совокупность его элементов, а также существующих между ними связей.
Поведением объекта назовём изменение его внешнего вида и структуры с течением времени в результате взаимодействия с другими объектами.
Моделирование внешнего вида используется для:
- идентификации (узнавания) объекта
- долговременного хранения образа
Моделирование структуры объекта используется для:
- её наглядного представления
- изучения свойств объекта
- выявления значимых связей
- изучения стабильности объекта
Моделирование поведения применяется при:
- планировании, прогнозировании
- установления связей с другими объектами
- выявления причинно - следственных связей
- управлении
- конструировании технических устройств и так далее
В процессе моделирования каждый аспект моделирования раскрываетсчя через совокупность свойств.
В моделях отражаютсяне все свойства, а только существенные с точки зрения целей моделирования.
Каждый аспект моделирования характеризуется своим набором свойств:
- внешний вид - набором признаков
- структура - перечнем элементов и указанием отношений между ними
- поведение - изменением внешнего вида и структуры с течением времени
Некоторые свойства объекта моделирования могут быть выражены величинами, принимающими числовые значения. Такие величины носят название параметров модели.
Информационную модель можно рассматривать как некоторый новый информационный объект, который тоже, в свою очередь, может быть объектом моделирования..