Modelleerimise põhimõisted

Mudeli kontseptsioon

Mudel- see on mingi reaalse objekti, nähtuse või protsessi lihtsustatud sarnasus.

Mudel- see on selline materiaalne või vaimselt kujutatud objekt, mis asendab algse objekti selle uurimise eesmärgil, säilitades samal ajal mõned selle uuringu jaoks olulised originaali tüüpilised tunnused ja omadused.

Hästi ehitatud mudel on reeglina uurimistöö jaoks kättesaadavam kui reaalne objekt (näiteks riigi majandus, päikesesüsteem jne). Mudeli teine, mitte vähem oluline eesmärk on see, et see aitab tuvastada kõige olulisemad tegurid, mis moodustavad objekti teatud omadusi. Mudel võimaldab õppida ka objekti juhtimist, mis on oluline juhtudel, kui objektiga katsetamine on ebamugav, raske või võimatu (näiteks kui katse on pikaajaline või kui on oht objekti kohale tuua soovimatusse või pöördumatusse olekusse).

Seega võib järeldada, et vaja mudelit kellele:

• mõista, kuidas konkreetne objekt on paigutatud - milline on selle struktuur, põhiomadused, arenguseadused ja suhtlemine välismaailmaga;
• õppida juhtima objekti või protsessi ning määratlema parimad juhtimismeetodid etteantud eesmärkide ja kriteeriumide jaoks (optimeerimine);
• ennustada kindlaksmääratud meetodite ja mõjuvormide rakendamise otseseid ja kaudseid tagajärgi objektile, protsessile.

Struktuuron spetsiifiline viis kombineerida elemente, mis moodustavad ühe keeruka objekti.

Süsteemon keeruline objekt, mis on omavahel seotud elementide kogum, mis on ühendatud teatud struktuuriks.

N.V. Makarova õpikus "Informaatika 9. klass" on välja pakutud järgmine mudelite klassifikatsioon.

Koolitus: visuaalsed abivahendid, erinevad simulaatorid, koolitusprogrammid.

Kogenud: uuritava objekti vähendatud või suurendatud koopiad edasiseks uurimiseks (laeva, auto, lennuki, hüdroelektrijaama mudelid).

Teaduslik ja tehniline luuakse mudelid protsesside ja nähtuste uurimiseks (stend telerite testimiseks; sünkrotron - elektronkiirend jne).

Mängimine: sõjalised, majandus-, spordi-, ärimängud.

Imitatsioon: peegeldavad reaalsust erineva täpsusega (uue ravimi katsetamine hiirtel tehtud katsete seerias; katsed uue tehnoloogia kasutuselevõtmiseks tootmisse).

Staatiline mudel- objekti mudel antud ajahetkel.

Dünaamiline mudel võimaldab näha objektis aja jooksul toimunud muutusi.

materjali mudel on objekti füüsiline sarnasus. Nad reprodutseerivad originaali geomeetrilisi ja füüsilisi omadusi (täidisega linnud, loomade mannekeenid, inimkeha siseorganid, geograafilised ja ajaloolised kaardid, päikesesüsteemi diagramm).

teabemudel- see on teabe kogum, mis iseloomustab objekti, protsessi, nähtuse omadusi ja olekuid, samuti suhet välismaailmaga.

Igasugune teabemudel sisaldab objekti kohta ainult olulist teavet, võttes arvesse selle loomise eesmärki. Sama objekti infomudelid, mis on loodud erinevatel eesmärkidel, võivad olla täiesti erinevad.

verbaalne mudel- teabemudel mentaalses või vestlusvormis.

ikooniline mudel- erimärkidega väljendatud infomudel, s.o. mis tahes formaalse keele abil. Ikoonilised mudelid on joonised, tekstid, graafikud, diagrammid, tabelid...

arvuti mudel- tarkvarakeskkonna abil rakendatud mudel.

Enne objekti (nähtuse, protsessi) mudeli koostamist on vaja välja tuua selle koostisosad ja nendevahelised seosed (süsteemanalüüsi läbiviimiseks) ning saadud struktuur "tõlkida" mingisse etteantud vormi - teabe vormistamiseks. .

Formaliseerimine- see on objekti, nähtuse või protsessi sisestruktuuri esiletõstmise ja tõlkimise protsess teatud infostruktuuriks - vormiks.

Mudeli loomise protsessi nimetatakse modelleerimine.

Modelleerimine kui teadusliku teadmise meetod

Modelleerimist hakati teadusuuringutes kasutama iidsetel aegadel ja see haaras järk-järgult kõik uued teaduslike teadmiste valdkonnad: tehniline projekteerimine, ehitus ja arhitektuur, astronoomia, füüsika, keemia, bioloogia ja lõpuks sotsiaalteadused. Mõistet "mudel" kasutatakse laialdaselt erinevates inimtegevuse valdkondades ja sellel on palju tähendusi.

Mudel- see on selline materiaalne või vaimselt kujutatud objekt, mis uurimise käigus asendab algse objekti nii, et selle vahetu uurimine annab uusi teadmisi algse objekti kohta.

Under modelleerimine mõistetakse mudelite loomise, uurimise ja rakendamise protsessi. See on tihedalt seotud selliste kategooriatega nagu abstraktsioon, analoogia, hüpotees jne. Modelleerimisprotsess hõlmab tingimata abstraktsioonide konstrueerimist ja järelduste tegemist analoogia alusel ning teaduslike hüpoteeside konstrueerimist.

Modelleerimise põhijooneks on see, et see on kaudse tunnetuse meetod puhverobjektide abil. Mudel toimib omamoodi teadmiste tööriistana, mille uurija paneb enda ja objekti vahele ning mille abil uurib teda huvitavat objekti. Just see modelleerimismeetodi omadus määrab abstraktsioonide, analoogiate, hüpoteeside ja muude tunnetuskategooriate ja meetodite kasutamise konkreetsed vormid.

Modelleerimine on tsükliline protsess. See tähendab, et esimesele neljaetapilisele tsüklile võib järgneda teine, kolmas jne. Samal ajal laiendatakse ja täpsustatakse teadmisi uuritava objekti kohta ning järk-järgult täiustatakse esialgset mudelit. Pärast esimest modelleerimistsüklit leitud puudused, mis tulenevad objekti vähesest tundmisest ja mudeli koostamise vigadest, saab järgmiste tsüklite jooksul parandada. Modelleerimise metoodika sisaldab seega suurepäraseid võimalusi enesearenguks.

Mudeli loomine on protsess. Selle protsessi peamised etapid on probleemi määratlemine, konstrueerimine, valideerimine, rakendamine ja mudeli värskendamine.

Probleemi sõnastamine. Esimene ja kõige olulisem samm juhtimisprobleemile õige lahenduse andva mudeli loomisel on probleemi sõnastamine. Matemaatika või arvuti õigest kasutamisest pole kasu, kui probleemi ennast täpselt ei diagnoosita. Probleemi õige sõnastus on veelgi olulisem kui selle lahendamine. Probleemile vastuvõetava või optimaalse lahenduse leidmiseks peate teadma, millest see koosneb. Nii lihtne ja läbipaistev kui see väide on, liiga paljud eksperdid ignoreerivad ilmselget. Igal aastal kulutatakse miljoneid dollareid, otsides elegantseid ja läbimõeldud vastuseid valedele küsimustele. Lisaks sellele, kui juht on probleemi olemasolust teadlik, ei järeldu sellest, et tegelik probleem on tuvastatud. Juht peab suutma eristada sümptomeid põhjustest.

Mudeli ehitamine. Pärast probleemi õiget sõnastamist on protsessi järgmine samm mudeli koostamine. Arendaja peab kindlaks määrama mudeli peamise eesmärgi, milliseid väljundstandardeid või teavet mudeli abil oodatakse, et aidata juhtkonnal lahendada nende ees seisev probleem. Samuti on vaja kindlaks määrata, millist teavet on vaja, et luua mudel, mis täidab neid eesmärke ja toodab väljundis soovitud teavet.

Mudeli kehtivuse kontrollimine. Kui mudel on ehitatud, tuleks selle kehtivust kontrollida. Üks valideerimise aspekt on kindlaks teha, kui hästi mudel vastab tegelikule maailmale. Kontrolliteaduse spetsialist peab kindlaks tegema, kas kõik tegeliku olukorra olulised komponendid on mudelisse sisse ehitatud. Paljude juhtimismudelite testimine on näidanud, et need ei ole täiuslikud, kuna ei hõlma kõiki olulisi muutujaid. Loomulikult, mida paremini mudel tegelikku maailma peegeldab, seda suurem on selle potentsiaal juhil hea otsuse tegemisel, eeldusel, et mudeli kasutamine pole liiga keeruline. Mudeli valideerimise teine ​​aspekt on seotud selle kindlaksmääramisega, mil määral aitab selle pakutav teave tegelikult juhtkonnal probleemiga toime tulla.

Mudeli rakendamine. Pärast valideerimist on mudel kasutamiseks valmis. Ühtegi juhtimisteaduse mudelit ei saa pidada edukalt üles ehitatud enne, kui see pole aktsepteeritud, mõistetud ja praktikas rakendatud. See tundub ilmne, kuid sageli osutub see ehitamise üheks murettekitavamaks aspektiks.

Modelleerimine on ümbritseva maailma tunnetusmeetod, mille arvele võib lugeda üldteaduslikud meetodid, mida kasutatakse nii tunnetuse empiirilisel kui teoreetilisel tasandil. Mudeli koostamisel ja uurimisel saab kasutada peaaegu kõiki teisi tunnetusmeetodeid.

Mudeli (ladina keelest modulus - mõõt, näidis, norm) all mõistetakse sellist materiaalset või vaimselt kujutatud objekti, mis tunnetusprotsessis (uuringus) asendab algse objekti, säilitades mõned selle jaoks olulised tüüpilised tunnused. Uuring. Mudeli koostamise ja kasutamise protsessi nimetatakse modelleerimiseks.

Süsteemianalüüsis käsitletakse modelleerimist kui peamist teaduslike teadmiste meetodit, mis on seotud uuritavate objektide kohta teabe hankimise ja fikseerimise meetodite täiustamisega, samuti mudelikatsetel põhinevate uute teadmiste omandamisega. Tänapäeval töötatakse enamik mudeleid välja arvutitehnoloogia ja arvutitehnoloogia abil, sellised mudelid töötatakse välja programmide abil või võivad ise toimida programmina.

Mudeli koostamisel lähtub uurija alati püstitatud eesmärkidest, arvestab nende saavutamiseks vaid kõige olulisemate teguritega. Seetõttu ei ole ükski mudel algse objektiga identne ja on seetõttu puudulik, kuna selle ehitamisel võttis teadlane arvesse ainult tema seisukohast kõige olulisemaid tegureid.

Mudelite kõige olulisem ja levinum eesmärk on nende rakendamine keeruliste protsesside ja nähtuste käitumise uurimisel ja ennustamisel. Tuleb meeles pidada, et mõnda objekti ja nähtust ei saa üldse otseselt uurida. Mudelite teine, mitte vähem oluline eesmärk on see, et need aitavad tuvastada kõige olulisemad tegurid, mis kujundavad objekti teatud omadusi, kuna mudel ise peegeldab vaid mõningaid algse objekti põhiomadusi, mida tuleb arvesse võtta konkreetse protsessi või nähtuse uurimine. Mudel võimaldab õppida, kuidas objekti õigesti juhtida, katsetades erinevaid juhtimisvõimalusi. Reaalse objekti kasutamine selleks on sageli riskantne või lihtsalt võimatu. Kui objekti omadused ajas muutuvad, siis muutub erilise tähtsusega ülesanne ennustada sellise objekti olekuid erinevate tegurite mõjul.

Simulatsiooni eesmärk määrab, millised originaali aspektid peaksid mudelis kajastuma. Erinevad eesmärgid vastavad sama objekti erinevatele mudelitele.

Mudeleid saab ehitada mõtlemise abil (abstraktsed mudelid) või materiaalse maailma abil (reaalsed mudelid). Abstraktsete mudelite seas on eriline koht keelemudelitel. Loomuliku keele mitmetähenduslikkus, ebamäärasus, mis on paljudel juhtudel nii kasulik, võib teatud tüüpi praktikas segada. Siis luuakse täpsemad (professionaalsed) keeled, terve keelte hierarhia, järjest täpsem, mis kulmineerub ideaalvormis matemaatikakeelega.

1870. aastal lasi Briti Admiraliteedi vette uue lahingulaeva Kapten. Laev läks merele ja läks ümber. Laev ja kõik sellel olnud inimesed hukkusid. See oli kõigile täiesti ootamatu, välja arvatud inglise laevaehitusteadlasele W. Reidile, kes oli varem vöölase mudeli peal uurinud ja leidis, et laev läheb ümber ka kerge lainega. Kuid Admiraliteedi isandad ei uskunud teadlast, kes näis "mänguasjaga" kergemeelseid katseid tegevat. Ja juhtus midagi halba...

Inimkond on kasutanud mudeleid ja modelleerimist pikka aega. Mudelite ja mudelsuhete abil arenesid kõnekeeled, kirjutamine ja graafika. Meie esivanemate kivinikerdised, seejärel maalid ja raamatud on näidis-, informatiivsed vormid ümbritseva maailma kohta teadmiste edasiandmiseks järgmistele põlvkondadele. Mudeleid kasutatakse keeruliste nähtuste, protsesside uurimisel, uute struktuuride kujundamisel. Hästi ehitatud mudel on reeglina uurimistöö jaoks kättesaadavam kui reaalne objekt. Pealegi ei saa mõnda objekti üldse otse uurida: näiteks riigi majandusega seotud katsed hariduslikel eesmärkidel on lubamatud; katsed minevikuga või näiteks päikesesüsteemi planeetidega jne on põhimõtteliselt teostamatud.

Mudel võimaldab teil õppida, kuidas objektiga õigesti töötada, katsetades selle mudelil erinevaid juhtimisvõimalusi. Sellel eesmärgil reaalse objektiga katsetamine on parimal juhul ebamugav ja sageli lihtsalt kahjulik või isegi võimatu mitmel põhjusel (katse pikaajaline kestus, oht viia objekt ebasoovitavasse ja pöördumatusse olekusse jne).

Mudel- see on materiaalne või vaimselt kujutatud objekt, mis asendab uurimise käigus algse objekti ja säilitab selle uuringu jaoks olulised tüüpilised omadused. Mudeli loomise protsessi nimetatakse modelleerimiseks.

Teisisõnu, modelleerimine on originaali struktuuri ja omaduste uurimise protsess mudeli abil. Siin on üks võimalikest mudelite klassifikatsioonidest.

Eristama materjalist ja täiuslik modelleerimine. Materjali modelleerimine jaguneb omakorda füüsiline ja analoog modelleerimine.

Füüsiline Tavapärane on nimetada modelleerimist, kus reaalne objekt vastandub selle suurendatud või vähendatud koopiale, mis võimaldab uurimistööd (reeglina laboritingimustes) uuritavate protsesside ja nähtuste omaduste hilisema ülekandmise abil. mudel objektiks, mis põhineb sarnasuse teoorial. Seda tüüpi mudelid on näiteks: astronoomias - planetaarium, arhitektuuris - hoonemudelid, lennukiehituses - lennukimudelid jne.

Analoogsimulatsioon põhineb protsesside ja nähtuste analoogial, millel on erinev füüsikaline olemus, kuid mida kirjeldatakse formaalselt ühtemoodi (samade matemaatiliste võrranditega).

See erineb põhimõtteliselt subjekti modelleerimisest. täiuslik modelleerimine, mis lähtub mitte objekti ja mudeli materiaalsest, vaid ideaalse, mõeldava analoogiast. Ideaalse modelleerimise põhiliik on märgimodelleerimine.

Ikooniline modelleerimist nimetatakse, kasutades mudelitena mis tahes tüüpi märkide teisendusi: diagramme, graafikuid, jooniseid, valemeid, märgikomplekte.

Märgi modelleerimise kõige olulisem liik on matemaatika modelleerimine, milles objekti uurimine toimub matemaatika keeles sõnastatud mudeli abil. Matemaatilise modelleerimise klassikaline näide on Newtoni mehaanika seaduste kirjeldamine ja uurimine matemaatika abil.

Näide

Vaadake järgmist kirjet ja proovige kindlaks teha, mis on nende märkide taga peidus:

a 1 x 1 + b 1 x 2 = c 1
a 2 x 1 + b 2 x 2 = c 2
Erinevate erialadega inimestelt saadud vastused on väga erinevad. Siin on mõned valikud.

matemaatik: "See on kahe lineaarse algebralise võrrandi süsteem kahes tundmatus, kuid mida see täpselt väljendab, ei oska ma öelda."

Elektriinsener: "Need on elektripinge või voolude võrrandid aktiivsete pingetega."

mehaanikainsener: "Need on hoobade või vedrude süsteemi jõudude tasakaalu võrrandid."

ehitusinsener: "Need on võrrandid, mis seostavad deformatsioonijõude mingis ehituskonstruktsioonis."

Milline vastustest on õige? Ärge imestage, kuid igaüks neist on mingil moel tõsi. Kõik oleneb sellest, mis on peidus konstantsete koefitsientide a, b, c ja tundmatute sümbolite x 1 ja x 2 taga.

Mudelite koostamisel kasutatakse kahte põhimõtet: deduktiivne(üldisest konkreetseni) ja induktiivne(erilisest üldiseni). Esimene lähenemine käsitleb tuntud põhimudeli erijuhtu, mis on kohandatud modelleeritava objekti tingimustega, võttes arvesse konkreetseid asjaolusid. Teine meetod hõlmab hüpoteeside püstitamist, keeruka objekti lagunemist, analüüsi ja seejärel sünteesi. Siin kasutatakse laialdaselt sarnasust, analoogiate otsimist ja järeldusi, et moodustada mis tahes mustreid eelduste kujul süsteemi käitumise kohta.

Modelleerimistehnoloogia eeldab, et teadlane oskab õigesti sõnastada probleeme ja ülesandeid, ennustada tulemusi, teha mõistlikke hinnanguid, tuua välja mudelite ehitamise põhi- ja kõrvaltegurid, leida analoogiaid ja neid matemaatika keeles väljendada.

Kaasaegses maailmas kasutatakse üha enam arvutisimulatsiooni protsessi, mis hõlmab arvutitehnoloogia kasutamist mudeliga katsete läbiviimiseks.

Mudel on selline materiaalne või vaimselt kujutatud objekt, mis uurimise käigus asendab algse objekti, säilitades mõned selle tüüpilised tunnused, mis on selle uuringu jaoks olulised. Mudel on reaalse objekti, protsessi või nähtuse lihtsustatud esitus. Mis on modell?

Mudel on vajalik selleks, et: mõista, kuidas konkreetne objekt on paigutatud – milline on selle struktuur, põhiomadused, arenguseadused ja interaktsioon ümbritseva maailmaga; Õppige juhtima objekti või protsessi ning määrama parimad juhtimismeetodid etteantud eesmärkide ja kriteeriumide jaoks (optimeerimine); Ennusta kindlaksmääratud meetodite ja mõjuvormide rakendamise otseseid ja kaudseid tagajärgi objektile; Ükski mudel ei saa asendada nähtust ennast, kuid probleemi lahendamisel, kui meid huvitab uuritava protsessi või nähtuse teatud omadus, osutub mudel kasulikuks, mõnikord ka ainsaks uurimisvahendiks, teadmiseks.

Mudeli koostamise protsessi nimetatakse modelleerimiseks, teisisõnu modelleerimine on protsess, mille käigus uuritakse mudeli abil originaali struktuuri ja omadusi. Modelleerimistehnoloogia eeldab, et teadlane oskab püstitada probleeme ja ülesandeid, prognoosida uurimistulemusi, anda mõistlikke hinnanguid, välja tuua mudelite ehitamise põhi- ja kõrvaltegurid, valida analoogiaid ja matemaatilisi sõnastusi, lahendada ülesandeid arvutisüsteemide abil ning analüüsida arvutikatseid. Modelleerimine

Materjali modelleerimiseks on tavaks nimetada materjali (füüsiliseks) modelleerimiseks, kus reaalne objekt vastandub selle suurendatud või vähendatud koopiale, mis võimaldab uurida (reeglina laboritingimustes) materjali omaduste hilisema ülekandmise abil. uuris protsesse ja nähtusi mudelist objektini, lähtudes sarnasuse teooriast.

Modelleerimise liigid Ideaalne modelleerimine ei põhine mitte objekti ja mudeli materiaalsel analoogial, vaid ideaalse, mõeldava analoogial. Signeeritud modelleerimine on modelleerimine, mis kasutab mudelitena mis tahes märgiteisendusi: diagramme, graafikuid, jooniseid, valemeid, sümbolikomplekte. Matemaatiline modelleerimine on modelleerimine, mille käigus objekti uurimine toimub matemaatika keeles sõnastatud mudeli abil: Newtoni mehaanika seaduste kirjeldamine ja uurimine matemaatiliste valemite abil.

Kasutusala Hariduslik: visuaalsed abivahendid, koolitusprogrammid, erinevad simulaatorid; Kogenud: basseinis katsetatakse laevamudelit, et teha kindlaks laeva stabiilsus veeremisel; Teaduslik ja tehniline: elektronkiirendi, pikselahendust simuleeriv seade, teleri testimise alus; Mängud: sõjalised, majandus-, spordi-, ärimängud; Simulatsioon: katset korratakse mitu korda, et uurida ja hinnata mis tahes tegevuse tagajärgi tegelikule olukorrale, või viiakse see läbi samaaegselt paljude teiste sarnaste objektidega, kuid seatakse erinevatesse tingimustesse).

Mudelite tüübid Materjali mudeleid võib ka teisiti nimetada subjektideks, füüsilisteks. Need reprodutseerivad originaali geomeetrilisi ja füüsikalisi omadusi ning neil on alati tõeline kehastus. Infomudelid on teabe kogum, mis iseloomustab objekti, protsessi, nähtuse omadusi ja olekuid, samuti suhet välismaailmaga.

Mudelite tüübid Märgimudel on teabemudel, mida väljendatakse erimärkidega, see tähendab mis tahes formaalse keele abil. Arvutimudel on tarkvarakeskkonna abil realiseeritud mudel. Verbaalne (ladina "verbalis" - suuline) mudel - teabemudel mentaalses või vestlusvormis.

Mudelid vastavalt nende eesmärgile Kognitiivne mudel on teadmiste organiseerimise ja esitamise vorm, vahend uute ja vanade teadmiste ühendamiseks. Kognitiivne mudel on reeglina kohandatud tegelikkusele ja on teoreetiline mudel. Pragmaatiline mudel on praktiliste toimingute korraldamise vahend, süsteemi eesmärkide toimiv esitus selle juhtimiseks. Tegelikkus on kohandatud mõne pragmaatilise mudeli järgi. Tavaliselt on see rakendusmudel. Instrumentaalne mudel on vahend pragmaatiliste ja/või kognitiivsete mudelite konstrueerimiseks, uurimiseks ja/või kasutamiseks. Kognitiivsed mudelid peegeldavad olemasolevaid ja pragmaatilisi, kuigi mitte olemasolevaid, kuid soovitud ja võimalik, et ka teostatavaid suhteid ja seoseid.

Iga mudeli põhiomadused on järgmised: mudeli lõplikkus peegeldab originaali ainult piiratud arvul selle seostest ja lisaks on modelleerimisressursid lõplikud; mudeli lihtsustamine kuvab ainult objekti olulised aspektid ja lisaks peaks seda olema lihtne uurida või reprodutseerida; ligikaudne tegelikkus kuvatakse mudeli poolt ligikaudu või ligikaudselt; modelleeritava süsteemi adekvaatsus mudel peaks edukalt kirjeldama modelleeritud süsteemi; nähtavus, põhiomaduste ja seoste nähtavus;

Iga mudeli peamised omadused on järgmised: juurdepääsetavus ja valmistatavus uurimise või reprodutseerimise jaoks; informatiivne mudel peaks sisaldama piisavalt teavet süsteemi kohta (mudeli koostamisel püstitatud hüpoteeside raames) ja andma võimaluse saada uut teavet; originaalis sisalduva informatsiooni säilitamine (mudeli koostamisel arvestatud hüpoteeside täpsusega); täielikkus mudelis peaks arvestama kõiki peamisi seoseid ja seoseid, mis on vajalikud modelleerimise eesmärgi tagamiseks; mudeli stabiilsus peaks kirjeldama ja tagama süsteemi stabiilse käitumise, isegi kui see on algselt ebastabiilne; suletusmudel võtab arvesse ja kuvab vajalike põhihüpoteeside, seoste ja seoste suletud süsteemi

Eesmärkide modelleerimine Ümbritseva maailma tunnetamine. Miks inimene loob modelle? Sellele küsimusele vastamiseks peame vaatama kaugesse minevikku. Mitu miljonit aastat tagasi, inimkonna koidikul, uurisid ürginimesed ümbritsevat loodust, et õppida vastu seisma looduslikele elementidele, kasutama looduslikke hüvesid ja lihtsalt ellu jääda. Kogutud teadmisi anti edasi põlvest põlve suuliselt, hiljem kirjalikult ja lõpuks ainemudelite abil. Nii sündis näiteks maakera gloobuse mudel, mis võimaldab visuaalselt kujutada meie planeedi kuju, selle pöörlemist ümber oma telje ja mandrite paiknemist. Sellised mudelid võimaldavad mõista, kuidas konkreetne objekt on paigutatud, selgitada välja selle põhiomadused, kehtestada selle arengu ja ümbritseva mudelimaailmaga suhtlemise seadused.

Eesmärkide modelleerimine Määratud omadustega objektide loomine (ülesanne nagu "Kuidas teha..."). Olles kogunud piisavalt teadmisi, esitas inimene endale küsimuse: "Kas antud omaduste ja võimalustega objekti on võimalik luua, et elementidele vastu seista või loodusnähtused selle teenistusse panna?" Inimene hakkas ehitama mudeleid objektidest, mida veel polnud. Nii sündisid ideed tuuleveskite, erinevate mehhanismide, isegi tavalise vihmavarju loomisest. Paljud neist mudelitest on nüüdseks saanud reaalsuseks. Need on inimese kätega loodud objektid.

Modelleerimiseesmärgid Mõju tagajärgede väljaselgitamine objektile ja õige otsuse langetamine (probleem nagu “Mis saab, kui...”: mis saab siis, kui transpordis tõstetakse piletihinda või mis saab tuumajäätmete matmisel sellises ja sellises piirkonnas?) Näiteks selleks, et päästa Peterburi pidevatest tohutuid kahjusid tekitavatest üleujutustest, otsustati ehitada tamm. Selle projekteerimise käigus ehitati palju mudeleid, sealhulgas täismahus, just selleks, et ennustada loodusesse sekkumise tagajärgi.

Eesmärkide modelleerimine Objekti (või protsessi) juhtimise efektiivsus. Kuna majandamise kriteeriumid on väga vastuolulised, on see tõhus ainult siis, kui "nii hundid on toidetud kui ka lambad ohutud". Näiteks peate korraldama toidu kooli sööklas. Ühest küljest peab see vastama vanusenõuetele (kõrge kalorsusega, sisaldama vitamiine ja mineraalsooli), teisalt peaks see enamikule lastele meeldima ja pealegi vanematele “soodne” ning kolmandaks toiduvalmistamine. tehnoloogia peab vastama koolisööklate võimalustele. Kuidas ühendada kokkusobimatut? Mudeli koostamine aitab leida vastuvõetava lahenduse.

Objekti analüüs Selles etapis eristatakse selgelt modelleeritav objekt, selle peamised omadused, elemendid ja nendevahelised seosed. Lihtne näide alluvate objektide suhetest on lause sõelumine. Esmalt eristatakse põhiliikmeid (subjekt, predikaat), seejärel põhiliikmetega seotud sekundaarsed liikmed, seejärel teisejärgulistega seotud sõnad jne.

2. etapp. Mudeli väljatöötamine Selles etapis selgitatakse elementaarobjektide omadusi, olekuid, toiminguid ja muid omadusi mis tahes kujul: suuliselt, diagrammide, tabelite kujul. Algobjekti moodustavatest elementaarobjektidest ehk infomudelist kujuneb ettekujutus. Mudelid peaksid kajastama objektiivse maailma objektide kõige olulisemaid tunnuseid, omadusi, olekuid ja suhteid. Nad annavad täielikku teavet objekti kohta.

3. etapp. Arvutikatse Arvutimodelleerimine on teadmiste esitamise aluseks arvutis. Arvutimodelleerimisel uue info sünniks kasutatakse igasugust infot, mida saab arvuti abil uuendada. Modelleerimise edenemist seostatakse arvutimodelleerimissüsteemide arenguga ja infotehnoloogia edusamme on arvutis modelleerimise kogemuse uuendamine, mudelite, meetodite ja tarkvarasüsteemide pankade loomisega, mis võimaldavad koguda uusi mudeleid. pangamudelitest.

4. etapp. Simulatsiooni tulemuste analüüs Simulatsiooni lõppeesmärk on teha otsus, mis tuleks välja töötada saadud tulemuste tervikliku analüüsi põhjal. See etapp on otsustav, kas jätkate õppimist või lõpetate. Võib-olla teate oodatud tulemust, siis peate saadud ja oodatud tulemusi võrdlema. Matši korral saate otsuse teha.