Модели и моделирование, Классификация моделей и цели моделирования - Геоинформатика

Классификация моделей и цели моделирования

В основном различаются два основных класса (типов) моделей физические и символические. Большинство физических моделей являются масштабными и материальными. Символические модели представляются двумя основными формами - графической и математической.

Графические модели, такие, как разрезы, карты, графики, гистограммы и диаграммы, обычно являются мелкомасштабным изображением значительно более крупных объектов или их свойств. Эти модели не применяются в моделировании сами по себе, но их можно использовать для описания применяемых моделей.

Основное внимание необходимо уделять на математические модели, которые используются при моделировании на ПЭВМ. Математические модели можно использовать по-разному.

Так, например, статистические модели можно применять для обобщения наблюдаемых результатов. Однако большенство моделей, воспроизводимых на ПЭВМ, порождает большое количество новых данных, из чего следует, что эти модели играют совершенно иную роль, нежели модели, предназначенные для свертывания информации.

Необходимо отметить, что многие математические модели требуют небольшого объема вычислений независимо от того, используются они для моделирования на ПЭВМ или для свертывания информации. Однако существуют и такие математические модели, которые требуют столь обширных вычислений, что их можно использовать только на ПЭВМ. Воспроизведение математической модели на ПЭВМ представляется в виде алгоритмов и программы.

Модели можно разделить на следующие группы: статистические, динамические, детерминированные и вероятностные. Кроме того, существует и смешанный тип, объединяющий свойства детерминированных и вероятностных моделей. Детерминированной называется такая модель, в которой отсутствуют компоненты, учитывающие случайные воздействия. В динамической детерминированной модели состояние системы в любой момент времени точно предсказуемо. Наоборот, в вероятностных моделях всегда существует неопределенность, и их состояние в любой последующий момент времени нельзя предсказать точно в связи с наличием одной или более случайных (стохастических) компонентов.

Многие детерминированные модели можно рассматривать как частные случаи стохастических моделей.

Динамические вероятностные модели особенно важны в геологии, так как можно считать, что большинство геологических процессов содержат случайные компоненты. В связи с тем что очень многие динамические вероятностные модели содержат также и детерминированные компоненты, их следует относить к "смешанному" типу.

С точки зрения науки как целого моделирование направлено на выполнение следующих главных функций: понимания, предсказания и контроля. В инженерной геологии и гидрогеологии нам приходится иметь дело главным образом с пониманием и предсказанием пространственной изменчивости полей основных компонентов геологической среды. Контроль для большинства геологических, инженерно-геологических и гидрогеологических процессов необходимо связи с вмешательством человека, т. е. в связи с техногенным воздействием на геологическую среду.

Системы, созданные человеком, можно контролировать полностью или частично. Между двумя крайними типами систем - природными и искусственными - располагается множество смешанных систем, в изучении которых моделирование играет весьма важную роль. Природные геоэкологические системы очень точно уравновешены чрезвычайно сложными внутренными связями. Моделирование при изучении этих систем может помочь в получении ответа на вопрос о возможных результатах вмешательства человека в систему и его влияние на равновесие.

Если цель исследования, связанного с моделированием, заключается в получении ответов на конкретные вопросы, то очень важно предусмотреть в алгоритмах и программе для ПЭВМ, являющейся отражением модели, возможность получения отчетливых ответов.

Похожие статьи




Модели и моделирование, Классификация моделей и цели моделирования - Геоинформатика

Предыдущая | Следующая