Понятие модели. Цели моделирования - Этапы компьютерного моделирования

В процессе изучения окружающего мира субъекту познания противостоит исследуемая часть объективной реальности - объект познания. Ученый, используя эмпирические методы познания (наблюдение и эксперимент), устанавливает факты, характеризующие объект. Элементарные факты обобщаются и формулируются эмпирические законы. Следующий шаг состоит в развитии теории и построении теоретической модели, объясняющей поведение объекта и учитывающей наиболее существенные факторы, влияющие на изучаемое явление. Эта теоретическая модель должна быть логичной и соответствовать установленным фактам. Можно считать, что любая наука представляет собой теоретическую модель определенной части окружающей действительности.

Часто в процессе познания реальный объект заменяется некоторым другим идеальным, воображаемым или материальным объектом, несущим изучаемые черты исследуемого объекта, и называемыммоделью. Эта модель подвергается исследованию: на нее оказывают различные воздействия, изменяют параметры и начальные условия, и выясняют, как изменяется ее поведение. Результаты исследования модели переносят на объект исследования, сопоставляют с имеющимися эмпирическими данными и т. д.

Таким образом, модель -- это материальный или идеальный объект, замещающий исследуемую систему и адекватным образом отображающий ее существенные стороны. Модель должна в чем-то повторять исследуемый процесс или объект со степенью соответствия, позволяющей изучить объект-оригинал. Чтобы результаты моделирования можно было бы перенести на исследуемый объект, модель должна обладать свойством адекватности. Преимущество подмены исследуемого объекта его моделью в том, что часто модели проще, дешевле и безопаснее исследовать. Действительно, чтобы создать самолет, следует построить теоретическую модель, нарисовать чертеж, выполнить соответствующие расчеты, изготовить его уменьшенную копию, исследовать ее в аэродинамической трубе и т. д.

Модель объекта должна отражать его наиболее важные качества, пренебрегая второстепенными. Тут уместно вспомнить притчу о трех незрячих мудрецах, решивших узнать что такое слон. Один мудрец подержал слона за хобот, и заявил, что слон - гибкий шланг. Другой потрогал слона за ногу и решил, что слон - это колонна. Третий мудрец подергал за хвост и пришел к мнению, что слон - это веревка. Ясно, что все мудрецы ошиблись: ни один из названных объектов (шланг, колонна, веревка) не отражают существенных сторон изучаемого объекта (слон), поэтому их ответы (предлагаемые модели) не являются правильными.

При моделировании могут преследоваться различные цели:

Познание сущности изучаемого объекта, причин его поведения, "устройства" и механизма взаимодействия элементов;

Объяснение уже известных результатов эмпирических исследований, верификация параметров модели по экспериментальным данным;

Прогнозирование поведения систем в новых условиях при различных внешних воздействиях и способах управления;

Оптимизация функционирования исследуемых систем, поиск правильного управления объектом в соответствии с выбранным критерием оптимальности.

Похожие статьи




Понятие модели. Цели моделирования - Этапы компьютерного моделирования

Предыдущая | Следующая