Материал для изучения

Виды моделей:

– по характеристике объекта моделирования: модель внешнего вида, модель структуры, модель поведения;

– по сфере деятельности субъекта моделирования: познавательные, коммуникативные, модели, возникающие в практической деятельности;

– по сущности: натурные (вещественно-энергетические), идеальные (воображаемые), информационные;

– по роли объекта моделирования в управлении: регистрирующие, эталонные, прогностические, имитационные, оптимизационные;

– по степени формализации: неформализованные, частично формализованные, формализованные;

– по учету фактора времени: статические, динамические, которые делят на детерминированные и стохастические.

Натурное (физическое, вещественно-энергетическое) моделирование – моделирование, при котором модель и моделируемый объект представляют собой реальные объекты или процессы единой или различной физической природы, причём между процессами в объекте-оригинале и в модели выполняются некоторые соотношения подобия, вытекающие из схожести физических явлений.

Информационная (абстрактная) модель – это описание объекта на каком-либо языке. Абстрактность модели проявляется в том, что её компонентами являются сигналы и знаки (вернее, заложенный в них смысл), а не физические тела.

Дескриптивная (от англ. descriptive – описательная) модель – это словесное описание объекта, выраженное средствами того или иного языка.

Математическая модель – это:

• совокупность записанных на языке математики соотношений (формул, неравенств, уравнений, логических соотношений), определяющих характеристики состояния объекта в зависимости от его элементов, свойств, параметров, внешних воздействий;

• приближённое описание объекта, выраженное с помощью математической символики.

Статические модели отображают объект в какой-то момент времени без учёта происходящих с ним изменений, как находящийся в состоянии покоя и равновесия. В этих моделях отсутствует временной параметр.

Динамические модели описывают поведение объекта во времени. Эти модели отображают процессы, происходящие с объектом во времени. В частности, таковыми являются модели функционирования и развития.

Детерминированные модели отображают процессы, в которых отсутствуют случайные воздействия.

Вероятностные (стохастические от греч. stochasis – догадка) модели – описания объектов, поведение которых определяется случайными воздействиями (внешними и внутренними); описания вероятностных процессов и событий, характер изменения которых во времени точно пред­сказать невозможно.

Имитационная компьютерная модель – отдельная программа, совокупность программ, программный комплекс, позволяющий с помощью последовательности вычислений и графического отображения их результатов воспроизводить (имитировать) процессы функционирования объекта, системы объектов при условии воздействия на объект различных, как правило, случайных, факторов.

Имитационная алгоритмическая модель – содержательное описание объекта в форме алгоритма, отражающее структуру и процессы функционирования объекта во времени, учитывающее воздействие случайных факторов.

Гносеологические модели направлены на изучение объективных законов природы (модели солнечной системы, развития биосферы, шаровой молнии).

Концептуальная модель описывает выявленные причинно-следственные связи и закономерности, присущие исследуемому объекту и существенные в рамках определённого исследования.

Сенсуальные модели (лат. sensualis – основанный на чувствах, ощущениях) – модели каких-то чувств, эмоций, либо модели, оказывающие воздействие на чувства человека (музыка, поэзия, живопись).

Аналоговая модель – аналог объекта, который ведёт себя как реальный объект, но не выглядит как таковой.

Информационная модель – это описание моделируемого объекта на одном из языков кодирования информации.

Виды информационных моделей:

1. дескриптивные:

1.1. на естественном языке – словесное описание;

1.2. на формализованном языке:

1.2.1. математические формулы;

1.2.2. химические формулы;

1.2.3. алгоритмы;

1.2.4. другие научные языки;

1.3. формальные:

1.3.1. электрические схемы;

1.3.2. программы;

1.3.3. техкарты;

2. смешанные:

2.1. таблицы;

2.2. графы:

2.2.1. блок-схемы;

2.2.2. деревья;

2.2.3. сети;

2.3. схемы;

2.4. карты;

2.5. видеофильмы;

3. наглядные:

3.1. рисунки;

3.2. чертежи;

3.3. графики;

3.4. фотографии.

Информационную модель можно рассматривать как некоторый новый информационный объект, который тоже, в свою очередь, может быть объектом моделирования.

Информационная модель должна иметь свой материальный носитель. Им может быть бумага, холст, стена, классная доска – то есть любая поверхность, на которой можно что-то написать, изобразить. На этом носителе модель может быть записана разными «физическими» способами: с помощью чернил, мела или типографского оттиска; быть диапроекторным световым изображением или изображением на экране монитора (заметим, что сама эта «запись» является моделью той информации, которая передаётся, представляется изображением). В общем случае под информационной моделью понимается тот смысл, который она передаёт. Формула квадратного уравнения остаётся формулой квадратного уравнения, написана ли она мелом на доске, лучом прожектора на облаке или вырублена на гранитной глыбе.

Пример. План работы – это информационная модель деятельности. Его можно зафиксировать в виде перечисления последовательности действий, сетевого производственного графика, технологической карты. Всё это – некоторые информационные модели. Вообще любая производственная деятельность, управление производством, прогнозирование невозможны без построения и использования информационных моделей.

Литература и источники:

Основная:

1. А. В. Могилев, Н. И. Пак, Е. К. Хеннер «Информатика: учебное пособие для студентов пед. вузов» под ред. Е. К. Хеннера – 3-е изд. перераб и доп., М.: Академия, 2004. – 848 стр.

2. А. В. Могилев, Н. И. Пак, Е. К. Хеннер «Информатика: учебное пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений» под ред. А. В. Могилева, М.: Академия, 2006. – 327 стр.

Дополнительная:

2. А. В. Могилев, Н. И. Пак, Е. К. Хеннер «Информатика» под ред. Е. К. Хеннера, М.: Академия, 2000.