Моделирование как метод познания

Моделирование как метод познания

Модель — это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе изучения замещает объект - оригинал , сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные черты этого оригинала.

или

Модель — это упрощенное представление о реальном объекте , процессе или явлении .

Модель необходима , для того чтобы:

• понять , как устроен конкретный объект — каковы его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром;
• научиться управлять объектом или процессом и определять наилучшие способы управления при заданных целях и критериях (оптимизация);
• прогнозировать прямые и косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект.

Моделированием называется как процесс построения модели, так и процесс изучения строения и свойств оригинала с помощью построенной модели.

Виды моделирования

Материальное

Идеальное

Знаковое

Математическое

Процесс моделирования можно представить в виде последовательности нескольких этапов :

Объект

модель

изучение модели

знания об объекте .

Классификация моделей.

Материальные и информационные модели

Классификация моделей по

области использования

Модели

Научно-технические

Учебные

Имитационные

Игровые

Опытные

Классификация моделей по учету фактора времени

Модели

Статические

Динамические

Классификация моделей по способу представления объекта

Модели

Материальные

Информационные

Вербальные

Знаковые

Некомпьютерные

Компьютерные

По отрасли знания:

• биологические;
• исторические;
• социологические и др.

Объект

Модель объекта

Автомобиль

Свойство объекта

Игрушка-автомобиль

Человек

Форма

Яблоко

Манекен

Планета Земля

Муляж

Форма, размер

Форма, размер

Глобус

Медведь

Форма, размер

Игрушка-медвежонок

Здание

Форма

Макет

Форма

Материальным ( предметным, физическим ) принято называть моделирование , при котором реальному объекту сопоставляется его увеличенная или уменьшенная копия , допускающая исследование (как правило, в лабораторных условиях) с помощью последующего перенесения свойств изучаемых процессов и явлений с модели на объект на основе теории подобия.

От материального моделирования принципиально отличается идеальное моделирование, которое основано не на материальной аналогии объекта и модели, а на идеальной , мыслительной.

Знаковое моделирование — моделирование, использующее в качестве моделей знаковые преобразования какого-либо вида: схемы, графики, чертежи, формулы, наборы символов.

Математическое моделирование — моделирование, при котором исследова ние объекта осуществляется посредством модели, описанной на языке математики.

Пример: описание и исследование законов механики Ньютона средствами математических формул.

По области использования:

учебные — наглядные пособия, обучающие программы, различные тренажеры;

опытные — модель корабля (испытывается в бассейне для определения устойчивости судна при качке);

научно-технические — ускоритель электронов; прибор, имитирующий разряд молнии; стенд для проверки телевизора;

игровые — военные, экономические, спортивные, деловые и другие игры;

имитационные — эксперимент или многократно повторяется для изучения и оценки влияния каких-либо действий на реальную обстановку, или проводится одновременно со многими объектами, похожими, но поставленными в разные условия.

По учету фактора времени:

статические — дают «одномоментный срез» текущего состояния объекта ;

динамические — позволяют увидеть изменения объекта во времени.

По способу представления объекта:

материальные;

информационные.

Названия этих групп показывают, из чего сделаны модели.

Материальные (предметные, физические) модели воспроизводят геометрические и физические свойства

оригинала и всегда имеют реальное воплощение.

Информационная модель — совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта , процесса, явления, а также его взаимосвязь с внешним миром.

Знаковая модель — информационная модель, выраженная специальными знаками , т. е. средствами любого формального языка.

Компьютерная модель — модель, реализованная

средствами программной среды .

Вербальная (от лат « verbalis » — устный ) модель — информационная модель в мысленной или разговорной форме.