Лекция: Виды моделей. Классификация моделей.

Модели делятся на две большие группы: материальныеиинформационные.

§ Материальные модели иначе можно назвать предметными, физическими. Они воспроизводят геометрическиеифизические свойства объекта-оригинала и всегда имеют реальное воплощение.

Пример: Геометрические модели– это макеты зданий и сооружений, скульптуры, муляжи и др.; аФизические— аэродинамическая труба как модель воздушного пространства для исследования аэродинамических свойств крыла самолета; другой пример — ускоритель электронных частиц как модель для изучения свойств частиц веществ.

§ В основе информационного метода моделирования лежит информационный подход к изучению окружающей действительности, при этом информационная модель есть не что иное, как совокупность информации, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.Информационные модели представляют объекты и процессы в образнойилизнаковой форме.

Образные информационные модели (картины, рисунки, фотографии, фильмы и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке и др.). Образные модели широко используются в образовании и науке, где требуется их классификация по внешним признакам (ботаника, зоология и др.).

Знаковые (формальные) информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена формулы, таблицы, иерархии (генеалогическое дерево), структуры (граф), сети (сеть Интернет) и т.д.

Определение. Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.

Примечание.

Одним из наиболее широко используемых языков формализации является математика. Язык математики и, в частности одного из ее разделов, алгебры, позволяет формализовать функциональные зависимости между величинами, которые представляют собой математические модели изучаемых объектов, явленийипроцессов.

В зависимости от представления знаковые информационные модели подразделяются на:

§ описательные (Вербальные) — модели, для описания которых используются естественные языки;

§ содержательныеилисмысловые — в виде текста, например, программы на языке программирования, на языке географических элементов и т.п.;

§ математические— модели, построенные на основе математических понятий, формул алгебры, физики, геометрии, химии и т.п.;

§ логические — модели, построенные на основе логических операций;

§ структурные— табличные модели; иерархические модели, например, генеалогическое дерево; сетевые модели, например, модель сети Интернет.

В зависимости от поставленной задачи, способа создания модели и предметной области, модели классифицируют:

6. По способу учета фактора времени.

§ статические— модели, не учитывающие фактора времени, то есть модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени (строение молекул, животных и т.п.);

§ Динамические — модели, учитывающие фактор времени, то есть модели, описывающие процессы изменения и развития систем (движение тел, развитие организмов и т.п.).

7. По области применения:

§ Научно-производственные — для исследования явлений и процессов;

§ игровые — для моделирования поведения объектов (в том числе людей) в различных близких к жизненным ситуациях;

§ имитационные — для имитации основных свойств объекта-оригинала или реальности, а не просто их отражения;

§ учебные — это всевозможные наглядные пособия и тренажеры для обучения;

§ экспериментальные — подобные мотели разрабатываются с целью прогнозирования поведения объекта в реальных условиях.