Понятие модели Моделирование построение моделей реально существующих объектов (предметов, явлений, процессов); замена реального объекта его подходящей копией; исследование объектов познания на их моделях.

Модель (фр. modele, ит. modello, лат. modulus мера, образец) некоторое упрощенное подобие реального объекта; воспроизведение предмета в уменьшенном или увеличенном виде (макет); схема, изображение или описание какого-либо явления или процесса в природе и обществе; физический или информационный аналог объекта, функционирование которого по определенным параметрам подобно функционированию реального объекта; некий объект-заместитель, который в определенных условиях может заменять объект-оригинал, воспроизводя интересующие нас его свойства и характеристики, причем имеет существенные преимущества или удобства (наглядность, обозримость, доступность испытаний, легкость оперирования с ним и пр.); новый объект, который отражает некоторые стороны изучаемого объекта или явления, существенные с точки зрения цели моделирования;

Цели моделирования Понять сущность изучаемого объекта. Научиться управлять объектом и определять наилучшие способы управления. Прогнозировать прямые или косвенные последствия. Решать прикладные задачи.

Классификация моделей Основные признаки классификации моделей: Область использования. Учет в модели временного фактора (динамики). Отрасль знаний. Способ представления моделей.

1. Классификация по области использования Учебные модели это могут быть наглядные пособия, различные тренажеры, обучающие программы. Опытные модели это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Их называют также натурными и используют для исследования объекта и прогнозирования его будущих характеристик. Научно-технические модели создают для исследования процессов и явлений. Игровые деловые, военные, экономические, спортивные игры. Имитационные модели не просто отражают реальность с той или иной степенью точности, а имитируют ее

2. Классификация с учетом фактора времени: статическая и динамическая модели Статическая модель это как бы одномоментный срез информации по объекту. Например, обследование учащихся в стоматологической число молочных и постоянных зубов, пломб, дефектов и т. п. Динамическая модель позволяет увидеть изменения объекта во времени. В примере с поликлиникой карточку школьника, отражающую изменения, происходящие с его зубами за многие годы

3. Классификация по способу представления: материальные и информационные модели Материальные модели иначе можно назвать предметными, физическими. Они воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала и всегда имеют реальное воплощение: детские игрушки, чучела птиц в кабинете биологии, карты при изучении истории и географии, схемы солнечной системы и звездного неба на уроках астрономии, макет многоступенчатой ракеты и еще многое другое.

Макет ракеты Восток

Информационные модели Информационная модель совокупность информации, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром. Знаковые и вербальные информационные модели Вербальная модель информационная модель в мысленной или разговорной форме : мысленный образ, идея, возникшая у изобретателя, и музыкальная тема и рифма, прозвучавшая пока еще в сознании поэта. Знаковая модель информационная модель, выраженная специальными знаками, т.е. средствами любого формального языка: рисунки, тексты, графики и схемы...

По форме представления можно выделить следующие виды информационных моделей: геометрические модели графические формы и объемные конструкции словесные модели устные и письменные описания с использованием иллюстраций; математические модели математические формулы, отображающие связь различных параметров объекта или процесса; структурные модели схемы, графики, таблицы и т.п.; логические модели модели, в которых представлены различные варианты выбора действий на основе умозаключений и анализа условий; специальные модели ноты, химические формулы и т.п.; компьютерные и некомпьютерные модели. Компьютерные и некомпьютерные модели Если модель выражена в абстрактной, умозрительной форме, то нужны некоторые знаковые системы, позволяющие описать ее специальные языки, чертежи, схемы, графики, таблицы, алгоритмы, математические формулы и т. п Компьютерная модель модель, реализованная средствами программной среды.

Основные этапы моделирования

Знаковая модель Знаковая модель – информационная модель, выраженная специальными знаками, т. е. средствами любого формального языка. Знаковые модели окружают нас повсюду. Это рисунки, тексты, графики и схемы... Вербальные и знаковые модели, как правило, взаимосвязаны. Мысленный образ, родившийся в мозгу человека, может быть облечен в знаковую форму. И наоборот, знаковая модель помогает сформировать в сознании верный мысленный образ.

По форме представления можно выделить следующие виды информационных моделей: геометрические модели графические формы и объемные конструкции; словесные модели устные и письменные описания с использованием иллюстраций; математические модели математические формулы, отображающие связь различных параметров объекта или процесса; структурные модели схемы, графики, таблицы и т. п.; логические модели модели, в которых представлены различные варианты выбора действий на основе умозаключений и анализа условий; специальные модели ноты, химические формулы и т. п.; компьютерные и некомпьютерные модели.

Формализация Формализация - процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков(язык математики, язык алгебры логики) Формальные информационные модели Математические модели Логические модели

Визуализация формальных моделей Чертежи Электрические схемы Логические схемы Графики Диаграммы

Табличные информационные модели Табличная информационная модель «Цены устройств компьютера» Цель создания модели Оценить долю стоимости отдельных устройств в цене компьютера Приобретение компьютера за минимальную цену в наиболее производительной конфигурации

Построение табличной модели с помощью электронных таблиц Excel Наименование устройств Цена ( в у. е.) Системная плата 80 Процессор Cеleron (1 ГГц)70 Память DIMM 128 МБ15 Жесткий диск 40 ГБ130 Дисковод 3,5 14 Видеоплата 16 Мб 30 Монитор Звуковая карта 16 бит 30 Дисковод CD-ROM х 5240 Корпус 25 Клавиатура 10 Мышь 5

Визуализация табличной модели

Анализ модели Увеличение расходов на приобретение более быстрого процессора и увеличения объема оперативной памяти не приведут к заметному увеличению цены компьютера, но позволят существенно повысить его производительность