Модели и моделирование

Модели деятельности Модели: Цели Планы Представления Моделирование - неотъемлемая часть всякой (активной, пассивной) целенаправленной деятельности

Реальный мир Мир моделей субъекта Модели: Врожденные Приобретенные

Модель - заменитель оригинала Подобный оригиналу в конечном числе отношений Более удобный в использовании, чем оригинал Модель - форма существования знаний Модель - системное отражение оригинала Модель - специальный вид систем

Аналитический подход к описанию моделей

Абстрактные и реальные модели Реальные модели создаются из реальных объектов Абстрактные модели создаются средствами мышления и языка Аналитический подход

Мыслительные модели Языковые модели Иерархия языков Иерархия языков: –Разговорный –Профессиональный –……. –Математический Абстрактные модели Точность Расплывчатость Аналитический подход / Абстрактные модели

Классификация как элементарная абстрактная модель Классификация видов Линнея Таблица химических Au, Pb, H, C, Cu, Cl элементов Менделеева Буквы алфавита A a A a A a Части речисуществительное, глагол Поколения людейпожилые, молодые УДК Почтовый индекс Аналитический подход / Абстрактные модели

Классификация Классы не пересекаются и покрывают все множество объектов Различиями внутри классов пренебрегают, различия между классами абсолютизируются Классы обозначаются (имя, номер, символ) Идентификация объекта - выяснение, к какому классу он относится Аналитический подход / Абстрактные модели

Классификация Набор характеристик объектов Мера «различия» между объектами Требование к степени «различия» объектов из разных классов Аналитический подход / Абстрактные модели Характеристика 2 Характеристика 1

Классификация Свобода определения: Аналитический подход / Абстрактные модели набора характеристик степени различия меры различия числа классов

Естественная классификация Учитывает природные группировки объектов (кластеры) Аналитический подход / Абстрактные модели

Искусственная классификация Произвольная, но целевая Аналитический подход / Абстрактные модели Бедняки Середняки Кулаки

Классификация СЛУЧАЙНЫХ ОБЪЕКТОВ Аналитический подход / Абстрактные модели ---- Класс Класс Частота (количество) объектов

Классификация РАСПЛЫВЧАТЫХ ОБЪЕКТОВ Аналитический подход / Абстрактные модели Функция принадлежности Малые Большие Средние Конкретный объект

Реальные модели Свойства модели подобны свойствам объекта за счет: прямое подобие косвенное подобие условное подобие Аналитический подход / Реальные модели

Прямое подобие Достигается за счет результатов физического взаимодействия или цепочки взаимодействий модели и оригинала Фотография Отпечаток Макет Аналитический подход / Реальные модели

Косвенное подобие Достигается за счет совпадения свойств абстрактных моделей (модели - аналоги) Историческая аналогия Электромеханическая аналогия Аналитический подход / Реальные модели F = m a V = R I М1М1 М2М2 О1О1 О2О2

Условное подобие Достигается за счет договоренности, условленности. Деньги Буквы Слова Знаки Аналитический подход / Реальные модели

Синтетический подход к описанию моделей ?

Культура (среда моделирования) Метасистема моделирования Модель ОбъектСубъект Синтетический подход

Модель - конечное отображение оригинала Модель - не сам объект Ресурсы моделирования ограничены Происходит отбор свойств Модель подобна оригиналу лишь в конечном числе отношений Модель - Объект

Модель - упрощенное отображение оригинала Упрощения необходимы и допустимы: Упрощение - сильное средство выявления главной закономерности Снижение затрат на моделирование Природа не злонамеренна и проста Модель - Объект

Модель - приближенное отображение оригинала Модели подобны оригиналу в разной степени приближенности Возможность увеличивать степень приближенности к оригиналу Модель - Объект

Модель - целевое отображение оригинала Для модели отбираются только те свойства, которые отвечают цели моделирования Могут быть разные и даже противоречивые модели для одного объекта

Истинное и ложное в модели IОтсутствует в модели IIИстинное IIIЛожное МодельОбъект IIIIII Модель - Объект

Истинное и ложное в модели IОтсутствует в модели: –Неизвестно –Известно, но несущественно –Известно и существенно, но не включено по ошибке IIИстинное –Известно точно (достоверно) –Известно с некоторой неопределенностью –Достоверно при выполнении условий IIIБезусловно ложное –Существенно не влияет на результат –Порождает ошибки моделирования Модель - Объект

Истинное и ложное в модели Модель имеет как безусловно истинное, так и условно истинное и безусловно ложное содержание Модель - Объект

Истинное и ложное в модели ИСТИННОСТЬ Сама модель не может быть истинной или ложной Степень истинности выявляется при соотнесении с реальностью Важны условия соотнесения ! Модель - Объект

Модель - целевое отображение Познавательные модели (пассивная деятельность) Прагматические модели (активная деятельность) М О Модель - Субъект

Модель - целевое отображение Статические модели Динамические модели Черный ящик Входы и выходы Начальное и конечное состояния Модель состава Подсист. и элементы Этапы Модель структуры Связи Сетевой график Модель - Субъект

Ингерентность моделей Модель может выполнять свои функции только в зависимости от обстоятельств Окружающая среда для модели - культура (мир других моделей) Интерфейс моделей (обучение, инфраструктура) Модель - Культура

Адекватность модели Модель, с помощью которой успешно достигается поставленная цель, называется адекватной НЕ полнота, точность, правильность Для познавательных моделей: истинность = адекватность Для прагматических моделей: адекватной может быть ложная модель Могут быть разные адекватные модели Модель - Субъект

Динамика моделей Жизненный цикл моделей Жизненный цикл моделей: Возникают, изменяются, взаимодействуют, уступают место другим моделям Могут жить дольше субъекта

Динамика моделей Моделирование - перевод модели из одного состояния в другое Этапы моделирования (отличаются целями и средствами) –формирование целей моделирования –построение абстрактной модели –создание имитационной модели –исследование имитационной модели –обработка, интерпретация результатов –внедрение результатов

Трудности моделирования Модель в разной культуре Противоречивость требований Цели могут меняться Построение модели - всегда сложно Стихийность моделирования

Итоговое определение Модель есть целевое отображение оригинала: абстрактное или реальное; познавательное или прагматическое; статическое или динамическое; конечное, упрощенное, приближенное; имеющее наряду с безусловно истинным, условно истинное и безусловно ложное содержание, ингерентное; адекватное; появляющееся и развивающееся в процессе практического использования.

Подведем итог