"Формы представления моделей. Формализация."
Признаки классификаций моделей:
- по области использования;
- по фактору времени;
- по отрасли знаний;
1) Классификация моделей по области использования:
- Учебные модели – используются при обучении. Это могут быть наглядные пособия, различные тренажеры, обучающие программы.
- Опытные модели – это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Используют для исследования и прогнозирования его будущих характеристик.
- Например, модель корабля исследуется в бассейне для изучения устойчивости судна при качке, модель автомобиля «продувается» в аэродинамической трубе с целью исследования обтекаемости кузова, модель сооружения используется для привязки здания к конкретной местности и т.д.
- Научно–технические модели - создаются для исследования процессов и явлений. К таким моделям можно отнести, например, прибор для получения грозового электрического разряда или стенд для проверки телевизоров.
- Игровые модел и – это военные, экономические, спортивные, деловые игры. Эти модели как бы репетируют поведение объекта в различных ситуациях, проигрывая их с учетом возможной реакции со стороны конкурента, союзника или противника. С помощью игровых моделей можно оказывать психологическую помощь больным, разрешать конфликтные ситуации.
- Имитационные модели непросто отражают реальность с той или иной степенью точности, а имитируют ее. Эксперименты с моделей проводят при разных исходных данных. По результатам исследования делаются выводы. Такой метод подбора правильного решения получил название (метод проб и ошибок). Например, для выявления побочных действий лекарственных препаратов их испытывают в серии опытов над животными.
2) Классификация моделей по фактору времени:
Статические – модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени (единовременный срез информации по данному объекту). Например, обследование учащихся в стоматологической поликлинике дает состояние их зубов в данный момент времени: соотношение молочных и постоянных, наличие пломб, дефектов и т.п.
Динамические – модели, описывающие процессы изменения и развития системы (изменения объекта во времени). Примеры: описание движения тел, развития организмов, процесс химических реакций.
При строительстве дома рассчитывают прочность его фундамента, стен, балок и устойчивость их к постоянной нагрузке. Это статическая модель здания. Но надо так же обеспечить противодействие ветрам, движению грунтовых вод, сейсмическим колебаниям и другим изменяющимся во времени факторам. Эти вопросы можно решить с помощью динамических моделей.
Таким образом, один и тот же объект можно охарактеризовать и статической и динамической моделью.
3) Классификация моделей по отрасли знаний - это классификация по отрасли деятельности человека: математические, биологические, химические, социальные, экономические, исторические и тд географически е исторические
социологические
экономические
4. Классификация по способу представления В соответствии с этой классификацией модели делятся на две большие группы: материальные (иначе их называют предметные или натурные) и информационные (абстрактные).
Материальная модель воспроизводит геометрические, физические и другие свойства оригинала в материальной форме.
В школе при изучении наук вам помогают такие материальные модели, как чучело птицы и скелет человека (на уроках биологии), наклонная плоскость и макет многоступенчатой ракеты (на уроках физики и астрономии), различные химические опыты и т. п.
Информационная модель — это описание объекта.
Примером словесной модели может служить такой литературный жанр, как басня, поскольку в ней реальные отношения между людьми переносятся на отношения между животными или вымышленными персонажами. На самом деле любое литературное произведение можно рассматривать как модель. Так в романе Л. Н. Толстого «Война и мир» можно найти словесное описание Бородинского сражения. Причем автор описывает как динамику событий, так и костюмы действующих лиц.
А картина, написанная художником, и схема из учебника истории являются графическими моделями того же объекта.
Решая задачи по физике, вы составляете математические модели различных явлений и процессов.
Математические модели — это модели, построенные с использованием математических понятий и формул.
где: S — путь, пройденный телом за время t ; a — ускорение ; v 0 — начальная скорость ;
Например, модель равноускоренного прямолинейного движения:
Существуют и другие подходы к классификации информационных моделей. Так в зависимости от строгости описания различают образно-знаковые и знаковые модели. Из рассмотренных выше моделей к первой группе относятся словесные и графические.Математические модели относятся к знаковым. В зависимости от структуры информационные модели делятся на
табличные
иерархические
сетевые
В табличной информационной модели объекты или их свойства представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках таблицы.
Название станции
Улица Дыбенко
Время стоянки
0:40
Проспект Большевиков
0:30
Ладожская
0:20
Новочеркасская
Пл . Александра Невского
0:10
0:30
Маяковская
0:40
Гостиный двор
0:35
Василеостровская
0:15
Приморская
0:10
В иерархической информационной модели объекты распределены по уровням, причем элементы нижнего уровня входят в состав одного из элементов более высокого уровня.
Такие модели строятся в процессе классификации объектов. Примером может служить модель классификации современных компьютеров.
Примером химической табличной модели служит хорошо вам известная Периодическая система элементов Менделеева.
Сетевые информационные модели применяются для описания таких систем, в кото-рых связь между элементами имеет сложную структуру.
Например, структура сети Интернет может быть описана следующей моделью: