Компьютерное моделирование

Версия 09:40, 16 апреля 2007

Модели и моделирование используются человечеством с незапамятных времен. С помощью моделей и модельных отношений развились разговорные языки, письменность, графика. Наскальные изображения наших предков, затем картины и книги - это модельные, информационные формы передачи знаний об окружающем мире последующим поколениям. Замещение объекта О1 с помощью объекта-модели О2 с целью изучения или передачи информации о свойствах О1 называется моделированием объекта О1 объектом О2. Замещаемый объект О1 называется оригиналом, замещающий объект О2 - моделью. Под запись: Модель - это, как правило, искусственно созданный объект, воспроизводящий строение и свойства исследуемого объекта. Модель создается человеком в процессе познания окружающего мира и отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса. Для описания и исследования одного и того же объекта может использоваться несколько моделей.

Другими словами (под запись): моделирование - это процесс изучения строения и свойств оригинала с помощью модели. Процесс моделирования состоит из следующих этапов (законспектировать в тетрадях): Объект → модель → изучение модели → знания об объекте

Основной задачей процесса моделирования является выбор наиболее адекватной к оригиналу модели и перенос результатов исследования на оригинал. Существуют достаточно общие методы и способы (технологии) моделирования. Для моделей можно составить различные виды классификаций. Рассмотрим несколько наиболее распространенных видов классификации, определяемых следующими признаками: • областью использования; • учетом в модели временного фактора (динамики); • отраслью знаний; • способом представления моделей. Если рассматривать модели с позиции "для чего", "с какой целью" они используются, то можно применить следующую классификацию. Учебные модели используются при обучении. Это могут быть наглядные пособия, различные тренажеры, обучающие программы. Опытные модели - это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Они используются для исследования объекта и прогнозирования его будущих характеристик.

Научно-технические модели создаются для исследования процессов и явлений.
К таким моделям можно отнести и синхротрон - ускоритель электронов, и прибор для получения грозового электрического разряда, и стенд для проверки телевизоров.

Игровые модели - 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 не просто отряжают реальность с той или иной степенью точности, а имитируют ее. Как уже упоминалось, одна из классификаций связана с фактором времени. Модели можно разделить на статические и динамические по тому, как отражается в них динамика происходящих процессов. Статическая модель - это единовременный срез информации по данному объекту. Например, обследование учащихся в стоматологической поликлинике дает состояние их зубов на данный момент времени: соотношение молочным, и постоянных, наличие пломб, дефектов и т.п.(записывается в тетрадях). Динамическая модель представляет картину изменения объекта по времени. В примере с поликлиникой медицинскую карту ученика, отражающую изменение состояния его зубов в течение многих лет, можно считать динамической моделью.( Известно, что модель - это некоторое упрощенное подобие реального объекта. Более полное определение звучит так: Модель - это объект-заменитель, который в определен¬ных условиях может заменять объект-оригинал. Модель воспроизводит некоторые интересующие нас свойства и характеристики оригинала. Модели могут быть материальными и информационны¬ми. Примерами материальных моделей являются: глобус ¬- модель Земли; манекен - модель человеческого тела; моде¬ли самолетов, кораблей, ракет, автомобилей; макет застрой¬ки жилого района в городе и многое другое. Предметом изу¬чения информатики являются информационные модели. В информационной модели отражаются знания человека об объекте моделирования. Информационная модель ¬это, в той или иной форме, - описание объекта моделиро¬вания. Объектом информационного моделирования может быть все, что угодно: отдельные предметы (дерево, стол); физиче¬ские, химические, биологические процессы (течение воды в трубе, получение серной кислоты, фотосинтез в листьях рас¬тений); метеорологические явления (гроза, смерч); экономи¬ческие и социальные процессы (динамика цен акций на бир¬же, миграция населения). Что такое компьютерная информационная модель. Основным инструментом современной информатики являет¬ся компьютер. Поэтому информационное моделирование в информатике - это компьютерное моделирование, приме¬нимое к различным предметным областям.

УМК по данно теме Вы можете посмотреть Здесь[1]