Моделирование и модель

Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и изучении моделей.
Модель – это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.
подробнее
подробнее

Моделирование - это не только процесс построения модели, но и процесс изучения строения и свойств оригинала с помощью построенной модели.
Материальное
Идеальное
Виды моделирования

Материальным (предметным, физическим) принято называть моделирование, при котором реальному объекту сопоставляется его увеличенная или уменьшенная копия, допускающая исследование ( как правило в лабораторных условиях) с помощью последующего перенесения свойств изучаемых процессов и явлений с модели на объект на основе теории подобия.
Материальное моделирование
Примеры:
макет здания, модели летательных аппаратов

Идеальное моделирование основано на аналогии мыслительной, идеальной.
Различают:
- Знаковое моделирование;
- Математическое моделирование.
Идеальное моделирование

Знаковые моделирование – моделирование, использующее в качестве моделей знаковые преобразования какого- либо вида.
Знаковое моделирование
Примеры: схемы, графики, чертежи, формулы, наборы символов.

Математическое моделирование – моделирование, при котором исследование объекта осуществляется посредством модели, описанной на языке математики.
Математическое моделирование
Пример: описание и исследование законов механики Ньютона средствами математических формул.

Объект
Процесс моделирования
Модель
Изучение модели
Знания о модели
Задача процесса моделирования
Выбор модели, наиболее адекватной оригиналу, и перенос результатов исследования на оригинал.

Модели
Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия.
Модель необходима, для того чтобы:
Понять, как устроен конкретный объект – каковы его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром;
Научиться управлять объектом или процессом и определять наилучшие способы управления при заданных целях и критериях (оптимизация);
Прогнозировать прямые и косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект.

По области использования;
По учёту фактора времени;
По способу представления объекта;
По отрасли знаний.
Классификация моделей

Классификация моделей
по области использования
Учебные - наглядные пособия, обучающие программы, тренажёры;
Опытные - модель корабля(испытывается в бассейне для определения устойчивости судна при качке);
Научно-технические – ускоритель электронов; прибор, имитирующий разряд молнии; стенд для проверки телевизора;
Игровые – военные, экономические, спортивные, деловые игры;
Имитационные – эксперимент или многократно повторяется для изучения и оценки влияния каких – либо действий на реальную обстановку, или проводится одновременно со многими объектами, похожими, но поставленными в разные условия.

Классификация моделей
по способу представления объекта
Материальные
Информационные

Классификация моделей
по отрасли знаний
Биологические;
Исторические;
Социологические и другие.

Информационные
модели
Информационные модели – это совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также его взаимосвязь с внешним миром.
К информационным моделям относятся:
Знаковые модели - выражены специальными знаками, т.е. средствами любого языка;
Вербальные (от латинского “verbal is”–устный) модели – модель в мыслительной или разговорной форме.

Материальные
(предметные, физические)
модели
Воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала и всегда имеют реальное воплощение. Реализуют материальный (потрогать, понюхать, увидеть, услышать) подход к изучению объекта, явления или процесса.

Классификация моделей
по учёту фактора времени
Динамические – позволяют увидеть изменения объекта во времени.
Пример:
Статические – дают «одномоментный срез» текущего состояния объекта.
Пример :

2. Разные объекты могут описываться одной моделью (пример)
Свойства моделей
1.Один и тот же объект имеет
множество моделей(пример)

Объект «Человек»
Цель:
Первое знакомство
Цель:
Демонстрация модели
Цель:
Отражение красоты тела
Цель:
Изучение костного строения
кукла
манекен
скульптура
скелет
Условное отображение разнообразия моделей одного объекта

Условное отображение разнообразия объектов одной модели
Модель «Материальная точка»
человек
планета
движущееся тело

Этапы моделирования
Постановка задачи
Описание задачи
Цель моделирования
Анализ объекта
Разработка модели
Информационная модель
Знаковая модель
Компьютерная модель
Компьютерный эксперимент
План моделирования
Технология моделирования
Анализ результатов моделирования