ВУЗ:
Составители:
2
ВВЕДЕНИЕ
«Моделирование – построение и изучение моделей реально существующих
предметов и явлений (органических и неорганических систем, инженерных уст-
ройств, разнообразных процессов – физических, химических, биологических, соци-
альных) и конструируемых объектов для определения либо улучшения их характе-
ристик, рационализации способов их построения, управления ими и т.п. Формы мо-
делирования разнообразны и зависят от используемых моделей и сферы применения
моделей. По характеру моделей выделяют предметное и знаковое моделирование».
(Философский энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1983. 381 с.).
Предметным называется моделирование, в ходе которого исследование ведет-
ся на модели, воспроизводящей определенные геометрические, физические, дина-
мические, либо функциональные характеристики объекта моделирования оригина-
ла: в частном случае аналогового моделирования, когда оригинал и модель описы-
ваются едиными математическими соотношениями, например, одинаковыми диф-
ференциальными уравнениями; электрические модели используются для изучения
механических, гидродинамических, акустических и других явлений.
При знаковом моделировании моделями служат схемы, чертежи, формулы,
предложения в некотором алфавите (естественного или искусственного языка) и т.п.
Важнейшим видом такого моделирования является математическое (логико-
математическое) моделирование, производимое выразительными и дедуктивными
средствами математики и логики. Поскольку действия со знаками всегда в той или
иной мере связаны с пониманием знаковых конструкций и их преобразований, по-
строение знаковых (информационных) моделей или их фрагментов может заменять-
ся мысленно-наглядными представлениями знаков или операций над ними (мыс-
ленное моделирование). По характеру той стороны объекта, которая подвергается
моделированию, различают моделирование его структуры и моделирование его по-
ведения (функционирования, протекающих в нем процессов и т.п.).
Понятие моделирования является гносеологической категорией, характери-
зующей один из важнейших путей познания. Возможность моделирования, т.е. пе-
реноса результатов, полученных в ходе построения и исследования моделей, на ори-
гинал, основана на том, что модель в определенном смысле отображает (воспроиз-
водит, моделирует) какие-либо его стороны. Для успешного моделирования этих
сторон важно иметь соответствие теорий или гипотез, которые, будучи достаточно
обоснованными, указывали бы на границы допустимых при моделировании упро-
щений.
Моделирование тесно связано с экспериментом. Изучение какого-либо явле-
ния на его модели (при предметном, аналоговом, знаковом моделировании, модели-
ровании на ЭВМ) есть особый вид эксперимента – модельный эксперимент. Он от-
личается от обычного эксперимента тем, что в процессе познания включается «про-
межуточное звено» - модель, являющаяся одновременно и средством, и объектом
экспериментального исследования, заменяющим оригинал. В частном случае такого
эксперимента, например, в модельно-кибернетическом эксперименте, вместо «ре-
ального» экспериментального оперирования с изучаемым объектом находят алго-
ритм (программу) его функционирования, который и выступает в качестве модели.
Моделирование предполагает использование процедур абстрагирования и
идеализации. Это особенно существенно в том случае, когда предметом моделиро-
вания являются сложные системы, поведение которых зависит от большого числа
