1.2Классификация моделей

Основные признаки классификации моделей

Как уже было отмечено выше существует бесконечное множество различных объектов, для каждого из которых может быть создано множество различных моделей.

Как разложить все это многообразие «по полочкам», т.е. классифицировать?

С чего начинается классификация? Любая систематизация — это разделение объектов на «родственные» группы, имеющие один или несколько общих признаков. Здесь важно прежде всего правильно выделить некий единый признак (параметр), а затем объединить те объекты, у которых он совпадает.

Рассмотрим наиболее распространенные признаки, по которым классифицируются модели:

• область использования;

• учет в модели временного фактора (динамики);

• отрасль знаний;

• способ представления моделей.

1. Классификация по области использования

1. Учебные модели - это могут быть наглядные пособия, различные тренажеры, обучающие программы.

2. Опытные модели — это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Их называют также натурными и используют для исследования объекта и прогнозирования его будущих характеристик.

Например, модель корабля испытывается в бассейне для определения устойчивости судна при качке, а уменьшенная копия автомобиля «продувается» в аэродинамической трубе для изучения обтекаемости его кузова. На модели проверяется каждый элемент конструкции здания, а модель гидростанции еще при разработке проекта помогает решить гидротехнические, экологические и многие другие проблемы.

3. Научно-технические модели создают для исследования процессов и явлений. К ним можно отнести, например, и синхротрон — ускоритель электронов, и прибор, имитирующий разряд молнии, и стенд для проверки телевизоров.

4. Игровые модели — это военные, экономические, спортивные, деловые игры. Они как бы репетируют поведение объекта в различных ситуациях, проигрывая их с учетом возможной реакции со стороны конкурента, союзника или противника. Игровые модели позволяют оказывать психологическую помощь либо разрешать конфликтные ситуации.

Примеры военных моделей: модели процесса ведения боевых действий, модели принятия решения командиром, модель поражения цели.

5. Имитационные модели не просто отражают реальность с той или иной степенью точности, а имитируют ее. Эксперимент либо многократно повторяется, чтобы изучить и оценить последствия каких-либо действий на реальную обстановку, либо проводится одновременно со многими другими похожими объектами, но поставленными в разные условия. Подобный метод выбора правильного решения называется методом проб и ошибок.

К примеру, в ряде опытов на мышах испытывается новое лекарственное средство, чтобы выявить побочные действия и уточнить дозировки.

Пример: модель функционирования АСУВ,

2. Классификация по учету фактора времени

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 как бы одномоментный срез информации об объекте. Например, обследование курсантов в поликлинике дает картину состояния их здоровья в настоящее время. Любая карта – типичная статичная модель: ведь она предполагает неизменность изображаемого ландшафта в течение некоторого времени.

Динамическая модель позволяет увидеть изменения объекта во времени. Изменение динамической системы во времени обычно называют ее функционированием, а соответствующую модель – функциональной.

В примере с поликлиникой медицинскую карточку курсанта, отражающую состояние здоровья курсанта за время обучения в училище, можно считать динамической моделью.

При строительстве дома рассчитывают прочность и устойчивость к постоянной нагрузке его фундамента, стен, балок — это статическая модель здания. Но еще надо обеспечить противодействие ветрам, движению грунтовых вод, сейсмическим колебаниям и другим изменяющимся во времени факторам. Это можно решить с помощью динамических моделей.

Как видно из примеров, один и тот же объект возможно изучать, применяя и статическую и динамическую модели.

Рассматривая функционирование системы, нередко бывает достаточно сосредоточить свое внимание на внешних воздействиях, вызывающих изменения системы, и результаты этих воздействий.

Внешние воздействия воспринимаются системой через ее входы, а результаты передаются системой во внешнюю среду через ее выходы.

При этом для нас оказывается несущественным внутреннее устройство системы.

Объект, внутреннее устройство которого принципиально скрыто от исследователя, был введен в кибернетике под названием черный ящик.