Usul sifatida modellashtirish. Yangi texnologiyalar va dizaynlarni ishlab chiqishda modellashtirish usuli katta ahamiyatga ega. Taqdim etish usuli bo'yicha tasniflash
11_1-ma'ruza. "Modellashtirish o'rganish usuli sifatida"
Bizni g'ayritabiiy murakkab va katlamali dunyo odamlarning dastlabki qoyalardan bilishni boshlaydi.
Bolalar o'yinchoqlari dunyodagi narsalarga o'xshaydi: odamlar, hayvonlar, mashinalar va boshqalar.
Bolalar qirg'inda qattiq o'ynab, nikohda shakllanadigan g'oyalarni yaratadilar ("onalar va qizlar", "kosmonavtlar", "tibbiyot" va boshqalar).
Maktabda dars soatlarida asosiy yordamchi sifatida turli modellar, qo'g'irchoqlar, xaritalar, diagrammalar, jadvallar qo'llaniladi. To'liq tushunish qiyin va imkonsiz bo'lgan bu ob'ektlar, hodisalar va jarayonlarni talqin qilish butunlay mumkin.
Kasbiy faoliyat - ilmiy, amaliy, badiiy - odamlarda ham g'alaba modellari mavjud. Men o'sha ob'ektning (namoyish jarayoni) tasvirini yarataman, u bilan onam o'ngga keltiriladi.
Agar kuzatilishi mumkin bo'lgan ob'ekt juda katta (Sonja tizimining modeli) yoki juda kichik (atom modeli) bo'lsa yoki jarayon juda tez davom etsa (ichki yonuv dvigatelining modeli) yoki juda ko'p bo'lsa, yangi modellar ishlab chiqiladi. tez (geologik model i), kuzatish Ob'ektni yo'q qilish mumkin (letak modeli) yoki ob'ektni qurish juda qimmat (joyning arxitektura rejasi) va hokazo.
Shunday qilib, modellarni yaratish va tekshirish har qanday bevosita faoliyatning ko'rinmas elementidir.
Modellarni taqdim etishga ruxsat beriladi asosiy shakl ob'ektlar va jarayonlarto'g'ridan-to'g'ri aloqa qilish mumkin emas.
Modellarni yaratish qoidalarini shakllantirishning iloji yo'q, insoniyat turli ob'ektlar va jarayonlarni modellashtirish bo'yicha ko'plab dalillarni to'plagan.
Model nima?
U haqiqiy hayot Bu atama shaxsiy ma'noga ega:
Model (fr. model bu. model, lot. modul - tinchlik, azizim) - tse:
Deyaka shunday kechiriladi haqiqiy ob'ekt;
o'zgartirilgan yoki yaxshilangan ko'rinishga ega ob'ekt yaratish (Tartib);
diagramma, rasm va tavsif tabiat va nikoh jarayonining har qanday namoyon bo'lishi;
ob'ektning jismoniy va axborot analogi , uning ishlashi, ma'lum parametrlarga ko'ra, haqiqiy ob'ektning ishlashiga o'xshaydi;
yangi ob'ekt (Haqiqiy, axborot yoki manifest), hokimiyat tomonidan modellashtirish maqsadlari uchun mos bo'lgan va bu maqsadlar uchun chiqish ob'ektini to'liq almashtiradigan haqiqiy mahsulot turi.
Dastlabki modellar ko'pincha bu jarayonda g'alaba qozonadi navchannya. Masalan, geografiya kursida biz Yer sayyoramiz haqidagi birinchi hodisalarni, ayniqsa uning modeli - globus tufayli rad etamiz.
Modellar juda muhim rol o'ynaydi mo'ljallangan vannada va turli xil texnik qurilmalar, mashina va mexanizmlar, vilkalar, elektr nayzalar va boshqalarni yaratish. kurtak. Kresloning old qanoti bo'lmasa, oddiy qismni tayyorlash mumkin emas, lekin katlama mexanizmi haqida.
Dizayn jarayonida ko'pincha modellar tayyorlanadi. Samolyotlarni ishlab chiqish jarayonida ularning modellarining shamol oqimlaridagi harakati shamol tunnelida kuzatiladi.
Ilm-fan rivoji to'g'ri bo'lmasa, beadabdir nazariy modellar voqelikni, kuchni va real ob'ektlarning xatti-harakatlarini aks ettiruvchi (nazariyalar, qonunlar, farazlar). Energiyaning yangi nazariy modellarini yaratish insoniyatning ortiqcha yorug'lik haqidagi g'oyalarini tubdan o'zgartirmoqda (Kopernikning geliotsentrik yorug'lik tizimi, atomning Rezerford-Bor modeli, kengayib borayotgan koinot modeli, inson genomi modeli).
Mo'ylov badiiy ijodkorlik aslida bu modellarni yaratish jarayonidir. Masalan, bunday adabiy janr xuddi ertak kabi odamlar o‘rtasidagi real hayotni mavjudotlar orasidagi hayotga ko‘chiradi va aslida inson hayotining modellarini yaratadi.
Oqqush, pike va kerevit
Agar o'rtoqlarimning vaqti bo'lmasa,
Xo'sh, men o'ngga borolmayman,
Va hech narsa qolmadi, faqat azob.
Bir marta, Swan, Crayfish va Pike
Ular aravani bagaj bilan olib yurishni boshladilar,
Shu zahoti uchovi ham uning oldiga jabduq qildilar.
Teri o‘rmalayapti, ammo arava hamon harakatda!
Ular uchun yuk oson edi:
Shunday qilib, oqqush qorong'ulikka intiladi,
Saraton orqaga qaytadi va Pike suv tomon tortadi.
Kim aybdor va kim haq ekanini hukm qilish biz uchun emas;
U erda faqat ko'p odamlar bor.
Krilov qanday inson yuzliklarini model qilib, odamlar orasidagi yuzlablarni mavjudotlarga o'tkazdi?
Darhaqiqat, har qanday adabiy asarni haqiqiy inson hayotining namunasi sifatida ko'rish mumkin. Badiiy shakldan haqiqiy harakatni ilhomlantiradigan modellar, jumladan rasmlar, haykaltaroshlar, teatr tomoshalari va boshqalar.
Modellar ham real ob'ektlar, ham mavhum, ideal voqelik bo'lishi mumkin. Oddiy misollar matematik modellardir. Matematika asoslarini tadqiq qiluvchi matematiklar, mantiqchilar va faylasuflar faoliyati natijasida modellar nazariyasi yaratildi.
Ko'rinib turibdiki, haqiqiy ob'ektlar o'rnini bosgan birinchi modellar til belgilari edi. Xushbo'y hidlar insoniyat rivojlanishi davrida paydo bo'lgan va asta-sekin umumiy tilga aylangan. 200 ming yil davomida mavjud bo'lgan birinchi g'or chaqaloqlari (petrogliflar) kundalik manzaralar, mavjudotlar va suvga cho'milish manzaralarini tasvirlaydigan grafik modellar edi. Modellashtirish rivojlanishining keyingi bosqichida sonli tizimlar va son belgilarining rivojlanishi yuzaga kela boshlaydi.
yilda modellashtirish rivojlangan Qadimgi Gretsiya. V-III moddada. ovoz berish e. Ptolemey Sonya tizimining geometrik modelini yaratdi va Gippokrat inson ko'zini implantatsiya qilish uchun (ko'zning jismoniy modeli sifatida) yaratdi.
Meta modellashtirish
Keling, turli xil usullar yordamida yaratilgan bir qator modellarni ko'rib chiqaylik:
· uchish mashqlarini bajarishni o'rganish uchun simulyator;
· kiyimni sinash uchun maneken;
· Moskva Kreml rejasi
· Mendelev jadvali.
Haddan tashqari shishgan modellarning terisini yaratish uchun qanday usul ishlatilganligini o'zingiz aniqlashga harakat qiling va kim teridan foydalanishi mumkin edi?
Misollardan ko'rinib turibdiki, odamlar juda murakkab vazifalarni bajarishga imkon beradigan ob'ektlarning modellarini yaratadilar:
· berilgan vakolatlardan ob'ektlarni yaratish;
· tushuntirish faktlarga ko'ra;
· Pobudova gipotezalari;
· ob'ektlarni kuzatish bo'yicha yangi bilimlarga ega bo'lish;
· bashorat qilish;
· boshqaruv va in.
Turli fanlar ob'ektlar va jarayonlarni turli linzalar ostida o'rganadi va har xil turdagi modellar mavjud. Fizikada jismlarning o'zaro ta'siri va o'zgarishi jarayonlari mavjud, kimyoda esa jarayonlar yo'q kimyoviy ombor, biologiya tirik organizmlarning bir xil xulq-atvoriga ega bo'ladi va hokazo.
Teri juda qalin turli organlar. Xuddi shu model ob'ektning o'zini almashtira olmaydi. Biroq, aniq bir vazifani bajarishda, agar o'rganilayotgan ob'ektning kuchini ta'kidlasak, model rangli, ba'zan esa yagona tergov vositasi sifatida namoyon bo'ladi.
Har bir model jarayonida eng dolzarb bo'lgan muammolar mavjud sariqlik bo'yicha tekshiruv o'tkazdi.
Masalan: Shamol tunnelida uchuvchi modelning aerodinamik komponentlarini sinovdan o'tkazish jarayonida modelning geometrik jihatdan asl nusxaga o'xshashligi kichik, lekin muhim emasligi, masalan, rangi muhim ahamiyatga ega.
Turli fanlar ob'ektlar va jarayonlarni turli linzalar ostida o'rganadi va har xil turdagi modellar mavjud. Fizikada ob'ektlarning o'zaro ta'siri va o'zgarishi jarayonlari, kimyo o'zining kimyoviy tuzilishiga ega, biologiyada tirik organizmlarning xatti-harakatlari va boshqalar mavjud.
Keling, insoniy misol sifatida olaylik: turli fanlarda sharoblar turli modellar orasida kuzatiladi. Mexanika doirasida uni moddiy nuqta sifatida, kimyoda - turli xil kimyoviy moddalardan tashkil topgan ob'ekt sifatida, biologiyada - o'zini o'zi saqlamaydigan tizim sifatida ko'rish mumkin.
Shu tarzda, buni aytish mumkin asosiy meta modeli- bu model yaratilgan ob'ekt va hodisani tekshirish va tekshirish.
Perevagami Modellashtirish usullari:
Ko'p qirralilik;
Past narx;
Soat eng kam muammoga ega (masalan, iqtisodiy modellar uchun).
Yetarli emas є:
Adekvat modelni yaratish muammolari;
katta hajmdagi ishonchli ma'lumotlarni to'plash.
"Adekvatlik" atamasi (lotincha adaequatusga o'xshash - "sozlash, teng") ob'ektiv yorug'likning ligamentlari va tomirlari modelini to'g'ri yaratishni anglatadi. Bu atama yaratilgan modelning yorqinligini tavsiflaydi.
Model haqiqiylikni talab qilmaydi - bu tur modelni emas, balki nusxasini ishlab chiqaradi. Muvofiqlik darajasi modellashtirish maqsadida aniqlanadi. Asl nusxa bilan o'xshashlik kam bo'lgani kabi aniq.
Masalan, bolalar o'yinlari haqiqiy ob'ektlarning modellari. Haqiqiylik robarbi bolaning hayotida yotadi. Kichkina bolalar uchun o'yinchoqlar ob'ektning shaklini modellashtirishi kerak. Misol uchun, uch-to'rt toshli bola uchun avtomobil modeli etarli, chunki uning tanasi, kabinasi va barcha aylanadigan g'ildiraklari bor va u haqiqiy mashinaning nisbatlarini saqlaydi. Katlanadigan o'yinchoqlarda chiqish ob'ektining elementlari o'rtasidagi o'zaro ta'sirlar modellashtiriladi: eshiklar va kaput ochiladi va kerma boshqaruv elementlari ishlaydi.
Nazariy modellarning real dunyo qonunlariga muvofiqligi qo‘shimcha tadqiqotlar va tajribalar orqali tekshiriladi.
Boshqa tomondan, turli xil ob'ektlarni bitta model bilan tasvirlash mumkin. Shunday qilib, mexanizmda turli xil moddiy jismlar (sayyoradan qulashdan oldin) moddiy nuqtalar sifatida ko'rish mumkin.
Uyni obodonlashtirish - mavhum
18.1 Modellarni tasniflash va taqdim etish shakli
Modellashtirish- ularning modellarida aniqlangan ob'ektlarning o'zgarishi; O'quvchini o'ziga jalb qilish uchun ushbu ko'rinishlarning tushuntirishlarini olish, shuningdek, ko'rinishlarni uzatish usuli bilan real ob'ektlar, jarayonlar va ko'rinishlarning modellarini ishlab chiqish kerak bo'ladi.
Model- modellashtirish ob'ektining kuchini hisobga olgan holda, boshni taqillatib yuboradigan etarlicha tabiatli ob'ekt.
Modellashtirish - yaratish, turg'unlik, vikorystannya modellari.
Modelning asosiy vazifalari - ob'ektning kuchi haqida ma'lumot to'plashni soddalashtirish; axborot va bilimlarni uzatish; ob'ektlar va jarayonlarni boshqarish va optimallashtirish; bashorat qilish; diagnostika.
18.1.1. Modelga qarang
Ilmiy modellashtirishga misol. Atmosferada o'tkaziladigan kimyoviy jarayonlar va jarayonlar sxemasi.
Fan va texnikada "model" tushunchasining boy ahamiyati tufayli modellashtirish turlarining yagona tasnifi mavjud emas: tasniflash modellarning tabiatiga, modellashtirilayotgan ob'ektlarning tabiatiga, modellashtirilgan ob'ektlarning tabiatiga ko'ra amalga oshirilishi mumkin. modellashtirishni aniqlash sohalari (texnologiyada, fizika fanlarida, kibernetikada va boshqalarda). Masalan, siz quyidagi modellashtirish turlarini ko'rishingiz mumkin:
* Axborotni modellashtirish
* Kompyuterda modellashtirish
* Matematik modellashtirish
* Matematik-kartografik modellashtirish
* Molekulyar modellashtirish
* Raqamli modellashtirish
* Ko'proq mantiqiy modellashtirish
* Pedagogik modellashtirish
* Psixologik modellashtirish
* Statistik modellashtirish
* Strukturaviy modellashtirish
* Jismoniy modellashtirish
* Iqtisodiy va matematik modellashtirish
* Simulyatsiya modellashtirish
* Evolyutsion modellashtirish
18.1.2. Modellashtirish jarayoni
Modellashtirish jarayoni uchta elementni o'z ichiga oladi:
* mavzu (preslednik),
* idrok etilayotgan predmet va idrok etilayotgan ob'ekt tafsilotlarini bildiruvchi (ajraladigan) model.
Haqiqiy modelning birinchi bosqichi asl ob'ekt haqida ma'lum bilimlarning mavjudligini bildiradi. Modelning kognitiv imkoniyatlari modelning dastlabki ob'ektning bir xil xususiyatlarini ifodalashi (yaratishi, ega bo'lishi) bilan belgilanadi. Oziqlanish zarur va etarli va original va modelga o'xshash bo'lib, maxsus tahlilga bog'liq. Shubhasiz, model asl nusxa bilan bir xillik hissini yo'qotadi (va shuning uchun model bo'lishni to'xtatadi) va shu bilan birga u asl nusxa bilan barcha tegishli munosabatlarda g'ayritabiiydir. Shunday qilib, modellashtirilayotgan ob'ektning ba'zi tomonlarini o'rganish boshqa tomonlarini o'rganish narxiga to'g'ri keladi. Shuning uchun, agar model asl nusxani almashtirsa, u faqat qat'iy cheklangan ma'noga ega. Zyogo Viliva, bir Op'kt uchun, Buti "ixtisoslashtirilgan" modellar tomonidan turtki bo'ladi, Op'kta, doslizhi, va yo'l qadam bilan sanash bilan tavsiflanadi ehtiromning yaki kontsentratsiyasi. batafsil batafsil.
Bosqichning boshqa oxirida model mustaqil tadqiqot ob'ekti sifatida turadi. Bunday tadqiqot shakllaridan biri "namunali" eksperimentlarni o'tkazish bo'lib, ular uchun modelning aqliy faoliyati aniq o'zgartiriladi va uning "xulq-atvori" haqidagi ma'lumotlar tizimlashtiriladi. Ushbu bosqichning yakuniy natijasi model haqidagi shaxsiy bo'lmagan (jamlanma) bilimdir.
Bu bosqichda bilimlar modeldan asliyatga o'tadi - shaxssiz bilimlarni shakllantirish. Darhol "kino" modelidan "film" asl nusxasiga o'tish bo'ladi. Bilimlarni uzatish jarayoni turli qoidalarga muvofiq amalga oshiriladi. Model haqidagi bilimlar asl ob'ektning ushbu organlarini muvofiqlashtirish uchun aybdor bo'lishi kerak, chunki ular modelning ish vaqti davomida hech qanday o'zgartirish yoki o'zgarishlarni topmaganlar.
To'rtinchi bosqich - mavjud bilim modellarini amaliy tekshirish va ob'ektning yangi nazariyasini yaratish, uni o'zgartirish va boshqarish uchun ularni ishlab chiqish.
Modellashtirish davriy jarayondir. Bu shuni anglatadiki, birinchi to'rt bosqichli tsikldan keyin boshqa, uchinchi va hokazo bo'lishi mumkin. Bunday holda, kuzatilayotgan ob'ekt haqidagi bilimlar kengaytiriladi va takomillashtiriladi va chiqish modeli bosqichma-bosqich takomillashtiriladi. Ob'ekt haqida ozgina bilim va individual modeldagi tuzatishlar asosida modellashtirishning birinchi tsiklidan keyin aniqlangan kamchiliklar keyingi davrlarda tuzatilishi mumkin.
Endi model to'xtab qolmasligi uchun inson faoliyatining ahamiyatini ko'rsatish muhimdir. Masalan, avtomobil ishlab chiqarish modellari, bug‘doyning o‘sishi, insonning boshqa organlari faoliyati, Azov dengizining hayoti, atom urushi merosi tahlil qilingan. Kelajakda terining texnik va tashkiliy loyihasini amalga oshirishdan oldin teri tizimi o'z modellariga ega bo'lishi mumkin, modellashtirish amalga oshirilishi mumkin;
Model - bu ob'ektning (sub'ekt, jarayon yoki ko'rinish) tavsifi, xoh u rasmiylashtirilgan harakat, uning vakolatlarini rivojlantirishdan iborat. Bunday tavsif, ayniqsa, ob'ektni tekshirish qiyin yoki jismoniy imkonsiz bo'lgan holatlarda foydalidir. Ko'pincha, tadqiqot jarayonida asl ob'ektni almashtiradigan boshqa moddiy yoki aqliy ob'ekt model sifatida ishlaydi. Chiqish ob'ekti modeli vakolatlarining haqiqiyligi adekvatligi bilan tavsiflanadi. Modelni ishlab chiqish jarayoni modellashtirish deb ataladi.
Shunday qilib, model bilimning o'ziga xos quroli bo'lib turadi, o'zi va ob'ekt o'rtasida qanday voris qo'yish va qanday ob'ekt yordamida nima deyish kerak.
Model - ob'ektlarning (hodisalar) bir to'plamining boshqasida tasviri. Masalan, genomdagi nukleotidlar to'plami genomning o'rta qismi modeliga asoslanadi.
Mavzu modellari. Uni asl nusxaning o'zgartirilgan nusxasi deb nomlang. Qo'llash:
* Globus Yerning namunasi sifatida
* O'yinchoq avtomobil bugungi kunda model sifatida
Axborot modellari va ob'ektning tabiiy til (og'zaki yoki og'zaki model) va rasmiy axborot ta'minoti tizimlari (matematik, dasturiy va boshqa modellar) bo'yicha tavsifi.
18.1.3. Modellarni ko'ring
Statik: tizimning hozirgi holatini tavsiflovchi modellar (ma'lum bir ob'ekt bo'yicha bir martalik ma'lumot). Modellarning qo'llanilishi: hayvonlarning tasnifi, tabiiy molekulalar, ekilgan daraxtlarni ko'chirish, maktabda tishlarni tozalash haqida ma'lumot va boshqalar.
Dinamik: tizimning o'zgarishi va rivojlanishi jarayonlarini tavsiflovchi modellar (ob'ektning bir soat ichida o'zgarishi) Ilovalar: jismlarning yemirilishi, organizmlarning rivojlanishi, kimyoviy reaktsiyalar jarayonini tasvirlaydi.
Funktsional.
Kontseptual jihatdan.
Topologik.
Ma `lumot.
Mantiqiy-lingvistik.
Semantik.
Ko'plik nazariyasi.
Jismoniy: Jismoniy model analog model bo'lib, ob'ekt va model parametrlari o'rtasida, ammo jismoniy tabiat Aniq yozishmalar mavjud. Bunday holda, tizim elementi tuzilmani, asosiy kuchni va aloqador ob'ektni yaratadigan jismoniy ekvivalentlarga ega deb hisoblanadi. O'xshashlik nazariyasiga asoslangan jismoniy modellashtirishda tabiatda eksperiment o'tkazishning o'ziga xos xususiyatlari o'zgarishlarning optimal diapazonini saqlab qoladi. jismoniy parametrlar modellar.
Iqtisodiy.
Matematik: turli hududlarda va mintaqalar tizimlarida.
18.2. Ob'ektning axborot modeli
Ob'ekt to'g'risidagi ma'lumotlar ma'lumotlar shaklida taqdim etiladi: ob'ektning turi yoki kuch sinfi, uning o'lchami, rangi, turi va boshqa bir qator vakolatlar - bularning barchasi rasmiylashtirilgan shaklda, aniqrog'i, taqdim etilishi mumkin. joriy ma'lumotlar bazasidagi yozuv shakli.
Be-yaka axborot tizimi Bu va boshqa jihatlarni eng real nuqtai nazardan yoki, ko'rinib turganidek, muammo yoki mavzu sohasiga qarab tasvirlash kerak. Biz buni qabul qilamiz ortiqcha yorug'lik barcha ob'ektlar, barcha odamlar, kuchli hokimiyatlar yig'indisida, o'zlari nom beradigan ob'ektlar to'plamiga (sinfiga) birlashtirilgan. Misol uchun, haqiqiy dunyoda o'ziga xos itlar bor, ammo "e'tiborsiz" itlar yo'q. "Itlar" tushunchasi o'xshash real ob'ektlar ma'nosida butun sinfni bildiradi.
Muammoli muhit vaqt o'tishi bilan o'zgarib bormoqda, bu ob'ektlarning vakolatlarining o'zgarishi, yangilarining aybdorligi va eski ob'ektlarning paydo bo'lishidan ko'rinadi. Ushbu o'zgarishlar voris sifatida qabul qilinadi. Ushbu jarayonning bir soatlik ketma-ketligi tugaydi.
Har qanday axborot tizimi ob'ektlarning o'zlari, real ob'ektlar sifatida emas, balki ularning identifikatorlari tasvirlari bilan shug'ullanadi. Asosiy funktsiya identifikator belgisi - o'xshash ob'ektlar guruhidagi ob'ektni aniqlash. Ob'ekt identifikatori ob'ektning kuchi yoki hatto uning boshqa sinfga tegishliligi haqida bir xil ma'lumotga ega bo'lmasligi mumkin.
Masalan, 11591 xodimning shaxsiy raqami bo'lib, raqamli identifikator hisoblanadi. Bu identifikator hech qanday zararni bildirmaydi, ular qo'shimcha ravishda qo'shilishi kerak.
Ko'pincha ob'ekt ob'ekt to'g'risidagi yozuv bilan tavsiflanadi, u bir ob'ektni o'xshash ob'ektlar orasidan boshqasidan ajratib ko'rsatish imkonini beruvchi ob'ekt belgisi identifikatoridan va identifikator iffikatorlar (ma'no) vakolatlari (atributlari) dan iborat. Masalan, tashkilot xizmati to'g'risidagi yozuv identifikator sifatida xizmat ko'rsatuvchi xodimlarning raqamini va xizmat organlarining identifikatori (qiymati) sifatida qo'nish, yangiliklar, imtiyozlar va boshqalar kabi ma'lumotlar elementlarini o'z ichiga oladi.
Aytish kerak bo'lgan keyingi narsa - ob'ekt va quvvatni tushunish. Yakshcho til ketadi harbiy xizmatchi haqida, keyin harbiy xizmatchining kuchi sifatida pozitsiyani tushunish tabiiydir. Ale yakscho posada haqida gapiradi, masalan, Sensi da bog'dorchilik bo'yicha ko'rsatmalar, keyin turar-joyning o'zi hokimiyatning onasi bo'lishi mumkin bo'lgan ob'ekt sifatida ishlaydi. Zokrema, harbiy xizmatchining shaxsiy soni elektr stantsiyasi sifatida mumkin.
Shuning uchun, ob'ektiv vositalarning axborot tasvirida, ularning kuchi ob'ektlari haqida emas, balki ob'ektlarning ma'lumotlari haqida gapirish mumkin (va ba'zan kerak), bu holda yozuvdagi barcha identifikatorlarni ko'rish mumkin sanalar simmetrik, va bitta maxsus ko'rish ob'ektiga yo'naltirilgan emas Bu ma'lumotlar bazasida relyatsion nuqtai nazarga mos keladi.
Ma'lumot olish uchun ob'ektlar qanday nisbatlarga ega bo'lishi mumkinligini bilish muhimdir. Ob'ektlarni qaysi toifaga joylashtirish kerakligini aniq tushunish har xil turdagi ma'lumotlar o'rtasidagi bog'liqlikning mumkin bo'lgan tabiati haqida xulosa chiqarish imkonini beradi. Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu ob'ektlarning konlarining tabiati umuman o'zgarmagan. Bu mantiqiy va jismoniy ma'lumotlar banki tuzilishiga samarali hissa qo'shishi mumkin bo'lgan ma'lumotlar elementlari o'rtasidagi aloqalarning tabiatini o'zgartirishi va shunday qilib o'zgartirishi mumkin. Ular orasidagi bog'lanishlar tabiatining murakkabligi yanada murakkab qayta ishlash dasturlari bilan ishlaydi.
Inson faoliyati sohasidagi eng keng qamrovli atamalardan biri bu "model" dir, chunki bunday keng ma'lumotni o'z ichiga olgan yana bir tushunchani bilish muhimdir. Umuman olganda, ushbu model shunday moddiy va ko'rinadigan ob'ektga ega bo'lib, uni tekshirish jarayonida asl ob'ektni almashtirishi yoki uni o'zgartirish uchun uni mukammal modernizatsiya qilish uchun yangi ma'lumotlarni taqdim etishi mumkin ii. Modellashtirish usuli bugungi kungacha eng keng tarqalgan usullardan biridir, shuning uchun tadqiqotchi yangi dizayn sxemalarini joriy qilishda nafaqat amaliy bilimlarni to'xtatib qo'yish, balki Yeshenyani maqtash imkoniyatini ham tan oladi. Kundalik hayot nuqtai nazaridan yangi echimlarni ishlab chiqishda, zavod va fabrikalarni modernizatsiya qilishda, yangi turdagi samolyotlar, avtomobillar, poezdlar va boshqalarni loyihalashda ishlab chiqarish sohasida nima yaxshi ketayotganini hurmat qilish muhimdir. Bundan tashqari, bilimlarni modellashtirish usuli iqtisodiy sohada eng ko'p qo'llaniladi, chunki bugungi bozor bu holda qila olmaydi.
Shuni ta'kidlash kerakki, umumiy tartib mavhumlikka asoslangan ilmiy farazlarni qurish, shuningdek, o'xshashliklarga asoslanadi. Buning asosiy xususiyati shundan iboratki, bilish jarayoni vositachi ob'ektlar yordamida amalga oshiriladi va modelning o'zi bu bilish uchun o'ziga xos vosita shaklida namoyon bo'ladi. Ushbu usulga bo'lgan ehtiyoj ko'plab ob'ektlarni boshqa usulda tekshirish mumkin emasligidan kelib chiqadi, lekin bu juda ko'p vaqt, kuch va qobiliyatni talab qiladi.
Shuningdek, modellashtirish usuli uchta asosiy saqlash elementini o'z ichiga oladi:
- Tekshiruv predmeti (tekshirilayotgan shaxs).
- Tekshiruv ob'ekti (bular, keyin to'g'ridan-to'g'ri qidiruvlar).
- Shubhasiz, modelning o'zi, chunki sub'ekt ob'ekt bilan bir xil.
Har qanday ob'ektni tekshirishga mos ravishda tuzilishi mumkin bo'lgan turli xil modellar mavjud. Ularning kognitiv imkoniyatlari shundan iboratki, tadqiqotning o'zi modelda ob'ektning haqiqiy tasvirlarini aks ettiradi, bu tergov uchun mutlaqo o'ziga xosdir. Asl va yangi ob'ekt o'rtasidagi o'xshashlikni tahlil qilish uchun siz qo'shimcha tekshiruvlarni ham o'tkazishingiz kerak. To'g'ri, ushbu model asl nusxasi bilan bir xil bo'lib qoladi, u o'z ma'nosini yo'qotadi. Hatto kompleks tarzda matematik modellashtirish usuli ham u yoki bu ob'ektdan yangi ma'lumotlarni ajratib olishga olib kelishi kerak, uning o'rnida.
Shuni ham tushunish kerakki, bitta ob'ekt uchun bir nechta modellar ishlab chiqilishi mumkin, ularning har biri muayyan vaziyatga qarab har xil xususiyatlarga ega. Bir kechada ularni almashtirish imkoniyatisiz, boshqalar bilan almashtirilishi mumkin bo'lgan ob'ektning bunday imkoniyatlari mavjud bo'lsa ham. Shuning uchun, modellashtirish usuli, shuningdek, asl nusxani qat'iy chegaralangan ma'noda almashtirishi mumkin, bu erda ozuqaviy tafsilotlar tegishli bo'lishi mumkin.
Zavdyaki bunday kompyuter texnologiyalari va qolgan dasturiy ta'minot ishlanmalari modellashtirishning yangi usullarini izlash bilan bog'lanishi mumkin qismli razvedka“, bu qisqa vaqt ichida juda ko'p turli xil oziq-ovqat echimlarini ko'rishingiz mumkin. Shu sababli, bugungi kunda matematik modellashtirish usullari inson faoliyatining barcha sohalarida juda mashhur va amaliy bo'lib, buning natijasida biz fan va texnika taraqqiyotining tezlashishini oldini olamiz. Bundan tashqari, yaqin kelajakda qo'shimcha modellashtirish usullari yordamida so'nggi bir necha o'n yilliklarda o'n minglab odamlar ishlayotgan insoniyatning global ovqatlanishini nazorat qilish mumkin bo'lishiga amin bo'lishingiz mumkin.
Annotatsiyadan: “Iqtisodiy kibernetika” fakulteti kunduzgi bo‘limi 432-guruh talabasi Kovaliov I.V.
M.G.V.PLEXANOV NOMIDAGI ROSSIYA IQTISODIYOT AKADEMİYASI
Iqtisodiy kibernetika kafedrasi
MOSKVA - 1994 yil
1. Modellashtirish metod sifatida ilmiy bilim.
Ilmiy tadqiqotlarda modellashtirish o'tmishda to'xtab qoldi va ilmiy bilimlarning yangi sohalari: muhandislik, hayot va arxitektura, astronomiya, fizika, kimyo, biologiya va boshqalar reshti, fuqarolik fanlari. Barcha odamlar uchun katta muvaffaqiyatlar va bilimlar zamonaviy fan yigirmanchi asrda modellashtirish usuliga olib keldi. Prote modellashtirish metodologiyasi uzoq vaqt davomida boshqa fanlardan mustaqil ravishda rivojlanib kelmoqda. Har kuni bitta tushunish tizimi, bitta terminologiya mavjud. Asta-sekinlik bilan modellashtirishning ilmiy bilishning universal usuli sifatidagi roli e'tirof etila boshlandi.
"Model" atamasi inson faoliyatining turli sohalarida keng qo'llaniladi va ma'nosiz ma'noga ega. Keling, bilim olish vositalari bo'lgan bunday "modellar" ni batafsil ko'rib chiqaylik.
Model shunday moddiy yoki moddiy ob'ekt bo'lib, keyingi tekshirish jarayonida asl ob'ektni to'g'ridan-to'g'ri o'zgartirish asl ob'ekt haqida yangi bilimlarni beradi.
Modellashtirish deganda modellarni qurish, sinovdan o'tkazish va turg'unlik jarayoni tushuniladi. U abstraktsiya, analogiya, gipoteza va boshqalar kabi kategoriyalar bilan chambarchas bog'liq. Modellashtirish jarayoni, albatta, mantiqiy abstraktsiyani, analogiyalarni ishlab chiqishni va ilmiy farazlarni qurishni o'z ichiga oladi.
Modellashtirishning asosiy xususiyati shundaki, u qo'shimcha shafoatchi ob'ektlarni bilvosita tanib olish usuli hisoblanadi. Model o'ziga xos bilish vositasi bo'lib, qaysi ergashuvchini o'zi va ob'ekt orasiga qo'yish mumkin va qaysi biri yordamida aniqlanishi kerak bo'lgan ob'ektda ishtirok etadi. Modellashtirish usulining aynan shu xususiyati mavhumlashning o'ziga xos shakllari, analogiyalar, gipotezalar, bilimning boshqa kategoriyalari va usullarini anglatadi.
Boshqa modellashtirish usuliga bo‘lgan ehtiyoj tadqiq qilish mutlaqo mumkin bo‘lmagan ob’yektlarning (yoki bu ob’ektlarda yuzaga keladigan muammolarning) ko‘p bo‘lishi, tergovga ko‘p vaqt va ko‘p vaqt talab qilishi bilan bog‘liq.
Modellashtirish jarayoni uchta elementni o'z ichiga oladi: 1) sub'ekt (izdosh), 2) tadqiqot ob'ekti, 3) o'rganilayotgan mavzu va o'rganilayotgan ob'ekt o'rtasidagi model.
Unutmang, lekin A ob'ektini yaratish kerak. Biz qurmoqdamiz (moddiy va fikrlar) yoki biz real dunyoda boshqa ob'ekt B - A ob'ektining modelini bilamiz. Model bosqichi ko'rinishini etkazadi. ginal ob'ekt haqida haqiqiy bilim. Modelning kognitiv imkoniyatlari modelning asl ob'ektning barcha muhim xususiyatlarini aks ettirishi bilan belgilanadi. Oziqlanish talabi va original va modelga o'xshashlik darajasi aniq tahlilni talab qiladi. Shubhasiz, model asl nusxaga o'xshashligida ham (shuning uchun u asl bo'lishni to'xtatadi) va asl bilan bog'liq bo'lgan barcha munosabatlarda transsendental tarzda o'z ma'nosini yo'qotadi.
Shunday qilib, modellashtirilayotgan ob'ektning ba'zi tomonlarini rivojlantirish boshqa tomonlarini ko'rsatish qiymatiga to'g'ri keladi. Shuning uchun, agar model asl nusxani almashtirsa, u faqat qat'iy cheklangan ma'noga ega. Bu shuni anglatadiki, bitta ob'ekt uchun diqqatni o'rganilayotgan ob'ektning eng muhim jihatlariga jamlash yoki ob'ektni har xil darajadagi tafsilotlarda tavsiflash uchun bir qator "ixtisoslashtirilgan" modellar yaratilishi mumkin.
Modellashtirish jarayonining boshqa oxirida model mustaqil tadqiqot ob'ekti sifatida turadi. Bunday tadqiqot shakllaridan biri "namunali" eksperimentlarni o'tkazish bo'lib, ular uchun modelning aqliy faoliyati aniq o'zgartiriladi va uning "xulq-atvori" haqidagi ma'lumotlar tizimlashtiriladi. Ushbu bosqichning yakuniy natijasi R modeli haqidagi shaxsiy bilimdir.
Uchinchi bosqichda bilim modeldan asl nusxaga o'tkaziladi - ob'ekt haqida shaxsiy bo'lmagan bilimlarni shakllantirish. Ushbu bilimlarni uzatish jarayoni turli qoidalarga muvofiq amalga oshiriladi. Model haqidagi bilimlar asl ob'ektning ushbu organlarini muvofiqlashtirish uchun aybdor bo'lishi kerak, chunki ular modelning ish vaqti davomida hech qanday o'zgartirish yoki o'zgarishlarni topmaganlar. Biz yetarlicha yordam bilan istalgan natijani modeldan asliga o‘tkazishimiz mumkin, chunki bu natija asl va modelga o‘xshashlik belgilari bilan bog‘lanishi kerak. Model tadqiqotining asosiy natijasi modelning asl nusxadan farqi bilan bog'liq bo'lib, uning natijasi o'tkazilmaydi.
To'rtinchi bosqich - mavjud bilim modellarini amaliy tekshirish va ob'ektning yangi nazariyasini yaratish, uni o'zgartirish va boshqarish uchun ularni ishlab chiqish.
Modellashtirishning mohiyatini tushunish uchun modellashtirish ob'ekt haqida bilishning yagona usuli emasligini tushunmaslik kerak. "O'rganish" ni modellashtirish jarayoni o'rganishning yanada rivojlangan jarayonidir. Bu holat dastlabki model bosqichida ham, bilimlarning turli tomonlarini tartibga solish asosida tekshirish natijalarini birlashtirish va mustahkamlash mumkin bo'lsa, yakuniy bosqichda ham ta'minlanadi.
Modellashtirish davriy jarayondir. Bu shuni anglatadiki, birinchi to'rt bosqichli tsikldan keyin boshqa, uchinchi va hokazo bo'lishi mumkin. Bunday holda, kuzatilayotgan ob'ekt haqidagi bilimlar kengaytiriladi va takomillashtiriladi va chiqish modeli bosqichma-bosqich takomillashtiriladi. Ob'ekt haqida kichik bilim va individual modeldagi tuzatishlar asosida modellashtirishning birinchi tsiklidan keyin aniqlangan kamchiliklar keyingi davrlarda tuzatilishi mumkin. Shu tarzda modellashtirish metodologiyasi o'z-o'zini rivojlantirish uchun katta imkoniyatlarga ega.
2. Iqtisodiyotni matematik modellashtirish usulining xususiyatlari.
Matematikaning iqtisodiy fanga kirib borishi sezilarli qiyinchiliklar bilan bog'liq. Matematika ko'pincha ko'p asrlar davomida asosan fizika va texnologiya ehtiyojlari bilan bog'liq holda rivojlanib kelgan matematikaning "aybdori" bo'lgan. Ammo asosiy sabablar hali ham iqtisodiy jarayonlarning tabiatida, iqtisodiy fanning o'ziga xos xususiyatlarida yotadi.
Iqtisodiyot faniga kiruvchi ob'ektlarning ko'pchiligi murakkab tizimning kibernetik tushunchalari bilan tavsiflanishi mumkin.
Tizimni tushunishning eng katta kengligi o'zaro ta'sir qiluvchi va yaxlitlik, birlik hissini yaratadigan elementlarning yig'indisidir. Har qanday tizimning muhim xususiyati paydo bo'lishi - tizimga kiradigan elementlarning har biriga xos bo'lmagan bunday kuchlarning ko'rinishi. Shuning uchun tizimlarni ushbu elementlarni keyingi almashtirish bilan elementlarga bo'lish usuli yordamida ishlab chiqish etarli emas. Iqtisodiy tadqiqotning qiyinchiliklaridan biri shundaki, tashqi (tizim bo'yicha) elementlar sifatida ko'rish mumkin bo'lgan iqtisodiy ob'ektlar bo'lmasligi mumkin.
Tizimning katlanuvchanligi undan oldingi elementlarning soni, bu elementlar orasidagi aloqalar, shuningdek, tizim va yadro o'rtasidagi o'zaro ta'sirlar bilan belgilanadi. Viloyat iqtisodiyoti murakkab tizimning barcha belgilarini ko'rsatadi. Ko'p sonli elementlar mavjud bo'lib, ular ichki aloqalar va boshqa tizimlar (tabiiy muhit, boshqa mamlakatlar iqtisodiyoti va boshqalar) bilan bog'lanishning xilma-xilligida namoyon bo'ladi. Xalq hukmronligida tabiiy, texnologik, ijtimoiy jarayonlar, ob'ektiv va sub'ektiv mansabdor shaxslar o'zaro ta'sir qiladi.
Iqtisodiyotning murakkabligi ba'zan uni matematika usullari bilan o'zgartirilgan modellashtirishning mumkin emasligining ko'rinishi sifatida qaraldi. Ammo bu fikr tubdan noto'g'ri. Siz har qanday tabiat yoki murakkablikdagi ob'ektni modellashingiz mumkin. Va eng murakkab ob'ektlar modellashtirish uchun katta qiziqish uyg'otadi; Bu erda modellashtirishning o'zi boshqa tadqiqot usullari bilan aniqlab bo'lmaydigan natijalarni berishi mumkin.
Har qanday iqtisodiy ob'ektlar va jarayonlarni matematik modellashtirish potentsiali uning ushbu sohada muvaffaqiyatli ishlashini anglatmaydi. matematik bilim, aniq ma'lumot va hisoblash texnologiyasi. Men nima istayotganimni ayta olmayman mutlaq kordonlar Iqtisodiy masalalarni matematik rasmiylashtirish kelajakda ko'proq rasmiylashtirilmagan muammolarni, shuningdek, matematik modellashtirish etarli darajada samarali bo'lmagan vaziyatlarni ochib beradi.
3. Iqtisodiy ehtiyot choralari va yo'q bo'lib ketish xususiyatlari.
Bu allaqachon bosh og'rig'i bilan ahamiyatsiz soat amaliy zastosuvannya Iqtisodiyotni matematik modellashtirish - bu aniq va aniq ma'lumotlarga ega bo'lgan parchalangan modellar seriyasidir. Birlamchi ma'lumotlarning aniqligi va to'liqligi; haqiqiy imkoniyat Amaliy modellarning turlarini tanlash asosan yig'ish va qayta ishlashda aks etadi. Boshqa tomondan, iqtisodiy modellashtirish bo'yicha tadqiqotlar axborot tizimlari uchun yangi imkoniyatlar yaratadi.
Modellashtirilgan ob'ektlarni va modellarning ma'nosini, ular tarkibiga kiradigan chiqish ma'lumotlarini bilish muhimdir, bu maqsadga muvofiq bo'lishi mumkin. boshqa xarakter bu yurish. Uni ikki toifaga bo'lish mumkin: o'tmishdagi voqealar haqida va hozirgina ob'ektlar (iqtisodiy ehtiyot choralari va ularni qayta ishlash) va ularning ichki parametrlari va tashqi ongidagi o'zgarishlarni o'rganish bo'yicha ma'lumotlarni o'z ichiga olgan ob'ektlarning kelajakdagi rivojlanishi haqida (prognozlar). Axborotning yana bir toifasi mustaqil tadqiqot natijasi bo'lib, undan keyin qo'shimcha modellashtirish mumkin.
Iqtisodiy ehtiyot choralari usullari va bu choralar natijasida olingan natijalar iqtisodiy statistika bo'yicha taqsimlanadi. Shuning uchun iqtisodiy jarayonlarni modellashtirish bilan bog'liq bo'lgan iqtisodiy ehtiyot choralarining o'ziga xos muammolarini qayd etish muhimdir.
Iqtisodiyot juda ko'p jarayonlarga ega; hidlar bir nechta ehtiyot choralari natijasida paydo bo'ladigan naqshlar bilan tavsiflanadi. Shuning uchun iqtisodiy modellashtirish ommaviy ehtiyotkorlikka asoslangan bo'lishi mumkin.
Model - Haqiqiy ob'ekt, jarayon va hodisaning namoyon bo'lishi rasmiylashtiriladi, turli yo'llar bilan ifodalanadi: matematik munosabatlar, raqamlar, matnlar, grafiklar, kichiklar, og'zaki tavsif, moddiy ob'ekt. Model namoyon bo'layotgan yoki jarayonni boshdan kechirayotgan ob'ektning muhim xususiyatlarini aks ettirish uchun javobgardir.
Modellashtirish- Bu yaratilgan va tadqiq qilingan modellarga asoslangan bilim usuli.
Modellashtirish maqsadlari:
1. Obyektni tekshirishning mohiyatini tushunish;
2. Ob'ektni tushunish va uni anglatishni o'rganing eng yaxshi yo'llar boshqaruv;
3. Bevosita va bilvosita natijalarni bashorat qilish;
4. Amaliy fanni takomillashtirish.
2. Modellarni tasniflash va taqdim etish shakli
Berilgan vazifaga qarab, modelni yaratish usuli va mavzu sohasi bir necha turdagi modellarga bo'linadi:
· Viloyat bo'yicha vikoristannya Siz ta'lim, tadqiqot, o'yin, simulyatsiya, ilmiy va tadqiqot modellarini ko'rishingiz mumkin.
· Vaqt-soat omilining orqasida Statik va dinamik modellarni ko'rishingiz mumkin.
· Shakl ortida hurmat bor modellar matematik, geometrik, og'zaki, mantiqiy, maxsus (eslatmalar, kimyoviy formulalar va boshqalar) bo'lishi mumkin.
· O'lpon usuli uchun Modellarni axborot (nomoddiy, mavhum) va moddiy turlarga bo'lish mumkin. Axborot modellari o'ziga xos tarzda imo-ishorali va og'zaki, kompyuterda va kompyuterda bo'lmagan belgilarga bo'linadi.
Axborot modeli- bu ob'ektning kuchini, jarayonni va namoyon bo'lishini tavsiflovchi ma'lumotlarning yig'indisi.
Og'zaki model- aqliy yoki o'lchovli shakldagi axborot modeli.
Ikonik model- har qanday rasmiy til kabi maxsus belgilar bilan ifodalangan axborot modeli.
Matematik model- jarayon va voqelikni tavsiflovchi matematik tenglamalar tizimi.
Kompyuter modeli - matematik model, U dasturiy ta'minotning o'rta xususiyatlari bilan o'zgartiriladi.
Tugallangan modellar – Bu loyihalashtirilgan ob'ektning nusxasini o'zgartirish yoki kattalashtirishni anglatadi. Ular, shuningdek, to'liq miqyosli deb ataladi va ob'ektni tadqiq qilish va uning kelajakdagi xususiyatlarini bashorat qilish uchun ishlatiladi.
Jarayon va hodisalarni kuzatish uchun ilmiy va texnik modellar yaratiladi.
Simulyatsiya modellari nafaqat haqiqatni boshqa darajadagi aniqlik bilan ifodalaydi, balki ularda ham mavjud. Tajriba har qanday harakatlarning real vaziyatga ta'sirini o'rganish va baholash uchun ko'p marta takrorlanadi yoki boshqa shunga o'xshash ob'ektlar bilan bir vaqtda amalga oshiriladi, lekin har xil ongga joylashtiriladi. Shunga o'xshash tanlov usuli to'g'ri qaror chaqirdi sinov va xato usuli bilan.
Statik model – Bu ob'ektdan ma'lumotni bir martalik ko'rishga o'xshaydi.
Dinamik model ob'ektni bir soat ichida o'zgartirish imkonini beradi.
Misollardan ko'rinib turibdiki, bir xil ob'ektni statik va dinamik modellarga bo'lish mumkin.
Moddiy modellarni ob'ektiv, jismoniy deb ham atash mumkin. Xushbo'y hid asl nusxada geometrik va jismoniy kuchni namoyon qiladi va haqiqatan ham ilhomlantirilishi mumkin.
Axborot modellariga teginish yoki teginish mumkin emas, ular moddiy infuziya hidiga ega va ma'lumotlardan hidning bo'laklari yo'qoladi. Ushbu modellashtirish usuli maksimal samaradorlikka erishish uchun axborot yondashuviga asoslangan.