Над створенням моделі можуть працювати фахівці з різних областей, тому в моделюванні досить велика роль міжпредметних зв'язків.
3. Основні етапи моделювання
Удосконалення обчислювальної техніки і широке поширення персональних комп'ютерів відкрило перед моделюванням величезні перспективи для дослідження процесів і явищ навколишнього світу, включаючи сюди і людське суспільство.
Комп'ютерне моделювання - це певною мірою, те ж саме, описане вище моделювання, але реалізоване за допомогою комп'ютерної техніки.
Для комп'ютерного моделювання важлива наявність певного програмного забезпечення.
При цьому програмне забезпечення, засобами якого може здійснюватися комп'ютерне моделювання, може бути як досить універсальним (наприклад, звичайні текстові та графічні процесори), так і вельми спеціалізованими, призначеними лише для певного виду моделювання.
Дуже часто комп'ютери використовуються для математичного моделювання. Тут їх роль неоціненна у виконанні численних операцій, в той час як аналіз завдання зазвичай лягає на плечі людини.
Зазвичай в комп'ютерному моделюванні різні види моделювання доповнюють один одного. Так, якщо математична формула дуже складна, що не дає явного уявлення про описувані нею процесах, то на допомогу приходять графічні та імітаційні моделі. Комп'ютерна візуалізація може бути набагато дешевше реального створення натуральних моделей.
З появою потужних комп'ютерів поширилося графічне моделювання на основі інженерних систем для створення креслень, схем, графіків.
Якщо система складна, а потрібно простежити за кожним її елементом, то на допомогу можуть прийти комп'ютерні імітаційні моделі. На комп'ютері можна відтворити послідовність тимчасових подій, а потім обробити великий обсяг інформації.
Однак слід чітко розуміти, що комп'ютер є хорошим інструментом для створення і дослідження моделей, але він їх не придумує. Абстрактний аналіз навколишнього світу з метою відтворення його в моделі виконує людина.
Моделювання - творчий процес. Укласти його в формальні рамки дуже важко. У найбільш загальному вигляді його можна представити поетапно. При вирішенні конкретної задачі ця схема може зазнавати деяких змін: якийсь блок буде прибраний або вдосконалений, якийсь - доданий. Зміст етапів визначається поставленим завданням і цілями моделювання.
Розглянемо основні етапи моделювання докладніше.
Постановка завдання.
Під завданням розуміється якась проблема, яку треба вирішити. На етапі постановки завдання необхідно:
описати задачу,
визначити цілі моделювання,
аналіз результату моделювання.
Опис завдання.
Завдання формулюється на звичайній мові, і опис має бути зрозумілим. Головне тут - визначити об'єкт моделювання і зрозуміти, що повинен являти собою результат.
Цілі моделювання.
Пізнання навколишнього світу.
Навіщо людина створює моделі? Щоб відповісти на це питання, треба зазирнути в далеке минуле. Кілька мільйонів років тому, на зорі людства, первісні люди вивчали навколишню природу, щоб навчитися протистояти природним стихіям, користуватися природними благами, просто виживати. Накопичені знання передавалися з покоління в покоління усно, пізніше письмово, нарешті за допомогою предметних моделей. Так народилася, наприклад, модель земної кулі - глобус, - дозволяє отримати наочне уявлення про форму нашої планети, її обертанні навколо власної осі і розташуванні материків. Такі моделі дозволяють зрозуміти, як влаштований конкретний об'єкт, дізнатися його основні властивості, встановити закони його розвитку та взаємодії з навколишнім світом моделей.
Створення об'єктів із заданими властивостями (задача типу «Як зробити, щоб ...»).
Накопичивши достатньо знань, людина задав собі питання: «Чи не можна створити об'єкт із заданими властивостями і можливостями, щоб протидіяти стихіям або ставити собі на службу природні явища?» Людина стала будувати моделі ще не існуючих об'єктів. Так народилися ідеї створення вітряних млинів, різних механізмів, навіть звичайного парасольки. Багато хто з цих моделей стали в даний час реальністю. Це об'єкти, створені руками людини.
Ефективність управління об'єктом (або процесом).
Оскільки критерії управління бувають досить суперечливими, то ефективним воно виявиться тільки за умови, якщо будут...
