рагне до самозбереження).
Для опису і дослідження різних об'єктів може використовуватися одна і та ж модель (опис руху планет, автомобіля, м'яча можна розглядати як опис руху матеріальної точки).
Ніяка модель не може замінити сам об'єкт, але при вирішенні конкретної задачі, коли цікавлять певні властивості досліджуваного об'єкта, модель виявляється корисним, а часом єдиним інструментом дослідження.
До створенню моделей вдаються, коли досліджуваний об'єкт або дуже великий (модель сонячної системи), або дуже малий (модель атома), коли процес протікає дуже швидко (модель двигуна внутрішнього згоряння) або дуже повільно (Геологічні моделі), дослідження об'єкта може призвести до його руйнування (Модель літака) або створення моделі дуже дорого (архітектурний макет міста) і т. д.
Кожен об'єкт має велику кількість різних властивостей. У процесі побудови моделі виділяються головні, найбільш істотні, властивості, ті які цікавлять дослідника. У цьому головна особливість і головне призначення моделей. p> Основні мети моделювання:
1. зрозуміти, як влаштований конкретний об'єкт, яка його структура, основні властивості, закони розвитку і взаємодії з навколишнім світом (РОЗУМІННЯ).
2. навчитися управляти об'єктом (процесом) і визначити найкращі способи управління при заданих цілях і критеріях (УПРАВЛІННЯ).
3. прогнозувати прямі і непрямі наслідки реалізації заданих способів і форм впливу на об'єкт (ПРОГНОЗУВАННЯ).
Матеріальні та інформаційні моделі
Всі моделі можна розбити на два великі класи: матеріальні та інформаційні.
Матеріальні моделі . Предметні моделі дозволяють представити в наочній матеріальній формі об'єкти і процеси, недоступні для безпосереднього дослідження (дуже великі - дуже маленькі об'єкти; дуже швидкі - дуже повільні процеси і т.д.). Приклади: макети будівель, моделі авто-і авіа-двигунів, глобус як модель планети Земля, моделі молекул і кристалічних решіток, анатомічні муляжі та т.п.
Інформаційні моделі . Ці моделі являють об'єкти і процеси в образній або знаковій формі, а також у формі таблиць, блок-схем, графів і т.д.
Образні моделі являють собою зорові образи об'єктів, зафіксовані на якому-небудь носії, наприклад твори мистецтва.
Знакові інформаційні моделі будуються з використанням різних мов (знакових систем). Така модель може бути представлена ​​у формі тексту (міліцейський протокол, правила дорожнього руху, програма, записана мовою програмування) або формули (опис руху деякого реального тіла системою нелінійних рівнянь, за другим законом Ньютона або опис процесу поширення тепла диференціальними рівняннями 2 порядку за законом теплопровідності).
Інформаційну модель можна представити також у вигляді таблиці (таблиця елементів Менделєєва), блок-схемою (алгоритми).
Ієрархічні інформаційні моделі . У такій моделі об'єкти розподіляються за рівнями, від першого (Верхнього) рівня до нижнього (останнього) рівня. На першому рівні може розташовуватися тільки один елемент. Основне відношення між рівнями - елемент більш високого рівня може складатися з декількох елементів нижнього рівня, при цьому кожен елемент нижнього рівня може входити до складу лише одного елемента верхнього рівня. Наприклад, тваринний світ: тип п‚® клас п‚® загін п‚® сімейство п‚® рід п‚® вигляд; файлова структура: носій п‚® папка п‚® папка п‚® ... п‚® файл.
Зручним наочним поданням ієрархічної структури інформаційних моделей є графи .
Граф складається з вершин, пов'язаних дугами або ребрами. Вершини можуть бути зображені колами, овалами прямокутниками та ін Зв'язки між вершинами зображуються лініями. Якщо лінія зі стрілками, то вона називається дугою , якщо без стрілки, то ребром .
Граф, в якому всі лінії зі стрілками, називають орієнтованим графом. Граф, в якому з вершинами або лініями пов'язана деяка додаткова інформація, називається зваженим . Вага дозволяє відобразити на графі не тільки структуру системи, а й різні властивості об'єктів і зв'язків, кількісні характеристики і т.д. Графи, що мають одну вершину верхнього рівня, нагадують дерева, які ростуть зверху вниз. Дуги дерева можуть пов'язувати об'єкти тільки сусідніх ієрархічних рівнів, причому кожен об'єкт нижнього рівня може бути пов'язаний дугою тільки з одним об'єктом верхнього рівня.
Приклад зваженого графа - завдання комівояжера. Приклад дерева - файлова структура, генеалогічне дерево.
Для побудови моделей використовують два принципи: дедуктивний (від загального до окремого) і індуктивний (від приватного до загального). При першому підході розглядається окремий випадок загальновідомою фундаментальної моделі, яка пристосовується до умов модельова...
