🗊Презентация Методы научного моделирования

Методы научного моделирования. Планирование, обработка и анализ результатов моделирования. Выполнила: Студентка 4 курса гр. ТФП12-003-1р. Бигазинова Нейля

Понятие модели. Модель -  это аналог объекта, который при определенных условиях воспроизводит интересующие исследователя свойства оригинала, непосредственное изучение дает новые знания об объекте-оригинале. Модель — результат отображения одной структуры на другую.

НЕОБХОДИМОСТЬ СОЗДАНИЯ МОДЕЛЕЙ Для сохранения жизни и здоровья человека Уменьшение затрат материальных средств Для понимания сущности изучаемого объекта Для того, чтобы научиться управлять объектом Прогнозирование последствий Для отдыха Для решения прикладных задач

Основные свойства любой модели: конечность; упрощенность; приблизительность; адекватность моделируемой системе; наглядность, обозримость основных свойств и отношений; доступность и технологичность для исследования или воспроизведения; информативность; полнота; устойчивость; замкнутость.

АДЕКВАТНОСТЬ МОДЕЛЕЙ

По характеристике объекта моделирования Модель внешнего вида  Модель структуры  Модель поведения 

ВИДЫ МОДЕЛЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ Модель называется предметной, если эта модель является объемным предметом. Примеры: глобус; скелет человека; детские игрушки. Модель называется образно-знаковой, если эта модель является описанием моделируемого объекта в виде образов и знаков. Примеры: фотография; учебник географии; картина; компьютерная игра; описание человека в художественном произведении.

ОБРАЗНО-ЗНАКОВЫЕ МОДЕЛИ Мысленная модель - это мысленный образ моделируемого объекта в памяти человека. Примеры: образ любимого человека в памяти; образ комнаты в памяти человека, живущего в ней. Документальная модель - это описание или изображение моделируемого объекта на бумаге, картоне или другом плоском носителе. Примеры: фотография; картина; карта; описание главного героя в художественном произведении. Компьютерная модель - это описание или изображение моделируемого объекта в памяти компьютера. Примеры: компьютерные игры; компьютерный исполнитель «Чертежник», «Робот».

ВИДЫ МОДЕЛЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ Примеры: динамические: График ожидаемого изменения температуры воздуха - динамическая модель, так как температура меняется с течением времени статические: Фотография человека в детстве

ВИДЫ МОДЕЛЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВНЕШНИХ РАЗМЕРОВ Модель называется масштабной, если она получена путем увеличения или уменьшения внешних размеров моделируемого объекта и немасштабной, если внешние размеры модели не отражают внешних размеров моделируемого объекта. Примеры: Масштабные: глобус; макет скелета; чертеж; карта. Немасштабные: кукла; детский рисунок.

ВИДЫ МОДЕЛЕЙ ПО ОТРАСЛЯМ ЗНАНИЙ Если модель относится к какой-либо отрасли знаний, то её называют соответственно. Если модель не относится ни к какой отрасли знаний, то ее называют простейшей. Примеры: простейшие (игрушки); математическая (уравнение нахождения скорости поезда, времени, пути); географическая (глобус, карта, план); химическая (модель атома кислорода, углерода, формула химической реакции); и т.д.

Моделирование Моделирование - это изучение объекта путем построения и исследования его модели, осуществляемое с определенной целью и состоит замене эксперимента с оригиналом экспериментом на модели. Процесс моделирования обязательно включает и построение абстракций, и умозаключения по аналогии, и конструирование научных гипотез. Главная особенность моделирования в том, что это метод опосредованного познания с помощью объектов- заместителей. Модель выступает как своеобразный инструмент познания, который исследователь ставит между собой и объектом и с помощью которого изучает интересующий его объект. Форма моделирования зависит от используемых моделей и сферы их применения.

Классификация моделирований. При полном моделировании модели идентичны объекту во времени и пространстве. Для неполного моделирования эта идентичность не сохраняется. В основе приближенного моделирования лежит подобие, при котором некоторые стороны реального объекта не моделируются совсем. Детерминированное моделирование отображает процессы, в которых предполагается отсутствие случайных воздействий. Стохастическое моделирование учитывает вероятностные процессы и события.

концептуальное моделирование – представление системы с помощью специальных знаков, символов, операций над ними или с помощью естественных или искусственных языков; концептуальное моделирование – представление системы с помощью специальных знаков, символов, операций над ними или с помощью естественных или искусственных языков; физическое моделирование – моделируемый объект или процесс воспроизводится исходя из соотношения подобия, вытекающего из схожести физических процессов и явлений; структурно – функциональное моделирование – моделями являются схемы (графы, блок-схемы), графики, диаграммы, таблицы, рисунки со специальными правилами их объединения и преобразования; математическое (логико-математическое) моделирование – построение модели осуществляется средствами математики и логики; имитационное (компьютерное) моделирование – в этом случае логико-математическая модель исследуемой системы представляет собой алгоритм функционирования системы, программно-реализуемый на компьютере.

Математическое моделирование Математическое моделирование — процесс построения и изучения математических моделей 

Имитационное моделирование Имитационное моделирование (ситуационное моделирование) — метод, позволяющий строить модели, описывающие процессы так, как они проходили бы в действительности. Экспериментирование с моделью называют имитацией (имитация — это постижение сути явления, не прибегая к экспериментам на реальном объекте). Частный случай математического моделирования.

Физическое моделирование Физическое моделирование - метод экспериментального изучения различных физических явлений, основанный на их физическом подобии.

Компьютерное моделирование Компьютерное моделирование — метод решения задачи анализа или синтеза сложной системы на основе использования ее компьютерной модели. Суть компьютерного моделирования заключена в получении количественных и качественных результатов по имеющейся модели. 

Процесс моделирования включает три элемента: субъект (исследователь), объект исследования, модель, определяющую (отражающую) отношения познающего субъекта и познаваемого объекта.