Караваево, Костромская область, Россия
Россия
сотрудник
Россия
Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
В статье на основе анализа имеющихся источников информации систематизирована и представлена информация о различных видах моделирования, предлагается усовершенствованная их классификация, в соответствии с которой можно выделить: полное, неполное и приближенное (по полноте); стохастическое и детерминированное (по степени определенности); дискретное, дискретно-непрерывное, непрерывное (по прерывистости); статическое и динамическое (по изменению во времени); конструктивное и дескриптивное (по наличию управляемых переменных); функциональное, информационное, поведенческое (в зависимости от аспекта моделирования); учебное, опытное, научно-техническое, игровое и имитационное (по области моделирования); мысленное и реальное (по форме реализации); реальное в зависимости от способа реализации делится на натурное (научный эксперимент, комплексные испытания, производственный эксперимент) и физическое (в реальном времени, модельном времени и без учёта времени);в зависимости от того используется ли компьютер мысленное моделирование делят на компьютерное и некомпьютерное. По способу реализации мысленное делится на наглядное (гипотетическое, аналоговое и макетированное), символическое (языковое и знаковое) и математическое (ситуационное, кибернетическое, структурное, аналитическое, алгоритмическое и комбинированное). Также математическое в зависимости от отражаемых свойств делится на геометрическое, вероятностное и топологическое. В статье приводятся исторические факты, связанные с этапами развития моделирования. Обозначены причины и основные направления развития моделирования и направления деятельности человечества, в которых моделирование в настоящее время выполняет одну из главенствующих ролей.
модель, моделирование, построение моделей, создание моделей, изучение моделей, исследование моделей, научное исследование, виды моделирования, методы моделирования.
В настоящее время практически все образованные люди знакомы с понятиями «модель», «моделирование» и оперируют ими даже в повседневной жизни. Понятие «модель» (фр. modèle, от лат. modulus — «мера, аналог, образец») [1] изначально было научным. В 21 веке данный термин получил самое широкое распространение и толкование. В широком смысле моделями называют образы (чертежи, изображения, планы, схемы, графики, карты, описания и др.) или прообразы (образцы) каких-либо объектов, систем объектов («оригиналов»), которые используются как заместители, представители оригиналов при наличии определённых условий [2].
Согласно свободной энциклопедии «Википедия» [3] под моделированием понимают изучение рассматриваемого объекта на его модели; создание и исследование моделей тех объектов, которые существуют в реальности, а так же явлений, процессов для того, чтобы получить объяснения данных явлений и предсказать их.
Все виды моделирования (и их результат – модели) – это деятельность, осуществляемая различными людьми, а значит, определения данной деятельности могут быть различными. Они могут зависеть от научных областей, подходов, глубины исследования, а иногда от личных предпочтений автора. По нашему мнению, классификация может быть проведена по аспектам моделирования, наличию управляемых переменных, форме реализации и области моделирования в соответствии со схемой, приведенной на рисунке.
С древних времен человечество пользуется различными моделями, но первенство среди них занимают материальные объекты, которые отличаются от абстрактных своей природой, формой реализации. Одну из самых важных ролей в становлении науки, техники и культуры в целом играют вербальные (языковые, описательные) модели, порождаемые интеллектом и приспособленные для обмена информацией между людьми. Практически все тексты могут быть рассмотрены как своеобразные модели, которые хранят и передают информацию.
Познавая мир, человечество использовало моделирование – осознано или на уровне интуиции – всегда. Античная эпоха (VIII в. до н.э. — V в. н.э.) – это время, когда зарождается моделирование, которое проявляется в отражении действительности. В данный период также возникает и научное познание [4, с. 131]. Самыми яркими примерами является то, как представляли Эпикур, Демокpит атомы, форму атомов, способы их соединения, атомные ливни, вихри атомов. Они объясняли физические свойства всевозможных веществ, используя свои представления о том, как сцеплены гладкие, круглые и крючковатые частицы между собой. Данные модели были созданы с использованием наглядного моделирования. При наглядном моделировании на основе представления человека об объекте создаётся наглядная модель, которая отражает процессы и явления, которые протекают в объекте. Наглядное моделирование подразделяют на аналоговое, гипотетическое и макетированное. Исследования при аналоговом моделировании базируются на применении аналогий разного уровня. Основой гипотетического моделирования является гипотеза, отражающая закономерности протекания процесса в исследуемом объекте. Данная гипотеза зависит от уровня знания человеком объекта и основывается на причинно-следственных связях входа и выхода исследуемого объекта. Макетированное моделирование представляет собой исследование с использованием созданных макетов [5, с. 85]. Современные модели, которые отражают ядерно-электронное строение атомов веществ, были созданы на основе представлений Демокрита и Эпикура. Интересным фактом является то, что стены древних храмов, которые были построены предками южно-американских индейцев, были покрыты графическими моделями мироздания, что свидетельствует об использовании знакового моделирования. Вместе с языковым моделированием они образуют группу, называемую символическим моделированием. При символическом моделировании искусственно создаётся логический объект с использованием системы знаков и символов, замещающий реальный и отражающий основные свойства оригинала [5, с. 85].
Средневековье (V в. н.э. — XV в. н.э.) ознаменовано появлением учения о моделировании. Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.) сыграл одну из основных ролей в появлении данного учения [6].
Широкое же использование моделирования в отчётливой форме относится к эпохе Возрождения (XIV в. н.э. — XVI в. н.э.). Итальянские скульпторы, архитекторы начали использовать модели при проектировании различных сооружений. Примерами таких творцов являются Брунеллески, Микеланджело и др. Чаще всего они использовали физическое моделирование. Его суть в том, что изучение проводится на установках, сохраняющих природу явлений и обладающих физическим подобием. Данный вид моделирования может проводится в реальном, псевдореальном (модельном) времени и без его учета (исследования «замороженных процессов», зафиксированных в определенный момент времени) [7, с. 41].
Теоретические работы Леонардо да Винчи, Г. Галилея создавались с использованием моделей. Также в данных работах ученные выясняли в каких пределах возможно применение
1. Модель [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Модель, свободный. – Загл. с экрана.
2. Плетнева О. В. Достижение предметных и метапредметных результатов в предметной области «Технология» в условиях внедрения ФГОС: методическое пособие / О. В. Плетенева, В. Я. Бармина, О. В. Тулупова. – М. : Вентана-Граф, 2017. – 173, [3] с.: илл.
3. Моделирование [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https:// ru.wikipedia.org/wiki/Моделирование, свободный. – Загл. с экрана.
4. Огородников В.П. История и философия науки. Учебное пособие для аспирантов. – СПб.: Питер, 2016. – 352 c.: илл.
5. Юдина О.И. Методология педагогического исследования : учебное пособие / О.И. Юдина; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург : ОГУ, 2013. – 141 с.
6. Лекция 2: Понятие моделирования [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.intuit.ru/studies/courses/643/499/lecture/11351%2525253Fpage%2525253D2%2525252526keyword_content%2525253Dconception, свободный. – Загл. с экрана.
7. Беляева М.А. Моделирование систем : конспект лекций : в 2 ч.; ч. 1 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://simulation.su/uploads/ files/default/2012-belyaeva-lekcii-part1.pdf, свободный. – Загл. с экрана.
8. Черепашков А.А., Носов Н.В. Компьютерные технологии, моделирование и автоматизированные системы в машиностроении: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. — Волгоград: Издательский Дом «Ин-Фолио», 2009. — 640 с: илл.
9. Мамаева Н. А. Информатика. Курс лекций: Учебное пособие [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://books.google.ru/ books?id=rk_tBAAAQBAJ&printsec=frontcover&hl=ru#v=onepage&q&f=false, свободный. – Загл. с экрана.
10. Талапов В.В. Основы BIM: введение в информационное моделирование зданий. – М.: ДМК Пресс, 2011. – 392с.: илл.
11. Чернов В. А. Теория экономического анализа: учебник. – Москва: Проспект, 2017. – 384 с.
12. И.Б. Родионов «Теория систем и системный анализ»: Лекция 9 Классификация видов моделирования систем [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://victor-safronov.ru/systems-analysis/lectures/ rodionov/08.html, свободный. – Загл. с экрана.
13. Алесинская Т.В. Основы логистики. Общие вопросы логистического управления. Таганрог: – Изд-во ТРТУ, 2005.– 121с.
14. Предшественники «маржиналистской революции» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ecouniver.com/economik-rasdel/istekuz/130-predshestvenniki-marzhinalistskoj-revolyucii.html, свобо- дный. – Загл. с экрана.
15. Экономико-математическое и статическое моделирование в истории экономической мысли [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.volsu.ru/upload/medialibrary/782/10_history.pdf, свободный. – Загл. с экрана.
16. Солдатенко Л.В. Введение в математическое моделирование строительно-технологических задач [Текст]: учебное пособие / Л.В. Солдатенко. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2009. - 161 с.
17. Гаджиева Х.Х. Учебное пособие (курс лекций) по дисциплине «Экономико-математические методы» Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.dgunh.ru/content/ glavnay/ucheb_deyatel/uposob/up-fgos-14-15-pmit-15.pdf, свободный. – Загл. с экрана.
18. Жуков К. Г. Модельное проектирование встраиваемых систем в LabVIEW. – М.: ДМК Пресс, 2011. – 688с.
19. Первая ЭВМ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https:// sites.google.com/site/istoriasozdaniakomputera2/home/pervaa-evm, свобо-дный. – Загл. с экрана.
20. Норберт Винер [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http:// www.hrono.ru/biograf/bio_we/viner.php, свободный. – Загл. с экрана.
21. 3D-моделирование поверхности планет и спутников [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://mexlab.miigaik.ru/nauchnaya_deyat/3d_mod/, свободный. – Загл. с экрана.
22. Компьютерное моделирование в нанотехнологии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.nanonewsnet.ru/blog/nikst/ kompyuternoe-modelirovanie-v-nanotekhnologii, свободный. – Загл. сэкрана.
23. Гусаков В. Г. Аграрная экономика: термины и понятия: энцикл. справ. / В. Г. Гусаков, Е. И. Дереза. – Минск : Белорус. Наука, 2008. – 576 с.
24. Система моделирования роботов Player/Stage (Часть 1) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://robot-develop.org/archives/4897#more-4897, свободный. – Загл. с экрана.
25. Рыбин В.В. Моделирование нестационарных непрерывно-дискретных систем управления спектральным методом в системах компьютерной математики. – М.: Изд-во МАИ, 2011. – 220 с.: ил.
26. Корниенко Е.В. Методы прогнозирования и принятий решений. Учебно-методическое пособие. – Таганрог: Изд-ль С.А. Ступин, 2014.- 100 с.
