4. Modelimi dhe formalizimi(9 nota).
4.1 Modelet dhe simulimi
Një person përpiqet të kuptojë objektet e botës përreth; ai ndërvepron me të objektet ekzistuese dhe krijon objekte të reja.
Një nga metodat e njohjes së objekteve në botën përreth është modelimi, që konsiston në krijimin dhe hulumtimin e “zëvendësuesve” të objekteve reale. Zakonisht quhet një "objekt zëvendësues". model, dhe objekti origjinal është prototip ose origjinale.
Modelështë një objekt që ka disa vetitë e një objekti tjetër ( origjinale) dhe përdoret në vend të tyre.
Për shembull, në një bisedë ne zëvendësojmë objektet reale me emrat e tyre, dekoruesit e dritareve përdorin një manekin - një model figura njerëzore, projektuesit ndërtojnë modele aeroplanësh dhe makinash, dhe arkitektët ndërtojnë modele ndërtesash, urat dhe parqe. Një model është çdo mjet pamor që përdoret në mësimet e shkollës: një glob, një bedel, një hartë, një diagram, një tabelë, etj.
Çfarë mund të modelohet?
Mund të ndërtoni modele objektesh. Për shembull ,
Kopje të vogla ndërtesash, anijesh, aeroplanësh, ...
Modelet e bërthamës atomike, grilat kristalore
Projekte
Ju mund të ndërtoni modele të procesit. Për shembull ,
Ndryshimet në situatën mjedisore
Modelet ekonomike
Modelet historike
Ju mund të ndërtoni modele të fenomeneve. Për shembull ,
Tërmet
Eklipsi diellor
Modelet përdoren nga njerëzit për:
Prezantimi i objekteve materiale (modeli i një zone banimi në studio arkitekti);
Shpjegimet fakte të njohura(modeli i një skeleti njerëzor në klasën e biologjisë);
Testimi i hipotezave dhe marrja e njohurive të reja për objektet në studim (modeli i fluturimit të një dizajni të ri avioni në një tunel me erë);
Parashikimi (fotografitë e lëvizjes së masave ajrore të marra nga hapësira);
menaxhimi (orari i trenave) etj.
Modeli nuk është i rëndësishëm në vetvete, por si një mjet që lehtëson njohjen ose paraqitjen vizuale të një objekti. Modelimiështë procesi i krijimit dhe përdorimit të modeleve për të studiuar origjinalet.
Kur të përdoret modelimi:
origjinali nuk ekziston
Egjipti i lashte
Pasojat e luftës bërthamore
Hulumtimi i origjinalit është kërcënues për jetën ose i kushtueshëm:
Testimi i një kostum të ri hapësinor për astronautët
Zhvillimi i një avioni ose anijeje të re
origjinali është i vështirë të ekzaminohet drejtpërdrejt:
Sistemi diellor, galaktikë (madhësi të mëdha)
Atomi, neutron (madhësi të vogla)
Proceset në një motor me djegie të brendshme (shumë të shpejtë)
Dukuritë gjeologjike (shumë të ngadalta)
Unë jam i interesuar vetëm për disa veti të origjinalit
Inspektimi i bojës së trupit të avionit
Sa më shumë tipare të një objekti të pasqyrojë një model, aq më i plotë është ai. Është e pamundur dhe nuk është e nevojshme të pasqyrohen në model të gjitha tiparet e objektit - origjinali. Përcaktohen veçoritë e objektit origjinal që duhet të riprodhohen në model qëllimi i modelimit– qëllimi i modelit të ardhshëm. Këto karakteristika janë thelbësore për këtë model nga pikëpamja e qëllimit të modelimit.
Qëllimet e modelimit
hulumtim origjinal studimi i thelbit të një objekti a dukurie
analiza ("çfarë do të ndodhë nëse ...") Mësoni të parashikoni pasojat ndikime të ndryshme tek origjinali
sintezë ("si ta bëjmë atë në mënyrë që ...") mësoni të kontrolloni origjinalin duke ndikuar në të
optimizimi ("si të bëjmë më mirë") duke zgjedhur zgjidhjen më të mirë në kushte të caktuara
Çfarë kanë të përbashkët të gjitha modelet? Çfarë pronash kanë?
Së pari, modeli nuk është një kopje të saktë i objektit origjinal: ai pasqyron vetëm një pjesë të vetive, marrëdhënieve dhe karakteristikave të tij të sjelljes. Për shembull, ju mund të vishni një kostum në një manekin, por nuk mund të flisni me të. Një model makine mund të jetë pa motor, dhe një model shtëpie mund të jetë pa instalime elektrike dhe hidraulike.
Së dyti, meqenëse çdo model pasqyron gjithmonë vetëm një pjesë të karakteristikave të origjinalit, është e mundur të krijohet dhe përdoret modele të ndryshme të njëjtin objekt. Për shembull: një top mund të riprodhojë vetëm një veti të Tokës - formën e saj; një glob i zakonshëm pasqyron gjithashtu vendndodhjen e kontinenteve; dhe globi, i cili është pjesë e modelit aktual të Sistemit Diellor, tregon gjithashtu trajektoren e Tokës rreth Diellit. Disa modele të ndryshme mund të korrespondojnë me origjinalin dhe anasjelltas!
Sa më shumë tipare të një objekti të pasqyrojë një model, aq më i plotë është ai. Sidoqoftë, është e pamundur të pasqyrohen të gjitha vetitë e objektit origjinal në model, dhe më shpesh nuk është e nevojshme. Në fund të fundit, kur krijon një model, një person, si rregull, ndjek një shumë specifike objektiv dhe përpiqet të pasqyrojë plotësisht vetëm ato tipare të objekteve që i duken të rëndësishme, domethënëse për të realizuar këtë qëllim. Nëse, për shembull, një model i një aeroplani krijohet për një koleksion, atëherë ai riprodhohet pamjen avioni, dhe jo karakteristikat e tij të fluturimit.
Kërkesat për modelin varen nga qëllimi i modelimit: saktësisht cilat veçori të objektit origjinal duhet të pasqyrojë. Lloji i modelit përcaktohet nga qëllimet e modelimit.
Karakteristikat e origjinalit mund të pasqyrohen në model në një nga dy mënyrat. Natyra e modeleve mund të jetë e dy llojeve. Së pari, modele materiale (në shkallë të plotë, fizike, objekti). Ata kopjojnë dhe riprodhojnë tiparet e origjinalit. Shembuj të modeleve në shkallë të plotë janë dummies dhe modele - kopje të reduktuara ose të zmadhuara që riprodhojnë pamjen e një objekti modelues (globit), strukturën e tij (modelin e sistemit diellor) ose sjelljen (modeli i kontrolluar me radio të një makine).
Së dyti, modelet e informacionit - përshkrimi i veçorive origjinale në një nga gjuhët e kodimit të informacionit (në formën e një përshkrimi verbal, formula, diagrame ose vizatime).
Shkenca kompjuterike shqyrton ndërtimin e modeleve të informacionit duke përdorur teknologjinë kompjuterike. Një person me kulturë informacioni duhet të jetë në gjendje të ndërtojë modele të ndryshme informacioni, si me ndihmën e një kompjuteri ashtu edhe pa të.
4.2 Klasifikimi i modeleve
Ka shumë mundësi për klasifikimin e modeleve të informacionit. Le të shohim disa prej tyre.
Nëse marrim për bazë klasifikimin fusha lëndore , atëherë mund të dallojmë modele fizike, mjedisore, ekonomike, sociologjike e të tjera.
Në varësi të llogarisë faktori kohe Ekzistojnë modele dinamike (që ndryshojnë me kalimin e kohës) dhe statike (që nuk ndryshojnë me kalimin e kohës).
Modelet sipas zonës së aplikimit ka trajnime (përfshirë simulatorët), eksperimentale - kur krijoni të reja mjete teknike, shkencore dhe teknike.
Varet nga formularët e prezantimit informacion rreth objektit modelues, bëhet dallimi midis llojeve ikonike, figurative dhe të përziera (figurative-shenjë) të modeleve të informacionit.
Modelet sipas strukturës atje jane
Modele tabelare (çifte që përputhen)
ekzistojnë lloje të veçanta modele. Kjo perfshin:
- imitim- është e pamundur të llogarisni ose parashikoni sjelljen e sistemit paraprakisht, por mund të simuloni reagimin e tij ndaj ndikimeve të jashtme. Detyra është të gjesh Vendimi më i mirë metodë
gjykim dhe gabim(eksperimente të shumta)
Shembuj : testimi i drogës në minj, majmunë, ... modele të procesit mësimor
- lojëra– duke marrë parasysh veprimet e armikut. Detyra është të gjesh opsioni më i mirë veprimet në
Skenari më i keq.
Shembuj : modelet e situatave ekonomike; modelet e operacioneve ushtarake; lojëra sportive; trajnimet e stafit
4.3 Modelet e informacionit
Objekti origjinal mund të zëvendësohet nga një grup i vetive të tij: emrat (vlerat) dhe vlerat. Quhet një grup vetive që përmban të gjithë informacionin e nevojshëm për objektet dhe proceset në studim model informacioni.
Për shembull, një model informacioni i një shtëpie të vendit është një kartë nga një katalog nga i cili klienti i një kompanie ndërtimi mund të zgjedhë një projekt të përshtatshëm. Çdo kartë në katalog përmban një tabelë me emrat (vlerat) e pronave të shtëpive dhe vlerat e këtyre pronave.
Të gjithë emrat e pronave në modelet e informacionit janë gjithmonë elemente simbolike, sepse emri mund të shprehet vetëm me shenja. Por vlerat e sasive mund të mbajnë informacione simbolike dhe figurative. Për shembull, vlera e sasisë "pamja" mund të shprehet me një element figurativ (vizatim), dhe vlerat e sasive të tjera shprehen duke përdorur shenja (numra, fjalë, presje). element figurativ model informacioni Mund të jetë jo vetëm një vizatim ose fotografi, por edhe një paraqitje tredimensionale ose regjistrim video. Megjithatë, duhet të jetë e mundur të lidhet ky element me një karakteristikë objekt specifik. Për shembull, linja "E jashtme" në një katalog shtëpie mund të përmbajë një kod paraqitjeje. Dhe në mënyrë që vetë paraqitjet të jenë elemente të modelit të informacionit, dhe jo dekorimi, ato duhet të pajisen me etiketa me kode.
Modelet e informacionit paraqesin objekte dhe procese në formë figurative ose simbolike. Bazuar në metodën e paraqitjes, dallohen llojet e mëposhtme të modeleve të informacionit:
Modelet figurative (vizatimet, fotografitë etj.) paraqesin imazhe vizuale objektet e regjistruara në çdo mjet ruajtjeje (letër, foto dhe film, etj.). Fotografitë e sipërfaqes së Tokës të marra nga satelitët u japin specialistëve shumë informacion.
Modelet e informacionit të shenjave ndërtohen duke përdorur gjuhë të ndryshme natyrore dhe formale (sistemet e shenjave). Një model informacioni i nënshkruar mund të paraqitet në formën e tekstit në gjuhën natyrore ose një programi në një gjuhë programimi, formulë (për shembull, zona e një drejtkëndëshi S = Ab) etj.
Modelet e informacionit të përzier kombinojnë elemente figurative dhe simbolike. Shembuj të modeleve të informacionit të përzier përfshijnë hartat gjeografike, grafikët, diagramet, etj. Të gjitha këto modele përdorin të dyja elementet grafike, dhe shenja.
4.4 Fazat e ndërtimit të një modeli informacioni
Çdo model është ndërtuar për të zgjidhur një problem të caktuar. Ndërtimi i një modeli informacioni fillon me një analizë të kushteve të këtij problemi, të shprehura në gjuhën natyrore (Fig. 2.2).
Si rezultat i analizës së kushteve problemore, përcaktohet objekti i modelimit dhe qëllimi i modelimit.
Pas përcaktimit të qëllimit të modelimit, në objektin e modelimit identifikohen vetitë, pjesët kryesore dhe lidhjet ndërmjet tyre që janë domethënëse nga pikëpamja e këtij qëllimi të veçantë. Në këtë rast, duhet të përcaktohet qartë se çfarë jepet (çfarë të dhënash fillestare dihen, cilat të dhëna janë të pranueshme) dhe çfarë duhet gjetur në problemin që zgjidhet. Marrëdhëniet ndërmjet të dhënave hyrëse dhe rezultateve duhet gjithashtu të tregohen.
Faza tjetër e ndërtimit të një modeli informacioni është formalizimi - prezantimi i lidhjeve të identifikuara dhe veçorive thelbësore të identifikuara të objektit modelues në një formë (përshkrim verbal, tabelë, foto, diagram, vizatim, formula, algoritmi, program kompjuterik etj.).
Formalizimi- ky është zëvendësimi i një objekti real me përshkrimin e tij formal, d.m.th., modelin e tij të informacionit.
Modelet e informacionit ekzistojnë veçmas nga objektet modeluese dhe mund të përpunohen në mënyrë të pavarur prej tyre. Pasi ka ndërtuar një model informacioni, një person e përdor atë në vend të objektit origjinal për të studiuar këtë objekt dhe për të zgjidhur problemin.
4.5 Modele verbale.
Një lloj i modeleve të shenjave të informacionit janë modelet verbale. Modele verbale- këto janë përshkrime të objekteve, dukurive, ngjarjeve, proceseve në gjuhët natyrore. Ata quhen gjithashtu modelet e tekstit. Për shembull, modeli heliocentrik i botës që propozoi Koperniku u përshkrua verbalisht si më poshtë:
· Toka rrotullohet rreth boshtit të saj dhe rreth Diellit:
· Të gjithë planetët rrotullohen rreth Diellit.
Modeli verbal përbëhet nga elemente individuale- fjalë që janë të ndërlidhura në kuptim. Nga ana tjetër, fjalët përbëhen nga elementë - shkronja, të ndërlidhura nga rregullat drejtshkrimore. Fjalët janë nënsisteme për tekstin dhe supersisteme për shkronjat. Teksti në tërësi është një model - një përshkrim i origjinalit. Mund të reflektojë veti të ndryshme objekti i përshkruar. Cilësia e modelit të informacionit verbal varet nga drejtshkrimi i saktë i fjalëve, saktësia e përzgjedhjes së tyre, korrektësia e kombinimit të fjalëve në fjali dhe renditja e fjalëve dhe fjalive në tekst.
Modelet verbale mund të përshkruajnë situata, ngjarje dhe procese. Një tufë me modele verbale të përfshira në tekstet shkollore dhe enciklopeditë. Ne përdorim përshkrime verbale në komunikim (me shkronja, gjatë bisedave...) Për të ndërtuar këto modele, përdorim gjuhën e zakonshme të folur me të cilën jemi njohur.
Ekzistojnë disa veçori të gjuhëve të folura:
Polisemia, sinonimia, homonimia - e njëjta fjalë mund të ketë disa kuptime, disa fjalë mund të kenë të njëjtin kuptim, të njëjtin kuptim.
Fjalët mund të përdoren si fjalë për fjalë ashtu edhe në mënyrë figurative.
Këto veçori e bëjnë fjalimin njerëzor ekspresiv, plot ngjyra dhe emocional. Por prania e tyre e bën të pamundur përdorimin e gjuhës së folur në shumë shkenca, kur krijohen modele informacioni verbale (shenjash) për shkencat ekzakte. Matematika, kimia, shkenca kompjuterike dhe shkencat e tjera, bazuar në gjuhën e folur, krijojnë gjuhën e tyre të formalizuar shkencore që përmban shumë terma (fjalë unike për këtë shkencë). I formalizuar do të thotë pa paqartësi, sinonime ose homonime. Në një gjuhë të zyrtarizuar, secilës fjalë i caktohet saktësisht një kuptim dhe kuptim.
Përshkrimet verbale janë shumë të ndryshme; ato mund të kryhen në stile të ndryshme. Para së gjithash, bëhet një dallim midis stileve të bisedës dhe stileve të librit. Stili i librit ka këto varietete: shkencore, biznesi zyrtar, gazetaresk, artistik.
Stili shkencor përdoret për të përcjellë saktë informacion shkencor. Shumica cilësi të rëndësishme Stili shkencor është logjika dhe qartësia e paraqitjes. Në tekstet e stilit shkencor ka nje numer i madh i fjalët dhe termat profesionale.
Stili artistik është një stil vepra arti. Qëllimi i tij kryesor është të ndikojë te lexuesi ose dëgjuesi duke përdorur gjuhë figurative (krahasime, metafora, epitete, etj.)
Stili zyrtar i biznesit përdoret gjatë përgatitjes së dokumenteve.
Stili gazetaresk përdoret kur shkruani artikuj, shënime në revista dhe gazeta.
Puna me modele informacioni verbale (tekste historike, biologjike, gjeografike, artistike dhe të tjera përshkruese) kërkon një qëndrim të menduar ndaj asaj që lexoni. Sa më i mirë të jetë teksti, aq më mirë është i formatuar, aq më lehtë është të lexohet dhe analizohet.
Veprat e letërsisë artistike janë gjithashtu modele, pasi ato e fiksojnë vëmendjen e lexuesit në disa aspekte jeta njerëzore. Kur analizon një vepër letrare, identifikon objektet në të dhe vetitë e tyre, marrëdhëniet mes personazheve, lidhjet mes ngjarjeve, tërheq paralele me vepra të tjera etj. Zhanri letrar si fabula lidhet më drejtpërdrejt me konceptin e modelit. Kuptimi i këtij zhanri është të transferojë marrëdhëniet midis njerëzve në marrëdhëniet ndërmjet personazhet e trilluar, për shembull kafshët.
Gjuha kryesore modelimi i informacionit në shkencë është gjuha e matematikës. Modelet e informacionit të ndërtuara duke përdorur koncepte dhe formula matematikore quhen modele matematikore.
Shembulli 1. Në Fig. 2.3 tregon një model gjeometrik të vërtetimit të teoremës së Pitagorës. Është kaq e thjeshtë saqë vërtetimi i barazisë c2 = a2 + b2 bëhet i qartë.
DIV_ADBLOCK258">
· sistemet e programimit;
· fletëllogaritëse;
· paketa të specializuara matematikore dhe softuer për modelim.
Modelet matematikore të zbatuara duke përdorur sisteme programimi, spreadsheets, paketa të specializuara matematikore dhe software për modelim quhen modele matematikore kompjuterike.
Objektet grafika kompjuterike ju lejon të vizualizoni rezultatet e llogaritjeve të marra në procesin e punës me modelet kompjuterike.
Me interes të veçantë për modelimin matematikor kompjuterik janë sistemet komplekse, elementët e të cilave mund të sillen rastësisht. Shembuj të sistemeve të tilla janë të shumtë sistemet e radhës: zyrat e biletave, objektet e shitjes me pakicë, dyqanet e riparimit, shërbimet e ambulancës, flukset e trafikut në rrugët e qytetit dhe shumë modele të tjera. Shumë njerëz e njohin situatën kur me të mbërritur në arkë, dyqan apo parukeri, gjejmë një linjë atje. Duhet ose të futesh në radhë dhe të presësh pak kohë, ose të largohesh, domethënë të lini sistemin pa shërbim. Mund të ketë raste kur ka pak ose aspak kërkesa për shërbim në sistem; në këtë rast, ai punon nën ngarkesë ose është i papunë. Në sistemet e radhës, numri i kërkesave për shërbim, koha e pritjes dhe kohën e saktë Ekzekutimi i një urdhri nuk mund të parashikohet paraprakisht - këto janë variabla të rastit.
Modelet e simulimit riprodhoni sjelljen e sistemeve komplekse, elementët e të cilave mund të sillen në mënyrë të rastësishme.
Modelimi i simulimit është një eksperiment artificial në të cilin, në vend që të kryhen teste në shkallë të plotë me pajisje reale, eksperimentet kryhen duke përdorur modele kompjuterike. Për marrjen informacionin e nevojshëm Modelet "drejtohen" në mënyrë të përsëritur me të dhëna fillestare të rastësishme të gjeneruara nga një kompjuter. Rezultati është i njëjti grup të dhënash që mund të merren gjatë kryerjes së eksperimenteve në pajisje reale ose brenda sistem real. Megjithatë, simulimi kompjuterik është shumë më i shpejtë dhe shumë më i lirë se eksperimentet në shkallë të plotë.
Plotësoni pyetjet dhe detyrat me shkrim në fletoren tuaj.
1. Çfarë është një model? Çfarë është modelimi?
2. Çfarë mund të modelohet? E juaja shembuj.
3. Kur përdoret modelimi? E juaja shembuj.
4. Cilat janë qëllimet e modelingut? E juaja shembuj.
5. Emërtoni vetitë kryesore të modeleve.
6. Si mund ta quajmë marrëdhënien ndërmjet objektit origjinal dhe modelit të tij?
7. Vërtetoni me shembull se një objekt mund t'i korrespondojë disa modeleve dhe anasjelltas.
8. Jepni shembujt tuaj të modeleve natyrore dhe të informacionit.
9. Çfarë klasifikimesh modelesh dini? Shembujt tuaj.
10. Jepni shembuj të përdorimit të modeleve për:
a. prezantimi i objekteve materiale;
b. shpjegime të fakteve të njohura;
c. testimin e hipotezave dhe marrjen e njohurive të reja për objektet në studim;
d. parashikimi;
e. menaxhimi
11. Listoni llojet e modeleve të informacionit. Jepni shembujt tuaj për secilin lloj.
12. Përshkruani fazat e ndërtimit të një modeli informacioni.
13. Jepni një shembull të një modeli informacioni:
a. një student në klasën tuaj;
b. libra në bibliotekë
14. Cilat modele quhen verbale? Nga çfarë janë bërë?
15. Çfarë mund të përshkruajnë modelet verbale? Ku i përdorim ato?
16. Cilat janë stilet e përshkrimeve verbale? Përshkruani shkurtimisht çdo stil të përshkrimit verbal. (Aty ku përdoret) Ilustrojeni përgjigjen me një diagram.
17. Cilat modele quhen matematikore? E juaja shembuj.
18. Cilat modele quhen modele simuluese?
19. Jepni nga 1 secili me shembullin tim modele verbale të diskutuara në mësimet e historisë, gjeografisë dhe biologjisë.
20. Kujtoni fabulat: “Ujku dhe qengji”, “Sorbi dhe dhelpra”, “Mjellma, puçi dhe kanceri”, “Pilivesa dhe milingona”. Cilat tipare të karakterit të njerëzve dhe marrëdhënieve midis njerëzve modeloi autori në to?
21. Zgjidh problemin e mëposhtëm duke krijuar një model matematikor. Avullore udhëtoi 4 km kundër rrjedhës së lumit, dhe më pas udhëtoi 33 km të tjera në drejtim të rrymës, duke kaluar një orë në të gjithë udhëtimin. Gjeni shpejtësinë e vetë varkës nëse shpejtësia e lumit është 6.5 km/h.
22. Vendos duke kompozuar modeli logjik, detyra e radhës.
Në garat ndërkombëtare të zhytjes, pesë vendet e para u zunë nga atletë nga Gjermania, Italia, Kina, Rusia dhe Ukraina. Edhe para fillimit të konkursit, ekspertët shprehën supozimet e tyre për rezultatet e tyre:
1) Vendin e parë do ta zë një sportist nga Kina dhe atleti nga Ukraina do të jetë i treti.
2) Ukraina do të jetë në vendin e fundit, dhe Gjermania është në vendin e dytë për të fundit.
3) Gjermania do të jetë patjetër e katërta, dhe Kina do të zërë vendin e parë.
4) Rusia do të jetë e para dhe Italia në vendin e dytë.
5) Jo, Italia do të jetë e pesta, dhe Gjermania do të fitojë.
Në përfundim të konkursit rezultoi se çdo ekspert ishte i saktë vetëm në një deklaratë. Cilat vende zunë pjesëmarrësit në konkurs?
Modelet e objekteve dhe qëllimi i tyre
Një person përpiqet të kuptojë objektet e botës përreth; ai ndërvepron me objektet ekzistuese dhe krijon objekte të reja.
Një nga metodat e njohjes së objekteve në botën përreth është modelimi, i cili konsiston në krijimin dhe kërkimin e “zëvendësuesve” të objekteve reale. "Objekti zëvendësues" zakonisht quhet model, dhe objekti origjinal quhet prototip ose origjinal.
Për shembull, në bisedë ne zëvendësojmë objektet reale me emrat e tyre, dekoruesit e dritareve përdorin një manekin - një model të një figure njerëzore, projektuesit ndërtojnë modele aeroplanësh dhe makinash, dhe arkitektët përdorin modele ndërtesash, urave dhe parqeve. Një model është çdo mjet pamor që përdoret në mësimet e shkollës: një glob, një bedel, një hartë, një diagram, një tabelë, etj.
Modeli nuk është i rëndësishëm në vetvete, por si një mjet që lehtëson njohjen ose paraqitjen vizuale të një objekti.
Modelet përdoren kur objekti në studim është shumë i madh (modeli i sistemit diellor) ose shumë i vogël (modeli atomik), kur procesi vazhdon shumë shpejt (modeli i motorit me djegie të brendshme) ose shumë ngadalë (modeli gjeologjik), kur studiohet objekti mund të të jetë i rrezikshëm për të tjerët (model i një shpërthimi atomik), të çojë në shkatërrimin e vetvetes (modeli i një avioni) ose krijimi i një objekti real është shumë i shtrenjtë (modeli arkitektonik i një qyteti), etj.
Çfarë kanë të përbashkët të gjitha modelet? Çfarë pronash kanë?
Së pari, modeli nuk është një kopje e saktë e objektit origjinal: ai pasqyron vetëm një pjesë të vetive, marrëdhënieve dhe karakteristikave të tij të sjelljes. Për shembull, ju mund të vishni një kostum në një manekin, por nuk mund të flisni me të. Një model makine mund të jetë pa motor, dhe një model shtëpie mund të jetë pa instalime elektrike dhe hidraulike.
Së dyti, meqenëse çdo model pasqyron gjithmonë vetëm një pjesë të karakteristikave të origjinalit, është e mundur të krijohen dhe të përdoren modele të ndryshme të të njëjtit objekt. Për shembull: një top mund të riprodhojë vetëm një veti të Tokës - formën e saj; një glob i zakonshëm pasqyron gjithashtu vendndodhjen e kontinenteve; dhe globi, i cili është pjesë e modelit aktual të Sistemit Diellor, tregon gjithashtu trajektoren e Tokës rreth Diellit.
Sa më shumë tipare të një objekti të pasqyrojë një model, aq më i plotë është ai. Sidoqoftë, është e pamundur të pasqyrohen në model të gjitha vetitë e objektit origjinal, dhe më shpesh nuk është e nevojshme. Në fund të fundit, kur krijon një model, një person, si rregull, ndjek një qëllim shumë specifik dhe përpiqet të pasqyrojë më plotësisht vetëm ato tipare të objekteve që i duken të rëndësishme, thelbësore për realizimin e këtij qëllimi. Nëse, për shembull, një model i një aeroplani krijohet për një koleksion, atëherë ai riprodhon pamjen e aeroplanit, dhe jo karakteristikat e tij të fluturimit.
Kërkesat për modelin varen nga qëllimi i modelimit: saktësisht cilat veçori të objektit - origjinali - duhet të pasqyrojë.
Karakteristikat e origjinalit mund të pasqyrohen në model në një nga dy mënyrat.
Së pari, shenjat mund të kopjohen dhe riprodhohen. Një model i tillë quhet në shkallë të plotë (material).
Shembuj Modelet në shkallë të plotë janë dummies dhe modele - kopje të zvogëluara ose të zmadhuara që riprodhojnë pamjen e një objekti modelues (globit), strukturën e tij (modelin e sistemit diellor) ose sjelljen (modeli i kontrolluar me radio i një makine).
Së dyti, tiparet e origjinalit mund të përshkruhen në një nga gjuhët e kodimit të informacionit - jepni një përshkrim verbal, jepni një formulë, diagram ose vizatim. Ky model quhet model informacioni. Modelet përdoren nga njerëzit për:
Prezantimi i objekteve materiale (modeli i një zone banimi në studio arkitekti); shpjegime të fakteve të njohura (modeli i një skeleti njerëzor në klasën e biologjisë); testimi i hipotezave dhe marrja e njohurive të reja për objektet në studim (modeli i fluturimit të një dizajni të ri avioni në një tunel me erë); parashikimi (fotografitë e lëvizjes së masave ajrore të marra nga hapësira); menaxhimi (orari i trenave) etj.
Shkurtimisht për gjënë kryesore
Model- është një objekt që përdoret si “zëvendësues”, përfaqësues i një objekti tjetër (origjinali) me qellim specifik. Një model nuk është një kopje e saktë e objektit origjinal: ai pasqyron vetëm një pjesë të vetive, marrëdhënieve dhe veçorive të sjelljes së tij. Ju mund të krijoni dhe përdorni modele të ndryshme të të njëjtit objekt. Procesi i krijimit dhe përdorimit të një modeli quhet modelim.
Të dallojë natyrore dhe informative modele. Modelet në shkallë të plotë janë objekte reale që, në një formë të zvogëluar ose të zmadhuar, riprodhojnë pamjen, strukturën ose sjelljen e objektit të modeluar. Modelet e informacionit janë përshkrime të objektit origjinal në gjuhët e kodimit të informacionit. Modelet përdoren nga njerëzit për: përfaqësimin e objekteve materiale, shpjegimin e fakteve të njohura, marrjen e njohurive të reja rreth objekteve në studim, parashikimin dhe kontrollin, etj.
Pyetje dhe detyra
1. Çfarë është një model?
2. Emërtoni vetitë kryesore të modeleve.
3. Çfarë është modelimi?
4. Si mund ta quajmë marrëdhënien ndërmjet objektit origjinal dhe modelit të tij?
5. Cilat modele quhen në shkallë të plotë? Jepni 2-3 shembuj të modeleve në shkallë të plotë.
6. Cilat modele quhen modele informacioni? Jepni 2-3 shembuj modelesh informacioni.
7. Për secilën prej modelet e listuara emërtoni veprimet që një person mund të kryejë si me të ashtu edhe me objektin origjinal: aeroplan model i kontrolluar me radio; përshkrim verbal i xhaketës; plan apartamentesh; çajnik plastelinë me madhësi reale; një imazh mendor i një udhëtimi të ardhshëm. Çfarë veprimesh mund të kryhen vetëm me origjinalin?
8. Në çfarë situate mund të përdoren lulet artificiale dhe bedelet e frutave si modele - "zëvendësues" për lulet dhe frutat e vërteta? Cilat veti dhe marrëdhënie të objekteve pasqyrohen nga këto modele dhe cilat jo?
9. Jepni shembuj të përdorimit të modeleve për: a) paraqitjen e objekteve materiale; b) shpjegimet e fakteve të njohura; c) testimin e hipotezave dhe marrjen e njohurive të reja për objektet në studim; d) parashikimi; d) menaxhimi.
Modeli është një koncept i përgjithshëm shkencor që nënkupton si një ideal ashtu edhe një objekt fizik analize. Një klasë e rëndësishme e modeleve ideale është modeli matematik - në të fenomeni ose procesi që studiohet paraqitet në formën e objekteve abstrakte ose modeleve matematikore më të përgjithshme që shprehin ose ligjet e natyrës, ose vetitë e brendshme të vetë objekteve matematikore. , ose rregullat e arsyetimit logjik.
Kufijtë midis modeleve lloje të ndryshme ose klasa, si dhe caktimi i një modeli për një lloj ose klasë të caktuar është më së shpeshti i kushtëzuar. Le të shohim karakteristikat më të zakonshme me të cilat klasifikohen modelet:
· qëllimi i përdorimit;
- fusha e njohurive;
- faktori kohë;
- mënyra e paraqitjes.
Modelet dallohen sipas qëllimit të përdorimit arsimore, eksperimentale, simuluese, lojërash, shkencore dhe teknike.
Modelet dallohen nga fusha e njohurive biologjike, ekonomike, historike, sociologjike etj.
Modelet ndahen sipas faktorit kohë dinamike Dhe statike. Një model statik pasqyron strukturën dhe parametrat e një objekti, prandaj quhet edhe strukturore. Ai përshkruan një objekt në një moment të caktuar në kohë dhe ofron një pamje të informacionit rreth tij. Një model dinamik pasqyron procesin e funksionimit të një objekti ose ndryshimin dhe zhvillimin e një procesi në kohë.
Çdo model ka një pamje specifike, formë ose metoda e prezantimit, ajo gjithmone nga diçka Dhe disi bërë ose paraqitur dhe përshkruar. Në këtë klasë, para së gjithash, modelet konsiderohen si të prekshme dhe të paprekshme.
Modelet e materialeve- këto janë kopje materiale të objekteve modeluese.
Ata gjithmonë kanë një mishërim të vërtetë, duke riprodhuar vetitë e jashtme ose strukturën e brendshme, ose veprimet e objektit origjinal. Shembuj: modeli i formës së globit globit, një kukull është një model i pamjes së një personi, një robot është një model i veprimeve të një personi në prodhimin e rrezikshëm. Modelimi i materialit përdor një metodë eksperimentale (eksperimentale) të njohjes.
Modelimi jomaterial përdor një metodë teorike të njohjes. Një emër tjetër për të është abstrakte, perfekte. Modelet abstrakte, nga ana tjetër, ndahen në imagjinare dhe informative.
Modeli i informacionitështë një grup informacioni për një objekt që përshkruan vetitë dhe gjendjen e objektit, procesit ose fenomenit, si dhe lidhjet dhe marrëdhëniet me botën e jashtme.
Modelet e informacionit paraqesin objekte në formën e përshkrimeve verbale, teksteve, figurave, tabelave, diagrameve, vizatimeve, formulave, etj. Modeli i informacionit nuk mund të preket, ai nuk ka mishërim material, është ndërtuar vetëm mbi informacion. Mund të shprehet në një gjuhë përshkrimi (modeli i shenjave) ose një gjuhë prezantimi (modeli vizual).
I njëjti model i referohet njëkohësisht klasa të ndryshme ndarje. Për shembull, programet duke imituar lëvizjen e trupave (makinë, predhë, lavjerrës, ashensor etj.). Programe të tilla përdoren në mësimet e fizikës ( fushën e dijes) me objektiva mësimore ( qëllimi i përdorimit). Në të njëjtën kohë janë dinamike, pasi marrin parasysh pozicionin e trupit në momente të ndryshme kohore, dhe algoritmik sipas mënyrës së zbatimit.
Le të hedhim një vështrim më të afërt në klasën e modeleve të informacionit nga këndvështrimi i metodave të paraqitjes së informacionit. Forma e paraqitjes së modelit të informacionit varet nga metoda e kodimit (alfabeti) dhe mediumi material.
Imagjinare modelimi (mendor ose intuitiv) është një paraqitje mendore e një objekti. Modele të tilla formohen në imagjinatën e një personi dhe shoqërojnë veprimtarinë e tij të ndërgjegjshme. Ato gjithmonë i paraprijnë krijimit të një objekti material, modeli material dhe informacioni, duke qenë një nga fazat e procesit krijues. Për shembull, këngë me temë në trurin e kompozitorit ekziston një model intuitiv i një vepre muzikore.
Verbale modelimi (i referohet simbolikës) është përfaqësimi i një modeli informacioni me anë të gjuhës natyrore të folur (fonema). Një model mendor i shprehur në formë bisedore quhet verbal (nga fjalë latine verbalizoj - gojore). Forma e paraqitjes së një modeli të tillë është gojore ose mesazh me shkrim. Shembuj janë veprat letrare, informacioni në tekstet shkollore dhe fjalorë, udhëzime për përdorimin e pajisjes, rregullat e trafikut.
Modelimi vizual (i shprehur në gjuhën e prezantimit).- kjo është një shprehje e vetive të origjinalit duke përdorur imazhe. Për shembull, vizatime, piktura artistike, fotografi, filma. Në modelimi shkencor konceptet shpesh kodohen me vizatime - ikonike modelimi. Kjo përfshin gjithashtu gjeometrike modele - modele informacioni të paraqitura me anë të grafikës.
figurative-simbolike modelimi përdor imazhe simbolike të një lloji: diagrame, grafikë, vizatime, grafikë, plane, harta (shih Fig. 3). Për shembull, një hartë gjeografike, një plan apartamenti, një pemë familjare, një diagram bllok i një algoritmi. Ky grup përfshin modelet e informacionit strukturor të krijuar për paraqitje vizuale komponentët dhe lidhjet e objekteve. Më e thjeshta dhe më e zakonshme strukturat e informacionit Këto janë tabela, diagrame, grafikë, diagrame rrjedhash, pemë.
Ikonike (simbolike e shprehur në gjuhë përshkruese) modelimi (Fig. 4) përdor alfabetet e gjuhëve formale: shenjat konvencionale, Simbole të veçanta, shkronjat, numrat dhe ofron një sërë rregullash për funksionimin me këto shenja. Shembuj: sisteme të veçanta gjuhësore, formula fizike ose kimike, shprehjet matematikore dhe formulat, shënimet muzikore, etj. Një program i shkruar sipas rregullave të një gjuhe programimi është një model simbolik.
Një nga gjuhët formale më të zakonshme është gjuha algjebrike e formulave në matematikë, e cila na lejon të përshkruajmë varësitë funksionale ndërmjet sasive. Hartimi i një modeli matematik në shumë probleme modelimi, edhe pse i ndërmjetëm, është një fazë shumë e rëndësishme.
Modeli matematik- një metodë e përfaqësimit të një modeli informacioni që shfaq marrëdhënien parametra të ndryshëm objekt nëpërmjet formulave dhe koncepteve matematikore.
Në rastet kur modelimi fokusohet në studimin e modeleve duke përdorur një kompjuter, një nga fazat e tij është zhvillimi model kompjuterik .
Modeli kompjuterik- është krijuar duke përdorur burime kompjuterike imazh virtual, duke pasqyruar në mënyrë cilësore dhe sasiore vetitë dhe lidhjet e brendshme të objektit të modeluar, ndonjëherë duke përcjellë karakteristikat e tij të jashtme.
Modeli kompjuterik është model material, duke riprodhuar pamjen, strukturën ose veprimin e objektit të simuluar duke përdorur sinjale elektromagnetike. Zhvillimi i një modeli kompjuterik paraprihet nga modele mendore, verbale, strukturore, matematikore dhe algoritmike.
Baza metodologjike për modelim.Çdo gjë drejt së cilës drejtohet veprimtaria njerëzore quhet Objekt(lat. kundërshtimi- artikull). Zhvillimi i një metodologjie këtu ka për qëllim thjeshtimin e marrjes dhe përpunimit të informacionit rreth objekteve që ekzistojnë jashtë ndërgjegjes sonë dhe ndërveprojnë me njëri-tjetrin dhe mjedisin e jashtëm.
Nje objekt- një pjesë e botës përreth, e konsideruar nga një person si një e tërë e vetme.
Emri - kjo është karakteristika kryesore që ju lejon të dalloni një objekt nga një tjetër. Përdoret në jetën e përditshme emer i perbashket , duke treguar objekte me karakteristika të ngjashme: dhomë, qen, lumë, këngë. Jepen shumë objekte për t'i konkretizuar emri i duhur .
Të dallojë nje objekt Dhe shembull konkret i një objekti. Një objekt karakterizohet nga një emër dhe parametra pa specifikuar vlera specifike. Një shembull ka vlera të veçanta parametrash, mund të ketë emrin e vet dhe ky ndryshon nga objektet e tjera të ngjashme me të.
e mërkurë – kushtet për ekzistencën e një objekti. Mjedisi në të cilin ekziston një objekt ndikon në vetë objektin.
Në kërkimin shkencor ata luajnë një rol të rëndësishëm hipoteza, domethënë disa parashikime të bazuara në një sasi të vogël të dhënash eksperimentale, vëzhgimesh dhe supozimesh. Një test i shpejtë dhe i plotë i hipotezave mund të kryhet gjatë një eksperimenti të projektuar posaçërisht. Gjatë formulimit dhe testimit të korrektësisë së hipotezave rëndësi të madhe analogjia përdoret si metodë gjykimi.
Për analogji ata e quajnë një gjykim për çdo ngjashmëri të veçantë midis dy objekteve, dhe një ngjashmëri e tillë mund të jetë domethënëse dhe e parëndësishme. Konceptet e rëndësisë dhe të parëndësisë së ngjashmërisë ose ndryshimit të objekteve janë të kushtëzuara dhe relative. Rëndësia e ngjashmërive (dallimeve) varet nga niveli i abstraksionit dhe rast i përgjithshëm të përcaktuara nga qëllimi përfundimtar i kërkimit.
Hipotezat dhe analogjitë duhet të jenë të qarta ose të reduktohen në diagrame logjike të përshtatshme për kërkime; skema të tilla logjike që thjeshtojnë arsyetimin dhe ndërtimet logjike ose lejojnë kryerjen e eksperimenteve që sqarojnë natyrën e dukurive quhen modele . Me fjale te tjera, model (lat. moduli- masë) është një objekt zëvendësues për objektin origjinal, duke ofruar studimin e disa vetive të origjinalit.
E gjithë shumëllojshmëria e modeleve ndahet në tre klasa:
materiale (natyrore) modele (disa objekte reale - modele, dummies, standarde)- kopje të reduktuara ose të zmadhuara që riprodhojnë pamjen e objektit të modeluar, strukturën e tij (glob, modeli i grilës kristal) apo sjellje (modeli i aeroplanit të kontrolluar me radio, biçikleta ushtrimore);
imagjinare modele (pika gjeometrike, lavjerrësi matematik, gazi ideal, pafundësia);
informative modele - përshkrime të objektit të modeluar në një nga gjuhët e kodimit të informacionit (përshkrim verbal, diagrame, vizatime, harta, vizatime, formula shkencore, programe etj.).
Përkufizimi i modelimit. Zëvendësimi i një objekti me një tjetër për të marrë informacion në lidhje me vetitë më të rëndësishme të objektit origjinal duke përdorur një objekt model quhet modelimi.
Modelimi është përfaqësimi i një objekti nga një model për të marrë informacion rreth këtij objekti duke kryer eksperimente me modelin e tij. Teoria e zëvendësimit të disa objekteve (origjinaleve) me objekte të tjera (modele) dhe studimi i vetive të objekteve në modelet e tyre quhet teoria e modelimit.
Oriz. Skema e përgjithshme e modelimit
Gjatë procesit të modelimit, çdo aspekt i modelimit zbulohet përmes një grupi vetish. Jo gjithçka pasqyrohet në modele vetitë e objektit, por vetem domethënëse nga pikëpamja e qëllimit të modelimit .
Çdo aspekt i modelimit karakterizohet nga grupi i vet i vetive:
pamja - një grup karakteristikash;
struktura - një listë e elementeve dhe një tregues i marrëdhënieve midis tyre;
sjellje - ndryshime në pamje dhe strukturë me kalimin e kohës.
Disa veti të një objekti modelues mund të shprehen me sasi që marrin vlera numerike. Sasi të tilla quhen parametrave modele.
Synimi modelimi ndodh kur subjekti i modelimit zgjidh problemin me të cilin përballet, dhe varet si nga problemi që zgjidhet ashtu edhe nga lënda e modelimit. Nga kjo rezulton se qëllimi i modelimit ka një natyrë të dyfishtë: nga njëra anë, është objektiv, pasi rrjedh nga problemi i kërkimit, nga ana tjetër, është subjektiv, pasi studiuesi gjithmonë e rregullon atë në varësi të përvojës, interesave dhe interesave, dhe motivet e veprimtarisë.
Le të shohim shembuj. Në fotot
Lënda simuluese - arkitekt, p.sh.
Detyrë simulimi - për të projektuar një shtëpi të rehatshme për familjen e klientit, kostot e projektimit dhe ndërtimit të së cilës nuk do të kalojnë një shumë të caktuar.
Objekti simulues - ato shtëpi që arkitekti i pa me sytë e tij ose i imagjinoi në imagjinatën e tij. Detyra me të cilën përballet arkitekti si lëndë e modelimit është e specifikuar në qëllimet modelimi: zhvillimi i një projekti shtëpie që klienti do të donte, do të pasqyronte preferencat profesionale të vetë arkitektit dhe vlerësimi i kostos për zbatimin e të cilit do të plotësonte disa kufizime.
Për një objekt, një subjekt mund të ndërtojë disa modele nëse ai vendos detyra të ndryshme, duke çuar në qëllime të ndryshme modelimi (Fig. 2).
Për një objekt, subjekte të ndryshme mund të ndërtojnë modele të ndryshme, edhe nëse kanë të njëjtën detyrë modelimi. Zgjedhja e llojit të modelit dhe ndërtimi i tij varet nga njohuritë, përvoja, preferencat dhe interesat personale të subjektit (Fig. 3, 4).
|
Oriz. 1. Diagrami që tregon varësinë e qëllimit të modelimit nga problemi që zgjidhet dhe subjekti i modelimit |
Oriz. 2. Një diagram që tregon se për një objekt një subjekt mund të ndërtojë disa modele |
|
Oriz. 3. Diagram që demonstron se për një objekt subjekte të ndryshme mund të ndërtojnë modele të ndryshme |
Oriz. 4. Një diagram që tregon se subjekte të ndryshme, si rregull, ndërtojnë modele të ndryshme të të njëjtit objekt |
Objekte të ndryshme mund të kenë modele që janë identike në pamje, edhe nëse ato janë ndërtuar nga subjekte të ndryshme bazuar në qëllime të ndryshme modelimi.
Dalloni midis modelimit pamjen, modelim strukturat dhe modelimi sjellje.
Modelimi i pamjes objekti përdoret për:
Identifikimi (njohja) e një objekti;
Ruajtja afatgjatë e imazhit.
Modelimi i strukturës objekti përdoret për:
Paraqitja e tij vizuale;
Studimi i vetive të një objekti;
Identifikimi i lidhjeve të rëndësishme;
Studimi i qëndrueshmërisë së një objekti.
Modelimi i sjelljes zbatohet kur:
planifikimi, parashikimi;
vendosja e lidhjeve me objekte të tjera;
identifikimi i marrëdhënieve shkak-pasojë;
menaxhimi;
dizajni pajisje teknike e kështu me radhë.
Struktura e objektit - tërësinë e elementeve të tij dhe lidhjet që ekzistojnë ndërmjet tyre.
Përshkrimi i strukturës- renditja e komponentëve elementet objekti dhe treguesi komunikimet mes tyre. Në gjuhë, këto elemente dhe lidhje shpesh shprehen me emra: elektron, proton, neutron, forcën e tërheqjes (lidhja), niveli i energjisë (kur përshkruhet një atom).
Modelimi i strukturës së një objekti është i nevojshëm për:
Paraqitja e saj vizuale
Studimi i vetive të një objekti,
Identifikimi i lidhjeve të rëndësishme,
Studimi i qëndrueshmërisë së objektit, etj.
Sjellja e objektit emërtoni ndryshimet që i ndodhin me kalimin e kohës. Përshkrimi i sjelljes i një objekti vjen në përshkrimin e pamjes dhe strukturës së tij me kalimin e kohës si rezultat i ndërveprimit me objekte të tjera.
Roli epistemologjik i teorisë së modelimit
GNOSEOLOGJIA (greqisht gnosis - njohuri, logos - mësim) është një disiplinë filozofike që merret me kërkimin, kritikën dhe teoritë e dijes - teoria e dijes si e tillë.
Modelimi- parimi kryesor i njohurive moderne shkencore. Një person nuk mund ta shohë objektin e dijes në tërësinë e tij, në të gjitha manifestimet e tij. Prandaj, ai kufizon pretendimet e tij dhe përpiqet të kuptojë çdo aspekt të kësaj teme, në varësi të detyrës me të cilën përballet personi.
Sidoqoftë, është e mundur, me ndihmën e modelimit, të theksohen tiparet e përbashkëta që janë të natyrshme në modelet e objekteve të botës reale që janë të ndryshme në natyrë. Kjo e përbashkët qëndron në praninë e disave strukturat(statike ose dinamike, materiale ose mendore), e cila është e ngjashme me strukturën e një objekti të caktuar.
Modelimi bazohet në parimet e përgjithshme njohuri shkencore:
Parimi i reduktimit - aftësia për të reduktuar më kompleksin në më të thjeshtë. Kjo do të thotë se studimi i diçkaje më të thjeshtë mund të na tregojë diçka për vetë objektin.
Parimi i evolucionit - të gjitha format më të larta u zhvilluan gradualisht nga format më të ulëta. Kjo do të thotë se duke analizuar sjelljen e formave më të ulëta, është e mundur të parashikohet sjellja forma më të larta.
Parimi i racionalitetit , i cili thotë se objektet në botën reale mund të kuptohen duke përdorur logjikën dhe matematikën.
Nëse rezultatet e modelimit konfirmohen dhe mund të shërbejnë si bazë për parashikimin e proceseve që ndodhin në objektet në studim, atëherë modeli thuhet se është adekuat për objektin. ku përshtatshmërisë modeli varet nga qëllimi i modelimit dhe kriteret e miratuara.
Përshtatshmëria përfshin modelin që riprodhon me plotësinë e nevojshme të gjitha karakteristikat e objektit që janë thelbësore për qëllimin e modelimit.
Për duke vendosur përshtatshmërinë në rastin e modeleve konstruktive, përfshirë modelet e informacionit, është e nevojshme të formulohet qëllimi i modelimit dhe të sqarohet se cili aspekt i objektit që studiohet (pamja, struktura ose sjellja) është me interes në këtë rast.
Nëse vëzhguesi ka akses modele të ndryshme objektesh , por vetë objekti është i paarritshëm, ai mund të krahasojë modelet e disponueshme dhe të nxjerrë në pah disa momente të pandryshueshme (të pranishme në të gjitha modelet) që mund t'i atribuohen me një shkallë të lartë sigurie vetë objektit.
Nëse vëzhguesi është vetëm i disponueshëm një model , çështja e përshtatshmërisë së tij me objektin merret në bazë të sa vijon dispozitat themelore shkencore:
qëndrueshmëri : e vërteta e njëkohshme e një pohimi (A) dhe një pohimi që e kundërshton atë (jo A) është e pamundur;
ligji i arsyes së mjaftueshme : “...asnjë fenomen i vetëm nuk mund të rezultojë i vërtetë apo i vlefshëm, asnjë pohim i vetëm nuk mund të jetë i vlefshëm pa arsye të mjaftueshme pse gjërat janë kështu dhe jo ndryshe...” (G.V. Leibniz);
ligji i ruajtjes së energjisë : energjia e fushës + energjia e objektit = konstante.
ligji i ruajtjes së materies : materia nuk zhduket askund dhe nuk shfaqet askund, ajo kalon vetëm nga një gjendje në tjetrën;
vetia e simetrisë : nëse ndonjë gjendje ose proces ndodh në natyrë, atëherë për të ekziston një gjendje ose proces i kundërt nga koha që mund të realizohet edhe në natyrë.
Gjithashtu, përshtatshmëria e modelit vlerësohet në bazë të parimet e përgjithshme heuristike :
Parimi ju vetëm ;
parim dembelizmi "(në komunikim);
Parimi estetike ;
Parimi pajtueshmërisë : nëse specifikoni saktë një model adekuat ose shtrirjen e një modeli adekuat, atëherë rezultati do të jetë një model adekuat.
Klasifikimi i modelit
Një klasifikim i unifikuar i llojeve të modeleve është i vështirë për shkak të polisemisë së konceptit "model" në shkencë dhe teknologji. Mund të kryhet në baza të ndryshme: nga natyra e modeleve (d.m.th., nga mjetet e modelimit); nga natyra e objekteve që modelohen; sipas fushave të aplikimit të modeleve (modelimi në teknologji, shkenca fizike, kimi, modelimi i proceseve të gjalla, modelimi i psikikës, etj.) dhe nivelet e tij ("thellësia"), duke filluar, për shembull, me identifikimin e modeleve në fizikë në nivel mikro (modelimi në nivelet e kërkimit në lidhje me grimcat elementare, atomet, molekulat). Në këtë drejtim, çdo klasifikim i metodave të modelimit është i dënuar të jetë i paplotë, veçanërisht pasi terminologjia në këtë fushë bazohet jo aq në rregulla "të rrepta", por në gjuhësore, shkencore dhe. traditat praktike, dhe aq më shpesh përcaktohet brenda një konteksti specifik dhe nuk ka asnjë kuptim standard jashtë tij. Unë u përpoqa të paraqes klasifikimin më të plotë të modeleve sipas karakteristikave të tyre nga këndvështrimi im.
Karakteristikat e klasifikimit të modeleve:
1. Sipas zonës së përdorimit;
2. Nga faktori kohë;
3. Sipas fushës së dijes;
4. Sipas formës së paraqitjes.
Klasifikimi i modeleve sipas zonës së përdorimit:
1) Modelet e trajnimit - përdoren në trajnim. Këto mund të jenë ndihma vizuale, simulatorë të ndryshëm, programe trajnimi.
2) Modelet eksperimentale janë kopje të reduktuara ose të zmadhuara të objektit të projektuar. Përdoret për të studiuar dhe parashikuar karakteristikat e tij të ardhshme. Për shembull, një model i një anijeje studiohet në një pishinë për të studiuar stabilitetin e anijes kur rrotullohet, një model i një makine "shfryhet" në një tunel me erë për të studiuar rregullimin e trupit, një model i një struktura përdoret për të lidhur një ndërtesë me një zonë të caktuar, etj.
3) Shkencor - modelet teknike- janë krijuar për të studiuar proceset dhe dukuritë. Modele të tilla përfshijnë, për shembull, një pajisje për prodhimin e një shkarkimi elektrik rrufe ose një stendë për testimin e televizorëve.
4) Modelet e lojërave janë lojëra ushtarake, ekonomike, sportive, biznesi. Këto modele duket se provojnë sjelljen e objektit në situata të ndryshme, duke i luajtur ato duke marrë parasysh reagimin e mundshëm nga një konkurrent, aleat ose armik. Duke përdorur modelet e lojërave mund të sigurohet ndihmë psikologjike pacientët, zgjidhni situatat e konfliktit.
5) Modelet e simulimit - jo vetëm që pasqyrojnë realitetin me shkallë të ndryshme saktësie, por e imitojnë atë. Eksperimentet me modele kryhen me të dhëna fillestare të ndryshme. Bazuar në rezultatet e studimit, nxirren përfundime. Kjo metodë përzgjedhjeje vendimi i duhur quhet metoda e provës dhe e gabimit. Për shembull, për të identifikuar efektet anësore barna ato testohen në një sërë eksperimentesh mbi kafshët.
Klasifikimi i modeleve sipas faktorit kohor:
1) Statike - modele që përshkruajnë gjendjen e sistemit në një moment të caktuar në kohë (një pjesë e informacionit një herë mbi këtë objekt). Për shembull, një ekzaminim i studentëve në një klinikë dentare zbulon gjendjen e dhëmbëve të tyre ky moment koha: raporti i qumështit dhe i përhershëm, prania e mbushjeve, defektet etj.
2) Dinamik - modele që përshkruajnë proceset e ndryshimit dhe zhvillimit të sistemit (ndryshimet e një objekti me kalimin e kohës). Shembuj: përshkrimi i lëvizjes së trupave, zhvillimi i organizmave, procesi i reaksioneve kimike.
Kur ndërtohet një shtëpi, llogaritet forca e themelit të saj, muret, trarët dhe rezistenca e tyre ndaj ngarkesës konstante. Ky është një model statik i ndërtesës. Por është gjithashtu e nevojshme të sigurohet rezistenca ndaj erërave dhe lëvizjes ujërat nëntokësore, dridhjet sizmike dhe faktorë të tjerë që ndryshojnë në kohë. Këto çështje mund të zgjidhen duke përdorur modele dinamike. Kështu, i njëjti objekt mund të karakterizohet si nga një model statik ashtu edhe nga një model dinamik.
Klasifikimi i modeleve sipas fushës së njohurive:
Ky është një klasifikim sipas industrisë së veprimtarisë njerëzore:
1) Matematikore;
2) Biologjike;
3) Kimike;
4) Sociale;
5) Ekonomik;
6) Historike etj.
Klasifikimi i modeleve sipas formularit të prezantimit:
1) Materiali - këto janë modele lëndore (fizike). Ata gjithmonë kanë një mishërim të vërtetë. Reflektoni vetinë e jashtme dhe organizimi i brendshëm objektet origjinale, thelbi i proceseve dhe dukurive të objektit origjinal. Kjo metodë eksperimentale njohuri mjedisi. Shembuj: lodra për fëmijë, skelet njeriu, pellush, model sistem diellor, tekste shkollore, eksperimente fizike dhe kimike.
2) Abstrakt (i paprekshëm) - nuk keni një mishërim të vërtetë. Ato bazohen në informacion. Kjo është një metodë teorike për të kuptuar mjedisin. Në bazë të zbatimit të tyre ato janë: mendore, verbale dhe informative.
b Modelet mendore formohen në imagjinatën e një personi si rezultat i reflektimit, konkluzionit, ndonjëherë në formën e një lloj imazhi. Ky model promovon aktivitetin e ndërgjegjshëm njerëzor. Një shembull i një modeli mendor është modeli i sjelljes kur kalon rrugën. Një person analizon situatën në rrugë (çfarë sinjali jep semafori, sa larg janë makinat, me çfarë shpejtësie lëvizin, etj.) dhe zhvillohet një model sjelljeje. Nëse situata modelohet si duhet, tranzicioni do të jetë i sigurt; nëse jo, atëherë mund të ndodhë një aksident trafiku.
ь Verbal (nga lat. Verbalis - gojore) - modele mendore të shprehura në formë bisedore. Përdoret për të përcjellë mendimet.
Në mënyrë që informacioni të përdoret për përpunim në kompjuter, ai duhet të shprehet duke përdorur një sistem shenjash, d.m.th. zyrtarizoj. Rregullat e formalizimit duhet të jenë të njohura dhe të kuptueshme për ata që do të krijojnë dhe përdorin modelin. Për këtë qëllim përdoren modele më rigoroze - ato informative.
ь Modelet e informacionit janë informacione të zgjedhura me qëllim për një objekt, i cili pasqyron vetitë më domethënëse të këtij objekti për studiuesin.
Llojet e modeleve të informacionit:
· Tabela - objektet dhe vetitë e tyre paraqiten në formën e një liste, dhe vlerat e tyre vendosen në qeliza drejtkëndore. Lista e objekteve të të njëjtit lloj vendoset në kolonën (ose rreshtin) e parë, dhe vlerat e vetive të tyre vendosen në kolonat (ose rreshtat) e mëposhtëm.
· Hierarkike - objektet shpërndahen nëpër nivele. Çdo element nivel të lartë përbëhet nga elementë nivel më të ulët, dhe një element i nivelit më të ulët mund të jetë pjesë e vetëm një elementi të nivelit më të lartë
· Rrjeti - përdoret për të pasqyruar sistemet në të cilat lidhjet ndërmjet elementeve kanë një strukturë komplekse
Sipas shkallës së formalizimit, modelet e informacionit janë figurative-shenjë dhe simbolike. Një shembull i mrekullueshëm i një modeli me shenjë figurative është një hartë gjeografike. Ngjyra dhe forma e kontinenteve, oqeaneve dhe maleve të paraqitura në hartë aktivizojnë menjëherë të menduarit imagjinar. Ju mund ta vlerësoni menjëherë relievin duke parë ngjyrën në hartë. Për shembull, me blu Njerëzit e lidhin ujin me livadhe dhe fusha me lule të gjelbërta. Harta është e mbushur plot simbolet. Duke ditur këtë gjuhë, një person mund të marrë informacion të besueshëm për objektin e interesit. Modeli i informacionit në këtë rast do të jetë rezultat i të kuptuarit të informacionit të marrë përmes shqisave dhe informacionit të koduar në formën e imazheve konvencionale.
E njëjta gjë mund të thuhet për pikturën. Një shikues i papërvojë do ta perceptojë figurën me shpirtin në formën e një modeli figurativ. Por ka gjuhë artistike që korrespondojnë me zhanre dhe shkolla të ndryshme pikture: kombinime ngjyrash, natyra e goditjes, metodat e përcjelljes së ajrit, vëllimi etj. Është më e lehtë për një person që i njeh këto konvencione të kuptojë se çfarë artisti kishte parasysh, sidomos nëse puna nuk është për realizëm. Në këtë rast, perceptimi i përgjithshëm i figurës (modeli i informacionit) do të jetë rezultat i të kuptuarit të informacionit si në forma figurative ashtu edhe në ato simbolike.
Një shembull tjetër i një modeli të tillë është fotografia. Kamera ju lejon të merrni një imazh të origjinalit. Zakonisht një fotografi na jep një ide mjaft të saktë të pamjes së një personi. Ka disa shenja (lartësia e ballit, grupi i syve, forma e mjekrës) me anë të të cilave ekspertët mund të përcaktojnë karakterin e një personi dhe prirjen e tij për veprime të caktuara. Kjo gjuhë e veçantë është formuar nga informacioni i grumbulluar në fushën e fizionomisë dhe përvojën e vet. Mjekë të ditur duke parë foton i huaj, do të shihni shenja të sëmundjeve të caktuara. Duke vendosur qëllime të ndryshme, mund të merrni modele të ndryshme informacioni nga e njëjta fotografi. Ato do të jenë rezultat i përpunimit të informacionit figurativ të marrë kur shikoni një fotografi, dhe informacionit të zhvilluar në bazë të njohurive të një gjuhe të veçantë profesionale.
Sipas formës së paraqitjes së modeleve të shenjave figurative, mund të dallohen grupet e mëposhtme:
Modele gjeometrike që shfaqin pamjen e origjinalit (vizatim, piktogram, vizatim, plan, hartë, imazh tredimensional);
Modele strukturore që pasqyrojnë strukturën e objekteve dhe marrëdhëniet e parametrave të tyre (tabela, grafiku, diagrami, diagrami);
Modele verbale të regjistruara (të përshkruara) me anë të gjuhës natyrore;
Modelet ikonike mund të ndahen në grupet e mëposhtme:
· Modelet matematikore të paraqitura formulat matematikore, duke shfaqur lidhjen midis parametrave të ndryshëm të një objekti, sistemi ose procesi;
· Modele të veçanta të paraqitura në gjuhë të veçanta(shënime, formula kimike etj.);
· Modele algoritmike që paraqesin një proces në formën e një programi të shkruar në një gjuhë të veçantë.
