Моделиране като метод за научни изследвания

Начало | За нас | обратна връзка

Моделиране като метод за научни изследвания се използва много широко в много области на науката. В тази глава опити общо (общи) описва този метод.

Ние първо да се определи модел: Модел - в най-широкия смисъл на думата - всяко изображение аналог (умствено или климатик: описанието на изображението, диаграма, чертеж, план графика, карта и т.н.), който и да е обект, процес или явление (тази оригинална модел).

Моделът може да бъде споменат изкуствено създадени изображение на даден обект, устройство, процес, явление (и, в крайна сметка, всяка система).

И двете определения не противоречат един на друг. По този начин, най-често срещаните модели дефиниция: - изображение на системата.

Изграждане на модели. За да създадете модели при хора имат само два вида "материал" - средство за осъзнаване и ресурси околните материален свят. Съответно моделът е разделена на абстрактно (идеален) и материалното (истински, реален).

Тема нарича моделиране, в които се провеждат изследвания върху един модел, който възпроизвежда основния геометрични, физични, динамични и функционални характеристики на "оригинала". В тези модели се изучават процесите, протичащи в оригинала - обект на изследване или развитие (изследване на модели на строителни конструкции на свойства, различни механизми, превозни средства и т.н.). Ако моделът и симулирания обекта имат една и съща физическа природа, ние говорим за физическо моделиране. Феномен (процес система) може да бъде изследван и опит от изследването на всяко явление на физически характер, но така, че той е описан от същите математически взаимоотношения като моделира явление. Например, електрически и механични вибрации са описани от същите диференциални уравнения; Следователно, чрез механични вибрации може да се моделира електрически и обратно. Това моделиране "обектно-математически" е широко използван за замяна на изучаването на някои явления изучаването на други явления, по-удобни за лабораторни изследвания, по-специално, тъй като те дават възможност за измерване на неизвестни количества. По този начин, електрическа симулация позволява изучаването на електрическите модели на механични, хидродинамични, акустична и други явления.

Абстрактни модели са идеални структури, изградени с помощта на мислене, съзнание.

Абстрактни модели са езикови конструкции и могат да се образуват и се изпращат на другите с помощта на различни езици, езици на различни нива на специализация.

На първо място, с помощта на естествен език (като крайният резултат, тъй като в процеса на изграждане на модел на човешките нужди и неезикови форми на мисъл - "интуиция", творческо мислене и т.н.). Естествен език хора могат да говорят за всичко, тя е средство за изграждане на някакви абстрактни модели. Универсалността на естествен език се постига чрез факта, че езиковите модели имат хетерогенност, неясни, замъглени. Неяснотата на почти всяка дума, използвана в естествения език, независимо от неговата националност, както и несигурността на думи (няколко, почти, много, и така нататък), с огромен брой опции за свързване в фрази позволява всяка ситуация дисплей с достатъчна точност за конвенционални цели. Това суровост е присъщо свойство на езикови модели. Но рано или късно, науката срещне ситуации, когато някой естествен език се превръща в по-неблагоприятно положение, за да бъдат преодолени.

Ето защо, от друга страна, да се изгради абстрактни модели използват "професионални" езици. Това най-ясно се вижда от примера на езиковите специфични отрасли на науката. Разграничаване науките обективно необходими за създаването на специализирани езици, по-ясни и точни, отколкото естественото.

На трето място, когато природните ресурси и професионален език не е достатъчно, за да се изгради модели, използващи изкуствени, включително официални, езици - например, в логиката, математиката. За изкуствени езици са и компютърни езици, чертежи, диаграми и т.н.

Резултатът е йерархия на езици и съответната йерархия на отделните видове модели. На горното ниво на този диапазон са модели, които са създадени с помощта на естествен език, и така нататък, докато моделите с максималната постижима точност и сигурност на текущото състояние на науката индустрия. Math (в тесния смисъл на думата) модели имат абсолютна точност.

Но за да стигнем до използването им във всяка област, което трябва да получи достатъчно за тази сума на надежден знания. Nematematizirovannost много социални и хуманитарни не означава тяхното ненаучно, и е следствие от изключително високо когнитивно сложност на поданиците си. При тези модели са изградени, като правило, с използването на естествен език.

Има следните моделиране характеристики:

Информационната функция е, че чрез абстрахиране модели позволяват достатъчно лесно да се обяснят наблюдаваните явления и процеси (с други думи, те дават отговор на въпроса "защо светът е толкова"). Успехът в това отношение, моделите стават компоненти на научни теории, и са ефективно средство за отразяване на съдържанието на последния (което е и причината когнитивната функция моделиране може да се разглежда като елемент от описателната функция).

функция предсказуем моделиране отразява способността му да се предскаже свойствата и бъдещото състояние на симулираната система, това е, за да се отговори на въпроса "какво?".

стандарт симулация функция е да се даде отговор на въпроса "как трябва да бъде?" - ако в допълнение към състоянието на системата, са дадени критериите за оценка на състоянието му, а след това чрез използването на оптимизация (виж по-долу.) е възможно не само да се опише сегашната система, но също така и да се изгради своя нормативен изображение - желателно от гледна точка на темата, интереси и предпочитания, които отразяват критериите, използвани от.