
Введение.ppt
- Количество слайдов: 37
Модели и моделирование
Модели деятельности Модели: • Цели • Планы • Представления Моделирование неотъемлемая часть всякой (активной, пассивной) целенаправленной деятельности
Мир моделей субъекта Модели: • Врожденные • Приобретенные Реальный мир
Модель - заменитель оригинала • Подобный оригиналу в конечном числе отношений • Более удобный в использовании, чем оригинал Модель - форма существования знаний Модель - системное отражение оригинала Модель - специальный вид систем
Аналитический подход к описанию моделей
Аналитический подход Абстрактные и реальные модели • Реальные модели создаются из реальных объектов • Абстрактные модели создаются средствами мышления и языка
Аналитический подход / Абстрактные модели • Мыслительные модели • Языковые модели Иерархия языков: языков Расплывчатость – Разговорный – Профессиональный – ……. – Математический Точность
Аналитический подход / Абстрактные модели Классификация как элементарная абстрактная модель • Классификация видов Линнея • Таблица химических Au, Pb, H, C, Cu, Cl элементов Менделеева • Буквы алфавита A a Aa • • Части речи Поколения людей УДК Почтовый индекс существительное, глагол пожилые, молодые 519. 2. 35 634050
Аналитический подход / Абстрактные модели Классификация • Классы не пересекаются и покрывают все множество объектов • Различиями внутри классов пренебрегают, различия между классами абсолютизируются • Классы обозначаются (имя, номер, символ) • Идентификация объекта выяснение, к какому классу он относится
Аналитический подход / Абстрактные модели Классификация Характеристика 2 • Набор характеристик объектов • Мера «различия» между объектами • Требование к степени «различия» объектов из разных классов Характеристика 1
Аналитический подход / Абстрактные модели Классификация Свобода определения: • степени различия • набора характеристик • меры различия • числа классов
Аналитический подход / Абстрактные модели Естественная классификация Учитывает природные группировки объектов (кластеры)
Аналитический подход / Абстрактные модели Искусственная классификация Произвольная, но целевая Бедняки Середняки Кулаки
Аналитический подход / Абстрактные модели Классификация СЛУЧАЙНЫХ ОБЪЕКТОВ Частота (количество) объектов ---- Класс 1 ------- Класс 2 ----
Аналитический подход / Абстрактные модели Классификация РАСПЛЫВЧАТЫХ ОБЪЕКТОВ Функция принадлежности Конкретный объект 1 0 ------ Малые ------ Большие ------ Средние ------
Аналитический подход / Реальные модели Свойства модели подобны свойствам объекта за счет: • прямое подобие • косвенное подобие • условное подобие
Аналитический подход / Реальные модели Прямое подобие Достигается за счет результатов физического взаимодействия или цепочки взаимодействий модели и оригинала • Фотография • Отпечаток • Макет
Аналитический подход / Реальные модели Косвенное подобие Достигается за счет совпадения свойств абстрактных моделей (модели - аналоги) • Историческая аналогия • Электромеханическая аналогия F= ma V=RI М 1 М 2 О 1 О 2
Аналитический подход / Реальные модели Условное подобие Достигается за счет договоренности, условленности. • • Деньги Буквы Слова Знаки
Синтетический подход к описанию моделей ?
Синтетический подход Метасистема моделирования Культура (среда моделирования) Модель Субъект Объект
Модель - Объект Модель - конечное отображение оригинала • Модель - не сам объект • Ресурсы моделирования ограничены • Происходит отбор свойств Модель подобна оригиналу лишь в конечном числе отношений
Модель - Объект Модель - упрощенное отображение оригинала Упрощения необходимы и допустимы: • Упрощение - сильное средство выявления главной закономерности • Снижение затрат на моделирование • Природа не злонамеренна и проста
Модель - Объект Модель - приближенное отображение оригинала • Модели подобны оригиналу в разной степени приближенности • Возможность увеличивать степень приближенности к оригиналу
Модель - целевое отображение оригинала • Для модели отбираются только те свойства, которые отвечают цели моделирования • Могут быть разные и даже противоречивые модели для одного объекта
Модель - Объект Истинное и ложное в модели Отсутствует в модели II Истинное III Ложное Объект I I Модель II III
Модель - Объект Истинное и ложное в модели I Отсутствует в модели: – Неизвестно – Известно, но несущественно – Известно и существенно, но не включено по ошибке II Истинное – Известно точно (достоверно) – Известно с некоторой неопределенностью – Достоверно при выполнении условий III Безусловно ложное – Существенно не влияет на результат – Порождает ошибки моделирования
Модель - Объект Истинное и ложное в модели Модель имеет как безусловно истинное, так и условно истинное и безусловно ложное содержание
Модель - Объект Истинное и ложное в модели ИСТИННОСТЬ • Сама модель не может быть истинной или ложной • Степень истинности выявляется при соотнесении с реальностью • Важны условия соотнесения !
Модель - Субъект Модель - целевое отображение • Познавательные модели (пассивная деятельность) • Прагматические модели (активная деятельность) М О
Модель - Субъект Модель - целевое отображение Черный ящик Модель состава Модель структуры • Статические модели Входы и выходы Подсист. и элементы Связи • Динамические модели Начальное Этапы и конечное состояния Сетевой график
Модель - Культура Ингерентность моделей Требование, предъявляемое к модели. Достаточная степень согласованности создаваемой модели со средой, чтобы создаваемая модель была согласована со средой, в которой ей предстоит функционировать, входила бы в эту среду не как чужеродный элемент, а как естественная составная часть. Модель может выполнять свои функции только в зависимости от обстоятельств • Окружающая среда для модели культура (мир других моделей) • Интерфейс моделей (обучение, инфраструктура)
Модель - Субъект Адекватность модели Модель, с помощью которой успешно достигается поставленная цель, называется адекватной • НЕ полнота, точность, правильность • Для познавательных моделей: истинность = адекватность • Для прагматических моделей: адекватной может быть ложная модель • Могут быть разные адекватные модели
Динамика моделей Жизненный цикл моделей: моделей • Возникают, изменяются, взаимодействуют, уступают место другим моделям • Могут жить дольше субъекта
Динамика моделей • Моделирование - перевод модели из одного состояния в другое • Этапы моделирования (отличаются целями и средствами) – формирование целей моделирования – построение абстрактной модели – создание имитационной модели – исследование имитационной модели – обработка, интерпретация результатов – внедрение результатов
Трудности моделирования • Модель в разной культуре • Противоречивость требований • Цели могут меняться • Построение модели всегда сложно • Стихийность моделирования
Итоговое определение Модель есть целевое отображение оригинала: • абстрактное или реальное; • познавательное или прагматическое; • статическое или динамическое; • конечное, упрощенное, приближенное; • имеющее наряду с безусловно истинным, условно истинное и безусловно ложное содержание, • ингерентное; • адекватное; • появляющееся и развивающееся в процессе практического использования.