Поняття моделі та моделювання. Роль абстрагування для створення моделі

Прочитайте теоретичний матеріал:

Дослідження — це людська діяльність, спрямована на вивчення об’єктів оточуючого світу та їх зв’язків з іншими об’єктами.

Не завжди можна або доцільно досліджувати самі об’єкти безпосередньо. Наприклад, неможливо виміряти безпосередньо розміри та масу Місяця для вивчення його впливу на морські припливи та відливи. Недоцільно починати будувати міст через річку, не визначивши попередньо, які матеріали забезпечать потрібну міцність. У таких випадках досліджують не самі об’єкти, а спеціально створені моделі цих об’єктів.

Іноді дослідження за допомогою моделей є єдино можливим способом експериментального вивчення технологічних процесів. Так, процеси, які тривають багато років, можна вивчати на моделях протягом короткого проміжку часу. І навпаки, швидкоплинні процеси вивчаються на моделях протягом більш тривалого часу.

Поняття і типи моделей

Всесвіт, що нас оточує і частиною якого є ми самі, складається з об’єктів (процесів, явищ). Для можливості дослідження або споглядання чи використання об’єктів люди вдаються до моделювання.

Під час проведення експериментів, наукових і навчальних розрахунків, досліджень виникає необхідність будувати матеріальні або інформаційні моделі реальних об’єктів — прототипів моделі.

Модель — це опис суттєвих для поставленої задачі властивостей і закономірностей поведінки об’єктів, що забезпечують її розв’язання.

Отже, модель — це матеріальний або уявний об’єкт, який у процесі вивчення (навчання) замінює реальний об’єкт-оригінал, зберігаючи важливі для даного дослідження типові властивості оригіналу.

При створенні моделі виділяють суттєві для даного дослідження властивості об'єкта і ігнорують несуттєві властивості. Наприклад, під час дослідження міцності конструкції моста суттєвими є спосіб з'єднання його елементів і матеріал, з якого він буде виготовлений, а несуттєвим — колір цієї моделі.

Моделювання — це дослідження об’єктів за допомогою побудови та вивчення їхніх моделей.

Предметна область — це множина всіх об’єктів, властивості яких і відношення між якими розглядаються в межах деякого дослідження або у процесі діяльності.

Моделі можна класифікувати за способом подання, за галузями знань, у яких вони використовуються, та за значеннями інших властивостей.

За способом подання моделі можна розділити на матеріальні (або натурні) й інформаційні (або абстрактні).

Матеріальна модель — це модель об’єкта, подана у вигляді його предметної копії.

Матеріальні моделі відтворюють фізичні, геометричні та інші властивості або дії об’єктів моделювання (іграшки, глобус, модель молекули, макет літака, будинка тощо).

Інформаційна модель — це модель об’єкта (явища, процесу), подана у вигляді його опису.

Інформаційну модель об’єкта використовують замість оригіналу в ході його дослідження, коли зберігається інформація про деякі важливі для цього дослідження типові риси.

Інформаційні моделі, у свою чергу, розподіляють за формою подання на:

• словесні — усні та письмові описи;

• графічні — малюнки, креслення, піктограми, карти тощо;

• структурні — таблиці, графіки, діаграми, схеми тощо;

• математичні — формули, рівняння, нерівності, функції тощо;

• спеціальні — хімічні формули, нотні записи, записи шахових партій та інші.

Виконайте інтерактивні вправи.

Скріни виконаних вправ прикріпіть до цього задання.