Презентация, доклад на тему Моделирование как метод познания

МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК МЕТОД ПОЗНАНИЯ

МОДЕЛЬ -

Упрощённое представление о реальном объекте, процессе или явлении, которое отражает его существенные свойства.

МОДЕЛИРОВАНИЕ -

Процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов или явлений.
Метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей

МЕСТО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

ПРОТОТИП
(РЕАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ, ПРОЦЕСС)

МОДЕЛИРОВАНИЕ

ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ

ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ

По области использования
С учётом временного фактора
По способу представления моделей

ПО ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

МОДЕЛИ

НАУЧНО-
ТЕХНИЧЕСКИЕ

УЧЕБНЫЕ

ОПЫТНЫЕ

ИМИТАЦИ-
ОННЫЕ

ИГРОВЫЕ

Учебные модели используются при обучении. Это могут быть наглядные пособия, различные тренажеры, обучающие программы.
Например, глобус, географическая карта и т.д.

Опытные модели — это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Они используются для исследования объекта и прогнозирования его будущих характеристик.
Например, модель корабля исследуется в бассейне для изучения устойчивости судна при качке, модель гидросооружений (водохранилищ, гидростанций) помогает на стадии их разработки решить разнообразные технические, экологические и другие проблемы.

Научно-технические модели создаются для исследования процессов и явлений.
К таким моделям можно отнести и синхротрон — ускоритель электронов, и прибор для получения грозового электрического разряда, и стенд для проверки телевизоров.

Игровые модели — это военные, экономические, спортивные, деловые игры. Эти модели как бы репетируют поведение объекта в различных ситуациях, проигрывая их с учетом возможной реакции со стороны конкурента, союзника или противника. С помощью игровых моделей можно оказывать психологическую помощь больным, разрешать конфликтные ситуации.

Имитационные модели не просто отражают реальность с той или иной степенью точности, а имитируют ее. Эксперименты с моделью проводятся при разных исходных данных. По результатам исследования делаются выводы. Такой метод подбора правильного решения получил название метода проб и ошибок.
Например, для выявления побочных действий лекарственных препаратов их испытывают в серии опытов на животных.

С УЧЁТОМ ФАКТОРА ВРЕМЕНИ

МОДЕЛИ

СТАТИЧЕСКИЕ

ДИНАМИЧЕСКИЕ

Статическая модель —это единовременный срез информации по данному объекту.
Например, обследование учащихся в стоматологической поликлинике дает состояние их зубов на данный момент времени: соотношение молочных и постоянных, наличие пломб, дефектов и т. п.

Динамическая модель представляет картину изменения объекта во времени.
В примере с поликлиникой медицинскую карту ученика, отражающую изменение состояния его зубов в течение многих лет, можно считать динамической моделью.

При строительстве дома рассчитывают прочность его фундамента, стен, балок и устойчивость их к постоянной нагрузке. Это статическая модель здания. Но надо также обеспечить противодействие ветрам, движению грунтовых вод, сейсмическим колебаниям и другим изменяющимся во времени факторам. Эти вопросы можно решить с помощью динамических моделей.
Как видно из примеров, один и тот же объект можно охарактеризовать и статической, и динамической моделью.

ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

МОДЕЛИ

МАТЕРИАЛЬНЫЕ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ

ВЕРБАЛЬНЫЕ

ЗНАКОВЫЕ

ОБРАЗНЫЕ

КОМПЬЮТЕРНЫЕ

НЕКОМПЬЮТЕРНЫЕ

Материальные модели иначе можно назвать предметными, физическими. Они всегда имеют реальное воплощение. Такие модели могут отражать:
• внешние свойства исходных объектов;
• внутреннее устройство исходных объектов;
• суть процессов и явлений, происходящих с объектами-оригиналами.
Самыми простыми примерами материальных моделей являются детские игрушки. По ним ребенок узнает внешние свойства окружающих объектов. Разбирая некоторые игрушки в процессе игры (например, машинку), он получает первое представление об устройстве исходного объекта и даже о принципах его работы.

Информационные модели нельзя потрогать, они не имеют вещественного воплощения. Основу таких моделей составляет информация, а такой тип моделирования реализует теоретический метод познания окружающей действительности.

Мысленные и вербальные модели

Мысленные модели формируются в воображении человека в результате раздумий, умозаключений, иногда в виде некоторого образа.
Примером мысленной модели является модель поведения при переходе через дорогу. Человек анализирует ситуацию на дороге (какой сигнал подает светофор, как далеко находятся машины, с какой скоростью они движутся и т. п.) и вырабатывает модель поведения. Если ситуация смоделирована правильно, то переход будет безопасным, если нет, то может произойти дорожно-транспортное происшествие. Такие модели сопутствуют любой сознательной деятельности человека.
Мысленная модель, выраженная в разговорной форме, часто называется вербальной (от лат. verbalis — устный). Вербальную модель человек использует для передачи своих мыслей другим.

Знаковыми называются модели, описанные с помощью специальных символов (букв, знаков и т.д.)
Знаковые модели можно разделить на следующие группы:
• математические модели, представленные математическими формулами, отображающими связь различных параметров объекта, системы или процесса;
• специальные модели, представленные на специальных языках (ноты, химические формулы и т. п.);
• алгоритмические модели, представляющие процесс в виде программы, записанной на специальном языке.

Модель, представленная в виде изображения, называется образной.
Примеры: географическая карта, картины в живописи, фотографии.

ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ И ИССЛЕДОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ

МОДЕЛИ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ

ЗНАКОВЫЕ

ВЕРБАЛЬНЫЕ

КОМПЬЮТЕРНЫЕ

НЕКОМПЬЮТЕРНЫЕ

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

1 ЭТАП
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

2 ЭТАП
РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ

3 ЭТАП
КОМПЬЮТЕРНЫЙ
ЭКСПЕРИМЕНТ

4 ЭТАП
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ

СООТВЕТСТВУЮТ
ЦЕЛЯМ

НЕ СООТВЕТСТВУЮТ
ЦЕЛЯМ (ОШИБКА)