Требования к моделированию

Построение математической модели - выбор численного метода - разработка алгоритма - исполнение программы на компьютере, анализ решения.

Выбор вида модели зависит от цели исследования объекта.

Имитационным моделированием называют изучение физических явлений и процессов с помощью компьютерных моделей.

Компьютерный эксперимент состоит из последовательности этапов:

Этапы разработки моделей:

1. Построение описательной информационной модели.
2. Создание формализованной модели.
3. Преобразование формализованной модели в компьютерную.
4. Проведение компьютерного эксперимента.
5. Анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели.

1. Моделирование необходимо тогда, когда объект изучения и модель выступают как сложные системы элементов.

2. Модель не должна копировать объект. Важно упрощение и обобщение в модели за счет деталей.

3. Модель должна быть адекватна исследуемому объекту (исследователь должен проверить эту адекватность). Обычно вводится мера адекватности, т.е. указывается способ сравнения модели и объекта.

Адекватность модели — это соответствие модели объекту-оригиналу по тем свойствам, которые считаются существенными для исследования.

Адекватность информационной модели — это соответствие информационной модели объекту-оригиналу по тем свойствам, которые считаются существенными для исследования.

Понятие адекватности в какой-то мере является условным, так как полное соответствие модели реальному объекту не может быть достигнуто. Любая модель имеет отличия от оригинала. Модель утрачивает свой смысл как в случае полной адекватности оригиналу, когда она перестает быть моделью и становится точной копией моделируемого объекта, так и в случае недостаточной адекватности, чрезмерного отличия от оригинала, когда существенные для исследования свойства оказываются не отраженными в модели.

Адекватность информационной модели определяется несколькими способами, но, как правило, это строгие математические методы анализа на основе теории вероятности и математической статистики. Широко распространен метод численного эксперимента на компьютере, где также приходится применять математические методы как инструмент обобщения полученных результатов.

4. Практическая проверка и использование модели с целью проверки ее работоспособности.

5. Модель должна иметь общий характер, позволяющий применять ее для описания различных объектов (не всегда, существуют феноменологические модели).

6. Модель должна быть источником получения новых знаний и идей.