Какие только явления не скрываются за словом модель! И электромобиль на стенде выставки, и телевизионная красавица, рекламирующая лучшие товары либо одежду из коллекции знаменитого кутюрье, и макет моста через Енисей, и известная любому школьнику формула земного притяжения Р = mgh, и теория развития общества, и расчеты климатических последствий образования «озоновых дыр»... Как совмещаются в одном слове такие разные понятия?
Оказывается, все многообразие моделей отличает нечто общее, а именно — моделью может статьискусственно созданный человеком абстрактный или материальный объект. Анализ модели и наблюдение за ней позволяют познать сутьреально существующего более сложного объекта, процесса или явления, называемого прототипом или оригиналом. Значит, можно дать более простое определение и модели, и процесса моделирования.
Модель — упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении.
Моделирование — построение моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.
Может возникнуть вопрос, почему бы не исследовать сам оригинал, зачем создавать его модель?
Во-первых, в реальном времени оригинал (прототип) может уже не существовать или его нет в действительности. Для моделирования время не помеха. На основании известных фактов методом гипотез и аналогий можно построить модель событий или природных катаклизмов далекого прошлого. Так, к примеру, родились теории вымирания динозавров или гибели Атлантиды. С помощью такого же метода можно заглянуть в будущее. Так, ученые-физики построили теоретическую модель «ядерной зимы», которая начнется на нашей планете в случае атомной войны. Такая модель — предостережение человечеству.
Во-вторых, оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы глубоко изучить какое-то конкретное, интересующее нас свойство, иногда полезно отказаться от менее существенных, вовсе не учитывая их.
Что же поддается моделированию? Это может быть объект, явление или процесс.
Моделями объектов могут быть уменьшенные копии архитектурных сооружений либо художественных произведений, а также наглядные пособия в школьном кабинете и т. д. Модель может отражать нечто реально существующее, скажем, атом водорода. Солнечную систему, структуру парламентской власти в стране, грозовой разряд. Но нередко под моделью понимают абстрактное обобщение реально существующих объектов. Модель, демонстрирующая одежду, представляет не какого-то реального человека с его личными особенностями и недостатками, а некий обобщенный идеальный образ, стандарт.
Для изучения явлений живой природы, для предотвращения катастрофы, для применения природных сил на благо человечества создаются модели явлений. Академик Георг Рихман, сподвижник и друг великого Ломоносова, еще в начале XVIII века моделировал магнитные и электрические силы, чтобы изучать их и найти им в дальнейшем применение. Когда речь идет о природных явлениях на уроках географии, мы имеем в виду не какой-то конкретный природный случай (селевой поток или землетрясение), а некоторое его обобщение.
В этих примерах прототипом модели выступает целый класс объектов или явлений с общими свойствами. В моделях объектов или явлений отражаются свойства оригинала — его характеристики, параметры.
Можно также создавать модели процессов, т. е. моделировать действия над материальными объектами: ход, последовательную смену состояний, стадий развития одного объекта илиих системы. Примеры тому общеизвестны: это модели экономических или экологических процессов, развития Вселенной или общества и т.п.
И наконец, любым действиям человека, будь то разрешение конкретной житейской проблемы или выполнение какой бы то ни было работы, предшествует возникновение в его сознании модели будущего поведения. Собираетесь ли вы решать задачу или строить дом, переходите дорогу или отправляетесь в поход, — вы непременно сначала представляете себе все это в уме. Это главное отличие человека мыслящего от всех других живых существ на земле.
Модель может быть наглядной, образной — письменный план, набросок, чертеж или схема. Почти всегда такая модель возникает в нашем сознании до появления прототипа (оригинала), который она представляет.
Для одного и того же объекта (процесса, явления) может быть создано бесчисленное множество моделей. От чего это зависит? В первую очередь, вид модели определяется поставленной вами
целью исследования. Немаловажную роль играют при создании модели средства и методы, с помощью которых вы собираете информацию о прототипе.
Рассмотрим пример. Предположим, что вы в скором времени поедете в другой город на экскурсию. Вы — человек основательный и поэтому предварительно, используя разные источники, знакомитесь с его достопримечательностями и создаете собственную модель этого города. Ваша цель — знакомство с другой средой (городом). После экскурсии составленная ранее модель, возможно, будет существенно изменена, т. к. вы получили дополнительную информацию. Модель этого города для его главного архитектора будет существенно отличаться от вашей, т. к. он руководствуется иной целью — реконструкцией и строительством зданий.
Модель этого города для его жителя тоже будет отличной от всех предыдущих, т. к. его цель — обеспечение нормальной жизнедеятельности.
