Построение моделей

Моделирование - это процесс создания модели и оперирования ею в целях получения сведений о реальной системе и использования полученных сведений для решения поставленной задачи.

Модель представляет собой описание системы, уровень детализации которого определяет сам исследователь. Человек принимает решение о том, является ли данный элемент системы существенным, а следовательно, будет ли он включен в описание системы. Это решение принимается с учетом цели, лежащей в основе разработки модели. От того, насколько хорошо исследователь умеет выделять существенные элементы и взаимосвязи между ними зависит успех моделирования. Система рассматривается как состоящая из множества взаимосвязанных элементов, объединенных для выполнения определенной функции. Определение системы во многом субъективно, т.е. оно зависит не только от цели разработки модели, но и от того, кто определяет систему.

Процесс моделирования начинается с определения цели разработки модели, на основе которой устанавливаются затем границы системы и необходимый уровень детализации моделируемых процессов. Выбранный уровень детализации должен позволять абстрагироваться от неточно определенных, из-за недостатка информации, аспектов функционирования реальной системы. Полученная модель должна быть оценена на предмет обоснованности принятых при ее построении гипотез и допущений путем проверки соответствия между поведением модели и поведением реальной системы и только после этого может быть использована для получения результатов.

Описанный процесс построения модели системы не является одношаговым. Он состоит из множества переходов, на которых формируется уточненное описание системы, т.е. строится своя модель. Из них можно особо выделить (рис. 2.1):

- вербальную модель, представляющую собой исходное словесное описание системы;

- концептуальную модель, содержащую перечень взаимодействующих элементов, существенных связей между ними и их характеристик, влияющих на функционирование системы;

- формальную модель, описывающую процесс функционирования системы в виде некоторых математических абстракций.

Процедура, переводящая предположения о проблеме или явлении в математические выражения и затем анализирующая проблему при помощи математических средств, называется математическим моделированием. Проследим технологическую цепочку переходов от словесного описания к модели концептуальной и, наконец, к формальной математической модели системы.