Глава 7. Введение в моделирование

Современный компьютер способен решать различного рода задачи, например, вычислительные (определяющие некоторую величину) и функциональные (предназначенные для создания некоторого набора функций).

Для того, чтобы использовать компьютер в исследованиях объекта, процесса, явления или в «рутинной» обработке информации, прежде всего надо:

· четко поставить задачу, определить исходные данные, форму представления результатов.

· разработать модель

· далее необходимо создать алгоритм решения задачи

· написать программу на языке программирования, которая будет понятна компьютеру.

Поскольку компьютер может действовать только по формальным схемам, заготовленным для него человеком, возникает классическая для информатики триада: модель — алгоритм — программа. Во многих случаях этапы моделирования и алгоритмизации неотделимы друг от друга (например, при разработке модели производственного процесса).

Начиная с древнейших времен, становление человеческой цивилизации неразрывно связано с моделированием, т. е. с построением, изучением и использованием моделей (фр. modelе – образец, макет) различных объектов, процессов и явлений.

В общей формулировке модель — это некий объект, система объектов, процесс или явление, которые в том или ином смысле подобны другим объектам, системам объектов, процессам или явлениям. Не бывает модели как таковой, — этот термин обязательно требует уточняющего слова или словосочетания, например: модель шахматной игры, модель токарного станка, модель атома, модель данных, модель Вселенной и т. п.

Моделью можно считать физическую установку, имитирующую какую-либо другую установку или процесс, юридический кодекс (уголовный, гражданский и т. д.), моделирующий правовые отношения в обществе, сборник должностных инструкций фирмы и т. п.

Определение модели можно уточнить следующим образом.

Модель — это формализованное описание объекта, системы объектов, процесса или явления, выраженное математическими соотношениями, набором чисел и (или) текстов, графиками, таблицами, словесными формулами и т. п.

F Для одного объекта можно построить несколько моделей, с другой стороны одна модель может описывать разные объекты.

Процесс создания (а иногда и исследования) модели называют моделированием. Модели широко используются в научных исследованиях (с целью приобретения новых знаний об окружающем мире), в технике и практической деятельности людей.

F Никакая модель не может с абсолютной точностью воспроизвести все свойства и поведение своего прототипа, и поэтому получаемые на основе модели числовые или иные результаты соответствуют реальности лишь приближенно, с определенной степенью точности. Иногда точность модели можно выразить в каких-то единицах (например, в процентах), иногда приходится ограничиваться «качественными» оценками или просто здравым смыслом.