A modellezés, mint kutatási módszer jellemzői. Klasszikus filozófia

Letöltés:

Előnézet:

Modellezési módszer.

Jelenleg bent pedagógiai kutatás A modellezési módszert széles körben alkalmazzák.

A modellezés a modellek létrehozásának és tanulmányozásának módszere. A modell tanulmányozása lehetővé teszi új ismeretek, új holisztikus információk megszerzését egy tárgyról.

A modell lényeges jellemzői: tisztaság, absztrakció, tudományos fantázia és képzelőerő eleme, analógia használata logikai módszer konstrukció, hipotetikusság eleme. Más szavakkal,a modell vizuális formában kifejezett hipotézis.

A modell fontos tulajdonsága a benne való jelenlét kreatív képzelőerő. A modellezés formái, mondjuk oktatási folyamat fogalmakká, paradigmákká válhatnak, különféle forgatókönyvek, üzleti és oktató játékok stb.

A modell létrehozásának folyamata meglehetősen munkaigényes, a kutató több szakaszon megy keresztül.

Első – a kutatót érdeklő jelenséggel kapcsolatos tapasztalatok alapos tanulmányozása, e tapasztalat elemzése és általánosítása, valamint a jövőmodell alapjául szolgáló hipotézis felállítása.

Második – kutatási program készítése, szervezés gyakorlati tevékenységek a kidolgozott programnak megfelelően, a gyakorlat által ösztönzött korrekciók elvégzése, a modell alapjául szolgáló kiinduló kutatási hipotézis tisztázása.

Harmadik - Teremtés végső verzió modellek. Ha a második szakaszban a kutató azt sugallja különféle lehetőségeket a megkonstruálandó jelenséget, majd a harmadik szakaszban ezen lehetőségek alapján elkészíti az általa megvalósítani kívánt folyamat (vagy projekt) végső példáját.

A pedagógiában a modellezést sikeresen alkalmazzák fontos megoldására didaktikai feladatok. Például egy tanár-kutató modelleket dolgozhat ki: struktúra optimalizálás oktatási folyamat, a tanulók kognitív függetlenségének aktiválása, a tanulók személyiségközpontú megközelítése az oktatási folyamatban.

Megnyílik a modellezési módszer pedagógiai tudomány a matematizálás lehetősége pedagógiai folyamatok. A pedagógia matematizálása óriási ismeretelméleti potenciált hordoz magában. Alkalmazás matematikai modellezés legszorosabban kapcsolódik az egyre inkább mély tudás oktatási jelenségek és folyamatok lényege, elmélyítése elméleti alapok kutatás.

A témában: módszertani fejlesztések, előadások és jegyzetek

A modellezési módszer alkalmazása általános iskolás korú gyermekek koherens monológ beszédének korrekciójában

Egy logopédus tanár tapasztalatából a következő témában: "A modellezési módszer alkalmazása kisgyermekek koherens monológ beszédének korrekciójában iskolás korú"...

A modellezési módszer alkalmazása az általános iskolában

A modellezési módszer segítségével in Általános Iskola számos előnye van. Közöttük a könnyű felfogás, a hozzáférhetőség, a gyerekek érdekesnek és érthetőnek tartják. A szimuláció használata mindkét...

A modellezési módszer alkalmazása általános iskolában.

Az általános iskolás kor a gyermekek oktatási tevékenységének kialakulásának kezdete. A modellkedés ugyanakkor egy olyan akció, amely az általános iskolás koron túl a további...

A modellezési módszer módszertani alkalmazása

A modellezési módszer módszertani alkalmazása A modellezés, mint univerzális nevelési cselekvés a tanítás során az alábbi célok elérése érdekében használható fel: - modell felépítése közelítő...

Alapfogalmak kb gazdasági rendszer

A rendszer egymással összefüggő, kölcsönható és egymásra utalt elemek és részeik szigorúan rendezett halmaza, amelyek együttesen határozzák meg a konkrétan irányított folyamatok, jelenségek előfordulását. Ebben az esetben az elemet ilyennek nevezzük összetevő rendszer, amely nem esik további felosztás alá.

A rendszer tulajdonságai:

1) integritás;

2) felbukkanás, olyan tulajdonságok jelenlétéből áll a rendszerben, amelyekkel annak egyes összetevői nem rendelkeznek;

3) ekvipotencialitás, a rendszer részekre oszthatósága;

4) homeosztázis, a rendszer vágya az egyensúly fenntartására.

Rendszerbesorolás

1. A rendszer időbeli változásai alapján: dinamikus és statikus

2. Az okok és okozatok kapcsolata alapján: determinisztikus és sztochasztikus (valószínűségi)

3. A rendszer kapcsolata alapján külső környezet: nyitott és zárt

4. Bonyolultság alapján: nagy (összetett) és egyszerű

5. Vezetési autonómia alapján: önszabályozó és szabályozott

6. Az alrendszerek és elemek közötti kapcsolat típusától függően: közvetlen és visszacsatolással. A közvetlen kapcsolat olyan kapcsolat, amelyben az egyik elem kimeneti művelete átkerül egy másik bemenetére. Illetőleg, Visszacsatolás- ez a kapcsolat egy elem kimenete és bemenete között.

A rendszerek fő funkciói:

1. Passzív létezés más rendszerek anyagaként.

2. Magasabb rendű rendszerek karbantartása.

3. Konfrontáció más rendszerekkel.

4. Más rendszerek elnyelése.

5. Más rendszerek átalakítása.

A modellezés mint kutatási módszer

A modell a vizsgált tárgy konvencionális képe. A modell felépítése bizonyos információk, a vizsgált tárgyak viselkedésére vonatkozó tények felhalmozásával kezdődik. A modell kezdetben munkahipotézisként működik. Ha a modell tesztelésének eredményeként a hipotézis beigazolódik, akkor a modellt megfelelőnek mondjuk a vizsgált objektumhoz. Nyilvánvaló, hogy a gyakorlatban a megfelelőség mértéke soha nem egyenlő 100%-kal. Ebből a szempontból egy modell akkor tekinthető jónak (helyesnek), ha megjeleníti egy objektum leglényegesebb jellemzőit, bemutatja annak tulajdonságait, kapcsolatait, és a kívánt pontosságon belül lehetővé teszi a vizsgált objektum viselkedésének előrejelzését.

A modellek osztályozása.

1. A bemutatás formája szerint a modelleket fizikaira, szimbolikusra és vegyesre osztjuk. A fizikai modellek közé tartoznak a hasonlósági és analóg modellek. A szimbolikus modellek azok, amelyekben egy valós objektum paramétereit és a köztük lévő kapcsolatokat szimbólumok (szemantikai, matematikai, logisztikai) ábrázolják. A vegyes modellek ember-gép modellek.

2. által szándékos cél megkülönböztetett: szerkezeti modellek, működési modellek és költségmodellek.

A szerkezeti modellek tükrözik az objektum alkotóelemei és a külső környezet közötti kapcsolatokat, és viszont azok is a következő típusok: kanonikus, belső szerkezet, hierarchikus. A kanonikus modellek jellemzik egy tárgy interakcióját környezet be- és kijáratokon keresztül. A belső szerkezeti modellek egy objektum összetevőinek összetételét és a köztük lévő kapcsolatokat jellemzik. Modellek hierarchikus struktúra tükrözi egy tárgy felosztását alacsonyabb szintű elemekre.

A működő modellek jellemzik különféle folyamatok, amely mind a vizsgált objektumon belül, mind a tárgynak a külső környezettel való interakciója során előfordul. Az ilyen típusú modellek között találhatók: modellek életciklus, működési modellek, információs modellek, eljárási modellek és egyéb életciklus-modellek írják le egy objektum létezésének folyamatait a keletkezésétől a működésének végéig. Az objektum által végrehajtott műveletek modelljei az objektum egyes elemeinek működési folyamatainak egymáshoz kapcsolódó halmazának leírása bizonyos funkcióinak végrehajtása során. Az információs modellek tükrözik az információforrások és az információfogyasztók közötti kapcsolatokat, az információtípusokat és átalakulásuk jellegét. Az eljárási modellek leírják a vizsgált objektum elemeinek kölcsönhatási sorrendjét különböző műveletek végrehajtása során.

A költségmodellek általában egy objektum működési modelljeit kísérik, és lehetővé teszik az objektum átfogó műszaki-gazdasági értékelését vagy annak gazdasági kritériumok szerinti optimalizálását.

3. A modellel való munkamódszertől függően vannak: fizikai, matematikai és anyagi-absztrakt modellek. A fizikai (anyagi) modellek a vizsgált tárgy reprodukcióján alapulnak. Ide tartoznak a modellek, szimulátorok stb. A matematikai (absztrakt) modellek a vizsgált objektum paramétereit írják le matematikai szimbólumok. Az anyag-absztrakt (analóg) modellek egy matematikai modell és a vizsgált tárgy fizikai képének szintézise.

Matematikai modellek legelterjedtebb a gazdaságkutatásban. Két csoportra oszthatók: optimalizálás és leíró (leíró). A leíró modelleket csak a vizsgált objektum elemei, vagy maga az objektum és a külső környezet közötti kapcsolatok leírására használjuk. Az optimalizálás lehetővé teszi a teljes készletből lehetséges megoldások válassza ki a legmegfelelőbbet, az alkalmazott optimalitási kritérium szerint.

Az optimalizáló gazdasági-matematikai modell felépítése két fő részből áll. Először is egy korlátozásrendszer, amely meghatározza azokat a korlátokat, amelyek leszűkítik az elfogadható vagy megengedett megoldások körét, és rögzítik az objektum alapvető külső és belső tulajdonságait. A korlátozások meghatározzák a folyamat területét, az objektum paramétereinek és jellemzőinek változásának határait. Másodszor, cél funkció, amely matematikailag összekapcsolja a modell tényezőit, és értékét ezen mennyiségek értékei határozzák meg.

Soroljuk fel a közgazdasági és matematikai modellek felépítésének alapelveit. A rendszergazdasági és matematikai modellezés általános elvei ebből következnek Általános elvek rendszer elemzése. Választ kell adniuk a következő kérdésekre: 1) mit kell tenni, 2) mikor, 3) kinek a segítségével kell megtenni, 4) milyen információk alapján történik az intézkedés, 5) milyen eredményt kell elérni minden cselekvés eredményeként.

A közgazdasági és matematikai modellek megalkotásának alapelvei a következők.

1. A felhasznált információ elégségességének elve. Ez az elv azt jelenti, hogy minden egyes modellnek csak azt az információt kell használnia, amely a modellezési eredményekhez szükséges pontossággal ismert. Alatt ismert információ a szimuláció elején rendelkezésre álló, a valós termelési rendszerre vonatkozó normatív referenciaadatokat értjük.

2. A felhasznált információ változatlanságának elve. Ez az elv megköveteli, hogy a modellekben használt bemeneti információk függetlenek legyenek a modellezett rendszer azon paramétereitől, amelyek a vizsgálat ezen szakaszában még nem ismertek.

3. A modellek folytonosságának elve. Ennek az elvnek az a lényege, hogy minden további modell nem sértheti az objektum tulajdonságait, amelyeket a komplex korábbi modelljei megállapítottak vagy tükröztek.

Az absztraktot készítette: diák nappali osztály A "Gazdasági Kibernetika" Kar 432 Kovalev I.V.

G.V. PLEKHANOV NEVEZETT OROSZ GAZDASÁGI AKADÉMIA

Gazdasági Kibernetikai Tanszék

MOSZKVA - 1994

1. A modellezés mint módszer tudományos tudás.

Szimuláció be tudományos kutatás-ben kezdték használni ősidőkés fokozatosan egyre több új területet foglalt el tudományos tudás: műszaki tervezés, építőipar és építészet, csillagászat, fizika, kémia, biológia és végül, társadalomtudományok. Nagy sikerés elismerés szinte minden iparágban modern tudomány század modellezési módszeréhez hozták. A modellezési módszertan azonban hosszú idejeönállóan fejlődött egyéni tudományok. Hiányzó egy rendszer fogalmak, közös terminológia. Csak fokozatosan kezdték felismerni a modellezés szerepét, mint univerzális módszer tudományos tudás.

A "modell" kifejezést széles körben használják különböző területek emberi tevékenységés sok van szemantikai jelentések. Vegyünk csak olyan „modelleket”, amelyek a tudás megszerzésének eszközei.

A modell olyan anyagi vagy mentálisan elképzelt tárgy, amely a kutatás során helyettesíti az eredeti tárgyat úgy, hogy közvetlen tanulmányozása új ismereteket ad az eredeti tárgyról.

A modellezés a modellek felépítésének, tanulmányozásának és alkalmazásának folyamatát jelenti. Szorosan kapcsolódik olyan kategóriákhoz, mint az absztrakció, analógia, hipotézis stb. A modellezési folyamat szükségszerűen magában foglalja az absztrakciók felépítését, az analógiával történő következtetéseket és a tudományos hipotézisek felállítását.

fő jellemzője a modellezés az, hogy ez egy helyettesítő objektumokat használó közvetett megismerési módszer. A modell egyfajta megismerési eszközként működik, amelyet a kutató önmaga és a tárgy közé helyez, és amelynek segítségével az őt érdeklő tárgyat tanulmányozza. A modellezési módszernek ez a sajátossága határozza meg az absztrakciók, analógiák, hipotézisek és más megismerési kategóriák és módszerek használatának konkrét formáit.

A modellezési módszer alkalmazásának szükségességét az határozza meg, hogy sok objektumot (vagy ezekhez az objektumokhoz kapcsolódó problémákat) nem lehet közvetlenül tanulmányozni, vagy ez a kutatás sok időt és pénzt igényel.

A modellezési folyamat három elemet foglal magában: 1) a szubjektum (kutató), 2) a kutatás tárgya, 3) egy modell, amely a megismerő szubjektum és a megismerhető tárgy kapcsolatát közvetíti.

Legyen vagy kell létrehozni valamilyen A objektumot. Konstruálunk (anyagilag vagy mentálisan) vagy megtaláljuk való Világ egy másik B objektum az A objektum modellje. A modell építési szakasza feltételezi az eredeti objektumra vonatkozó ismeretek meglétét. A modell kognitív képességeit az határozza meg, hogy a modell az eredeti objektum bármely lényeges jellemzőjét tükrözi. Az eredeti és a modell közötti hasonlóság szükségességének és kellő mértékűségének kérdése speciális elemzést igényel. Nyilvánvalóan a modell értelmét veszti mind az eredetivel való azonosság esetén (akkor megszűnik eredeti lenni), mind az eredetitől való túlzott eltérés esetén minden lényeges vonatkozásban.

Így a modellezett objektum egyes oldalainak tanulmányozása a többi oldal tükrözésének megtagadása árán történik. Ezért minden modell csak szigorúan korlátozott értelemben helyettesíti az eredetit. Ebből következik, hogy egy objektumra több „speciális” modell is építhető, amelyek a figyelmet a vizsgált tárgy bizonyos aspektusaira összpontosítják, vagy az objektumot jellemezik. különböző mértékben részletezve.

A modellezési folyamat második szakaszában a modell önálló vizsgálati tárgyként működik. Az ilyen kutatások egyik formája a „modell” kísérletek lefolytatása, amelyek során a modell működési feltételeit szándékosan változtatják meg, és rendszerezik a „viselkedésére” vonatkozó adatokat. Ennek a lépésnek a végeredménye az R modellről szóló rengeteg tudás.

A harmadik szakaszban a tudás átkerül a modellből az eredetibe - az S tudáskészlet kialakulása a tárgyról. Ezt a tudásátadási folyamatot a bizonyos szabályokat. A modellre vonatkozó ismereteket az eredeti objektum azon tulajdonságainak figyelembevételével kell korrigálni, amelyek nem tükröződtek vagy változtak a modell felépítése során. Tudunk vele elegendő indok bármely eredményt át kell vinni a modellből az eredetire, ha ez az eredmény szükségszerűen társul az eredeti és a modell közötti hasonlóság jeleivel. Ha egy modelltanulmány egy bizonyos eredménye a modell és az eredeti közötti különbséghez kapcsolódik, akkor ennek az eredménynek az átvitele jogellenes.

A negyedik szakasz a modellek segítségével megszerzett ismeretek gyakorlati igazolása, és ezek felhasználása általános elmélet felépítésére a tárgyról, annak átalakításáról vagy ellenőrzéséről.

A modellezés lényegének megértéséhez fontos, hogy ne tévessze szem elől azt a tényt, hogy a modellezés nem az egyetlen ismeretforrás egy objektumról. A modellezési folyamat többbe "merül". általános folyamat tudás. Ezt a körülményt nemcsak a modell felépítésének szakaszában vesszük figyelembe, hanem a végső szakaszban is, amikor a sokrétű megismerési módok alapján nyert kutatási eredmények kombinálása és általánosítása következik be.

A modellezés ciklikus folyamat. Ez azt jelenti, hogy az első négylépéses ciklust követheti egy második, harmadik stb. Ezzel egyidejűleg a vizsgált objektumra vonatkozó ismeretek bővülnek, finomodnak, a kezdeti modellt pedig fokozatosan javítják. Az első modellezési ciklus után feltárt hiányosságok az objektum gyenge ismeretéből és a modellépítés hibáiból a következő ciklusokban javíthatók. Így a modellezési módszertan nagy lehetőségeket rejt magában az önfejlesztésre.

2. A matematikai modellezés módszerének alkalmazásának jellemzői a közgazdaságtanban.

A matematikának a közgazdaságtanba való behatolása jelentős nehézségek leküzdésével jár. Ebben részben a matematika volt a felelős, amely több évszázadon át, főként a fizika és a technika igényeivel összefüggésben fejlődött ki. De a fő okok továbbra is a természetben rejlenek gazdasági folyamatok, a gazdaságtudomány sajátosságaiban.

A legtöbb vizsgált objektum közgazdaságtudomány, a komplex rendszer kibernetikai koncepciójával jellemezhető.

A rendszert a legáltalánosabb úgy értelmezik, mint olyan elemek összességét, amelyek kölcsönhatásba lépnek, és egy bizonyos integritást, egységet alkotnak. Fontos minőség Bármely rendszer megjelenése - olyan tulajdonságok jelenléte, amelyek nem rejlenek a rendszerben szereplő elemek egyikében sem. Ezért a rendszerek tanulmányozásakor nem elég azt a módszert alkalmazni, hogy elemre bontjuk, majd ezeket az elemeket külön-külön tanulmányozzuk. Az egyik nehézség gazdasági kutatás- az, hogy szinte nincs olyan gazdasági objektum, amely különálló (nem rendszerszintű) elemnek tekinthető.

Egy rendszer összetettségét a benne foglalt elemek száma, ezen elemek közötti kapcsolatok, valamint a rendszer és a környezet kapcsolata határozza meg. Az ország gazdaságának minden jele megvan annak, hogy nagyon összetett rendszer. Rengeteg elemet egyesít, és sokfélesége különbözteti meg belső kapcsolatokés kapcsolatok más rendszerekkel ( természetes környezet, más országok gazdasága stb.). BAN BEN nemzetgazdaság természetes, technológiai, társadalmi folyamatok, objektív és szubjektív tényezők.

A gazdaság összetettségét olykor igazolták, hogy lehetetlen modellezni és matematikailag tanulmányozni. De ez a nézőpont alapvetően téves. Bármilyen természetű és bonyolultságú objektumot modellezhet. A modellezés szempontjából pedig éppen az összetett objektumok a legérdekesebbek; Itt a modellezés olyan eredményeket tud adni, amelyeket más kutatási módszerekkel nem lehet elérni.

Bármely gazdasági objektum és folyamat matematikai modellezésének lehetséges lehetősége természetesen nem jelenti annak sikeres megvalósíthatóságát, ha ezt a szintet gazdasági és matematikai ismeretek, elérhető konkrét információk és számítógépes technológia. És bár lehetetlen megjelölni a matematikai formalizálhatóság abszolút határait gazdasági problémák, mindig lesznek még nem formalizált problémák, valamint olyan helyzetek, amikor a matematikai modellezés nem elég hatékony.

3. A gazdasági megfigyelések és mérések jellemzői.

Már hosszú idő főfék praktikus alkalmazás A matematikai modellezés a közgazdaságtanban az, hogy a kidolgozott modelleket konkrét és jó minőségű információkkal töltse meg. Az elsődleges információk pontossága és teljessége, valós lehetőségeket gyűjtése és feldolgozása nagymértékben meghatározza az alkalmazott modellek típusának megválasztását. Másrészt a gazdasági modellezési tanulmányok új követelményeket támasztanak az információs rendszerrel szemben.

A modellezett objektumoktól és a modellek céljától függően a háttér-információ lényegesen eltérő természetű és származású. Két kategóriába sorolható: a múltbeli fejlődésről és jelen állapot az objektumok (gazdasági megfigyelések és feldolgozásuk), valamint az objektumok jövőbeli fejlődéséről, beleértve a belső paramétereikben és külső körülményeikben várható változásokra vonatkozó adatokat (előrejelzéseket). A második információkategória az eredmény független kutatás, amely szimulációval is végrehajtható.

A gazdasági megfigyelések módszerei és e megfigyelések eredményeinek felhasználása folyamatban van gazdasági statisztikák. Ezért csak a gazdasági folyamatok modellezéséhez kapcsolódó gazdasági megfigyelések sajátos problémáit érdemes megjegyezni.

A közgazdaságtanban sok folyamat masszív; olyan mintázatok jellemzik őket, amelyek nem csak egy vagy néhány megfigyelésből derülnek ki. Ezért a közgazdasági modellezésnek tömeges megfigyelésekre kell támaszkodnia.

1. témakör A modellezés mint megismerési módszer

Terv:

1. Modell, szimuláció

2. A modellek osztályozása. Anyag és információs modellek

1.Modell, szimuláció

Ray Bradbury amerikai sci-fi írónak van egy története „A Sound of Thunder”. Egy olyan cég történetét meséli el, amely 60 millió évre visszamenőleg szervez utazásokat. A múlt minden látogatója csak egy speciálisan meghatározott úton haladhat, mert egy hanyag lépés már megzavarhatja a következő történelmet. A cég egyik alkalmazottja szájából a következőképpen írják le:

– Tegyük fel, hogy véletlenül megöltünk itt egy egeret. Ez azt jelenti, hogy ennek az egérnek minden leendő leszármazottja nem fog létezni... Nem egy, hanem millió egeret fogsz elpusztítani... De mi van a rókákkal, amelyekhez ezek az egerek kellettek? Ha tíz egér nem elég, egy róka elpusztul. Tíz rókával kevesebb – az oroszlán éhen hal... És itt az eredmény: 59 millió év múlva Barlanglakó ősember, egyike annak a tucatnak, amely az egész világon él, és vaddisznóra vagy kardfogú tigrisre vadászik. De te, miután összetörtél egy egeret, összezúztad az összes tigrist ezeken a helyeken. És a barlanglakó éhen hal... Ez egymilliárd leszármazottja halála. Talán Róma nem jelenik meg hét dombján…

Hiába könyörgött a történet egyik hőse, hogy 60 millió évvel ezelőtt térjenek vissza hozzá, hogy újraéleszthesse a véletlenül összetört lepkét. Egy teljesen más történelembe került, és meghalt.

Ez persze csak egy fantázia, egy mese, egy szituáció, amelyet a szerző szimulált, de mindannyiunk számára utalást rejt magában, hogy mennyire óvatosnak kell lennünk a természettel való kommunikációban. Milyen gyakran bizonyulnak meggondolatlannak a döntéseink: vagy hirtelen úgy döntünk, hogy elpusztítjuk az összes farkast, amelyek állítólag csak kárt okoznak, vagy benépesítjük az egész kontinenst nyulakkal (ez Ausztráliában történt), és akkor nem tudjuk, hogyan hogy megszabaduljon tőlük. Minden alkalommal, amikor vissza akarunk térni ahhoz a végzetes pillanathoz, és megtenni a szerintünk helyesebb lépést. De ez sajnos lehetetlen – nincs olyan időgép, amely visszarepítene minket a múltba.

Van azonban egy „időgép”, amely lehetővé teszi, hogy a jövőbe tekintsünk, elemezzünk, szimuláljunk egy folyamatot, egy helyzetet – ez a tudomány.

Nézzünk egy példát az életből. 1870-ben a brit Admiralitás vízre bocsátotta az új Captain csatahajót. A hajó kiment a tengerre és felborult. A hajó elveszett, 523 ember vesztette életét.

Ez mindenki számára teljesen váratlan volt. Egy személy kivételével mindenkinek. Ő volt az angol hajóépítő tudós, W. Reed, aki korábban a csatahajó modelljén végzett kutatásokat, és megállapította, hogy a hajó enyhe hullámok esetén is felborul. De az Admiralitás urai nem hittek a tudósnak, aki „komolytalan” kísérleteket végzett egy „játékkal”. És megtörtént a helyrehozhatatlan.

Különféle modellekkel találkozunk visszafelé kisgyermekkori: A játékautó, repülőgép vagy csónak sokak kedvenc játéka volt, akárcsak a mackó vagy a baba. A gyerekek gyakran modelleznek (kockákkal játszanak, egy közönséges bot helyettesíti a lovat stb.).

A gyermek fejlődésében, az őt körülvevő világ megismerésének folyamatában olyan játékok játszanak, amelyek lényegében valódi tárgyak modelljei. fontos szerep. Serdülőkorban sokak számára a repülőgépmodellezés, a hajómodellezés és a valódi tárgyakhoz hasonló játékok saját kezű készítése iránti szenvedély befolyásolja a választást. életút. A modelleket és szimulációkat már régóta használja az emberiség. Valójában pontosan a modellek és a modellkapcsolatok határozták meg a megjelenést beszélt nyelvek, írás, grafika. Őseink sziklafestményei, majd festményei és könyvei a minket körülvevő világgal kapcsolatos ismeretek minta-, információs formái a következő generációk számára.

Próbáljuk megérteni, mi az a modell.

Úgy tűnik, mi a közös a játékhajó és a számítógép képernyőjén látható, összetett matematikai absztrakciót ábrázoló rajz között? És mégis van valami közös: mindkét esetben egy valós tárgyról készült képünk van, amely valamilyen eredeti „helyettesítője”, változó megbízhatósággal vagy részletességgel reprodukálja az eredetit. Más szavakkal: A modell egy tárgynak valamilyen formában való reprezentációja, amely eltér a valódi létezésének formájától.

A természettel (élő és nem élő) és a társadalommal foglalkozó tudományok szinte mindegyikében a modellek felépítése és használata a tudás hatékony eszköze. A valós tárgyak és folyamatok annyira sokrétűek és összetettek lehetnek, hogy a tanulmányozásuk legjobb módja a következő: felépíteni egy olyan modellt, amely a valóságnak csak néhány oldalát tükrözi, és ezért összehasonlíthatatlanul egyszerűbb ennél a valóságnál, és először ezt a modellt tanulmányozzuk. A tudomány fejlődésének évszázados tapasztalatai a gyakorlatban is bizonyították ennek a megközelítésnek a gyümölcsözőségét. A modell felbecsülhetetlen és vitathatatlan segédje a mérnököknek és tudósoknak.

Íme néhány példák, elmagyarázza, mi az a modell.

Az építész építkezésre készül épület soha nem látott típusból. De mielőtt megépíti, megépíti ezt kockákból álló épület az asztalon, hogy nézzen ki. Ez épületmodell.

Hogy elmagyarázza, hogyan működik keringési rendszer, előadó bemutatja poszter diagrammal, amelyen nyilak ábrázolják a vér mozgásának irányát. Ez a keringési rendszer működésének modellje.

A falon lóg festmény,ábrázoló virágzó almakert. Ez almáskert modell.

Egy irodalmi műfaj, például mese vagy példázat, közvetlenül kapcsolódik a modell fogalmához, mivel ennek a műfajnak az a jelentése, hogy az emberek közötti kapcsolatokat átviszi az állatok közötti kapcsolatokra.

Próbáljuk megérteni, mi a szerepe a modelleknek a megadott példákban.

Természetesen egy építész építhet egy épületet anélkül, hogy először kísérletezne a kockákkal. De nem biztos benne, hogy az épület elég jól fog kinézni. Ha csúnyának bizonyul, akkor hosszú évekig néma szemrehányás lesz az alkotója felé. Jobb a kockákkal kísérletezni.

Természetesen az előadó részletes anatómiai atlaszt is használhatott a bemutatáshoz. De nincs szüksége ilyen részletességre a keringési rendszer tanulmányozásakor. Ráadásul zavarja a tanulást, mert megakadályozza, hogy a fő dologra összpontosítson. Sokkal hatékonyabb a plakát használata.

Természetesen az illatos almáskertben sétálva a leggazdagabb érzelmi benyomásokat szerezheti. De ha a Távol-Északon élünk, és nincs lehetőségünk virágzó almaültetvényt látni, akkor nézzük a képet, és képzeljük el ezt a gyümölcsöst.

A felsorolt ​​példák mindegyikében van egy tárgy összehasonlítása egy másikkal, amely azt helyettesíti: a valódi épület egy kockákból álló építmény; keringési rendszer - diagram egy plakáton; almáskert - egy festmény, amely azt ábrázolja.

Tehát adjuk meg a modell következő definícióját:

Modell - ez egy anyagi vagy mentálisan elképzelt tárgy, amely a tanulmányozás során helyettesíti az eredeti tárgyat, megőrizve néhány fontosat ez a tanulmány ennek az eredetinek tipikus vonásai.

Vagy mondhatod más szavakkal is: modell - ez egy valós tárgy, folyamat vagy jelenség leegyszerűsített ábrázolása.

A modell lehetővé teszi, hogy megtanulja, hogyan kell megfelelően irányítani egy objektumot, ha különféle vezérlési lehetőségeket tesztel az objektum modelljén. Valós tárggyal ilyen célból kísérletezni a legjobb esetben is kényelmetlen, és általában egyszerűen káros vagy akár lehetetlen is számos ok miatt (a kísérlet időbeni hosszú időtartama, a tárgy bekerülésének kockázata). nemkívánatos és visszafordíthatatlan állapot stb.)

Tehát vonjuk le a következtetéseket: A modellre azért van szükség, hogy:

Értsd meg, hogyan működik konkrét tárgy- mi a felépítése, alapvető tulajdonságait, a fejlődés és a külvilággal való interakció törvényei;

Tanuljon meg egy objektumot vagy folyamatot kezelni, és meghatározza a legjobb kezelési módszereket az adott célokhoz és kritériumokhoz (optimalizálás);

Előrejelzés közvetlen és közvetett következményei meghatározott módszerek és hatásformák megvalósítása az objektumra.

Egyetlen modell sem helyettesítheti magát a jelenséget, de egy probléma megoldása során, amikor a vizsgált folyamat vagy jelenség egy bizonyos tulajdonsága érdekel bennünket, a modell hasznosnak bizonyul, és olykor a kutatás és a tudás egyetlen eszköze.

Modellezés egyrészt a modell felépítésének folyamatára, másrészt az eredeti szerkezetének és tulajdonságainak tanulmányozására a megszerkesztett modell segítségével.

A modellezési technológia megköveteli a kutatótól, hogy képes legyen azonosítani a problémákat és célokat kitűzni, megjósolni a kutatási eredményeket, ésszerű becsléseket készíteni, azonosítani a főbb és kisebb tényezőket az építési modellekhez, kiválasztani az analógiákat és matematikai megfogalmazások, problémák megoldása számítógépes rendszerek segítségével, számítógépes kísérletek elemzése.

A modellezési készségek nagyon fontosak az ember számára a napi tevékenységei során. Segítenek okosan megtervezni a napi rutint, tanulni, dolgozni, kiválasztani a legjobb lehetőségeket, ha van választási lehetősége, és sikeresen megoldani a különböző életproblémákat.

Anyag (tárgy, fizikai) általában hívják modellezés, amelyben egy valós objektumot hasonlítanak össze annak felnagyított vagy kicsinyített másolatával, amely lehetővé teszi a kutatást (általában laboratóriumi körülmények között) a vizsgált folyamatok és jelenségek tulajdonságainak utólagos átvitelével a modellről a tárgyra a hasonlóság elmélete alapján.

Példák: csillagászatban - planetárium, építészetben - modellek építése, repülőgépgyártásban - repülőgépmodellek.

Alapvetően különbözik az anyagmodellezéstől tökéletes modellezés, ami nem azon alapul anyag analógiák tárgy és modell között, A tovább ideális, gondolkodó.

Szimuláció (in tág értelemben) – a kutatás fő módszere a tudás minden területén, az emberi tevékenység különböző területein.

A modellezést a tudományos kutatásban ősidők óta alkalmazzák. A modellezési elemeket a kezdetek óta használják egzakt tudományok, és nem véletlenül, néhány matematikai módszerek olyan nagy tudósok nevét viselik, mint Newton és Euler, az "algoritmus" szó pedig a középkori arab tudós, Al-Khwarizmi nevéből származik.

A modellezés fokozatosan megragadta a tudományos ismeretek egyre több új területét: a műszaki tervezést, az építést és az építészetet, a csillagászatot, a fizikát, a kémiát, a biológiát és végül a társadalomtudományokat. A modellezési módszertant azonban régóta az egyes tudományok egymástól függetlenül fejlesztették ki. Nem volt egységes fogalomrendszer, egységes terminológia. Csak fokozatosan kezdett kiteljesedni a modellezés, mint a tudományos ismeretek egyetemes módszerének szerepe. A XX. század a modern tudomány szinte minden ágában nagy sikert és elismerést hozott a modellezési módszernek. A huszadik század 40-es évek végén és az 50-es évek elején gyors fejlődés A modellezési módszerek a számítógépek megjelenésének köszönhetőek, amelyek megkímélték a tudósokat és kutatókat a rengeteg rutin számítástechnikai munkától. Az első és második generációs számítógépeket számítási problémák megoldására, mérnöki, tudományos, pénzügyi számításokra, valamint nagy mennyiségű adat feldolgozására használták. A harmadik generációtól kezdve a számítógépes alkalmazások körébe tartozik a funkcionális problémák megoldása is: adatbázis-feldolgozás, kezelés, tervezés. A modern számítógép minden modellezési probléma megoldásának fő eszköze.

Mutassuk be a modellezéshez kapcsolódó alapfogalmakat.

A kutatás tárgya (latin objectum – alany szóból).- minden, ami felé az emberi tevékenység irányul.

Modell (az eredeti objektum)(a latin modus szóból - „mérés”, „térfogat”, „kép”) - olyan segédtárgy, amely tükrözi a kutatás legjelentősebb mintáit, az eredeti tárgy lényegét, tulajdonságait, szerkezetének és működésének jellemzőit.

A „modell” szó eredeti jelentése az építőművészethez kapcsolódott, és szinte mindenben európai nyelvek egy kép vagy prototípus, vagy valami más dologhoz hasonló dolog megjelölésére szolgált.

Jelenleg a „modell” kifejezést széles körben használják az emberi tevékenység különböző területein, és számos szemantikai jelentése van. Ez a tankönyv csak azokat a modelleket tárgyalja, amelyek az ismeretszerzés eszközei.

Modellezés– olyan kutatási módszer, amely a vizsgált eredeti objektum modelljével való helyettesítésén és azzal való munkavégzésén alapul (az objektum helyett).

Modellezés elmélet– az eredeti tárgy modelljével való helyettesítésének elmélete és a tárgy tulajdonságainak tanulmányozása a modelljén.

Általános szabály, hogy egy bizonyos rendszer modellező objektumként működik.

Rendszer– a környezettől elszigetelve, azzal szerves egészként kölcsönhatásba lépő, egy közös cél elérése érdekében egyesített, egymással összefüggő elemek összessége, amelyek alapvető rendszerszintű tulajdonságokat mutatnak. A cikk 15 fő rendszertulajdonságot azonosít, köztük: megjelenés (emergence); sértetlenség; szerkezet; sértetlenség; alárendeltség a célnak; hierarchia; végtelenség; ergacity.

A rendszer tulajdonságai:

1. Felbukkanás (emergence). Ez egy olyan rendszertulajdonság, amely szerint a rendszer viselkedésének eredménye a rendszerben lévő összes „elem” viselkedésének eredményétől bármilyen módon eltérő hatást ad, mint az „összeadás” (független kapcsolat). Más szóval, a rendszer ezen sajátossága szerint tulajdonságai nem redukálódnak azon részek tulajdonságainak összességére, amelyekből áll, és nem származnak belőlük.

2. Az integritás, a céltudatosság tulajdonsága. A rendszert mindig egésznek, integráltnak, a környezettől viszonylag elszigeteltnek tekintjük.

3. A szerkezet tulajdonságai. A rendszernek vannak olyan részei, amelyek célirányosan kapcsolódnak egymáshoz és a környezethez.

4. Az integritás tulajdonsága. Más tárgyakkal vagy a környezettel kapcsolatban a rendszer úgy működik, mint valami elválaszthatatlan kölcsönható részekre.

5. A célnak való alárendeltség tulajdonsága. A rendszer egész szervezete valamilyen célnak vagy több különböző célnak van alárendelve.

6. A hierarchia tulajdonsága. A rendszernek több minősége is lehet különböző szinteken egymásra nem redukálható szerkezetek.

7. A végtelenség tulajdonsága. A rendszer teljes ismeretének és annak átfogó reprezentációjának senki általi lehetetlensége véges halmaz modellek, különösen leírások, minőségi és mennyiségi jellemzők stb.

8. Az ergacity tulajdonsága. A részekből álló rendszer részeként egy személyt is tartalmazhat.

Lényegében alatta modellezés érti az objektum (rendszer) felépítésének, tanulmányozásának és modellezésének folyamatát. Szorosan kapcsolódik olyan kategóriákhoz, mint az absztrakció, analógia, hipotézis stb. A modellezési folyamat szükségszerűen magában foglalja az absztrakciók felépítését, az analógiával történő következtetéseket és a tudományos hipotézisek felállítását.

Hipotézis– egy bizonyos előrejelzés (feltevés), kísérleti adatokon, korlátozott megfigyeléseken, találgatásokon alapul. A felállított hipotézisek tesztelése egy speciálisan kialakított kísérlet során végezhető el. A hipotézisek megfogalmazásakor és helyességének tesztelésekor nagyon fontos az analógiát ítélkezési módszerként használják.

Analógia alapjánítéletet mond két objektum közötti bármilyen hasonlóságról. Modern tudományos hipotézis rendszerint a gyakorlatban tesztelt tudományos elvekkel analóg módon jön létre. Így az analógia összekapcsolja a hipotézist a kísérlettel.

A modellezés fő jellemzője, hogy a segéd-helyettesítő objektumok segítségével történő közvetett megismerés módszere. A modell egyfajta megismerési eszközként működik, amelyet a kutató önmaga és a tárgy közé helyez, és amelynek segítségével az őt érdeklő tárgyat tanulmányozza.

A nagyon általános eset A modell felépítése során a kutató elveti az eredeti objektum azon jellemzőit, paramétereit, amelyek nem lényegesek a tárgy tanulmányozásához. A modellezés céljai határozzák meg az eredeti objektum jellemzőinek kiválasztását, amelyek megőrződnek és szerepelnek a modellben. Általában az objektum nem alapvető paramétereitől való elvonatkoztatási folyamatot formalizálásnak nevezik. Pontosabban a formalizálás egy valós objektum vagy folyamat lecserélése annak formális leírására.

A modellekkel szemben támasztott fő követelmény a megfelelőségük valós folyamatok vagy a modell által lecserélt objektumok.

Szinte minden természettudományban, az élő és élettelen természettel, a társadalommal foglalkozó tudományokban a modellek felépítése és használata a tudás erőteljes eszköze. A valós tárgyak és folyamatok annyira sokrétűek és összetettek, hogy tanulmányozásuk legjobb (és néha egyetlen) módja gyakran egy olyan modell felépítése és tanulmányozása, amely a valóságnak csak bizonyos oldalát tükrözi, és ezért sokszor egyszerűbb ennél a valóságnál. A tudomány fejlődésének évszázados tapasztalatai a gyakorlatban is bizonyították ennek a megközelítésnek a gyümölcsözőségét. Pontosabban, a modellezési módszer alkalmazásának szükségességét az határozza meg, hogy sok objektumot (rendszert) nem lehet közvetlenül tanulmányozni, vagy ez a kutatás túl sok időt és pénzt igényel.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete