Вопрос 10.Классификация видов моделирования

Как уже было определено модель это объект-заместитель, воспроизводящий наиболее существенные, с точки зрения исследователя, свойства и характеристики системы. Моделированию предшествует работа по структуризации исходной проблемы. При использовании системного подхода к любой реальной проблеме относятся как к совокупности взаимосвязанных проблем. Используя для обозначения этой совокупности термин «проблематика», можно утверждать, что этап формулирования проблемы состоит в ограничении проблематики. Концептуальная модель системы, расположенная в вершине конуса разрешения представляет проблему, сформулированную в основных категориях и отношениях с элементами моделируемой системы и окружающей среды.

Иерархию моделей можно представить следующей схемой:

Условно разделим все модели на познавательные и прагматические, что соответствует делению целей на теоретические и практические. Различия этих двух классов моделей проявляется в их отношении к действительности. Прагматические модели являются средством управления, рабочим представлением целей. Они отражают нормативный аспект отношения к действительности, и при обнаружении расхождений между реальностью и моделью их использование состоит в попытке приблизить реальность к модели. Прагматические модели включают: классификационные, нормативные, аналоговые.

Классификационные модели являются основополагающими, первичными, исходными формами знания и управления. Как правило, число классов задано. Целевой признак имеет значения в шкале имен классов (номинальная шкала) или в любой числовой шкале. Если заданы границы между классами, то имеем априорную классификацию; если границы требуется оценить по классификационным примерам, то производится распознавание образов по обучающей выборке. Каждому классу соотносится некоторое множество допустимых свойств и допустимых операций над его элементами. Класс служит шаблоном для его элементов (объектов). Например, деятельностью кампании можно управлять через систему должностных инструкций, разработанных для каждого рабочего места определённого типа.

Нормативные модели устанавливают нормативные значения для системообразующих индикаторов, инвариантов и базируются на: нормах, правилах, стереотипах, допусковом контроле и нормативных сценариях. Эти модели управляют системами через регламентацию их состояний и поведения. Например, устанавливается нормативный коэффициент запаса прочности (надёжности) изделий, исходя из предельных состояний материалов сферы их применения и режимов эксплуатации; оценку объёма продаж можно получить исходя из действующих норм рационального потребления; продолжительность выполнения работ регламентируется нормой воздействия вредных факторов на организм. Качество воды (воздуха), продуктов питания устанавливается по норме содержания в них определённых химических элементов.

Аналоговые модели основываются на эксплуатации частного сходства двух объектов. Наивысшим уровнем является полная аналогия. Для сложных систем возможны аналогии более низкого уровня. Для уникальных систем аналоги отсутствуют. В рамках этих моделей копируется поведение или содержание некоторой системы принятой в качестве аналога. Установлено, что подражание перспективному аналогу гарантирует сохранение на некоторый период перспективы успешного развития. Современная научная гипотеза создаётся, как правило, по аналогии с проверенными на практике научными положениями. Таким образом, аналогия связывает гипотезу (предсказание, основанное на небольшом количестве наблюдений) с экспериментом.

Познавательные модели являются формой организации и представления знаний. Они ориентированы на приближение модели к реальности. При реальном моделировании исследуются характеристики реальной системы целиком или её части. Такие исследования могут проводиться как в нормальных режимах эксплуатации, так и в специальных (экстремальных, ускоренных и т. д.).

Натурным моделированием называют исследование реальной системы. Например, обкатка машин, механизмов; испытание наработкой на отказ или до разрушения; испытание самолётов на соответствие их лётных характеристик проектным значениям; военные учения, имитация ликвидации последствий техногенных аварий и природных катастроф. Производственный эксперимент и комплексные испытания обладают высокой степенью достоверности.