Każda współczesna osoba codziennie styka się z pojęciami „obiektu” i „modelu”. Przykładami obiektów są zarówno przedmioty dostępne dla dotyku (książka, ziemia, stół, długopis, ołówek), jak i niedostępne (gwiazdy, niebo, meteoryty), przedmioty twórczości artystycznej i aktywności umysłowej (kompozycja, wiersz, rozwiązywanie problemów, malarstwo, muzyka i inne).). Co więcej, każdy przedmiot jest postrzegany przez osobę tylko jako pojedyncza całość.
Obiekt. Rodzaje. Funkcje
Na podstawie powyższego możemy stwierdzić, że przedmiot jest częścią świata zewnętrznego, który można postrzegać jako jedną całość. Każdy przedmiot percepcji ma swoje indywidualne cechy, które odróżniają go od innych (kształt, zakres, kolor, zapach, rozmiar itd.). Najważniejszą cechą obiektu jest jego nazwa, ale sama nazwa nie wystarczy do pełnego opisu jakościowego. Im pełniej i szczegółowo opisany obiekt, tym łatwiejszy proces jego rozpoznania.
Modele. Definicja. Klasyfikacja
W swojej działalności (edukacyjnej, naukowej,artystycznej, technologicznej) człowiek na co dzień wykorzystuje istniejące i tworzy nowe modele świata zewnętrznego. Pozwalają stworzyć wrażenie procesów i obiektów, które są niedostępne dla bezpośredniej percepcji (bardzo małe lub odwrotnie, bardzo duże, bardzo wolne lub bardzo szybkie, bardzo odległe i tak dalej).
Więc model jest obiektem, który odzwierciedla najważniejsze cechy badanego zjawiska, obiektu lub procesu. Może istnieć kilka odmian modeli tego samego obiektu, tak jak kilka obiektów można opisać jednym modelem. Podobna sytuacja ma miejsce np. w mechanice, gdy różne ciała z materialną powłoką można wyrazić punktami materialnymi, czyli tym samym modelem (osoba, samochód, pociąg, samolot).
Ważne jest, aby pamiętać, że żaden model nie może w pełni zastąpić przedstawionego obiektu, ponieważ pokazuje tylko niektóre jego właściwości. Czasami jednak przy rozwiązywaniu niektórych problemów różnych nurtów naukowych i przemysłowych opis wyglądu modelu może być nie tylko przydatny, ale jedyny sposób na przedstawienie i zbadanie cech obiektu.
Zakres zastosowania elementów modelarskich
Modele odgrywają ważną rolę w różnych dziedzinach życia człowieka: w nauce, edukacji, handlu, projektowaniu i innych. Na przykład bez ich użycia niemożliwe jest projektowanie i montaż urządzeń technicznych, mechanizmów, obwodów elektrycznych, maszyn, budynków itp., ponieważ bez wstępnych obliczeń istworzenie rysunku, wydanie nawet najprostszej części jest niemożliwe.
Modele są często wykorzystywane do celów edukacyjnych. Nazywa się je opisowymi. Na przykład z geografii osoba otrzymuje ideę Ziemi jako planety, studiując globus. Modele wizualne są również istotne w innych naukach (chemia, fizyka, matematyka, biologia i inne).
Z kolei modele teoretyczne są poszukiwane w badaniach nauk przyrodniczych i ścisłych (biologia, chemia, fizyka, geometria). Odzwierciedlają właściwości, zachowanie i strukturę badanych obiektów.
Modelowanie jako proces
Modelowanie to metoda poznania, która obejmuje badanie istniejących i tworzenie nowych modeli. Przedmiotem poznania tej nauki jest model. Typy modeli są uszeregowane według różnych właściwości. Jak wiesz, każdy przedmiot ma wiele cech. Podczas tworzenia konkretnego modelu podświetlane są tylko te najważniejsze do rozwiązania zadania.
Proces tworzenia modeli to twórczość artystyczna w całej jej różnorodności. Pod tym względem praktycznie każde dzieło artystyczne czy literackie można uznać za model rzeczywistego obiektu. Na przykład obrazy to modele prawdziwych pejzaży, martwe natury, ludzie, dzieła literackie to modele ludzkiego życia i tak dalej. Na przykład podczas tworzenia modelu samolotu w celu zbadania jego właściwości aerodynamicznych ważne jest odzwierciedlenie w nim właściwości geometrycznych oryginału, ale jego kolor jest absolutnie nieistotny.
Te same obiekty są badane przez różne nauki z różnych punktów widzenia, a zatem ich modele do badań również będą się różnić. Na przykład fizyka bada procesy i wyniki interakcji obiektów, chemia - skład chemiczny, biologia - zachowanie i strukturę organizmów.
Model a współczynnik czasu
Jeśli chodzi o czas, modele dzielą się na dwa typy: statyczne i dynamiczne. Przykładem pierwszego typu jest jednorazowe badanie osoby w klinice. Wyświetla obraz jego aktualnego stanu zdrowia, a jego dokumentacja medyczna będzie dynamicznym modelem, odzwierciedlającym zmiany zachodzące w organizmie na przestrzeni czasu.
Model. Rodzaje modeli pod względem kształtu
Jak już wiadomo, modele mogą różnić się różnymi cechami. Tak więc wszystkie obecnie znane typy modeli danych można podzielić na dwie główne klasy: materiałową (obiektywną) i informacyjną.
Pierwszy widok przedstawia fizyczne, geometryczne i inne właściwości obiektów w formie materialnej (model anatomiczny, kula ziemska, model budynku itd.).
Rodzaje modeli informacji różnią się formą realizacji: znakową i graficzną. Modele figuratywne (fotografie, rysunki itp.) to wizualne realizacje obiektów utrwalonych na określonym nośniku (zdjęcie, film, papier lub cyfra).
Są szeroko stosowane w procesie edukacyjnym (plakaty), w badaniach różnychnauki ścisłe (botanika, biologia, paleontologia i inne). Modele znakowe to realizacje obiektów w postaci symboli jednego ze znanych systemów językowych. Mogą być prezentowane w postaci formuł, tekstu, tabel, wykresów i tak dalej. Zdarzają się przypadki, gdy podczas tworzenia modelu symbolicznego (rodzaje modeli przekazują dokładnie treść wymaganą do zbadania określonych cech obiektu) jednocześnie używa się kilku dobrze znanych języków. Przykładem w tym przypadku są różne wykresy, wykresy, mapy itp., w których używane są zarówno symbole graficzne, jak i symbole jednego z systemów językowych.
W celu odzwierciedlenia informacji z różnych dziedzin życia stosuje się trzy główne typy modeli informacji: sieciowe, hierarchiczne i tabelaryczne. Spośród nich najpopularniejszy jest ten ostatni, używany do uchwycenia różnych stanów obiektów i ich charakterystycznych danych.
Tabelowa implementacja modelu
Ten typ modelu informacji, jak wspomniano powyżej, jest najbardziej znany. Wygląda to tak: jest to zwykły prostokątny stół składający się z rzędów i kolumn, których kolumny wypełnione są symbolami jednego ze znanych języków migowych świata. Modele tabelaryczne służą do charakteryzowania obiektów, które mają te same właściwości.
Z ich pomocą można tworzyć zarówno dynamiczne, jak i statyczne modele w różnych dziedzinach nauki. Na przykład tabele zawierające funkcje matematyczne, różne statystyki, rozkłady jazdy pociągów itd.
MatematykaModel. Rodzaje modeli
Modele matematyczne to odrębny typ modeli informacyjnych. Wszystkie rodzaje modeli matematycznych zwykle składają się z równań napisanych w języku algebry. Rozwiązanie tych problemów z reguły opiera się na procesie poszukiwania przekształceń równoważnych, które przyczyniają się do wyrażenia zmiennej w postaci formuły. Istnieją również dokładne rozwiązania niektórych równań (kwadratowe, liniowe, trygonometryczne itd.). W konsekwencji do ich rozwiązania konieczne jest zastosowanie metod rozwiązywania z przybliżoną określoną dokładnością, czyli takich typów danych matematycznych jak numeryczne (metoda podziału połówkowego), graficzne (wykreślanie wykresów) i inne. Wskazane jest stosowanie metody dzielenia połówkowego tylko pod warunkiem, że znany jest odcinek, w którym funkcja przyjmuje wartości biegunowe dla pewnych wartości pierwiastka równania.
A metoda kreślenia jest ujednolicona. Może być stosowany zarówno w przypadku opisanym powyżej, jak i w sytuacji, gdy rozwiązanie może być jedynie przybliżone, a nie dokładne, w przypadku tzw. "zgrubnego" rozwiązania równań.
