Мал. 29. Структура моделювання

а) моделі якісні - це опис властивостей та законів фізичних, біологічних, суспільних та інших об'єктів та явищ. Наприклад, моделі устрою всесвіту, кристала, атома - в фізиці; опис системи кровообігу, дихання, травлення - в біології; опис формацій, міграцій людини - в суспільних науках;

б) моделі кількісні - математичний опис різних об'єктів та явищ оточуючого нас світу, що дозволяють отримати кількісні оцінки;

в) моделі імітаційні - імітація (відтворення) за допомогою обчислювальної техніки різних сторін людської діяльності, явищ природи та процесів, що відбуваються у суспільстві. Наприклад, модель роботи підприємства в умовах ринку та самоокупності або модель зміни політичних умов уряду під впливом міжнародних організацій;

г) інформаційні моделі - опис великої кількості інформації з її взаємозв'язками та процедурами перетворення (інформаційно-пошукові системи, управління базами даних, бази знань, "інтелектуальні" системи).

Теоретичні моделі широко використовуються для дослідження різних соціальних та економічних явищ, розробки інформаційного забезпечення органів соціального управління, створення зразків нової техніки та нових технологічних процесів, а також в тих випадках, коли інші способи вивчення об'єктів відсутні. Таке трапляється, коли явища, що вивчаються, відбуваються або з дуже великою або, навпаки, з дуже малою швидкістю, з серйозною небезпекою для людства та оточуючого середовища. Так, наприклад, моделювання зміни клімату на планеті в умовах збільшення впливу на нього результатів сільськогосподарської діяльності людини дозволяє визначити зміну середньорічної світової температури, а отже, зміну тривалості пори року, зміну кордонів землеробства тощо, внаслідок чого можуть різко порушитися умови існування цілих народів. Зрозуміло, що будь-який інший спосіб вивчення результатів впливу людини на екологічне оточення може викликати незворотні наслідки для населення всієї земної кулі.

В загальному випадку моделювання дозволяє дати відповідь про характер поведінки об'єктів та явищ, що досліджуються, в тих чи інших умовах, виявити їх структуру та властивості.

Значення моделювання як способу вивчення різних законів та явищ різко збільшилося в зв'язку з появою швидкодіючої обчислювальної техніки. До цього моделювання було найбільш розвинено в тих галузях, де вже були розроблені формалізовані описи об'єктів (механіка, фізика, економіка). Однак вирішення задач вручну утруднювалось складністю та громіздкістю математичних рівнянь. Їх вирішення вимагало великої кількості обчислень і не давало можливості отримати результат у розумний термін. ЕОМ дозволила прискорити проведення розрахунків і забезпечила багатократний та багатоваріантний аналіз поведінки об'єктів. Так, без великих ЕОМ з швидкістю кілька мільйонів операцій за секунду на отримання результатів, пов'язаних з моделюванням зміни кліматичних умов, пішло би десятки років.

В подальшому, з розвитком науки, ЕОМ стали знаходити своє застосування і в тих галузях, де знання про об'єкт дослідження були слабо формалізовані. До таких галузей відносяться: біологія, хімія, медицина, психологія. Моделювання із застосуванням ЕОМ також почало проникати до гуманітарних наук - соціології, політології, історії, літератури, мистецтва, міжнародних відносин та ін.

Особливого значення при моделюванні набирає проблема відповідності (адекватності) моделі та реального явища, яке вивчається. Без належної адекватності моделювання втрачає своє пізнавальне значення, тому що перестає бути достовірним джерелом інформації про реальні об'єкти. Для досягнення потрібної відповідності постановник задачі прагне до більш детального відображення властивостей об'єкта в моделі та до обліку якомога більшої кількості елементів та зв'язків між ними. Однак, це не завжди прийнятне, тому що при деталізації необхідно враховувати цілий ряд обмежень: технічні можливості ЕОМ (швидкість, обсяг оперативної та зовнішньої пам'яті), ускладнення математичного апарату, програмного та алгоритмічного забезпечення, збільшення обсягів вхідних даних тощо.

Для усунення цих обмежень часто вдаються до використання так званих узагальнених характеристик. Такі характеристики, наприклад, валовий суспільний продукт, доводиться застосовувати в моделях соціально-економічних систем, які налічують сотні, тисячі вхідних та вихідних параметрів, що фігурують у десятках та сотнях рівнянь. Такий підхід спрощує моделі, робить їх зручними для аналізу з точки зору огляду.

Спрощення моделі знижує витрати на моделювання і прискорює отримання результатів, але може призвести і до зниження їх якості, та кінець кінцем - до втрати адекватності моделі.

Очевидно, що в загальному випадку завжди має місце суперечність між прагненням дослідника до вивчення найбільш повної та докладної моделі та бажанням спеціаліста з інформатики мінімізувати, спростити її. Для вірного вирішення даного протиріччя спеціалісту, що здійснює постановку задачі, необхідні знання комп'ютерних методів дослідження моделі.

Побудова моделі є предметом спеціальних дисциплін, в рамках яких безпосередньо вивчається дане явище. Вибір того чи іншого методу моделювання визначається спеціалістами відповідних областей науки та практики. Інформатика ж надає методологічні основи реалізації моделей за допомогою обчислювальної техніки.

В суспільних науках дуже часто теорія базується на узагальненні багаторічного практичного досвіду, систематизації різних теоретичних рішень, накопиченню та осмисленню експериментальних даних. Тому в даному випадку задача моделювання полягає передусім у створенні математичного апарату частіше за все для опису суспільних процесів та розробці методології його застосування для вирішення конкретних задач, що виникають в органах соціального управління.

Використання методів математичного моделювання в широкому значенні, тобто суспільних процесах, завжди привертало велику увагу вчених та практиків. Так, велику кількість робіт з математичного моделювання було зроблено в різних областях економіки та соціології.

Незважаючи на всю важливість та необхідність соціально-математичних моделей міжнародних відносин треба відзначити, що всі вони мають значні обмеження. Головне - це відсутність у вхідних (тих, що прогнозуються, оптимізуються) показниках моделі стратегічних цілей міжнародного розвитку: формування дійсно гуманістичних відносин в окремих країнах та суспільстві в цілому, всебічний розвиток особистості тощо. В соціально-математичних моделях слабо відображені також кінцеві цілі міжнародної політики, кінцеві соціально-економічні показники: ступінь задоволення матеріальних та духовних потреб населення країн. Крім того, в механізмах, що моделюються, недостатньо враховуються особливості духовної (перш за все, політичної) поведінки населення. Очевидно, що для вивчення процесів підсилення соціальної орієнтації політики та розвитку в цілому всієї сфери міжнародних відносин, використання тільки математичного моделювання абсолютно недостатньо. Однак, математичне моделювання власне соціальних та політичних процесів поки що не отримало належного розвитку.

Як відомо, підвищення ефективності управління міжнародними процесами передбачає науково обгрунтоване прогнозування, що дозволяє передбачити реакцію в поведінці людей на рішення, що готуються, а також знаходити варіанти рішення, оптимальні з точки зору його політичних наслідків. Однак, традиційні методи прогнозування не дають можливості врахувати в достатній мірі комплексний характер реальних процесів, взаємозв'язок великої кількості істотних міжнародних факторів, тому інформаційною базою прогнозування зараз, в основному, є емпіричні соціальні дослідження - вельми трудомісткі та направлені за необхідністю на дослідження тільки невеликої кількості найбільш значущих факторів.

Математичне ж моделювання міжнародних процесів спроможне значно збільшити віддачу від соціологічних та інших соціальних досліджень та сприяти проведенню науково-обгрунтованого прогнозування та прийняттю оптимальних рішень в сфері управління міжнародними процесами.

Можна вказати на три основні цілі математичного моделювання міжнародних процесів, які повинні бути реалізовані найближчим часом.

Першою і головною метою є створення моделі соціального розвитку суспільства для прогнозування, планування та управління міжнародними процесами.

Доцільно, мабуть, починати роботи по соціальному моделюванню з побудови загальної моделі суспільного відтворення життя, а потім розробляти моделі окремих підсистем, поступово їх деталізуючи. Поряд з цими пріоритетними напрямками роботи, необхідна також розробка окремих моделей тих чи інших міжнародних процесів, що представляють теоретичний або практичний інтерес для міжнародних органів управління.

Другою ціллю є створення нового підходу до досліджень в суспільних науках, що базується на математичному моделюванні, комп'ютеризованому експерименті. Такий підхід підвищить ефективність досліджень в області суспільних наук, забезпечить наукову обгрунтованість соціальних прогнозів міжнародних відносин.

Третя ціль направлена на розробку "інтелектуальних" експертних систем, що забезпечують підтримку рішень за умови, коли відсутні "жорсткі" моделі, а також на створення комбінованих систем, які складаються з різних моделей, і впровадження цих систем в практику міжнародних відносин.

В останні роки як у нас в країні, так і за кордоном все ширше використовується нова технологія наукового дослідження : імітаційне моделювання об'єкта, який вивчається, на ЕОМ, суть якого полягає в проведенні обчислювальних експериментів з моделлю об'єкта та ціленаправленому зборі інформації, якої не вистачає (мал. 30). Ця технологія показала свою високу ефективність, наприклад, в фізиці, хімії, біології та ін. Можна стверджувати, що використання цієї технології для різних міжнародних проблем, що виникають в суспільстві, особливо необхідно.