Поняття моделі та моделювання

Зміст понять “модель”, ”моделювання” в різних сферах науки та техніки можуть дещо відрізнятися. Але незважаючи на це можна виокремити одну визначальну спільну властивість: модель завжди в тій чи іншій мірі імітує або заміняє оригінал. Цей факт дає нам можливість стверджувати, що певний об'єкт А(тут і надалі термін об’єкт трактується в як найширшому значенні: як було зазначено вище об’єктами можуть бути не тільки матеріальні тіла, а й різноманітні явища, процеси, абстрактні поняття і т.д.) є моделлю об’єкта В відносно деякої системи характеристик (властивостей), якщо Абудується (вибирається) для імітації (заміни) Вза цими характеристиками. З цієї точки зору моделювання можна розглядати як процес побудови моделей, точніше процес представлення об'єкта-оригінала адекватною моделлю та проведення дослідження з використанням цієї моделі з метою отримання певної інформації про оригінал (об’єкт проектування). З філософської точки зору під моделюванням розуміють процес опосередкованого пізнання реальності. Слід відзначити, що в процесі моделювання модель виступає одночасно і як засіб, і як об'єкт досліджень, який знаходиться у певному відношенні подібності до модельованого об'єкту. Подібність – це взаємно-однозначна відповідність між двома об'єктами, коли відомі функції переходу від параметрів одного об'єкту до параметрів іншого, а математичні описи можуть бути зроблені тотожними. Цей своєрідний дуалізм моделі є характерним для різних систем автоматизованого проектування, оскільки під час автоматизованого проектування розробник оперує не самими об'єктами, а їхніми моделями, тобто моделювання виступає і як предмет, і як засіб створення проекту складної системи.

Отже, модель – це спеціальний об’єкт, який в деякому сенсі та з певною ступінню подібності заміняє оригінал.

Дещо інше визначення моделі – це об’єкт чи система об’єктів, які в певній мірі подібні до об’єкта моделювання (проектування), дають змогу відобразити основні властивості об’єкта розгляду, процесу чи явища і описують вихідні параметри моделювання (проектування).

З вищенаведених визначень слідує, що з принципової точки зору, не існує моделі, яка б була повним еквівалентом оригіналу, тобто описувала всі параметри об’єкта моделювання. Будь-яка модель відображає лише деякі сторони оригіналу (параметри, які цікавлять розробника оригіналу), завдяки чому модель набуває певної ідеалізованої форми. Тому, досить часто для всестороннього вивчення оригіналу доводиться будувати і досліджувати цілу низку моделей. Складність моделювання як процесу полягає у відповідному виборі такої сукупності моделей, які заміняють реальний об’єкт у потрібному відношенні (відображають лише певні характеристики об’єкта моделювання).

В основі процесу моделювання лежать інформаційні процеси, оскільки в процесі реалізації моделі отримують інформацію про об’єкт-оригінал, проведення експерименту з моделями супроводжується керуючою інформацією і на останньому етапі відбувається обробка (інтерпретація) отриманих результатів.

Слід додати, що процес моделювання, згідно вищенаведеного визначення, передбачає розв’язання двох задач, а саме: побудову моделі оригіналу (в англомовній літературі – modeling) та процес дослідження параметрів оригіналу з використанням побудованої моделі (simulation).