Тема: Место моделирования в деятельности человека

 

Моделью может быть абстрактный или физический объект, исследование которого по­зволяет познавать существенные черты другого объекта — ори­гинала. Построение и изучение моделей является сферой челове­ческой деятельности, которая называется Моделированием. Моделирование — исследование объектов путем построения и изучения их моделей. Почему не исследовать сам оригинал, зачем создавать модель? Во-первых, оригинала может не существовать в настоящем: это объект прошлого или будущего. Для моделирования время не помеха. На основании известных фактов, методом гипотез и аналогий можно построить модель событий или природных катаклизмов далекого прошлого.

Так, к примеру, были созданы теории вымирания динозавров, зарождения жизни на Земле. С помощью такого же метода можно заглянуть в будущее. Уче­ные-физики построили теоретическую модель «ядерной зимы», которая наступит на нашей планете в случае ядерной войны. Эта модель — предостережение человечеству.

Во-вторых, оригинал может иметь много свойств и взаимосвя­зей. На модели, являющейся упрощенным представлением объ­екта, можно изучать некоторые интересующие исследователя свойства, не учитывая других. Например, при изучении слож­нейшего человеческого организма на уроках биологии использу­ются его разнообразные модели. В-третьих, часто модель является абстрактным обобщением реально существующих объектов. Манекенщица (модель), де­монстрирующая новый фасон одежды, представляет не како­го-то реального человека с его особенностями и недостатками, а некоторый обобщенный идеальный образ, стандарт. Говоря о природных явлениях на уроках географии, мы имеем в виду не какое-то конкретное природное явление, например землетрясе­ние, а некоторое обобщение, модель этого явления. В таких слу­чаях прототипом модели является целый класс объектов с каки­ми-то общими свойствами.

В-четвертых, оригинал может быть недоступен исследователю по каким-либо причинам: модель атома водорода, рельефа лун­ной поверхности, парламентской власти в стране. Что поддается моделированию? Объектом моделирования мо­жет быть материальный объект, явление, процесс или система. Моделями материальных объектов могут служить нагляд­ные пособия в школьном кабинете, чертежи архитектурных со­оружений, уменьшенные или увеличенные копии самих объек­тов.

Для предотвращения катастроф и применения природных сил на благо человека создаются и изучаются Модели явлений Живой природы. Академик Георг Рихман, сподвижник и друг великого Ломоносова, еще в первой половине XVIII века моделировал магнитные и электрические явления с целью их изучения и даль­нейшего применения. Можно также создавать Модели процессов: Ход, последова­тельную смену состояний, стадии развития объекта или систе­мы. Вы, вероятно, слышали о моделях экономических или эко­логических процессов, модели развития Вселенной, общества и т. п.

Если объект рассматривается как система, то строится и ис­следуется Модель системы. Перед строительством жилого масси­ва архитекторы создают натурную модель района застройки, учитывающую расположение зданий, скверов, парков и дорог. Моделирование является одним из ключевых видов деятель­ности человека и всегда в той или иной форме предшествует дру­гим ее видам. Прежде чем браться за любую работу, нужно четко пред­ставлять себе отправной и конечный пункты деятельности, а также ее примерные этапы. То же можно сказать о модели­ровании. Отправной пункт здесь — прототип (рисунок 11.1).

Как было сказано ранее, это может быть существующий или проектируе­мый объект, явление, процесс или система. ПРОТОТИП МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ Рис. 11.1. Обобщенные этапы деятельности человека при исследовании объекта Конечный этап моделирования — принятие решения.

В ре­зультате моделирования приобретается новая информация и при­нимается решение о создании нового объекта либо о модифика­ции и использовании существующего. Моделирование – творческий процесс и поэтому заключить его в формальные рамки очень трудно. В общем виде его можно представить этапами, как изображено на рисунке: cellpadding=0 cellspacing=0>

cellpadding=0 cellspacing=0 width="100%">

РЕЗУЛЬТАТЫ НЕ СООТВЕТСТВУЮТ ЦЕЛИ

cellpadding=0 cellspacing=0>

cellpadding=0 cellspacing=0 width="100%">

РЕЗУЛЬТАТЫ СООТВЕТСТВУЮТ ЦЕЛИ

cellpadding=0 cellspacing=0>

cellpadding=0 cellspacing=0 width="100%"> ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА

cellpadding=0 cellspacing=0>

 

cellpadding=0 cellspacing=0 width="100%">

ПЛАН ЭКСПЕРИМЕНТА

cellpadding=0 cellspacing=0>

cellpadding=0 cellspacing=0 width="100%">

КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ

cellpadding=0 cellspacing=0>

cellpadding=0 cellspacing=0 width="100%">

ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ

cellpadding=0 cellspacing=0>

cellpadding=0 cellspacing=0 width="100%">

ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ

cellpadding=0 cellspacing=0>

cellpadding=0 cellspacing=0 width="100%">

ЦЕЛЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ

cellpadding=0 cellspacing=0>

cellpadding=0 cellspacing=0 width="100%">

ОПИСАНИЕ ЗАДАЧИ

Описание задачи Постановка задачи начинается с её описания. Делается это на обычном языке, общими фразами. По характеру постановки все задачи можно разделить на 2 основные группы: 1.

Задачи в которых требуется исследовать как изменятся характеристики объекта при некотором воздействии на него. Такую постановку задачи принято называть «что будет если?..». Например, будет ли сладко если в чай положить 2 чайные ложки сахара? 2.

Какое надо произвести воздействие на объект, чтобы его параметры удовлетворяли некоторому заданному условию? Такая постановка задачи часто называется «Как сделать, чтобы?.. ». Например, какого объёма должен быть воздушный шар, наполненный гелием, чтобы он мог подняться наверх с грузом в 100 кг.?

Дома: п.11.1, 11.2, 11.3