Сущность, содержание и функции моделей и моделирования

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Сущность, содержание и функции моделей и моделирования…………..5

2. Виды моделирования. Математическое, имитационное и компьютерное моделирование…………………………………………………..9

3. Особенности моделирования социальных процессов…………………...13

Заключение……………………………………………………………………….15

Список литературы................................................................................................16

 

 

Введение

Моделирование (в широком смысле) является основным методом исследований во всех областях знаний и научно обоснованным методом оценок характеристик сложных систем, используемым для принятия решений в различных сферах социальной деятельности. Существующие и проектируемые системы можно эффективно исследовать с помощью математических моделей (аналитических и имитационных), реализуемых на современных ЭВМ, которые в этом случае выступают в качестве инструмента экспериментатора с моделью системы.

В настоящее  время нельзя назвать область  человеческой деятельности, в которой  в той или иной степени не использовались бы методы моделирования. Особенно это  относится к социальной сфере, где  основными являются процессы принятия решений на основе получаемой информации. Остановимся на философских аспектах моделирования, а точнее общей теории моделирования.

Методологическая  основа моделирования. Все то, на что  направлена человеческая деятельность, называется объектом (лат. objection - предмет). Выработка методологии направлена на упорядочение получения и обработки информации об объектах, которые существуют вне нашего сознания и взаимодействуют между собой и внешней средой.

Обобщенно моделирование  можно определить как метод опосредованного  познания, при котором изучаемый  объект-оригинал находится в некотором  соответствии с другим объектом-моделью, причем модель способна в том или  ином отношении замещать оригинал на некоторых стадиях познавательного  процесса. Стадии познания, на которых  происходит такая замена, а также  формы соответствия модели и оригинала  могут быть различными:

1) моделирование  как познавательный процесс, содержащий  переработку информации, поступающей  из внешней среды, о происходящих  в ней явлениях, в результате  чего в сознании появляются  образы, соответствующие объектам;

2) моделирование,  заключающееся в построении некоторой  системы-модели (второй системы), связанной определенными соотношениями подобия с системой-оригиналом (первой системой), причем в этом случае отображение одной системы в другую является средством выявления зависимостей между двумя системами, отраженными в соотношениях подобия, а не результатом непосредственного изучения поступающей информации.

Моделирование дает возможность исследовать сложные  системы, части которых описаны  различными математическими методами. Использование моделирования для  изучения социальных процессов позволяет  выявить:

внешние параметры  того или иного процесса;

закономерности, которые не доступны наблюдению в  естественных условиях

связи имитируемых  явлений с теми параметрами, которые  автоматически задаются программой;

поиск параметров, оптимизирующих протекание имитируемого процесса, и т.д.

 

1. Сущность, содержание и функции моделей и моделирования

В широком  смысле моделирование - многоплановый  метод исследования, один из путей  познания. Оно предполагает исследование реально существующих предметов, явлений, социальных процессов, органических и  неорганических систем. А это значит, что сферы применения моделирования, по существу, неограниченны. Ими охватываются все процессы. Но это вовсе не означает, что моделирование является единственным и исчерпывающим методом  познания, хотя моделирование присуще  всякому познавательному процессу.

Моделирование - это специфическое многофункциональное  исследование. Его главная задача - воспроизвести на основании сходства с существующим объектом другой, заменяющий его объект (модель). Модель - это аналог оригинала. Она должна иметь сходство с оригиналом, но не повторять его, так как при этом само моделирование теряет смысл. Недопустимо и произвольное моделирование; в этом случае оно не дает должного представления об оригинале модели и также не выполняет своей функции.

Общество  не может разумно развиваться, не анализируя себя, различные стороны  своей деятельности, не контролируя  себя, не заглядывая вперед. Но для того чтобы этот анализ был эффективным, он должен опираться на

точные, объективные  данные, т.е. необходима информационная база, социальная информация. Совокупность проблем, поддающаяся количественному  анализу, может быть формализована, выражена языком цифр и обработана на ЭВМ с помощью математического  моделирования. Но далеко не все процессы общества поддаются количественному  измерению и контролю. Социальные отношения отличаются исключительной сложностью, в них взаимодействуют  самые различные факторы, взаимовлияние  которых друг на друга неоднозначно, вариативно; причинно-следственные связи, их интенсивность и характер подвижны и неопределенны.

К тому же следует  учитывать, что все социальные процессы осуществляются людьми, а поступки, мысли, чувства людей не могут  иметь числового отображения. Отсюда - объективно необходимыми становятся различные методы анализа качественного  содержания процессов в социальной сфере.

А значит, необходимы и самые различные модели, функциями  которых являются:

углубление  познания действующих систем, объектов; определение основных параметров, путей  дальнейшего их совершенствования;

проведение  сравнительного анализа оригинала  и модели, выявление качественных характеристик.

Моделирование выполняет и важные эвристические  функции: выявляет негативные тенденции, определяет позитивные пути решения  проблем, предлагает альтернативные варианты. Моделирование выступает, таким  образом, в единстве с прогнозированием, являясь его составной частью.

Условно можно  выделить несколько видов (типов) моделей: познавательные, эвристические; модели будущего - прогностические; модели желаемого, заданного состояния. Однако моделирование сложных социальных проблем сочетает в себе все три типа моделей и основные их функции: эвристические, прогностические, прагматические. Многое зависит от цели и способа моделирования, объекта, имеющейся информации, владения методикой, уровня компетентности исследователя.

Цели моделирования. Учитывая остроту и сложность  социальных процессов, моделирование  преследует следующие цели. С одной  стороны отобразить состояние проблемы на данный, момент; выявить наиболее острые "критические" моменты, "узлы" противоречий; с другой стороны определить тенденции развития и те факторы, влияние которых может скорректировать  нежелательное развитие; активизировать деятельность государственных общественных и иных организаций и лиц в  поисках оптимальных вариантов  разрешения социальных задач.

Каким требованиям  должна отвечать модель. Целесообразно  выделить две группы требований. Во-первых, модель должна быть более простой, более  удобной; давать новую информацию об объекте; способствовать усовершенствованию самого объекта. Во-вторых, модель должна способствовать определению или  улучшению характеристик объекта; рационализации способов построения его; управлению или познанию объекта.

Следовательно, правомерно при разработке модели говорить об ее подобии объекту-оригиналу, при  котором, с одной стороны, соблюдается  жесткая целенаправленность, увязка ее параметров с ожидаемыми результатами, а с другой - обеспечивается достаточная "свобода" модели, для того чтобы  она была способной к преобразованию в зависимости от конкретных условий  и обстоятельств, могла быть альтернативной, иметь в запасе наибольшее число вариантов.

В целом модель должна соответствовать следующим  требованиям.

Модель должна удовлетворять требованиям полноты, адекватности и эволюционности. Она  должна обеспечивать возможность включения  достаточно широкого диапазона изменений, добавлений, чтобы было возможно последовательное приближение к модели, удовлетворяющей  исследователя по точности воспроизведения  социального объекта, явления, процесса.

Модель должна быть достаточно абстрактной, чтобы допускать варьирование большим числом переменных, но не настолько абстрактной, чтобы возникали сомнения в надежности и практической полезности полученных на ней результатов.

Модель должна удовлетворять условиям, ограничивающим время решения задачи.

Модель должна ориентироваться на реализацию с  помощью существующих возможностей, т.е. быть осуществимой на данном уровне развития общества.

Модель должна обеспечивать получение новой полезной информации о социальном объекте (явлении, процессе) в плане поставленной задачи исследования.

Модель должна строиться с использованием установившейся терминологии.

Модель должна предусматривать возможность проверки ее истинности, полноты соответствия ее изучаемому социальному объекту, явлению, процессу.

Различают модели материальные и идеальные. Модель является одновременно и средством, и объектом исследования, заменяющим оригинал.

Оценка моделей. Параметры оценки моделей могут  быть различными. Один из них - прогрессивность  модели, означающая, насколько она  по целому ряду моментов является лидирующей. Определение качества модели не такая  простая задача, особенно когда речь идет о моделях социальной сферы.

Прогрессивность модели определяется характеристиками свойств модели, применимой в той  или иной сфере в зависимости  от целей и задач исследователей.

В качестве главных критериев выступают:

новизна отражения (интуитивное отражение, качественное описание, наглядная имитация, системное  воспроизведение);

распространенность - уровень разработанности

Уровень творческого  решения с помощью модели означает степень выполнения гносеологической (познавательной, объяснительной) и  эвристической (прогностической, творческой) функций.

 

2. Виды моделирования. Математическое, имитационное и компьютерное моделирование

Различают следующие  виды моделирования

концептуальное  моделирование, при котором совокупность уже известных фактов или представлений  относительно исследуемого объекта  или системы истолковывается  с помощью некоторых специальных  знаков, символов, операций над ними или с помощью естественного  или искусственного языков ;

физическое  моделирование, при котором модель и моделируемый объект представляют собой реальные объекты или процессы единой или различной физической природы, причем между процессами в  объекте оригинале и в модели выполняются некоторые соотношения  подобия, вытекающие из схожести физических явлений;

структурно-функциональное моделирование, при котором моделями являются схемы (блок-схемы), графики, чертежи, диаграммы, таблицы, рисунки, дополненные  специальными правилами их объединения  и преобразования;

математическое (логико-математическое) моделирование, которое осуществляется средствами математики логики;

имитационное (программное) моделирование, при котором  логико-математическая модель исследуемого объекта представляет собой алгоритм функционирования объекта, реализованный  в виде программного комплекса для  компьютера компьютерное (вычислительное) моделирование, которое производится средствами компьютерных технологий (средствами вычислительной техники

Перечисленные выше виды моделирования не являются взаимоисключающими и могут применяться  при исследовании сложных объектов либо отдельно, либо в некоторой  комбинации.

Математическое моделирование словосочетание, обозначающее использование математического языка и аппарата для описания и последующего анализа основных свойств социальных явлений и процессов.

Математическое  моделирование дает возможность  заменить непосредственный анализ основных свойств социальных явлений анализом свойств и характеристик математических объектов (моделей). Математическая модель социального объекта представляет собой некоторый набор формальных соотношений между величинами (показателями) модели, разделяемых на параметры и переменные. Параметры модели обычно отражают внешние условия и слабо меняющиеся характеристики. Переменные модели отражают основные для данного исследования характеристики; анализ изменения их значений представляет главную цель моделирования.

Для построения математических моделей используются методы следующих разделов математики: теории дифференциальных и интегральных уравнений; теории случайных процессов; теории исследования операций;

С помощью  дифференциальных уравнений (обыкновенных или в частных производных) строятся детерминистские модели. Теория случайных  или стохастических процессов изучает  явления, управляемые вероятностными законами, и используется для построения вероятностных моделей. Эти модели оказываются достаточно простыми для  аналитических и вычислительных целей и в то же время настолько  содержательными что с их помощью  удается получить существенные результаты. При применении теории исследования операций решаются задачи, которые  позволяют определить оптимальный  вариант развития моделируемой системы.