Основные понятия моделирования, виды моделей. Программа моделирования электрических и электронных цепей PSpice. Язык описания заданий на моделирование. Программа Probe и ее основные характеристики. Моделирование электромеханических преобразователей.
Нас окружает огромное множество природных и искусственно созданных объектов, которое воздействует на органы чувств и отображается нашим сознанием. От того, насколько верно мы воспринимаем окружающую действительность, очень часто зависит не только наше благополучие и здоровье, но и сама жизнь. Тривиальным примером здесь может служить восприятие и оценка пешеходом движения автотранспорта при переходе улицы.
Не менее сложные задачи стоят перед человеком в процессе его профессиональной деятельности. Хотя число объектов в данном случае, как правило, становится достаточно ограниченным, но одновременно повышаются требования к уровню достоверности и точности получаемых результатов, возрастает ответственность при принятии решений. Здесь уже трудно полагаться только на органы чувств и применяется целый арсенал технических средств измерения сигналов, обработки, хранения и представления информации.
Каждый человек в своей повседневной жизни выделяет из бесконечного многообразия проявлений окружающего мира только небольшое их число и на этой основе формирует некоторые заменители реальных объектов, позволяющие ему выстраивать целенаправленное поведение. Эти заменители принято называть моделями.
Таким образом, условимся под моделью понимать заменитель реального объекта в тех свойствах и отношениях, которые требуются для решения практических задач. Соответственно моделирование будем рассматривать как метод опосредованного познания, в котором объект-модель находится в некотором неполном соответствии с объектом-оригиналом.
Принято говорить, что модель адекватна оригиналу, если она верно отражает интересующие нас свойства оригинала. В данном случае важно уяснить принципиальную разницу понятий адекватности и идентичности (полного совпадения) объекта и модели. Последнее понятие, строго говоря, характеризует отношение объекта к самому себе.
Второе обстоятельство, которое в какой-то мере облегчает наше существование в бесконечно разнообразном мире, основывается на его материальном единстве, проявляющемся в подобии (аналогии) разноплановых явлений и процессов. При этом под аналогией принято понимать суждение о сходстве нескольких объектов в определенных отношениях на основании установленного сходства их в других отношениях.
Понятно, что соотношение оригинала и модели также определяется свойством аналогии, т.е. сходством нетождественных объектов в некоторых качествах и отношениях. На основании аналогии строится теория подобия, позволяющая по установленным свойствам одного объекта судить о больших группах объектов, подобных первому объекту.
Желающим получить более подробную информацию о взаимосвязи теории подобия и моделирования можно рекомендовать фундаментальную работу проф. Веникова В.А. [1].
Интересно также отметить взаимосвязь моделирования с информацией, понимаемой как содержание воздействий, значения их параметров, изменения этих параметров в пространстве и во времени, взятые в отрыве от физического носителя информации и от его энергетических свойств.
Овладение информацией, ее преобразование, хранение и отображение невозможны без моделирования, т.е. без отображения в некоторой материальной среде (в человеческом мозге, на запоминающих устройствах ЭВМ, на экране дисплея или на листе бумаги).
Принято различать следующие виды моделей: ?мыслительные, ?словесные (вербальные), ?геометрические, ?физические, ?математические.
Мыслительные модели формируются и хранятся в сознании человека в виде некоторых образов. Словесные модели можно рассматривать как отражение мыслительных моделей, предназначенное для обмена информацией между людьми. Описание формулы изобретения, текст программы для ЭВМ, инструкция по эксплуатации некоторого технического устройства, литературное произведение - все это примеры словесных моделей.
Геометрические модели дают внешнее представление об объекте-оригинале и характеризуются одинаковыми с ним пропорциями геометрических размеров. Эти модели подразделяются на двумерные и трехмерные. Эскизы, схемы, чертежи, графики, живописные работы представляют собой примеры двумерных геометрических моделей, а макеты зданий, автомобилей, самолетов и т.д. - это трехмерные геометрические модели.
Физические модели характеризуются тем, что имеют ту же физическую природу, что и объект-оригинал. Например, система энергоснабжения города может быть смоделирована на специальной электрической схеме, аэродинамика летательного аппарата исследуется при продуве его модели в аэродинамической трубе и пр.
Наконец, математические модели представляют собой совокупность математических объектов (чисел, символов, множеств и т.д.) и связей между ними, отражающих необходимые свойства объекта-оригинала. При этом математические модели принято подразделять на модели-аналоги, структурные модели и алгоритмические модели.
При построении моделей-аналогов используется свойство изоморфизма (одинаковости) математического описания процессов различной фи
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
