Моделирование – это процесс построения модели в целях изучения строения и свойств оригинала с использованием построенной модели.
Модель – материальный или мысленно представляемый объект, (процесс, явление), который в процессе исследования замещает оригинал и сохраняет при этом важные свойства оригинала, например, оригинал–планета Земля, модель–глобус. Модель используется для упрощенного представления о реальном объекте, процессе или явлении.
Модель содержит не все, а только существенные сведения об объекте с учетом той цели, для которой она создавалась. Модель отличается наличием упрощений. Если модель дает удовлетворительные результаты, то говорят, что модельадекватна рассматриваемому объекту (процессу или явлению).
Различают следующие виды моделей:
– вербальные (текстовые) – построены с помощью текстового описания;
– материальные (предметные) – воспроизводятся в форме реального объекта;
– информационные (теоретические) – отражают данные об объекте в форме чертежей, рисунков, компьютерных программ и т.п.
Информационная модель – совокупность данных, представленных в бумажной или электронной форме, которая характеризует существенные свойства объекта и его взаимосвязь с внешней средой (например, электронная карта земной поверхности).
Для создания моделей используют следующие методы.
1. Предметное моделирование заключается в создании материальной модели, имеющей некоторые свойства оригинала (модели самолетов, кораблей, автомобилей)
2. Физическое моделирование выражается в экспериментальном исследовании модели, имеющей общие свойства с оригиналом (изучение молнии как электрического разряда между проводниками)
3. Аналоговое моделирование основано на аналогии (изоморфизме) различных явлений, для которых можно использовать одинаковое описание (форма самолета и летящей птицы)
4. Знаковое моделирование использует для построения модели в форме схемы, графика, чертежа или других знаковых систем (периодическая таблица Д.И. Менделеева).
5. Мысленное моделирование – это разновидность знакового моделирования, при котором реальное построение заменяется мысленным представлением знаков или операций над ними (игра в шахматы вслепую).
В информатике модели используют для решения функциональных и вычислительных задач, существование модели упрощает процесс построения алгоритма, необходимого для решения сложных задачи.