Question

Контрольные вопросы 1. Что такое модель? 2. Обоснуйте необходимость моделирования. 3. Классификация моделей по характеру процессов, протекающих в моделируемых объектах. 4. Сущность математического моделирования и его основных классов: аналитиче- ского и имитационного. 5. Назовите этапы моделирования и дайте им краткую характеристику. 6. Приведите примеры объектов и возможных их моделей в своей будущей про- фессиональной деятельности. 7. Что такое формализация? Приведите примеры формальных моделей. 8. Может ли объект иметь несколько моделей? Если да, то приведите примеры. 9. Могут ли разные объекты описываться одной и той же моделью? Если да, то приведите примеры. 10.Какие программные средства обычно используются для создания компьютерных моделей?

Answer 1

Ответ:

Сам по себе процесс моделирования в полной мере не формализован, большая роль в этом принадлежит опыту инженера. Но, тем не менее, рассматриваемый в теме процесс создания модели в виде шести этапов может стать основой для начинающих и с накоплением опыта может быть индивидуализирован.

Математическая модель, являясь абстрактным образом моделируемого объекта или процесса, не может быть его полным аналогом. Достаточно сходства в тех элементах, которые определяют цель исследования. Для качественной оценки сходства вводится понятие адекватности модели объекту и, в связи с этим, раскрываются понятия изоморфизма и изофункционализма. Формальных приемов, позволяющих автоматически, "бездумно", создавать адекватные математические модели, нет. Окончательное суждение об адекватности модели дает практика, то есть сопоставление модели с действующим объектом. И, тем не менее, усвоение всех последующих тем пособия позволит инженеру справляться с проблемой обеспечения адекватности моделей.

Завершается тема изложением требований к моделям, которые были сформулированы Р. Шенноном на заре компьютерного моделирования тридцать лет назад в книге "Имитационное моделирование систем - искусство и наука". Актуальность этих требований сохраняется и в настоящее время.

Этапы:

Первый этап – постановка задачи. Прежде всего следует уяснить цель моделирования. Исходя из цели моделирования, определяется вид и форма представления информационной модели, а также степень детализации и формализации модели. В соответствии с целью моделирования заранее определяются границы применимости  создаваемой модели. На этом этапе также необходимо выбрать инструментарий, который будет использоваться при моделировании (например, компьютерную программу).  

Второй этап – собственно моделирование, построение модели. На этом этапе важно правильно выявить составляющие систему объекты, их свойства и взаимоотношения и представить всю эту информацию в уже выбранной форме. Создаваемую модель необходимо периодически подвергать критическому анализу, чтобы своевременно выявлять избыточность, противоречивость и несоответствие целям моделирования.

Третий этап – оценка качества модели, заключающаяся в проверке соответствия модели целям моделирования. Такая проверка может производиться путем логических рассуждений, а также экспериментов, в том числе и компьютерных. При этом могут быть уточнены границы применимости модели. В случае выявления несоответствия модели целям моделирования она подлежит частичной или полной переделке.

Четвертый этап – эксплуатация модели, ее применение для решения практических задач в соответствии с целями моделирования.

Пятый этап – анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели.

формализация:представление какой-либо содержательной области (рассуждений, доказательств, процедур классификации, поиска информации, научных теорий) в виде формальной системы или исчисления.

Может ли объект иметь несколько моделей: ну да. Обьект может иметь сколь угодно моделей.

Пример:

Часовой мехнанизм.

Может иметь:

-3D модель

-математическую модель

-физическую модель

и др.

Могут ли разные объекты описываться одной и той же моделью:Разные объекты могут описываться одной и той же моделью. Например, для описания движения планет, движения автомобиля или движения мяча в определенных условиях (размеры объекта гораздо меньше его перемещений) можно использовать одну и ту же модель движения материальной точки.

ПРограммы: Blender, 3d Max, Sculpt. и т.д

Если хоть помог не жалуйтесь пожалуйста  :)

мне 13

Answer 2

1. Модель - это упрощенное представление реального объекта, системы, процесса или явления, которое используется для анализа, предсказания, исследования или симуляции.

2. Необходимость моделирования обосновывается несколькими аспектами:

   • Понимание сложных систем: Модели позволяют абстрагировать и упрощать сложные реальные объекты или процессы, что делает их более доступными для изучения и анализа.
   • Прогнозирование: Модели могут использоваться для предсказания будущих событий и результатов на основе текущих данных и условий.
   • Оптимизация: Модели помогают находить оптимальные решения в различных областях, таких как экономика, инженерия и управление.
   • Экономия ресурсов: Моделирование позволяет экономить время и ресурсы, так как оно позволяет провести эксперименты и анализировать систему без необходимости реальных испытаний.

3. Классификация моделей по характеру процессов:

   • Детерминированные модели: Описывают систему, в которой результаты предсказуемы и не зависят от случайных факторов.
   • Стохастические модели: Учитывают случайные факторы и вероятностные величины при описании системы.
   • Статические модели: Описывают систему в момент времени без учета изменений со временем.
   • Динамические модели: Учитывают изменения системы во времени и описывают ее эволюцию.

4. Сущность математического моделирования и его основных классов:

   • Математическое моделирование - это создание абстрактных математических структур, которые отражают ключевые аспекты реальной системы.
   • Основные классы математического моделирования:
     • Аналитическое моделирование: Основано на аналитических уравнениях и формулах, позволяет получить точные аналитические решения.
     • Имитационное моделирование: Основано на численных методах и симуляциях, позволяет моделировать системы, которые трудно или невозможно аналитически описать.

5. Этапы моделирования:

   • Выбор цели моделирования.
   • Выбор типа модели.
   • Сбор данных и параметров.
   • Разработка модели.
   • Валидация модели.
   • Эксперименты и анализ результатов.
   • Интерпретация результатов и принятие решений.

6. Примеры объектов и их моделей могут зависеть от вашей будущей профессиональной деятельности. Например, если вы инженер, вы можете моделировать системы управления или процессы производства. Если вы экономист, вы можете моделировать экономические системы и рынки.

7. Формализация - это процесс представления информации или данных в стройной, формальной форме, что позволяет ее легче анализировать и обрабатывать. Примеры формальных моделей включают в себя математические уравнения, логические схемы, графы, структуры данных и другие.

8. Да, объект может иметь несколько моделей, каждая из которых учитывает разные аспекты его функционирования или предназначения. Например, автомобиль может иметь модель для расхода топлива и модель для расчета скорости и времени в пути.

9. Да, разные объекты могут быть описаны одной и той же моделью, если их характеристики и поведение схожи. Например, модель экономического роста может быть применена к разным странам, если они имеют схожие экономические условия.

10. Программные средства, обычно используемые для создания компьютерных моделей, могут включать в себя MATLAB, Simulink, Python с библиотеками для научных вычислений (например, NumPy, SciPy), системы для дискретно-событийного моделирования (например, AnyLogic, SimEvents) и другие специализированные инструменты, зависящие от конкретных потребностей моделирования.