Karavaevo, Kostroma, Russian Federation
Russian Federation
employee
Russian Federation
Russian Federation
Russian Federation
UDK 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
In the article, based on the analysis of available sources of information, information on various types of modeling is systematized and presented, an improved classification is proposed according to which one can distinguish: full, incomplete and approximate (in completeness); stochastic and deterministic (by degree of certainty); discrete, discrete-continuous, continuous (by intermittence); static and dynamic (by the change in time); constructive and descriptive (by the presence of controlled variables); functional, information, behavioral (depending on the aspect of modeling); educational, experimental, scientific and technical, game and imitation (in the field of modeling); mental and real (in the form of implementation); the real, depending on the method of implementation, is divided into the natural (scientific experiment, complex tests, production experiment) and physical (in real time, model time and without time); depending on whether the computer is used for mental modeling is divided into computer and non-computer. By the way of realization, the mental is divided into visual (hypothetical, analog and mocked), symbolic (linguistic and sign) and mathematical (situational, cybernetic, structural, analytical, algorithmic and combined). Also, the mathematical, depending on the properties reflected, is divided into geometric, probabilistic and topological. The article presents historical facts related to the stages of the development of modeling. Causes and main directions of development of modeling and direction of human activity are indicated, in which modeling currently performs one of the main roles.
model, modeling, building models, creating models, study of models, model research, scientific research, modeling types, modeling methods.
В настоящее время практически все образованные люди знакомы с понятиями «модель», «моделирование» и оперируют ими даже в повседневной жизни. Понятие «модель» (фр. modèle, от лат. modulus — «мера, аналог, образец») [1] изначально было научным. В 21 веке данный термин получил самое широкое распространение и толкование. В широком смысле моделями называют образы (чертежи, изображения, планы, схемы, графики, карты, описания и др.) или прообразы (образцы) каких-либо объектов, систем объектов («оригиналов»), которые используются как заместители, представители оригиналов при наличии определённых условий [2].
Согласно свободной энциклопедии «Википедия» [3] под моделированием понимают изучение рассматриваемого объекта на его модели; создание и исследование моделей тех объектов, которые существуют в реальности, а так же явлений, процессов для того, чтобы получить объяснения данных явлений и предсказать их.
Все виды моделирования (и их результат – модели) – это деятельность, осуществляемая различными людьми, а значит, определения данной деятельности могут быть различными. Они могут зависеть от научных областей, подходов, глубины исследования, а иногда от личных предпочтений автора. По нашему мнению, классификация может быть проведена по аспектам моделирования, наличию управляемых переменных, форме реализации и области моделирования в соответствии со схемой, приведенной на рисунке.
С древних времен человечество пользуется различными моделями, но первенство среди них занимают материальные объекты, которые отличаются от абстрактных своей природой, формой реализации. Одну из самых важных ролей в становлении науки, техники и культуры в целом играют вербальные (языковые, описательные) модели, порождаемые интеллектом и приспособленные для обмена информацией между людьми. Практически все тексты могут быть рассмотрены как своеобразные модели, которые хранят и передают информацию.
Познавая мир, человечество использовало моделирование – осознано или на уровне интуиции – всегда. Античная эпоха (VIII в. до н.э. — V в. н.э.) – это время, когда зарождается моделирование, которое проявляется в отражении действительности. В данный период также возникает и научное познание [4, с. 131]. Самыми яркими примерами является то, как представляли Эпикур, Демокpит атомы, форму атомов, способы их соединения, атомные ливни, вихри атомов. Они объясняли физические свойства всевозможных веществ, используя свои представления о том, как сцеплены гладкие, круглые и крючковатые частицы между собой. Данные модели были созданы с использованием наглядного моделирования. При наглядном моделировании на основе представления человека об объекте создаётся наглядная модель, которая отражает процессы и явления, которые протекают в объекте. Наглядное моделирование подразделяют на аналоговое, гипотетическое и макетированное. Исследования при аналоговом моделировании базируются на применении аналогий разного уровня. Основой гипотетического моделирования является гипотеза, отражающая закономерности протекания процесса в исследуемом объекте. Данная гипотеза зависит от уровня знания человеком объекта и основывается на причинно-следственных связях входа и выхода исследуемого объекта. Макетированное моделирование представляет собой исследование с использованием созданных макетов [5, с. 85]. Современные модели, которые отражают ядерно-электронное строение атомов веществ, были созданы на основе представлений Демокрита и Эпикура. Интересным фактом является то, что стены древних храмов, которые были построены предками южно-американских индейцев, были покрыты графическими моделями мироздания, что свидетельствует об использовании знакового моделирования. Вместе с языковым моделированием они образуют группу, называемую символическим моделированием. При символическом моделировании искусственно создаётся логический объект с использованием системы знаков и символов, замещающий реальный и отражающий основные свойства оригинала [5, с. 85].
Средневековье (V в. н.э. — XV в. н.э.) ознаменовано появлением учения о моделировании. Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.) сыграл одну из основных ролей в появлении данного учения [6].
Широкое же использование моделирования в отчётливой форме относится к эпохе Возрождения (XIV в. н.э. — XVI в. н.э.). Итальянские скульпторы, архитекторы начали использовать модели при проектировании различных сооружений. Примерами таких творцов являются Брунеллески, Микеланджело и др. Чаще всего они использовали физическое моделирование. Его суть в том, что изучение проводится на установках, сохраняющих природу явлений и обладающих физическим подобием. Данный вид моделирования может проводится в реальном, псевдореальном (модельном) времени и без его учета (исследования «замороженных процессов», зафиксированных в определенный момент времени) [7, с. 41].
Теоретические работы Леонардо да Винчи, Г. Галилея создавались с использованием моделей. Также в данных работах ученные выясняли в каких пределах возможно применение
1. Model' (Model), EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, https://ru.wikipedia.org/wiki/svobodnyj, Zagl. s ehkrana.
2. Pletneva O. V. Dostizhenie predmetnyh i metapredmetnyh rezul'tatov v predmetnoj oblasti «Tekhnologiya» v usloviyah vnedreniya FGOS (Achievement of substantive and meta-subject results in the "Technology" subject area in the context of GEF implementation), Metodicheskoe posobie, O. V. Pleteneva, V. YA. Barmina, O. V. Tulupova, M, Ventana-Graf, 2017, 173, [3] p, il.
3. Modelirovanie (Modeling), EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, https://ru.wikipedia.org/wiki/svobodnyj, Zagl. s ehkrana.
4. Ogorodnikov V.P. Istoriya i filosofiya nauki (History and philosophy of science), Uchebnoe posobie dlya aspirantov, SPb, Piter, 2016, 352 p, il.
5. YUdina O.I. Metodologiya pedagogicheskogo issledovaniya (Methodology of pedagogical research), Uchebnoe posobie, O.I. YUdina, Orenburgskij gos. un-t., Orenburg, OGU, 2013, 141 p.
6. Lekciya 2: Ponyatie modelirovaniya (Lecture 2: The concept of modeling), EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, http:// www.intuit.ru/studies/courses/643/499/lecture/11351%2525253Fpage%2525253D2%2525252526keyword_content%2525253Dconception, svobodnyj, Zagl. s ehkrana.
7. Belyaeva M.A. Modelirovanie sistem (Modeling systems), Konspekt lekcij v 2 ch., ch. 1, EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, http://simulation.su/uploads/files/ default/2012-belyaeva-lekcii-part1.pdf, svobodnyj, Zagl. s ehkrana.
8. CHerepashkov A.A., Nosov N.V. Komp'yuternye tekhnologii, modelirovanie i avtomatizirovannye sistemy v mashinostroenii (Computer technologies, modeling and automated systems in engineering), Ucheb. dlya stud. vyssh. ucheb. zavedenij, Volgograd, Izdatel'skij Dom «In-Folio», 2009, 640 p, il.
9. N. A. Mamaeva Informatika. Kurs lekcij (Computer science. Lecture course), Uchebnoe posobie, EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, https://books.google.ru/books?id=rk_tBAAAQBAJ&printsec=frontcover&hl=ru#v= onepage&q&f=false, svobodnyj, Zagl. s ehkrana.
10. Talapov V.V. Osnovy BIM: vvedenie v informacionnoe modelirovanie zdanij (The Basics of BIM: An Introduction to Building Information Modeling), M, DMK Press, 2011, 392 p, il.
11. CHernov V. A. Teoriya ehkonomicheskogo analiza (Theory of Economic Analysis), Uchebnik, Moskva, Prospekt, 2017, 384 p.
12. I.B. Rodionov «Teoriya sistem i sistemnyj analiz»: Lekciya 9 Klassifikaciya vidov modelirovaniya sistem ("Theory of systems and systems analysis": Lecture 9 Classification of types of modeling systems), EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, http://victor-safronov.ru/systems-analysis/lectures/rodionov/08.html, svobodnyj, Zagl. s ehkrana.
13. Alesinskaya T.V. Osnovy logistiki. Obshchie voprosy logisticheskogo upravleniya (Basics of logistics. General issues of logistics management), Taganrog, Izd-vo TRTU, 2005, 121 p.
14. Predshestvenniki «marzhinalistskoj revolyucii» (The precursors of the "marginalist revolution"), EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, http:// ecouniver.com/economik-rasdel/istekuz/130-predshestvenniki- marzhinalistskoj-revolyucii.html, svobodnyj, Zagl. s ehkrana.
15. EHkonomiko-matematicheskoe i staticheskoe modelirovanie v istorii ehkonomicheskoj mysli (Economic-mathematical and static modeling in the history of economic thought), EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, http://www.volsu.ru/ upload/medialibrary/782/10_history.pdf, svobodnyj, Zagl. s ehkrana.
16. Soldatenko L.V. Vvedenie v matematicheskoe modelirovanie stroitel'no-tekhnologicheskih zadach (Introduction to mathematical modeling of construction and technological problems), Uchebnoe posobie, L.V. Soldatenko, Orenburg, GOU OGU, 2009, 161 p.
17. Gadzhieva Halimat Hajrudinovna Uchebnoe posobie (kurs lekcij) po discipline «EHkonomiko-matematicheskie metody» (Textbook (course of lectures) on discipline "Economic and mathematical methods"), EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, http://www.dgunh.ru/content/ glavnay/ucheb_deyatel/uposob/up-fgos-14-15-pmit-15.pdf, svobodnyj, Zagl. s ehkrana.
18. ZHukov K. G. Model'noe proektirovanie vstraivaemyh sistem v LabVIEW (Model Embedded Design in LabVIEW), M, DMK Press, 2011, 688 p.
19. Pervaya EHVM (The first computer), EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, https://sites.google.com/site/istoriasozdaniakomputera2/home/ pervaa-evm, svobodnyj, Zagl. s ehkrana.
20. Norbert Viner (Norbert Wiener), EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, http://www.hrono.ru/biograf/bio_we/viner.php, svobodnyj, Zagl. s ehkrana.
21. 3D-modelirovanie poverhnosti planet i sputnikov (3D-modeling of the surface of planets and satellites), EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, http://mexlab.miigaik.ru/nauchnaya_deyat/3d_mod/, Zagl. s ehkrana.
22. Komp'yuternoe modelirovanie v nanotekhnologii (Computer modeling in nanotechnology), EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, http:// www.nanonewsnet.ru/blog/nikst/kompyuternoe-modelirovanie-v-nanotekhnologii, svobodnyj, Zagl. s ehkrana.
23. Gusakov V. G. Agrarnaya ehkonomika: terminy i ponyatiya (Agrarian economy: terms and concepts), EHncikl. sprav., V. G. Gusakov, E. I. Dereza., Minsk, Belorus. Nauka, 2008, 576 p.
24. Sistema modelirovaniya robotov Player/Stage (CHast' 1) (Robot Modeling System for Player / Stage Robots (Part 1)), EHlektronnyj resurs, Rezhim dostupa, http://robot-develop.org/archives/4897#more-4897, svobodnyj, Zagl. s ehkrana.
25. V.V. Rybin Modelirovanie nestacionarnyh nepreryvno-diskretnyh sistem upravleniya spektral'nym metodom v sistemah komp'yuternoj matematiki (Simulation of non-stationary continuous-discrete control systems by the spectral method in computer mathematics systems), M, Izd-vo MAI, 2011, 220 p, il.
26. Kornienko E.V. Metody prognozirovaniya i prinyatij reshenij (Methods of forecasting and decision making), Uchebno-metodicheskoe posobie, Taganrog, Izd-l' S.A. Stupin, 2014, 100 p.
