Iga tänapäeva inimene seisab igapäevaselt silmitsi mõistetega "objekt" ja "mudel". Objektide näideteks on nii puudutamiseks ligipääsetavad (raamat, maa, laud, pliiats, pliiats) kui ka kättesaamatud (tähed, taevas, meteoriidid), kunstilise loovuse ja vaimse tegevuse objektid (kompositsioon, luuletus, probleemide lahendamine, maalimine, muusika jm).). Pealegi tajub inimene iga objekti ainult ühtse tervikuna.
Objekt. Liigid. Funktsioonid
Eeltoodu põhjal võime järeldada, et objekt on osa välismaailmast, mida on võimalik tajuda ühtse tervikuna. Igal tajuobjektil on oma individuaalsed omadused, mis eristavad seda teistest (kuju, ulatus, värvus, lõhn, suurus jne). Objekti kõige olulisem tunnus on selle nimi, kuid selle täielikuks kvalitatiivseks kirjeldamiseks ei piisa ainult nimest. Mida täielikum alt ja üksikasjalikum alt objekti kirjeldatakse, seda lihtsam on selle äratundmine.
Modelid. Definitsioon. Klassifikatsioon
Oma tegevuses (haridus-, teadus-,kunstiline, tehnoloogiline) inimene kasutab igapäevaselt olemasolevaid ja loob uusi välismaailma mudeleid. Need võimaldavad teil luua mulje protsessidest ja objektidest, mis on otseseks tajumiseks kättesaamatud (väga väikesed või vastupidi väga suured, väga aeglased või väga kiired, väga kaugel jne).
Niisiis, mudel on objekt, mis peegeldab uuritava nähtuse, objekti või protsessi kõige olulisemaid tunnuseid. Sama objekti mudelitel võib olla mitu variatsiooni, nagu ka mitut objekti saab kirjeldada ühe mudeliga. Näiteks mehaanikas tekib sarnane olukord, kui erinevaid materiaalse kestaga kehasid saab väljendada materiaalsete punktidega ehk sama mudeliga (inimene, auto, rong, lennuk).
Oluline on meeles pidada, et ükski mudel ei saa kujutatud objekti täielikult asendada, kuna see kuvab ainult mõningaid selle omadusi. Kuid mõnikord võib erinevate teaduslike ja tööstussuundade teatud probleemide lahendamisel mudeli välimuse kirjeldus olla mitte ainult kasulik, vaid ka ainus viis objekti omaduste esitlemiseks ja uurimiseks.
Modelleerimisüksuste rakendusala
Mudelid mängivad olulist rolli inimelu erinevates valdkondades: teaduses, hariduses, kaubanduses, disainis jm. Näiteks ilma nende kasutamiseta on võimatu projekteerida ja kokku panna tehnilisi seadmeid, mehhanisme, elektriskeeme, masinaid, hooneid ja nii edasi, kuna ilma eelnevate arvutusteta jajoonise loomine, isegi kõige lihtsama osa vabastamine on võimatu.
Mudeleid kasutatakse sageli hariduslikel eesmärkidel. Neid nimetatakse kirjeldavateks. Näiteks geograafiast saab inimene maakera uurides ettekujutuse Maast kui planeedist. Visuaalsed mudelid on olulised ka teistes teadustes (keemia, füüsika, matemaatika, bioloogia ja teised).
Teoreetilised mudelid on omakorda nõutud loodus- ja täppisteaduste (bioloogia, keemia, füüsika, geomeetria) õppes. Need peegeldavad uuritavate objektide omadusi, käitumist ja struktuuri.
Modelleerimine kui protsess
Modelleerimine on tunnetusmeetod, mis hõlmab olemasolevate uurimist ja uute mudelite loomist. Selle teaduse teadmiste teema on mudel. Mudelitüübid on järjestatud erinevate omaduste järgi. Nagu teate, on igal objektil palju omadusi. Konkreetse mudeli loomisel tõstetakse esile vaid ülesande lahendamiseks olulisemad.
Modellide loomise protsess on kunstiline loovus kogu selle mitmekesisuses. Sellega seoses võib praktiliselt iga kunsti- või kirjandusteost pidada reaalse objekti mudeliks. Näiteks maalid on reaalsete maastike, natüürmortide, inimeste mudelid, kirjandusteosed on inimelu mudelid jne. Näiteks lennuki mudeli loomisel, et uurida selle aerodünaamilisi omadusi, on oluline kajastada selles originaali geomeetrilisi omadusi, kuid selle värv on absoluutselt ebaoluline.
Erinevad teadused uurivad samu objekte erinevatest vaatenurkadest ja vastav alt sellele erinevad ka nende uurimismudelite tüübid. Näiteks füüsika uurib objektide vastasmõju protsesse ja tulemusi, keemia - keemilist koostist, bioloogia - organismide käitumist ja struktuuri.
Mudel versus ajategur
Aja järgi jagunevad mudelid kahte tüüpi: staatilised ja dünaamilised. Esimese tüübi näide on inimese ühekordne läbivaatus kliinikus. See kuvab pildi tema praegusest tervislikust seisundist, samas kui tema haiguslugu on dünaamiline mudel, mis kajastab kehas teatud aja jooksul toimuvaid muutusi.
Model. Mudelite tüübid seoses kujuga
Nagu juba selge, võivad mudelid erineda erinevate omaduste poolest. Seega võib kõik praegu teadaolevad andmemudelite tüübid jagada kahte põhiklassi: materiaalsed (objektiivsed) ja informatiivsed.
Esimene vaade annab edasi materiaalsel kujul olevate objektide füüsikalisi, geomeetrilisi ja muid omadusi (anatoomiline mudel, maakera, ehitise mudel jne).
Teabemudelite tüübid erinevad teostuse vormi poolest: märgiline ja kujundlik. Kujundlikud mudelid (fotod, joonised jne) on objektide visuaalsed teostused, mis on fikseeritud teatud kandjale (foto, film, paber või digitaalne).
Neid kasutatakse laialdaselt õppeprotsessis (plakatid), erinevate uurimistöödelteadused (botaanika, bioloogia, paleontoloogia ja teised). Märgimudelid on objektide realisatsioonid ühe tuntud keelesüsteemi sümbolite kujul. Neid saab esitada valemite, teksti, tabelite, diagrammide jms kujul. On juhtumeid, kui sümboolse mudeli loomisel (mudelite tüübid edastavad täpselt sisu, mis on vajalik objekti teatud omaduste uurimiseks) kasutatakse korraga mitut tuntud keelt. Sel juhul on näiteks erinevad graafikud, diagrammid, kaardid jms, kus kasutatakse nii graafilisi sümboleid kui ka ühe keelesüsteemi sümboleid.
Erinevatest eluvaldkondadest pärineva teabe kajastamiseks kasutatakse kolme peamist tüüpi teabemudeleid: võrgustik, hierarhiline ja tabel. Neist kõige populaarsem on viimane, mida kasutatakse objektide erinevate olekute ja neile iseloomulike andmete jäädvustamiseks.
Mudelite tabelirakendus
Seda tüüpi teabemudel, nagu eespool mainitud, on kõige kuulsam. See näeb välja selline: see on tavaline ristkülikukujuline tabel, mis koosneb ridadest ja veergudest, mille veerud on täidetud ühe maailma tuntud viipekeele sümbolitega. Tabelmudeleid kasutatakse samade omadustega objektide iseloomustamiseks.
Nende abiga saab erinevates teadusvaldkondades luua nii dünaamilisi kui staatilisi mudeleid. Näiteks tabelid, mis sisaldavad matemaatilisi funktsioone, erinevat statistikat, rongide sõiduplaane ja nii edasi.
Matemaatikamudel. Mudelite tüübid
Matemaatilised mudelid on eraldi teabemudelite liik. Igasugused matemaatilised mudelid koosnevad tavaliselt algebra keeles kirjutatud võrranditest. Nende probleemide lahendamine põhineb reeglina samaväärsete teisenduste otsimise protsessil, mis aitavad kaasa muutuja väljendamisele valemi kujul. Mõne võrrandi (ruut-, lineaar-, trigonomeetriline jne) jaoks on ka täpsed lahendid. Sellest tulenev alt on nende lahendamiseks vaja rakendada ligikaudse kindlaksmääratud täpsusega lahendusmeetodeid, teisisõnu selliseid matemaatilisi andmeid nagu numbriline (pooljaotusmeetod), graafiline (graafikute joonistamine) jt. Pooljagamise meetodit on soovitatav kasutada ainult tingimusel, et segment on teada, kus funktsioon võtab võrrandi juure teatud väärtuste jaoks polaarväärtusi.
Ja joonistamise meetod on ühtne. Seda saab kasutada nii ülalkirjeldatud juhul kui ka olukorras, kus nn "umbkaudse" võrrandilahenduse puhul saab lahendus olla vaid ligikaudne, mitte täpne.
