Мадэль: віды мадэляў, паняцце і апісанне

Кожны сучасны чалавек штодня сутыкаецца з паняццямі «аб'ект» і «мадэль». Прыкладамі аб'ектаў з'яўляюцца як прадметы, даступныя для дотыку (кніга, зямля, стол, ручка, аловак), так і недаступныя (зоркі, неба, метэарыты), прадметы мастацкай творчасці і разумовай дзейнасці (сачыненне, верш, рашэнне задачы, карціна, музыка і іншыя). Прычым кожны аб'ект чалавекам ўспрымаецца толькі як адзінае цэлае.

Аб'ект. Віды. характарыстыкі

Зыходзячы з вышэйсказанага, можна зрабіць выснову, што аб'ект з'яўляецца часткай навакольнага свету, якая можа быць успрынята ў якасці адзінага цэлага. Кожны прадмет ўспрымання мае свае індывідуальныя характарыстыкі, якія адрозніваюць яго ад іншых (форма, сфера выкарыстання, колер, пах, памер і гэтак далей). Найважнейшай характарыстыкай аб'екта з'яўляецца назва, але для поўнага якаснага яго апісання адной назвы недастаткова. Чым больш поўна і падрабязна апісаны аб'ект, тым лягчэй працэс яго распазнавання.

Мадэлі. Вызначэнне. класіфікацыя

У сваёй дзейнасці (адукацыйнай, навуковай, мастацкай, тэхналагічнай) чалавек штодня выкарыстоўвае ўжо існуючыя і стварае новыя мадэлі знешняга свету. Яны дазваляюць сфармаваць ўражанне аб працэсах і аб'ектах, недаступных для непасрэднага ўспрымання (вельмі маленькія або, наадварот, вельмі вялікія, вельмі павольныя або вельмі хуткія, вельмі далёкія і гэтак далей).

Такім чынам, мадэль - гэта некаторы аб'ект, які адлюстроўвае найважнейшыя асаблівасці вывучаемага з'явы, аб'екта або працэсу. Можа існаваць некалькі варыяцый мадэляў аднаго і таго ж аб'екта, таксама як некалькі аб'ектаў могуць быць апісаны адной адзінай мадэллю. Напрыклад, падобная сітуацыя ўзнікае ў механіцы, калі розныя цела з матэрыяльнай абалонкаю могуць быць выяўленыя матэрыяльнымі кропкамі, то ёсць аднолькавай мадэллю (чалавек, аўтамабіль, цягнік, самалёт).

Важна памятаць, што ні адна мадэль не здольная паўнавартасна замяніць маляваліся аб'ект, так як яна адлюстроўвае толькі некаторыя з яго уласцівасцяў. Але часам пры вырашэнні пэўных задач розных навуковых і прамысловых плыняў апісанне знешняга выгляду мадэлі можа быць не проста карысным, але адзінай магчымасцю прадставіць і вывучыць асаблівасці характарыстык аб'екта.

Сфера прымянення прадметаў мадэлявання

Мадэлі гуляюць важную ролю ў розных сферах жыцця чалавека: у навуцы, адукацыі, гандлю, праектаванні і іншых. Напрыклад, без іх прымянення немагчымыя праектаванне і зборка тэхнічных прылад, механізмаў, электрычных ланцугоў, машын, будынкаў і гэтак далей, так як без папярэдніх разлікаў і стварэння чарцяжа выпуск нават найпростай дэталі немагчымы.

Часта выкарыстоўваюцца мадэлі ў адукацыйных мэтах. Яны носяць назвы навочных. Напрыклад, з геаграфіі ўяўленне аб Зямлі як аб планеце чалавек атрымлівае, вывучаючы глобус. Таксама актуальнымі наглядныя мадэлі з'яўляюцца і ў іншых навуках (хіміі, фізіцы, матэматыцы, біялогіі і іншых).

У сваю чаргу, тэарэтычныя мадэлі запатрабаваныя пры вывучэнні натуральных і дакладных навук (біялогіі, хіміі, фізікі, геаметрыі). Яны адлюстроўваюць ўласцівасці, паводзіны і будова аб'ектаў, якія падвяргаюцца вывучэнню.

Мадэляванне як працэс

Мадэляванне - метад вання, які ўключае ў сябе даследаванне існуючых і стварэнне новых мадэляў. Прадметам пазнання дадзенай навукі з'яўляецца мадэль. Віды мадэляў ранжыру у залежнасці ад розных уласцівасцяў. Як вядома, любы аб'ект мае мноства характарыстык. Пры стварэнні пэўнай мадэлі вылучаюцца толькі найбольш важныя для вырашэння пастаўленай задачы.

Працэсам стварэння мадэляў з'яўляецца мастацкая творчасць ва ўсёй сваёй разнастайнасці. У сувязі з гэтым фактычна кожнае мастацкае або літаратурны твор можна разглядаць у якасці мадэлі рэальнага аб'екта. Напрыклад, карціны з'яўляюцца мадэлямі рэальных пейзажаў, нацюрмортаў, людзей, літаратурныя творы - мадэлямі чалавечых жыццяў і гэтак далей. Напрыклад, пры стварэнні мадэлі самалёта з мэтай вывучэння яго аэрадынамічных якасцяў важна адлюстраваць у ёй геаметрычныя ўласцівасці арыгінала, але абсалютна няважны яго колер.

Адны і тыя ж аб'екты рознымі навукамі вывучаюцца з розных пунктаў гледжання, а адпаведна, іх віды мадэляў для вывучэння будуць таксама адрознівацца. Напрыклад, фізіка вывучае працэсы і вынікі ўзаемадзеяння аб'ектаў, хімія - хімічны склад, біялогія - паводзіны і будынак арганізмаў.

Мадэль адносна часовага фактару

Адносна часу мадэлі дзеляцца на два выгляду: статычныя і дынамічныя. Прыкладам першага віду з'яўляецца аднаразова абследаванне чалавека ў клініцы. Яно адлюстроўвае карціну яго стану здароўя на дадзены момант, у той час як яго медыцынская карта будзе мадэллю дынамічнай, якая адлюстроўвае змены, якія адбываюцца ў арганізме на працягу пэўнага перыяду часу.

Мадэль. Віды мадэляў адносна формы

Як ужо зразумела, мадэлі могуць адрознівацца па розных характарыстыках. Так, усё цяпер вядомыя віды мадэляў дадзеных можна ўмоўна падзяліць на два асноўных класа: матэрыяльныя (прадметныя) і інфармацыйныя.

Першы выгляд перадае фізічныя, геаметрычныя і іншыя ўласцівасці аб'ектаў у матэрыяльнай форме (анатамічны муляж, глобус, макет будынка і гэтак далей).

Віды інфармацыйных мадэляў адрозніваюцца па форме рэалізацыі: знакавая і вобразная. Вобразныя мадэлі (фатаграфіі, малюнкі і іншае) з'яўляюцца глядзельнымі рэалізацыямі аб'ектаў, зафіксаванымі на пэўным носьбіце (фота-, кінаплёнцы, папяровым або лічбавым). Яны шырока прымяняюцца ў адукацыйным працэсе (плакаты), пры вывучэнні розных навук (батаніка, біялогія, палеанталогія і іншых). Знакавыя мадэлі - гэта рэалізацыі аб'ектаў у выглядзе сімвалаў адной з вядомых моўных сістэм. Яны могуць быць прадстаўлены ў выглядзе формул, тэксту, табліц, схем і гэтак далей. Існуюць выпадкі, калі, ствараючы знакавую мадэль (віды мадэляў перадаюць канкрэтна то змест, якое патрабуецца для вывучэння пэўных характарыстык аб'екта), выкарыстоўваюць адразу некалькі вядомых моў. Прыкладам у дадзеным выпадку выступаюць розныя графікі, дыяграмы, карты і падобнае, дзе выкарыстоўваюцца як графічныя знакі, так і сімвалы адной з моўных сістэм.

З мэтай адлюстравання звестак з розных сфер жыцця прымяняюцца тры асноўных выгляду інфармацыйных мадэляў: сеткавыя, іерархічныя і таблічныя. З іх найбольш папулярным з'яўляецца апошні, які ўжываецца для фіксацыі розных станаў аб'ектаў і характэрных для іх дадзеных.

Таблічная рэалізацыя мадэлі

Дадзены выгляд інфармацыйнай мадэлі, як ужо было сказана вышэй, з'яўляецца найбольш вядомым. Выглядае ён наступным чынам: гэта звычайная, якая складаецца з радкоў і слупкоў табліца прамавугольнай формы, графы якой запоўненыя сімваламі аднаго з вядомых знакавых моў свету. Прымяняюцца таблічныя мадэлі з мэтай характарыстыкі аб'ектаў, якія валодаюць аднолькавымі ўласцівасцямі. З іх дапамогай у розных навуковых сферах могуць быць створаны як дынамічныя, так і статычныя мадэлі. Напрыклад, табліцы, якія змяшчаюць матэматычныя функцыі, розныя статыстычныя дадзеныя, раскладу цягнікоў і гэтак далей.

Матэматычная мадэль. віды мадэляў

Асобнай разнавіднасцю інфармацыйных мадэляў з'яўляюцца матэматычныя. Усе віды матэматычных мадэляў звычайна складаюцца з раўнанняў, напісаных на мове алгебры. Рашэнне дадзеных задач, як правіла, грунтуецца на працэсе пошуку раўназначных пераўтварэнняў, якія спрыяюць выразе зменнай велічыні ў выглядзе формулы. Існуюць таксама для некаторых раўнанняў і дакладныя рашэнні (квадратныя, лінейныя, трыганаметрычныя і гэтак далей). Як следства, для іх вырашэння прыходзіцца ўжываць метады рашэння з набліжанай зададзенай дакладнасцю, інакш кажучы, такія віды матэматычных дадзеных, як лікавы (метад палавіннага дзялення), графічны (пабудова графікаў) і іншыя. Метад палавіннага дзялення мэтазгодна выкарыстоўваць толькі пры ўмове, што вядомы адрэзак, дзе функцыя пры пэўных значэннях кораня ўраўненні прымае палярныя значэння.

А метад пабудовы графіка з'яўляецца уніфікаваным. Яго можна выкарыстоўваць як у вышэйапісаным выпадку, так і ў сітуацыі, калі рашэнне можа быць толькі набліжаным, а не дакладным, у выпадку так званага "грубага" рашэнні раўнанняў.