Katrs mūsdienu cilvēks ikdienā saskaras ar jēdzieniem "objekts" un "modelis". Objektu piemēri ir gan taustei pieejami objekti (grāmata, zeme, galds, pildspalva, zīmulis), gan nepieejami (zvaigznes, debesis, meteorīti), mākslinieciskās jaunrades un garīgās darbības objekti (kompozīcija, dzejolis, problēmu risināšana, gleznošana, mūzika un citi)). Turklāt katru objektu cilvēks uztver tikai kā vienotu veselumu.
Objekts. Veidi. Funkcijas
Pamatojoties uz iepriekš minēto, varam secināt, ka objekts ir daļa no ārpasaules, ko var uztvert kā vienotu veselumu. Katram uztveres objektam ir savas individuālās īpašības, kas to atšķir no citiem (forma, apjoms, krāsa, smarža, izmērs utt.). Būtiskākā objekta īpašība ir tā nosaukums, taču pilnīgam tā kvalitatīvam aprakstam ar nosaukumu vien nepietiek. Jo pilnīgāk un sīkāk aprakstīts objekts, jo vieglāk ir tā atpazīšanas process.
Modeļi. Definīcija. Klasifikācija
Savā darbībā (izglītības, zinātnes,mākslinieciskais, tehnoloģiskais) cilvēks ikdienā izmanto esošos un rada jaunus ārējās pasaules modeļus. Tie ļauj veidot iespaidu par procesiem un objektiem, kas ir nepieejami tiešai uztverei (ļoti mazi vai, gluži pretēji, ļoti lieli, ļoti lēni vai ļoti ātri, ļoti tālu utt.).
Tātad, modelis ir objekts, kas atspoguļo pētāmā fenomena, objekta vai procesa svarīgākās pazīmes. Viena objekta modeļiem var būt vairākas variācijas, tāpat kā vairākus objektus var aprakstīt ar vienu modeli. Piemēram, līdzīga situācija veidojas mehānikā, kad dažādus ķermeņus ar materiālu apvalku var izteikt ar materiāliem punktiem, tas ir, vienu un to pašu modeli (cilvēks, automašīna, vilciens, lidmašīna).
Ir svarīgi atcerēties, ka neviens modelis nevar pilnībā aizstāt attēloto objektu, jo tas parāda tikai dažas tā īpašības. Bet dažreiz, risinot noteiktas dažādu zinātnes un rūpniecības tendenču problēmas, modeļa izskata apraksts var būt ne tikai noderīgs, bet vienīgais veids, kā prezentēt un izpētīt objekta īpašības.
Modelēšanas priekšmetu piemērošanas joma
Modeļiem ir liela nozīme dažādās cilvēka dzīves jomās: zinātnē, izglītībā, tirdzniecībā, dizainā un citās. Piemēram, bez to izmantošanas nav iespējams projektēt un montēt tehniskās ierīces, mehānismus, elektriskās ķēdes, mašīnas, ēkas un tā tālāk, jo bez iepriekšējiem aprēķiniem unzīmējuma izveide, pat visvienkāršākās daļas atbrīvošana nav iespējama.
Modeļi bieži tiek izmantoti izglītības nolūkos. Tos sauc par aprakstošiem. Piemēram, no ģeogrāfijas cilvēks iegūst priekšstatu par Zemi kā planētu, pētot globusu. Vizuālie modeļi ir aktuāli arī citās zinātnēs (ķīmijā, fizikā, matemātikā, bioloģijā un citās).
Savukārt teorētiskie modeļi ir pieprasīti dabas un eksakto zinātņu (bioloģijas, ķīmijas, fizikas, ģeometrijas) studijās. Tie atspoguļo pētāmo objektu īpašības, uzvedību un struktūru.
Modelēšana kā process
Modelēšana ir izziņas metode, kas ietver esošo izpēti un jaunu modeļu izveidi. Šīs zinātnes zināšanu priekšmets ir modelis. Modeļu veidi tiek sakārtoti pēc dažādām īpašībām. Kā jūs zināt, jebkuram objektam ir daudz īpašību. Veidojot konkrētu modeli, tiek izcelti tikai uzdevuma risināšanai svarīgākie.
Modeļu veidošanas process ir mākslinieciska jaunrade visā tās daudzveidībā. Šajā sakarā praktiski katru mākslas vai literāro darbu var uzskatīt par reāla objekta modeli. Piemēram, gleznas ir reālu ainavu modeļi, klusās dabas, cilvēki, literārie darbi ir cilvēku dzīves modeļi utt. Piemēram, veidojot lidmašīnas modeli, lai pētītu tā aerodinamiskās īpašības, ir svarīgi tajā atspoguļot oriģināla ģeometriskās īpašības, taču tā krāsai nav nekādas nozīmes.
To pašus objektus dažādas zinātnes pēta no dažādiem skatu punktiem, un attiecīgi atšķirsies arī to izpētes modeļu veidi. Piemēram, fizika pēta objektu mijiedarbības procesus un rezultātus, ķīmija - ķīmisko sastāvu, bioloģija - organismu uzvedību un uzbūvi.
Modelis pret laika faktoru
Attiecībā uz laiku modeļus iedala divos veidos: statiskajos un dinamiskajos. Pirmā veida piemērs ir vienreizēja personas pārbaude klīnikā. Tas parāda viņa pašreizējā veselības stāvokļa attēlu, savukārt viņa slimības vēsture būs dinamisks modelis, kas atspoguļos izmaiņas, kas notiek organismā noteiktā laika periodā.
Modelis. Modeļu veidi saistībā ar formu
Kā jau ir skaidrs, modeļi var atšķirties pēc dažādām īpašībām. Tātad visus šobrīd zināmos datu modeļu veidus var iedalīt divās galvenajās klasēs: materiālajā (objektīvajā) un informatīvajā.
Pirmais skats atspoguļo objektu fiziskās, ģeometriskās un citas īpašības materiālā formā (anatomiskais modelis, globuss, ēkas modelis utt.).
Informācijas modeļu veidi atšķiras pēc realizācijas formas: zīmju un tēlains. Figurālie modeļi (fotogrāfijas, zīmējumi utt.) ir objektu vizuālas realizācijas, kas fiksētas uz noteikta datu nesēja (fotogrāfija, filma, papīrs vai digitāls).
Tās tiek plaši izmantotas izglītības procesā (plakāti), pētot dažāduszinātnes (botānika, bioloģija, paleontoloģija un citas). Zīmju modeļi ir objektu realizācijas vienas no zināmajām valodu sistēmām simbolu veidā. Tos var uzrādīt formulu, teksta, tabulu, diagrammu un tā tālāk veidā. Ir gadījumi, kad, veidojot simbolisku modeli (modeļu veidi nodod tieši to saturu, kas nepieciešams, lai izpētītu noteiktas objekta īpašības), tiek izmantotas vairākas labi zināmas valodas vienlaikus. Piemērs šajā gadījumā ir dažādi grafiki, diagrammas, kartes un tamlīdzīgi, kur tiek izmantoti gan grafiskie simboli, gan vienas valodas sistēmas simboli.
Lai atspoguļotu informāciju no dažādām dzīves jomām, tiek izmantoti trīs galvenie informācijas modeļu veidi: tīkla, hierarhijas un tabulas. No tiem vispopulārākais ir pēdējais, ko izmanto dažādu objektu stāvokļu un to raksturīgo datu fiksēšanai.
Modeļa ieviešana tabulu veidā
Šis informācijas modeļa veids, kā minēts iepriekš, ir visslavenākais. Tas izskatās šādi: tā ir parasta taisnstūra tabula, kas sastāv no rindām un kolonnām, kuru kolonnas ir piepildītas ar vienas no pasaulē zināmajām zīmju valodām simboliem. Tabulu modeļus izmanto, lai raksturotu objektus, kuriem ir tādas pašas īpašības.
Ar viņu palīdzību var izveidot gan dinamiskus, gan statiskus modeļus dažādās zinātnes jomās. Piemēram, tabulas, kurās ir matemātiskās funkcijas, dažādi statistikas dati, vilcienu saraksti un tā tālāk.
Mathmodelis. Modeļu veidi
Matemātiskie modeļi ir atsevišķs informācijas modeļu veids. Visu veidu matemātiskie modeļi parasti sastāv no vienādojumiem, kas rakstīti algebras valodā. Šo problēmu risinājums, kā likums, ir balstīts uz ekvivalentu transformāciju meklēšanas procesu, kas veicina mainīgā izteiksmi formulas veidā. Ir arī precīzi risinājumi dažiem vienādojumiem (kvadrātveida, lineāri, trigonometriski utt.). Līdz ar to to risināšanai nepieciešams pielietot risināšanas metodes ar aptuvenu noteiktu precizitāti, citiem vārdiem sakot, tādus matemātisko datu veidus kā skaitliskos (dalīšanas ar pusi metodi), grafiskos (grafiku zīmēšana) un citus. Ir ieteicams izmantot dalīšanas uz pusi metodi tikai ar nosacījumu, ka ir zināms segments, kurā funkcija ņem polāras vērtības noteiktām vienādojuma saknes vērtībām.
Un zīmēšanas metode ir vienota. To var izmantot gan iepriekš aprakstītajā gadījumā, gan situācijā, kad risinājums var būt tikai aptuvens, nevis precīzs, tā sauktā "aptuvenā" vienādojumu risinājuma gadījumā.
