3.3 Дослідження системи методом моделювання

Дослідження за допомогою моделей зводяться до таких видів:

• дослідження структури системи (її уточнення);

• дослідження зв'язків між елементами структури (виявлення наявності зв’язків та їх впливу);

• дослідження зв'язків між системою (або її окремими елементами) із зовнішнім середовищем (тобто тих змін, які викликані цими зв'язками);

• дослідження окремих елементів системи як структурно-функціональних одиниць (тобто встановлення межі їх зміни та впливу);

• дослідження режимів роботи системи.

3.4 Моделювання наукових досліджень

Практично будь-яке дослідження являє собою процес, який починається з відчуттів та сприйняття навколишньої дійсності і закінчується формулюванням законів і теорій, які описують структуру, динаміку і розвиток досліджуваної системи. Порядок пізнавальних процедур може бути різноманітним, проте всяке дослідження містить у собі елементи, загальні для них усіх. Існує стандартна модель проведення наукового дослідження. Так, дослідження завжди починається із розуміння його мети і завдання. Подальші процедури включають низку вказівок для досягнення поставленої мети.

У природничих науках найбільш часто застосовують дві основні схеми наукового дослідження: одна спирається на метод дедукції, інша – на метод індукції.

Дедукція – це формулювання висновку логічним шляхом із декількох посилань. Дедуктивні розумові висновки описуються правилами і символами математичної логіки. Вона є формою мислення, засобом формування висновків від більш загального до менш загального, приватного, більш часткового. Тобто від наукової абстракції до конкретики. Дедуктивний шлях передбачає таку послідовність дій: формування мети та завдань; формування апріорної моделі системи та гіпотези; проведення експерименту; перевірку гіпотези та її уточнення у разі необхідності; теоретичні узагальнення, формулювання законів і теорій; прогноз стану системи; побудова моделі дослідження системи.

Індукція – це формулювання нового знання шляхом узагальнення приватних дослідів, ситуацій, випадків. Вважається, що індукція більше сприяє дослідженню невідомих галузей знання, виявленню нових закономірностей. Проте у чистому вигляді в наукових дослідженнях вона не використовується і не є засобом дослідження. Сам же апарат одержання знання значною мірою пов'язаний з інтуїцією, аналогією та прозрінням. Тобто підсвідомим шляхом формуються припущення, які потім оформлюються за правилами логіки. Індуктивний шлях дослідження складається з послідовних етапів: формування мети та завдання; одержання необхідної (достатньої) інформації та її упорядкування; емпіричні і теоретичні узагальнення, формулювання законів і теорій; прогноз; побудова моделі досліджуваної системи.

3.5 Прогностичне моделювання

Взагалі практично будь-яка модель за своєю суттю уже є прогностичною, тобто такою, за допомогою якої можна імітувати різні її стани залежно від зміни стану її окремих параметрів, елементів, блоків, зв'язків (внутрішніх чи зовнішніх), а також умов зовнішнього середовища.

Прогнозування екологічне – це віщування можливих змін стану або поведінки (впливу) системи, які викликані антропогенною діяльністю чи природними процесами.

Питання для самоконтролю

1 Визначити суть процедури імітації, її роль та особливості.

2 Назвати і проаналізувати характеристичні особливості екосистем та зазначити, що необхідно для задання системи.

3 Навести визначення моделі, визначити в ньому ключові слова, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки, зробити висновки.

4 Дати визначення процесу моделювання, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки та зробити висновки.

5 Перелічити складові принципової загальної схеми моделювання екологічного об'єкта, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки та зробити висновки.

6 Назвати етапи процесу моделювання екосистеми (екооб'єкта), проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки, зробити висновки.

7 Назвати методи дослідження екооб'єкта за допомогою моделей, провести порівняльний аналіз та зробити висновки.

8 Назвати основні види досліджень, які виконуються за допомогою моделей, проаналізувати та зробити висновки.

9 Назвати етапи процесу моделювання екосистеми, дати характеристику 1-му етапу, проаналізувати та зробити висновки.

10 Назвати етапи процесу моделювання екосистеми, дати характеристику 2-му етапу, проаналізувати та зробити висновки.

11 Назвати етапи процесу моделювання екосистеми, дати характеристику 3-му етапу, проаналізувати та зробити висновки.

12 Описати метод ітераційного наближення, охарактеризувати його особливості, проаналізувати і зробити висновки.

13 Назвати та охарактеризувати параметри системи.

14 Що необхідно і достатньо вказати, щоб задати екосистему?

15 Яку роль відіграють моделі в накопиченні знань та досвіду?

16 Охарактеризувати процес імітації та вказати його роль у дослідженні та моделюванні екосистем.

17 Дати визначення поняття моделі, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки, навести приклади і зробити висновки.

18 Визначити об’єкт моделювання в екології, навести приклади.

19 Дати визначення поняття моделі, вказати її призначення, функції, об’єкт, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки та зробити висновки.

20 Дати визначення поняття процесу моделювання, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки цього процесу та зробити висновки.

21 Перелічити чотири складові принципової загальної схеми моделювання екооб'єкта та проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки між ними.

22 Вказати три послідовні етапи процесу моделювання екосистем, проаналізувати логічні та причинно-наслідкові зв’язки й зробити висновки.

23 Назвати три послідовні етапи процесу моделювання екосистеми, дати характеристику кожному етапу та провести порівняльний аналіз.

24 Описати суть методу ітераційного (покрокового) наближення, охарактеризувати його особливості та проаналізувати.

25 Навести визначення поняття моделі, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки та зробити висновки.

26 Дати визначення процесу моделювання, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки та зробити висновки.

27 Визначити складові принципової загальної схеми моделювання екооб'єкта, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки та зробити висновки.

28 Назвати послідовні етапи процесу моделювання екосистеми, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки й зробити висновки.

29 Назвати методи дослідження (вивчення) об'єкта за допомогою моделей, провести порівняльний аналіз та зробити висновки.

30 Назвати основні види досліджень, які виконуються за допомогою моделей, провести короткий аналіз та зробити висновки.

31 Назвати етапи процесу моделювання екосистем, дати повну характеристику 1-му етапу, проаналізувати та зробити висновки.

32 Назвати етапи процесу моделювання екосистем, дати повну характеристику 2-му етапу, проаналізувати та зробити висновки.

33 Назвати етапи процесу моделювання екосистем, дати повну характеристику 3-му етапу, проаналізувати та зробити висновки.

34 Описати метод ітераційного (покрокового) наближення, охарактеризувати його особливість, проаналізувати та зробити висновки.

35 Навести визначення поняття моделі, визначити в ньому ключові слова, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки та зробити висновки.

36 Дати визначення процесу моделювання, визначити в ньому ключові слова, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки та зробити висновки.

37 Визначити складові принципової загальної схеми моделювання екооб'єкта, проаналізувати причинно-наслідкові зв’язки та зробити висновки.

38 Назвати послідовні етапи процесу моделювання екосистеми (екооб'єкта), проаналізувати логічні та причинно-наслідкові зв’язки й зробити висновки.

39 Назвати методи дослідження (вивчення) екооб'єкта за допомогою моделей, провести короткий порівняльний аналіз та зробити висновки.

40 Назвати два основні види досліджень, які виконуються за допомогою моделей, провести короткий аналіз та зробити висновки.

41 Назвати три послідовні етапи процесу моделювання екосистеми, дати повну характеристику 1-му етапу, провести його аналіз та зробити висновки.

42 Назвати три послідовні етапи процесу моделювання екосистеми, дати повну характеристику 2-му етапу, провести його аналіз та зробити висновки.

43 Назвати три послідовні етапи процесу моделювання екосистеми, дати повну характеристику 3-му етапу, провести його аналіз та зробити висновки.

44 Описати метод ітераційного (покрокового) наближення, охарактеризувати його особливість, проаналізувати та зробити висновки.

51