Тестовые модели

Проверить компьютерную модель (оттестировать) часто удается на простых модельных примерах, являющихся либо частным случаем исследуемой модели, либо в случае, когда результаты моделирования можно предсказать априори.

Например, тестовой моделью для программы, описывающей свободное падение тела, может служить модель падения тела в вакууме, когда   и все параметры процесса известны:

Тестовые модели могут быть построены на базе:

• аналогий;

• подобий;

• упрощений (линеаризация, сведение к одномерности, малофакторности).

Тестовые модели позволяют провести анализ адекватности модели оригиналу, насколько хорошо или плохо модель отражает основные свойства объекта.

В большей степени выбор тестовых моделей опять-таки зависит от изобретательности и творчества исследователя.

Компьютерный эксперимент

Для проведения компьютерных экспериментов нужна предварительная подготовка. Сначала необходимо определить цель моделирования и задачи компьютерных экспериментов.

Обычно основной целью моделирования является построение (получение) информационной модели объекта, причем в модель знаний включают лишь ту информацию, которая нам необходима.

Задачи компьютерных экспериментов можно разделить на следующие направления:

1. Проведение расчетов при различных исходных данных;

2. Оптимизация параметров при подходящем подборе совокупности данных;

3. Изучение закономерностей тех или иных процессов на основе имитационного моделирования;

4. Наблюдение за демонстрацией процесса (в физических моделях).

Все эти задачи позволяют получить новые сведения, знания о моделируемом объекте в соответствии с выбранной постановкой.

В зависимости от возникающих задач легко определяется блок исходных данных.

Следующей проблемой становится этап обработки и представления результатов компьютерного эксперимента. Существуют различные способы представления результатов исследований - таблицы, диаграммы, графики, формулы и т.п.

Таким образом, компьютерный эксперимент протекает по следующей схеме:

Информационная модель

С информационной моделью человек сталкивается с первых минут своей жизни. Когда новорожденному привязывают на руку кусочек клеенки с записью:

мальчик, 28.09.56 г., 10.20, 4800 гр., роддом 5,

то имеют дело с информацией об объекте - ребенке.

В дальнейшем информационные данные о человеке увеличиваются, для него заводится медицинская карточка, личная карточка в детсаду, школе, вузе, на работе. Чем полнее информация в личных карточках, тем больше знаний о человеке мы имеем. Автобиографии, мемуары расширяют информационную модель личности. И вообще, формирование информационной модели человека является бесконечным, может меняться, содержать ошибочные данные.

Помимо статических данных, таких как, рост, вес, цвет волос и т.п., знания о человеке будут полнее, если его представить как систему, состоящую из элементов и представить их свойства и отношения.

Таким образом, информационная модель- набор величин, характеристик, закономерностей, содержащих необходимую иформацию об объекте, процессах, явлении, ситуациях и т.п.

Как правило, информационная модель представляется в виде таблицы (базы данных, базы знаний), графиков и/или модельной схемы. Например, информационную модель Солнечной системы можно представить в следующем виде:

Планета	Среднее расстояние от Солнца, астр. ед.	Период обращения вокруг Солнца
Меркурий	0,387	0,24
Венера	0,723	0,62
Земля	1,000	1,00
Марс	1,524	1,88
Юпитер	5,203	11,86
Сатурн	9,539	29,46
Уран	19,180	84,02
Нептун	31,070	164,79
Плутон	39,440	247,70

Информацию об отношениях между отдельными элементами, закономерности удобно представить в графическом виде.

Например, можно построить диаграмму периодов обращения планет вокруг Солнца и гистограмму расстояний планет до Солнца.

18