2.2 Классификация моделей

По применяемому аппарату (средствам моделирования) модели делятся на математические, языковые (знаковые), натурные и физические.

Математическая модель – формальное описание с помощью математического аппарата некоторого объекта (его состава, структуры или взаимосвязи выходных и входных переменных).

Для описания состава системы может быть использована теоретико-множественная модель.

Структурные модели описывают структуру моделируемой системы. Для этого могут быть использованы таблицы, а также графовая модель (применение теории графов), иерархическая модель (деревья), сетевая модель (показывает порядок выполнения работ во времени, их очередность).

Модели, описывающие зависимость выходных переменных от входных, классифицируются:

• по зависимости выходных переменных от времени на динамические (явно зависят от времени) и статические;

• по характеру зависимости выхода от входа на детерминированные и стохастические (вероятностные);

• по типу зависимости выхода от входа на линейные и нелинейные; дискретные и непрерывные;

• по наличию параметров в модели на параметрические (есть параметры) и не параметрические.

Параметры характеризуют частные характеристики конкретного объекта из класса моделируемых объектов. Определение их значений проводится с помощью процедуры параметрической идентификации.

Кроме того, выделяют модели:

• логические;

• игровые;

• аналитические;

• имитационные;

• языковые модели;

• натурные модели;

• физическое моделирование.

При разработке логических моделей используется аппарат математической логики; игровых – теории игр.

Аналитические модели представлены в виде математических соотношений, решаемых аналитически или численно.

Имитационные модели предназначены для изучения путем варьирования параметров модели.

Языковые модели представлены некоторым лингвистическим объектом, формализованной языковой системой или структурой. В основе языкового моделирования лежит тезаурус – словарь, очищенный от неоднозначности (одному слову соответствует единственное понятие).

Натурное моделирование основано на реальных материальных копиях объекта моделирования. Результат переносится на объект моделирования с помощью теории подобия. Одной из разновидностей натурного моделирования является производственный эксперимент.

Отличие физического моделирования от натурного состоит в том, что исследование проводится на установках, которые сохраняют природу явлений и обладают физическим подобием.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение модели.

2. Сформулируйте назначение и основные свойства моделей.

3. Какие виды моделей существуют?

4. Дайте определение математической модели?

5. Что такое система?

6. Какие виды математических моделей Вы знаете?

7. Нарисуйте обобщенную структуру системы управления.

8. Что такое управление?

9. Что такое система управления с обратной связью?

10. Чем натурная модель отличается от физической?