Классификация моделей.
Классификацию моделей можно проводить по разным типам признаков:
По природе моделей: материальные и мысленные.
Материальная модель - уменьшенное (увеличенное) отражение оригинала с сохранением физической сущности (реактор - пробирка).
Мысленная модель - отображение оригинала, отражающее его существенные черты, и возникающее в сознании человека в процессе познания. Такие модели носят описательный характер и могут включать в себя схемы и чертежи.
По полноте отражения внутренних свойств объекта моделирования модели подразделяют на динамические и статические.
Динамические модели отражают поведение объекта во времени и, в основном, используются при разработке систем автоматизированного управления процессами, так как они учитывают переходные характеристики объекта. Однако их использовании приводит к довольно сложным вычислительным задачам.
Статические модели описывают стационарные (установившиеся) процессы, применяют для описания объектов, инерционностью которых можно пренебречь по сравнению с временным интервалом, на котором решается задача моделирования.
По используемому математическому аппарату математические модели подразделяются на:
Детерминированные - при изменении любого параметра значение выходных величин определяются однозначно.
Стохастические - результат определяется с определенной степенью достоверности (т.е. неоднозначно определяется заданными параметрами).
Детерминированные модели имеют ряд существенных преимуществ:
- их можно разрабатывать при отсутствии действующего объекта,
- они качественно более правильно характеризуют процессы, протекающие в объекте,
- они пригодны для обобщений, связанных с изучением общих свойств объектов одного класса, и для прогнозирования поведения объекта.
Стохастическую модель применяют в случае, если информации об объекте не достаточно или структура объекта очень сложная и влияние ненаблюдаемых факторов на выходные параметры существенно.
По типу переменных математические модели подразделяются на:
Модели с сосредоточенными переменными (когда можно пренебречь пространственной неравномерностью переменных).
Модели с распределенными переменными.
Виды моделирования
В мире используются разные классификации видов моделирования. В рамках данной дисциплины будет достаточно приведённой на схеме классификации, в которой всё моделирование химико-технологических систем глобально можно поделить на физическое и математическое. При этом встаёт вопрос, а где при такой классификации место таким описательным (графическим) моделям как, например, технологические схемы производств, всевозможные чертежи и схемы аппаратов? На это можно ответить так, что эти модели и такое моделирование будет являться составной частью как физического, так и математического моделирования, т.е. промежуточным этапом на пути к созданию математической и / или физической модели интересующего нас объекта или системы.
Рассмотрим каждый вид моделирования более подробно.