1. Современное состояние проблемы моделирования систем

1.1. Моделирование как метод научного познания. Философские аспекты моделирования

Моделирование в широком смысле слова является основным методом исследования во всех областях знания и научно обоснованным методом оценок характеристик сложных систем, используемым для принятия решения в различных сферах [17].

Модель – это логические схемы, упрощающие рассуждения, логические построения или производство экспериментов, уточняющие природу явлений, т.е. модель (от латинского слова modulus - мера) – это объект- заместитель объекта-оригинала, обеспечивающий изучение некоторых свойств оригинала.

Таким образом, моделирование – это замещение одного объекта другим с целью получения информации о важнейших свойствах объекта – оригинала с помощью объекта-модели.

Теория замещения одних объектов (оригиналов) другими объектами (моделями) и исследование свойств объекта на их модели называется теорией моделирования.

Моделирование в общем виде можно представить в виде схемы (рисунок 1.1)

Общее, присущее моделям различных по своей природе объектов реального мира – это наличие некоторой структуры (статической или динамической, материальной или мысленной), которая подобна структуре данного объекта.

В процессе изучения модель выступает в роли относительного самостоятельного квазиобъекта, позволяющего получить при исследовании некоторые знания о самом объекте.

Если результаты моделирования подтверждают и могут служить основой для прогнозирования процессов, протекающих в исследуемых объектах, то говорят, что модель адекватна объекту. При этом адекватность модели зависит от цели моделирования и принятых критериев.

С точки зрения философии моделирование – это эффективное средство познания природы.

Процесс моделирования предполагает наличие:

• объекта исследования;

• исследователя;

• модели.

Таким образом, процесс моделирования условно можно отобразить в виде следующей схемы:

Любой эксперимент может иметь существенное значение в конкретной области науки только при специальной обработке и обобщении.

Единственный эксперимент никогда неможет быть решающим, для подтверждения гипотезы, проверки теории.

Поэтому исследователи должны быть знакомы с элементами современной методологии теории познания и не должны забывать основного положения материалистической философии, что именно экспериментальные исследования, опыт, практика являются критерием истины.

1.2. Использование моделирования при исследовании и проектировании систем

Одна из проблем современной науки и техники - это разработка и внедрение в практику проектирования новейших методов исследования характеристик систем.

1.2.1. Особенности разработки систем

На этапах проектирования, внедрения, эксплуатации и эволюции больших систем используются различные виды моделирования.

Ограниченность возможностей экспериментального исследования таких систем делает актуальной разработку методики их моделирования.

Эффективность метода моделирования зависит от того, насколько грамотно разработчик использует возможности моделирования.

Независимо от разбиения большой системы на подсистемы при проектировании каждой из них необходимо выполнить:

• внешнее проектирование (макропроектирование) и

• внутренне (микропроектирование).

Используемые при этом методы и средства могут существенно отличаться.

На стадии макропроектирования должна быть разработана бобщенная модель процесса функционирования системы в целом.

На стадии микропроектирования разрабатывается модель с целью создания эффективных подсистем.