Основные свойства модели и моделирования

Тип модели зависит от информационной сущности моделируемой системы, от связей и отношений ее подсистем и элементов, а не от ее физической природы.

Например, математические описания (модели) динамики эпидемии инфекционной болезни, радиоактивного распада, усвоения второго иностранного языка, выпуска изделий производственного предприятия и т.д. могут считаться одинаковыми с точки зрения их описания, хотя сами процессы различны.

Границы между моделями различного вида весьма условны. Можно говорить о различных режимах использования моделей - имитационном, стохастическом и т.д.

Как правило модель включает в себя: объект О, субъект (не обязательный) А, задачу Z, ресурсы B, среду моделирования С.

Модель можно представить формально в виде: М = < O, Z, A, B, C >.

Основные свойства любой модели:

  • целенаправленность - модель всегда отображает некоторую систему, т.е. имеет цель;
  • конечность - модель отображает оригинал лишь в конечном числе его отношений и, кроме того, ресурсы моделирования конечны;
  • упрощенность - модель отображает только существенные стороны объекта и, кроме того, должна быть проста для исследования или воспроизведения;
  • приблизительность - действительность отображается моделью грубо или приблизительно;
  • адекватность - модель должна успешно описывать моделируемую систему;
  • наглядность, обозримость основных ее свойств и отношений;
  • доступность и технологичность для исследования или воспроизведения;
  • информативность - модель должна содержать достаточную информацию о системе (в рамках гипотез, принятых при построении модели) и должна давать возможность получить новую информацию;
  • сохранение информации, содержавшейся в оригинале (с точностью рассматриваемых при построении модели гипотез);
  • полнота - в модели должны быть учтены все основные связи и отношения, необходимые для обеспечения цели моделирования;
  • устойчивость - модель должна описывать и обеспечивать устойчивое поведение системы, если даже она вначале является неустойчивой;
  • целостность - модель реализует некоторую систему, т.е. целое;
  • замкнутость - модель учитывает и отображает замкнутую систему необходимых основных гипотез, связей и отношений;
  • адаптивность - модель может быть приспособлена к различным входным параметрам, воздействиям окружения;
  • управляемость - модель должна иметь хотя бы один параметр, изменениями которого можно имитировать поведение моделируемой системы в различных условиях;
  • возможность развития моделей (предыдущего уровня).

Жизненный цикл моделируемой системы:

  • сбор информации об объекте, выдвижение гипотез, предварительный модельный анализ;
  • проектирование структуры и состава моделей (подмоделей);
  • построение спецификаций модели, разработка и отладка отдельных подмоделей, сборка модели в целом, идентификация (если это нужно) параметров моделей;
  • исследование модели - выбор метода исследования и разработка алгоритма (программы) моделирования;
  • исследование адекватности, устойчивости, чувствительности модели;
  • оценка средств моделирования (затраченных ресурсов);
  • интерпретация, анализ результатов моделирования и установление некоторых причинно-следственных связей в исследуемой системе;
  • генерация отчетов и проектных (народно-хозяйственных) решений;
  • уточнение, модификация модели, если это необходимо, и возврат к исследуемой системе с новыми знаниями, полученными с помощью модели и моделирования.