Лекция № 5. Виды моделей, их назначения и правила разработки

План лекции:

1. Понятие моделирования

2. Знаково-графические и пространственно-подобные модели

3. Математические модели

4. Лингвистические, семантические и информационные модели

5. Имитационные, ситуационные и эвристические модели

В процессе проектирования человек работает уже не с реальным объектом, а с его моделями: графическими и знаково-графическими (изображения, чертежи), про­странственно-подобными (макеты, трехмерные изображения объектов), математическими (числовые данные, расчетные формулы), описательными или лингвистическими (задание на проектирование, по­яснительные тексты и записки) (рис. 5.1).

Рис. 5.1 Основные виды моделей, применяемые в архитектурно-строительном проектировании.

Использова­ние названных моделей позволяет проводить экспери­менты не в процессе строительства, что дорого, трудо­емко и связано со значительными временными затра­тами, а на схемах чертежей и в расчетах. Графические и знаково-графические модели дают возможность уви­деть объект в целом еще до начала строительства, наи­лучшим образом связать все части в единый комплекс.

Таким образом, под моделированием понимается представление о некоторых факторах поведения одной системы посредством действий другой системы, а под моделью в той или иной степени приближенное или упрощенное представление о свойствах и действии конкрет­ной исследуемой системы.

Назначение модели заключается в том, чтобы умень­шить сложность объекта, так как модель содержит меньше элементов, чем оригинал. Поэтому модели пред­ставляют собой частичное, неполное, фрагментарное представление действительности.

Построение модели - задача не простая. С одной стороны требуется отразить объект во всей его слож­ности, со всеми взаимосвязями, с другой - упростить его. Но это упрощение не должно быть произвольным. Условия сходства и различия между реальным объек­том и моделью должны быть точно установлены.

Основа любой модели - содержательное описание моделируемого объекта. Как бы ни отвлеченна была мо­дель, создание ее всегда начинается с детального изу­чения исследуемого объекта. Задача такого изучения - выделение из большого числа элементов и связей объек­та таких, которые характеризует основные его свойства. От опыта и теоретических знаний исследователей, уров­ня науки вообще и назначения модели зависит, на сколько существенные элементы и связи выбираются для моделирования.

Правильность воспроизведения в модели структуры элементов и связей, существующих в реальном объекте, характеризует ее адекватность. Адекватность модели мо­делируемому объекту — одно из главных условий получения правильных результатов при применении модели. Применение любой модели целесообразно только в том случае, если она приводит к получению результатов, ко­торые могут быть эффективно использованы на практике.

Сложные объекты архитектурно-строительного проек­тирования, как правило, трудно описать с помощью одной модели, которая дала бы приемлемый практиче­ский результат. Требование адекватности обеспечивается в таких случаях следующими методами:

- сочетанием нескольких моделей, в том числе различ­ных по способу описания;

- описанием динамики развития объекта некоторым числом моделей, фиксирующих совокупность статических состояний объекта;

- разработкой иерархической структуры моделей и по­рядка их рассмотрения и т. п.

При использовании этих методов необходимо решать вопрос о совместимости различных моделей и согласованности получаемых с их помощью результатов.

Важное требование к модели - удобство ее использования. Модель удобна для использования, когда учи­тываются следующие условия:

- содержание модели ясно понимается специалистами, которые принимают решение на основе данных, полу­ченных с ее помощью;

- имеется возможность получения достоверной и исчер­пывающей информации, необходимой для работы с дан­ной моделью;

- разработаны рациональные способы обработки информации, получаемой с помощью модели, в том числе с применением ЭВМ.