Схемы моделирования

Исходной информацией для построения модели M_S служит содержательное описание назначения, свойств, условий и способа функционирования предмета моделирования S (исследуемой/проектируемой системы) на естественном языке – словесная модель. Словесная модель выделяет и описывает предметы, явления, события, процессы, а также определяет цель моделирования S и формулирует требования к разрабатываемой модели М_S. Например, гелиоцентрическая модель мира, которую предложил Коперник, словесно описывалась следующим образом:

- Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца;

- все планеты движутся по орбитам, центром которых является Солнце.

Однако особенностью слов естественного языка является многозначность (использование слов в прямом и переносном смысле), синонимия, омонимия и т. п., что придаёт человеческому общению выразительность, эмоциональность и красочность, но делают словесные модели нечёткими. Поэтому в общем случае словесная модель предмета моделирования S не может быть продуктивно использована в исходном виде. Её необходимо освободить от неоднозначности - формализовать. Для этого используются языки формального описания предмета S и цели моделирования, которые называют схемами моделирования. Выбор схемы моделирования зависит от круга тех вопросов, на которые разработчик или исследователь S хочет получить ответ с помощью модели М_S.

Использование выбранной схемы моделирования приводит к представлению S в виде некоторой формальной модели М_S, что открывает возможность применить для исследования М_S формальные методы анализа, теоретически разработанные для выбранной схемы моделирования. Таким образом, при формализации словесной модели имеет место цепочка (Рисунок 2):

словесная модель S → схема моделирования → формальная модель - М_S

Рисунок 2

Выбор схемы моделирования является важным этапом при переходе от словесного к формальному описанию предмета моделирования, так как она в значительной степени определяет эффективность построения модели и, в итоге, её практического использования.