Minden modern ember naponta szembesül az "objektum" és a "modell" fogalmával. Tárgyak például az érintéssel elérhető tárgyak (könyv, föld, asztal, toll, ceruza) és a hozzá nem férhető tárgyak (csillagok, égbolt, meteoritok), a művészi kreativitás és szellemi tevékenység tárgyai (kompozíció, vers, problémamegoldás, festészet, zene stb.). Ráadásul az egyes tárgyakat az ember csak egyetlen egészként érzékeli.
Tárgy. Fajták. Jellemzők
A fentiek alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy a tárgy a külvilág része, amely egyetlen egészként is felfogható. Minden észlelési tárgynak megvannak a saját egyéni jellemzői, amelyek megkülönböztetik a többitől (alak, terjedelem, szín, szag, méret stb.). Egy tárgy legfontosabb jellemzője a neve, de a név önmagában nem elegendő a teljes minőségi leíráshoz. Minél teljesebben és részletesebben leírják az objektumot, annál könnyebben ismerhető fel.
Modellek. Meghatározás. Besorolás
Tevékenységükben (oktatási, tudományos,művészi, technológiai) az ember naponta használja a meglévő és új modelleket alkot a külvilágról. Lehetővé teszik, hogy benyomást keltsen olyan folyamatokról és objektumokról, amelyek a közvetlen észlelés számára nem hozzáférhetők (nagyon kicsik vagy éppen ellenkezőleg, nagyon nagyok, nagyon lassúak vagy nagyon gyorsak, nagyon távol vannak stb.).
Tehát a modell olyan objektum, amely a vizsgált jelenség, tárgy vagy folyamat legfontosabb jellemzőit tükrözi. Ugyanannak az objektumnak több modellváltozata is lehet, mint ahogy több objektumot is le lehet írni egyetlen modellel. Például hasonló helyzet adódik a mechanikában, amikor különböző anyaghéjú testeket lehet anyagi pontokkal kifejezni, vagyis ugyanazt a modellt (személy, autó, vonat, repülő).
Fontos emlékezni arra, hogy egyetlen modell sem tudja teljesen helyettesíteni az ábrázolt objektumot, mivel az csak néhány tulajdonságát jeleníti meg. De néha a különböző tudományos és ipari irányzatok bizonyos problémáinak megoldásakor a modell megjelenésének leírása nemcsak hasznos lehet, hanem az egyetlen módja egy objektum jellemzőinek bemutatására és tanulmányozására.
A modellezési elemek alkalmazási köre
A modellek fontos szerepet játszanak az emberi élet különböző területein: a tudományban, az oktatásban, a kereskedelemben, a tervezésben és egyebeken. Használatuk nélkül például lehetetlen műszaki eszközök, mechanizmusok, elektromos áramkörök, gépek, épületek stb. tervezése és összeszerelése, mivel előzetes számítások, ill.rajz elkészítése, a legegyszerűbb rész kiadása is lehetetlen.
A modelleket gyakran oktatási célokra használják. Leírónak nevezik őket. Például a földrajzból az ember egy földgömb tanulmányozásával képet kap a Földről mint bolygóról. A vizuális modellek más tudományokban is relevánsak (kémia, fizika, matematika, biológia és mások).
Az elméleti modellekre viszont igény van a természet- és az egzakt tudományok (biológia, kémia, fizika, geometria) tanulmányozásában. A vizsgált objektumok tulajdonságait, viselkedését és szerkezetét tükrözik.
Modellálás mint folyamat
A modellezés egy olyan megismerési módszer, amely magában foglalja a meglévő modellek tanulmányozását és új modellek létrehozását. E tudomány tudásának tárgya a modell. A modelltípusokat különféle tulajdonságok szerint rangsorolják. Mint tudják, minden tárgynak számos jellemzője van. Konkrét modell készítésekor csak a feladatmegoldás szempontjából legfontosabbakat emeljük ki.
A modellalkotás folyamata művészi kreativitás a maga sokszínűségében. Ebből a szempontból gyakorlatilag minden művészeti vagy irodalmi alkotás tekinthető egy valódi tárgy modelljének. Például a festmények valódi tájak, csendéletek, emberek, az irodalmi művek emberi életek modelljei stb. Például egy repülőgép modelljének létrehozásakor annak aerodinamikai tulajdonságainak tanulmányozása érdekében fontos, hogy tükrözze az eredeti geometriai tulajdonságait, de a színe egyáltalán nem fontos.
Ugyanazokat az objektumokat a különböző tudományok különböző nézőpontokból vizsgálják, és ennek megfelelően a tanulmányozási modelljeik is eltérőek lesznek. Például a fizika a tárgyak kölcsönhatásának folyamatait és eredményeit, a kémiát - a kémiai összetételt, a biológiát - az élőlények viselkedését és szerkezetét tanulmányozza.
Modell versus időtényező
Az idő tekintetében a modellek két típusra oszthatók: statikus és dinamikus. Az első típusra példa egy személy egyszeri vizsgálata a klinikán. Képet jelenít meg a pillanatnyi egészségi állapotáról, a kórlapja pedig egy dinamikus modell lesz, amely tükrözi a szervezetben egy idő alatt végbemenő változásokat.
Modell. Az alakra vonatkozó modelltípusok
Amint az már világos, a modellek különböző jellemzőkben különbözhetnek. Tehát az összes jelenleg ismert adatmodelltípus két fő osztályra osztható: anyagi (objektív) és információs.
Az első nézet a tárgyak fizikai, geometriai és egyéb tulajdonságait közvetíti anyagi formában (anatómiai modell, földgömb, épületmodell stb.).
Az információs modellek típusai a megvalósítás formájukban különböznek: jeles és ábrás. A figuratív modellek (fényképek, rajzok stb.) bizonyos hordozóra (fényképre, filmre, papírra vagy digitálisra) rögzített tárgyak vizuális megvalósításai.
Széles körben használják őket az oktatási folyamatban (poszterek), különféle tanulmányozásbantudományok (növénytan, biológia, paleontológia és mások). A jelmodellek objektumok megvalósításai valamelyik ismert nyelvi rendszer szimbólumaiban. Megadhatók képletek, szöveg, táblázatok, diagramok stb. formájában. Vannak esetek, amikor egy szimbolikus modell létrehozásakor (a modellek típusai pontosan azt a tartalmat közvetítik, amely egy objektum bizonyos jellemzőinek tanulmányozásához szükséges), több jól ismert nyelvet használnak egyszerre. Ilyen például a különféle grafikonok, diagramok, térképek és hasonlók, ahol a grafikus szimbólumok és az egyik nyelvi rendszer szimbólumai egyaránt használatosak.
Az élet különböző területeiről származó információk tükrözésére három fő információs modellt használnak: hálózati, hierarchikus és táblázatos. Ezek közül a legnépszerűbb az utóbbi, amely az objektumok különböző állapotainak és jellemző adatainak rögzítésére szolgál.
A modell táblázatos megvalósítása
Ez a fajta információs modell, mint fentebb említettük, a leghíresebb. Így néz ki: ez egy közönséges téglalap alakú táblázat, amely sorokból és oszlopokból áll, amelyek oszlopai a világ egyik ismert jelnyelvének szimbólumaival vannak kitöltve. A táblázatos modellek az azonos tulajdonságokkal rendelkező objektumok jellemzésére szolgálnak.
Segítségükkel dinamikus és statikus modellek is készíthetők különböző tudományterületeken. Például matematikai függvényeket, különféle statisztikákat, vonatmenetrendeket és így tovább tartalmazó táblázatok.
Matekmodell. Modelltípusok
A matematikai modellek az információs modellek külön típusát képezik. Mindenféle matematikai modell általában az algebra nyelvén írt egyenletekből áll. Ezeknek a problémáknak a megoldása általában azon ekvivalens transzformációk keresésén alapul, amelyek hozzájárulnak egy változó képlet formájában történő kifejezéséhez. Vannak egzakt megoldások is egyes egyenletekre (négyzetes, lineáris, trigonometrikus és így tovább). Következésképpen ezek megoldásához közelítőleg meghatározott pontosságú megoldási módszereket kell alkalmazni, vagyis olyan típusú matematikai adatokat, mint a numerikus (félosztásos módszer), a grafikus (grafikonok ábrázolása) és mások. A felezési módszert csak akkor célszerű használni, ha ismert a szakasz, ahol a függvény az egyenlet gyökének bizonyos értékeire poláris értékeket vesz fel.
És a rajzolás módja egységes. Használható mind a fent leírt esetben, mind olyan helyzetben, amikor a megoldás csak közelítő lehet, nem pedig pontos, az úgynevezett "durva" egyenletmegoldás esetén.
