Յուրաքանչյուր ժամանակակից մարդ ամեն օր բախվում է «օբյեկտ» և «մոդել» հասկացությունների հետ։ Օբյեկտների օրինակներ են և՛ դիպչելու համար հասանելի առարկաները (գիրք, երկիր, սեղան, գրիչ, մատիտ), և՛ անհասանելի (աստղեր, երկինք, երկնաքարեր), գեղարվեստական ստեղծագործության և մտավոր գործունեության առարկաներ (կոմպոզիցիա, բանաստեղծություն, խնդրի լուծում, նկարչություն, երաժշտություն և այլն):): Ավելին, յուրաքանչյուր առարկա մարդու կողմից ընկալվում է միայն որպես մեկ ամբողջություն։
Օբյեկտ. Տեսակներ. Հատկություններ
Ելնելով վերոգրյալից՝ կարող ենք եզրակացնել, որ առարկան արտաքին աշխարհի մաս է, որը կարող է ընկալվել որպես մեկ ամբողջություն։ Յուրաքանչյուր ընկալման օբյեկտ ունի իր անհատական առանձնահատկությունները, որոնք տարբերում են նրան մյուսներից (ձև, շրջանակ, գույն, հոտ, չափ և այլն): Օբյեկտի ամենակարևոր հատկանիշը նրա անունն է, բայց միայն անունը բավարար չէ նրա ամբողջական որակական նկարագրության համար։ Որքան ավելի ամբողջական և մանրամասն նկարագրվի օբյեկտը, այնքան ավելի հեշտ կլինի նրա ճանաչման գործընթացը:
Մոդելներ. Սահմանում. Դասակարգում
Իրենց գործունեության մեջ (կրթական, գիտական,գեղարվեստական, տեխնոլոգիական) մարդն ամեն օր օգտագործում է առկա և ստեղծում արտաքին աշխարհի նոր մոդելներ։ Նրանք թույլ են տալիս տպավորություն ստեղծել գործընթացների և օբյեկտների մասին, որոնք անհասանելի են ուղղակի ընկալման համար (շատ փոքր կամ հակառակը` շատ մեծ, շատ դանդաղ կամ շատ արագ, շատ հեռու և այլն):
Այսպիսով, մոդելը օբյեկտ է, որն արտացոլում է ուսումնասիրվող երևույթի, օբյեկտի կամ գործընթացի կարևորագույն հատկանիշները: Նույն օբյեկտի մոդելների մի քանի տատանումներ կարող են լինել, ճիշտ այնպես, ինչպես մի քանի օբյեկտներ կարող են նկարագրվել մեկ մոդելով: Օրինակ, նման իրավիճակ է առաջանում մեխանիկայում, երբ նյութական թաղանթով տարբեր մարմիններ կարող են արտահայտվել նյութական կետերով, այսինքն՝ նույն մոդելը (անձ, մեքենա, գնացք, ինքնաթիռ):
Կարևոր է հիշել, որ ոչ մի մոդել չի կարող ամբողջությամբ փոխարինել պատկերված օբյեկտին, քանի որ այն ցուցադրում է միայն դրա որոշ հատկություններ: Բայց երբեմն, գիտական և արդյունաբերական տարբեր ուղղությունների որոշակի խնդիրներ լուծելիս, մոդելի արտաքին տեսքի նկարագրությունը կարող է ոչ միայն օգտակար լինել, այլև օբյեկտի բնութագրերը ներկայացնելու և ուսումնասիրելու միակ միջոցը։
Մոդելավորման տարրերի կիրառման շրջանակը
Մոդելները կարևոր դեր են խաղում մարդկային կյանքի տարբեր ոլորտներում՝ գիտության, կրթության, առևտրի, դիզայնի և այլ ոլորտներում: Օրինակ, առանց դրանց օգտագործման անհնար է նախագծել և հավաքել տեխնիկական սարքեր, մեխանիզմներ, էլեկտրական սխեմաներ, մեքենաներ, շենքեր և այլն, քանի որ առանց նախնական հաշվարկների ևգծանկարի ստեղծումը, նույնիսկ ամենապարզ մասի թողարկումն անհնար է։
Մոդելները հաճախ օգտագործվում են կրթական նպատակներով: Դրանք կոչվում են նկարագրական: Օրինակ, աշխարհագրությունից մարդը պատկերացում է ստանում Երկիր մոլորակի մասին՝ ուսումնասիրելով գլոբուսը: Տեսողական մոդելները արդիական են նաև այլ գիտություններում (քիմիա, ֆիզիկա, մաթեմատիկա, կենսաբանություն և այլն):
Իր հերթին տեսական մոդելները պահանջված են բնական և ճշգրիտ գիտությունների (կենսաբանություն, քիմիա, ֆիզիկա, երկրաչափություն) ուսումնասիրության մեջ։ Դրանք արտացոլում են ուսումնասիրվող օբյեկտների հատկությունները, վարքը և կառուցվածքը:
Մոդելավորումը որպես գործընթաց
Մոդելավորումը ճանաչողության մեթոդ է, որը ներառում է գոյություն ունեցողների ուսումնասիրություն և նոր մոդելների ստեղծում: Այս գիտության իմացության առարկան մոդելն է։ Մոդելի տեսակները դասակարգվում են ըստ տարբեր հատկությունների: Ինչպես գիտեք, ցանկացած օբյեկտ ունի բազմաթիվ բնութագրեր: Կոնկրետ մոդել ստեղծելիս ընդգծվում են միայն առաջադրանքը լուծելու համար ամենակարևորները։
Մոդելների ստեղծման գործընթացը գեղարվեստական ստեղծագործությունն է իր ողջ բազմազանությամբ: Այս առումով գործնականում յուրաքանչյուր գեղարվեստական կամ գրական ստեղծագործություն կարելի է դիտարկել որպես իրական առարկայի մոդել։ Օրինակ՝ նկարները իրական բնապատկերների մոդելներ են, նատյուրմորտները, մարդիկ, գրական ստեղծագործությունները՝ մարդկային կյանքի մոդելներ և այլն։ Օրինակ՝ ինքնաթիռի մոդել ստեղծելիս՝ դրա աերոդինամիկ որակներն ուսումնասիրելու համար, կարևոր է դրանում արտացոլել բնօրինակի երկրաչափական հատկությունները, սակայն դրա գույնը բացարձակապես կարևոր չէ։
Միևնույն առարկաները տարբեր գիտությունների կողմից ուսումնասիրվում են տարբեր տեսանկյուններից, և համապատասխանաբար կտարբերվեն նաև դրանց տեսակների ուսումնասիրության մոդելները։ Օրինակ՝ ֆիզիկան ուսումնասիրում է առարկաների փոխազդեցության գործընթացներն ու արդյունքները, քիմիան՝ քիմիական բաղադրությունը, կենսաբանությունը՝ օրգանիզմների վարքը և կառուցվածքը։
Մոդելն ընդդեմ ժամանակի գործոնի
Ժամանակի հետ կապված մոդելները բաժանվում են երկու տեսակի՝ ստատիկ և դինամիկ: Առաջին տիպի օրինակ է կլինիկայում անձի մեկանգամյա հետազոտությունը: Այն ցույց է տալիս տվյալ պահին նրա առողջական վիճակի պատկերը, մինչդեռ նրա բժշկական գրառումը կլինի դինամիկ մոդել, որն արտացոլում է մարմնում տեղի ունեցող փոփոխությունները որոշակի ժամանակահատվածում:
Մոդել. Մոդելների տեսակները ձևի վերաբերյալ
Ինչպես արդեն պարզ է, մոդելները կարող են տարբերվել տարբեր բնութագրերով: Այսպիսով, տվյալների մոդելների բոլոր հայտնի տեսակները կարելի է բաժանել երկու հիմնական դասի՝ նյութական (նպատակային) և տեղեկատվական։
Առաջին տեսքը փոխանցում է առարկաների ֆիզիկական, երկրաչափական և այլ հատկություններ նյութական տեսքով (անատոմիական մոդել, գլոբուս, շենքի մոդել և այլն):
Տեղեկատվական մոդելների տեսակները տարբերվում են իրականացման ձևով՝ նշանային և փոխաբերական: Պատկերավոր մոդելները (լուսանկարներ, գծագրեր և այլն) որոշակի միջավայրի (լուսանկար, ֆիլմ, թուղթ կամ թվային) վրա ամրագրված առարկաների տեսողական իրականացումներ են։
Լայնորեն կիրառվում են ուսումնական գործընթացում (պաստառներ), տարբերգիտություններ (բուսաբանություն, կենսաբանություն, պալեոնտոլոգիա և այլն)։ Նշանների մոդելները առարկաների իրականացում են հայտնի լեզվական համակարգերից մեկի խորհրդանիշների տեսքով: Դրանք կարող են ներկայացվել բանաձևերի, տեքստի, աղյուսակների, դիագրամների և այլնի տեսքով։ Լինում են դեպքեր, երբ սիմվոլիկ մոդել ստեղծելիս (մոդելների տեսակները փոխանցում են հենց այն բովանդակությունը, որն անհրաժեշտ է օբյեկտի որոշակի հատկանիշներ ուսումնասիրելու համար), միանգամից մի քանի հայտնի լեզուներ են օգտագործվում։ Այս դեպքում օրինակ են տարբեր գծապատկերներ, գծապատկերներ, քարտեզներ և նմանատիպ այլ գծապատկերներ, որտեղ օգտագործվում են ինչպես գրաֆիկական, այնպես էլ լեզվական համակարգերից մեկի խորհրդանիշները:
Կյանքի տարբեր ոլորտներից տեղեկատվություն արտացոլելու համար օգտագործվում են տեղեկատվական մոդելների երեք հիմնական տեսակ՝ ցանցային, հիերարխիկ և աղյուսակային: Դրանցից ամենատարածվածը վերջինն է, որն օգտագործվում է օբյեկտների տարբեր վիճակները և նրանց բնորոշ տվյալները ֆիքսելու համար:
Մոդելի աղյուսակային իրականացում
Տեղեկատվական մոդելի այս տեսակը, ինչպես նշվեց վերևում, ամենահայտնին է: Այն կարծես թե սովորական ուղղանկյուն աղյուսակ է, որը բաղկացած է տողերից և սյունակներից, որոնց սյունակները լցված են աշխարհի հայտնի ժեստերի լեզուներից մեկի խորհրդանիշներով: Աղյուսակային մոդելներն օգտագործվում են նույն հատկություններն ունեցող օբյեկտները բնութագրելու համար:
Նրանց օգնությամբ գիտական տարբեր ոլորտներում կարելի է ստեղծել ինչպես դինամիկ, այնպես էլ ստատիկ մոդելներ։ Օրինակ՝ մաթեմատիկական ֆունկցիաներ պարունակող աղյուսակներ, տարբեր վիճակագրություն, գնացքների ժամանակացույց և այլն։
Մաթմոդել. Մոդելների տեսակները
Մաթեմատիկական մոդելները տեղեկատվական մոդելների առանձին տեսակ են: Բոլոր տեսակի մաթեմատիկական մոդելները սովորաբար կազմված են հանրահաշվի լեզվով գրված հավասարումներից։ Այս խնդիրների լուծումը, որպես կանոն, հիմնված է համարժեք փոխակերպումների որոնման գործընթացի վրա, որոնք նպաստում են փոփոխականի արտահայտմանը բանաձևի տեսքով։ Կան նաև որոշ հավասարումների ճշգրիտ լուծումներ (քառակուսի, գծային, եռանկյունաչափական և այլն): Որպես հետևանք, դրանք լուծելու համար անհրաժեշտ է կիրառել լուծման մեթոդներ մոտավոր սահմանված ճշգրտությամբ, այլ կերպ ասած՝ մաթեմատիկական տվյալների այնպիսի տեսակներ, ինչպիսիք են թվային (կես բաժանման մեթոդ), գրաֆիկական (գծապատկերներ) և այլն: Ցանկալի է օգտագործել կիսով չափ բաժանման մեթոդը միայն այն պայմանով, որ այն հատվածը հայտնի է, որտեղ ֆունկցիան բևեռային արժեքներ է ընդունում հավասարման արմատի որոշակի արժեքների համար:
Եվ գծագրման մեթոդը միասնական է. Այն կարող է օգտագործվել ինչպես վերը նկարագրված դեպքում, այնպես էլ այն իրավիճակում, երբ լուծումը կարող է լինել միայն մոտավոր, և ոչ ճշգրիտ, այսպես կոչված, «կոպիտ» հավասարումների լուծման դեպքում։
