С. Л. Гольдштейн А. В. Кибардин информатика для физиков часть Введение Учебное пособие

5.2 Основы теории моделирования

Базовые понятия

Любые два объекта О₁ и О₂, являющиеся предметами человеческой деятельности, всегда в чем-то сходны и в чем-то различны. Особый интерес представляет ситуация, когда имеется существенное сходство между объектами О₁ и О₂. В этом случае возможно изучение важнейших свойств О₁ с помощью объекта О₂. Замещение объекта О₁ объектом О₂ для изучения и фиксации важнейших свойств О₁ с помощью О₂ называют моделированием объекта О₁ объектом О₂. Замещаемый (моделируемый) объект называется оригиналом, или натурой, замещающий (моделирующий) – моделью. Модель – это заместитель оригинала, позволяющий изучить или фиксировать некоторые свойства оригинала.

Пример
При создании проекта теплохода требуется установить зависимость лобового сопротивления, которое он будет испытывать, от скорости хода. Рассчитать эту зависимость аналитически трудно. Вопрос решается созданием геометрически подобной модели меньших размеров и ее испытанием в аэродинамической трубе.
В общем случае процесс моделирования состоит из нескольких этапов.

1. 
   Постановка задачи и определение важнейших свойств оригинала, подлежащих исследованию.
   
2. 
   Констатация затруднительности или невозможности исследования оригинала в натуре.
   
3. 
   Выбор модели, достаточно хорошо фиксирующей существенные свойства оригинала и легко поддающейся исследованию.
   
4. 
   Исследование модели в соответствии с поставленной задачей.
   
5. 
   Перенос результатов исследования модели на оригинал.
   
6. 
   Анализ и проверка результатов.
   

Основными задачами теории моделирования являются выбор моделей и перенос результатов исследований на оригинал, которые решаются с помощью эффективных и достаточно общих методов.