Kompьyuter modellashtirish

1 – Mavzu: Modellashtirish nazariyasining asosiy tushunchalari


Reja

1. 
   “Kompьyuter modellashtirish” fanining maqsad va vazifalari
   
2. 
   Modellashtirish, model xaqida tushuncha
   
3. 
   Modellarga qo`yiladigan talablar
   

Annotatsiya: mazkur ma’ruzada “kompьyuterli modellashtirish” fanining soxasi ko`rib chiqiladi. Birinchi mavzuga kirish asosan terminologik xarakterga ega. Batafsil ravishda model va modellashtirish, ularning murakkab tizim va jarayonlarning analiz va sintez qilinishining asosiy ayrim soxalarda esa yagona uslubi xaqida tushunchalar ochib beriladi

“Model” so`zi lotincha “modulus” so`zidan olingan bo`lib, “me’yor”, “na’muna” tushunchalarini anglatadi. Uning dastavvaldagi mohiyati me’morchilik san’ati bilan bog`liq bo`lib, Yevropaning deyarli barcha mamlakatlarida u tasvir (qiyofa) yoki timsol boshqa bir narsa bilan qaysidir bir jihatlari bilan (nisbiy ravishda) qiyoslanishini belgilash uchun qo`llanilar edi. Masalan, bino yoki inshootning qurilishidan avval loihasining muhokama qilinishi yana ham yaxshilanishi, tasdiqlanishi uchun uning kichraytirilgan nusxasini yasashar edi.
Ilmiy tadqiqotlar coxasida modellashtirish qadim zamonlardayoq qo`lanila boshlagan va sekin astalik bilan ilm-fanning yangidan yangi: texnik konstruktsiyalash, qurilish va me’morchilik (arxitektura), astronomiya, fizika, ximiya, biologiya va ijtimoiy fanlar kabi sohalarni qamrab olgan. XX asr modellashtirish metodining uslubiga zamonaviy ilm fanning deyarli barcha sohalarida kattadan katta muvaffaqiyatlar va e’tiroflarga sazovor bo`lishiga olib keldi. Ammo modellashtirish metodologiyasi uzoq vaqtlar davomida alohida fanlarda bir birlaridan holi ravishda rivojlanib keldi. Tushunchalarning yagona tizimi, yagona terminologiya mavjud bo`lmagan edi. Faqat vaqtlar ichida sekin astalik bilan modellashtirishning axamiyati ilmiy bilishlikning universal metodi (uslubi) sifatida anglana (tushunila) boshlandi.
“Model” iborasi inson faoliyatining turli sohalarida keng ko`lamda qo`llaniladi va ko`p sonli moddiy qiymatlarga (belgilanishlarga) egadir. Bu bobda biz faqatgina ilmlarni qo`lga kiritish (o`zlashtirish) instrumentlari bo`lgan modellarini ko`rib chiqamiz.
Model-shunday moddiy yoki xayolan tasavvur etiladigan, ya’ni, informatsion ob’yektdirki, u olib borilayotgan tadqiqot jarayonida ob’yekt-originalni, unga xos bo`lgan informatsion xususiyatlari (sifatiy-mantiqiy va miqdoriy-matematik), ya’ni o`rganilayotgan ob’yektning elementlari orasidagi munosabatlarning va uning jismoniy fazodagi boshqa ob’yektlarga nisbatan munosabatlarning xarakteriga ega bo`lgan holda uning o`rnini shunday egallaydiki, unda modelning o`rganilishi ob’yekt-original to`g`risidagi yangi bilimlarni mujassam qiladi.
Anchain aniqroq olganda, model o`zining mohiyatiga ko`ra maqsadga yo`naltirilgan tizimlarga (informatsion, energetik, moddiy) taqlid qiluvchi informatsion tizimning turi bo`lib, maqsadga yo`naltirilgan tizimlarning o`rganilishi uchun xizmat qiladi. Shakliga ko`ra model har qanday jismoniy ko`chuvchi sifatida muxokama qilinishi mumkin: moddiy mahsulotda, kompьyuter dasturida, jonivorlarning miyasida.
Modellashtirish – modellarni qurish, o`rganish va uni qo`llash jarayonidir. U abstraktsiya, anologiya, gipoteza va h.k. kabi kategoriyalar bilan bog`langan. Modellashtirish jarayoni o`zining tarkibiga quyidagiarni olishi mumkin: abstraktsiyalarning ko`rinishi, anologiya bo`yicha xulosaga kelish, ilmiy gipotezalarini konstruktsiyalanishlari.
Model anglashning o`ziga xos bo`lgan instrumenti sifatida gavdalanib, uni tadqiqotchi o`zi bilan ob’yektning orasiga joylashtirib va uning yordamida o`zini qiziqtirayotgan ob’yektni o`rganadi. Modellashtirish uslubining aynan shu xususiyati abstraksiyalar, anologiyalar, gipotezalar va anglashning boshqa kotegoriyalari va uslublarini qo`llanilishining o`ziga xos farmonlarini (shakllari, jihatlarini) belgilab beradi.
Eng umumlashtirilgan holatda modelning qurilishi paytida tadqiqotchi ob’yektning o`rganilishi uchun ob’yekt-originaldagi ahamiyat kasb etmaydigan (ahamiyatga noloyiq) xarakteristikalarni, parametrlarini olib tashlaydi. Bu paytda saqlanib qolib va model ichiga kiritiladigan ob’yekt originalning xarakteristikalari modellashtirish maqsadlariga muvofiq belgilanadilar. Odatda ob’yektning ahamiyatga noloyiq (ahamiyatsiz) parametrlaridan abstraktsiyalanishining bunday ko`rinishidagi jarayonni formalizatsiya deb nomlaydilar. Yana ham aniqroq aytganda formalizatsiya real ob’yektning yoki jarayonning uning formal ravishdagi ta’riflanishi orqali almashtirishdir.
Modellarga qo`yiladigan asosiy talab sifatida- ularning o`rnini model egallagan real jarayonlar yoki ob’yektlarga nisbatan adekvatligidan iborat bo`lishlaridir.
Jonli va jonsiz tabiat to`g`risidagi, jamiyat to`g`risidagi deyarli barcha fanlarda modellarning qurilishi va ulardan foydalanishlik anlab olishning qudratli quroli deb sanaladi. Real ob’yektlar va jarayonlar shunday ko`p qirrali va murakkab bo`ladilarki, ularni o`rganilishining eng yaxshi (ayrim paytlarda esa yagona) usuli sifatida reallikning qandaydir qirrasini aks ettiradigan va shuning uchun bu realikdan ko`p karraroq sodda bo`lgan modelning qurilishi va o`rganilishi joy oladi. Fan rivojlanishining ko`p asrlar ichra rivojlanishi bu kabi yondashuvning samaradorli ekanligini amaliy ravishda isbotlab berdi. Yana ham aniqroq ravishda ,modellashtirish uslubini qo`llanilishining zarurati shu bilan izohlanadiki, ko`plab ob’yektlarni(yoki bu ob’yektlarga tegishli bo`lgan muammolar) tadqiqot qilinishining umuman iloji yo`qligi yoki bunday tadqiqotlarning o`tkazilishlari juda ham katta vaqt sarf xarajatlarni talab qiladilar.
Modellashtirishda ikki nafar bir-biridan farq qiluvchi yondashuvlar mavjud. Bular natural va abstrakt yondashuvlar.
Natural model, jismoniy model-boshqa materialdan, boshqa masshtablarga ko`ra, bir qator detallardan holi bo`lgan ob’yektning nusxasidan iborat bo`lgan modeldir. Masalan, o`yinchoq kemacha, kubiklardan yasalgan uycha, samolyotning aviakonstruktsiyalashda foydalaniladigan natural kattaligidagi yog`och modeli va h.k.
Abstrakt model, informatsion model – reallikni moddiy yo`l bilan emas, balki erkin usulda so`zlangan ta’riflanish, qandaydir qoidalarga asosan farmonlashtirilgan (rasmiylashirilgan) ta’riflanish matematik nisbiylik kabi informatsion aloqalar orqali aks ettiruvchi modeldir.