Вопрос 5. Факторы, влияющие на модель объекта

Из изложенного выше понятно, что для любого объекта можно по- строить множество моделей. От чего зависит «характер» модели объекта? В первую очередь, от следующих факторов:

1) от объекта исследования (кого или что исследуем);

2) проблемы и задачи исследования (что хотим узнать об объекте);

3) априорной информации об объекте (что уже знаем об объекте исследования);

4) субъекта исследования (кто исследует объект);

5) от языка описания объекта (как исследуем и описываем объект). 1.

1.Объект исследования

Объект исследования (от лат. objectum – предмет) – все то, на что направлена человеческая деятельность. Для моделирования и исследования объекта необходимо выделить его из окружающего внешнего мира, а также выявить все воздействия на объект со стороны других окружащих объектов и реакцию исследуемого объекта на эти воздействия.

Каждый объект до начала исследования имеет свою структуру, свои свойства и характеристики. В теории моделирования воздействие со стороны окружающего мира на объект при его исследовании называют входным воздействием и представляют в виде входных факторов (в математических моделях их называют входными переменными).

Поведение объекта и его проявления в окружающем мире, возникающие от внешнего воздействия, называют откликом объекта и представляют в виде выходных факторов (в математических моделях – выходных переменных).

Внешнее воздействие на объект можно разделить на управляющее и возмущающее. Под возмущающим обычно понимают воздействие на объект со стороны окружающей среды, параметры и закономерности которого случайным образом изменяются во времени и недоступны для измерения, контроля и тем более изменения в момент непосредственного исследования объекта. Под управляющим обычно понимают целенаправленное воздействие на исследуемый объект, параметры и закономерности ко- торого могут быть измерены, проконтролированы и изменены по желанию субъекта в момент непосредственного исследования объекта.

Параметры свойств и структуры объекта могут быть известны (или определены) на момент начала исследования объекта и в дальнейшем из- меняться под внешним воздействием, являясь объектами изучения.

Ранее было использовано понятие «фактор». В моделировании фактор – некоторая переменная величина, принимающая в каждый момент времени некоторое определенное значение из своей области определения и отражающая внешнее воздействие на объект или его отклик на это воз- действие.

Тогда входными факторами можно считать свойства и структуру объекта до начала исследования, а также управляющее и возмущающее воздействие на объект в процессе его исследования; выходными фактора- ми – свойства, структуру, поведение объекта, изменившиеся под влиянием входных факторов.

Все объекты имеют следующие характеристики:

● сложность – определяется количеством состояний, в которых мо- жет находиться объект (по этому параметру различают простые объекты, сложные объекты и большие системы);

● управляемость – способность объекта переходить из одного со- стояния в другое под воздействием извне и находиться в этом состоянии с заданной точностью заданный промежуток времени;

● степень воспроизводимости результатов – если наблюдать объект в одном и том же состоянии в различные моменты времени, то разница в наблюдениях не должна превышать некоторого заданного значения (точ- ности измерения).

2. Проблема и задача исследования

В моделировании различают понятия «проблема» и «задача».

Проблема – разновидность вопроса, имеющая четко поставленную цель, но пути достижения этой цели в данный момент времени могут быть неизвестны.

Задача – разновидность вопроса, имеющая четко поставленную цель и известные пути достижения этой цели.

Рассмотрим классификации задач.

1. По поставленному вопросу:

● прямые задачи (отвечают на вопрос: «Какими будут поведение и проявления исследуемого объекта, если известны внешнее воздействие, структура и свойства объекта?»);

● обратные задачи (отвечают на вопросы: «Какими должны быть структура и свойства объекта, если при известном внешнем воздействии известны поведение и проявления объекта?» и «Каким должно быть внеш- нее воздействие на объект, если известны структура и свойства объекта, поведение и проявления объекта?»).

2. По количеству шагов решения:

● одношаговые (очень простые) задачи;

● многошаговые задачи.

3. По условиям:

● детерминированные задачи;

● стохастические задачи.

4. По количеству выходных переменных (факторов):

● однокритериальные задачи;

● многокритериальные задачи.

3. Априорная информация об объекте

Информация (от лат. information – разъяснение, изложение) включает в себя какие-либо сведения и является объектом информационных технологий. Различают два вида информации: знания и данные.

Знания – информация, на основании которой реализуется процесс логического вывода (философское знание о жизнедеятельности человека).

Данные – информация, представленная в формализованном виде, пригодном для обработки автоматическими средствами при возможном участии человека (как правило, данные – это зарегистрированные сигналы).

Можно сказать, что информация – это продукт взаимодействия дан- ных и адекватных методов их преобразования .

Выделяют следующие особенности информации:

● динамический характер (информация меняется и существует толь- ко в момент взаимодействия данных и методов; информация существует только в момент протекания информационных процессов; все остальное время информация существует только в виде данных);

● диалектический характер взаимодействия данных и методов (ин- формация возникает и существует в момент взаимодействия объективных данных и субъективных методов).

Рассмотрим классификации информации.

1. По области получения и использования:

● научная (логическая) информация – физическая, биологическая, химическая и др. (т. е. объективно существующая);

● техническая информация – конструкторская, технологическая, планово-экономическая, управленческая (т. е. созданная человеком).

2. По назначению:

● массовая информация;

● специальная информация.

3. По форме хранения и типу носителя:

● информация, представленная в машинном (цифровом) виде;

● информация, представленная в виде документа (на бумажном или другом подобном носителе).

Наиболее важными свойствами информации считаются :

● объективность и субъективность;