Jokainen moderni ihminen kohtaa päivittäin käsitteet "objekti" ja "malli". Esimerkkejä esineistä ovat sekä kosketeltavat esineet (kirja, maa, pöytä, kynä, lyijykynä) että käsiksipääsemättömät (tähdet, taivas, meteoriitit), taiteellisen luovuuden ja henkisen toiminnan esineet (sävellys, runo, ongelmanratkaisu, maalaus, musiikki jne.). Lisäksi ihminen näkee jokaisen esineen vain yhtenä kokonaisuutena.
Objekti. Erilaisia. Ominaisuudet
Yllä olevan perusteella voimme päätellä, että esine on osa ulkomaailmaa, joka voidaan nähdä yhtenä kokonaisuutena. Jokaisella havaintoobjektilla on omat yksilölliset ominaisuutensa, jotka erottavat sen muista (muoto, laajuus, väri, haju, koko ja niin edelleen). Esineen tärkein ominaisuus on sen nimi, mutta pelkkä nimi ei riitä sen täydelliseen laadulliseen kuvaukseen. Mitä täydellisemmin ja yksityiskohtaisemmin kohde kuvataan, sitä helpompi sen tunnistaminen on.
Malleja. Määritelmä. Luokitus
Toiminnassaan (koulutuksellinen, tieteellinen,taiteellinen, teknologinen) ihminen käyttää päivittäin olemassa olevia ja luo uusia malleja ulkomaailmasta. Niiden avulla voit muodostaa vaikutelman prosesseista ja objekteista, jotka eivät ole suoraan havainnoitavissa (erittäin pieniä tai päinvastoin erittäin suuria, erittäin hitaita tai erittäin nopeita, hyvin kaukana jne.).
Joten, malli on objekti, joka heijastaa tutkittavan ilmiön, kohteen tai prosessin tärkeimpiä piirteitä. Saman kohteen malleista voi olla useita muunnelmia, aivan kuten useita objekteja voidaan kuvata yhdellä mallilla. Samanlainen tilanne syntyy esimerkiksi mekaniikassa, kun erilaiset materiaalikuorella varustetut kappaleet voidaan ilmaista materiaalipisteillä, eli samalla mallilla (henkilö, auto, juna, lentokone).
On tärkeää muistaa, että mikään malli ei voi täysin korvata kuvattua objektia, koska se näyttää vain osan sen ominaisuuksista. Mutta joskus, kun ratkaistaan erilaisten tieteellisten ja teollisten suuntausten tiettyjä ongelmia, mallin ulkonäön kuvaus voi olla paitsi hyödyllinen myös ainoa tapa esitellä ja tutkia esineen ominaisuuksia.
Mallinnuskohteiden soveltamisala
Malleilla on tärkeä rooli ihmiselämän eri alueilla: tieteessä, koulutuksessa, kaupassa, suunnittelussa ja muilla. Esimerkiksi ilman niiden käyttöä on mahdotonta suunnitella ja koota teknisiä laitteita, mekanismeja, sähköpiirejä, koneita, rakennuksia ja niin edelleen, koska ilman alustavia laskelmia japiirustuksen luominen, jopa yksinkertaisimman osan vapauttaminen on mahdotonta.
Malleja käytetään usein opetustarkoituksiin. Niitä kutsutaan kuvaileviksi. Esimerkiksi maantieteestä ihminen saa käsityksen Maasta planeetana tutkimalla maapalloa. Visuaaliset mallit ovat tärkeitä myös muissa tieteissä (kemia, fysiikka, matematiikka, biologia ja muut).
Teoreettiset mallit ovat puolestaan kysyttyjä luonnontieteiden ja eksaktien tieteiden (biologia, kemia, fysiikka, geometria) tutkimuksessa. Ne kuvastavat tutkittavien kohteiden ominaisuuksia, käyttäytymistä ja rakennetta.
Mallinnus prosessina
Mallinnus on kognition menetelmä, joka sisältää olemassa olevien mallien tutkimisen ja uusien mallien luomisen. Tämän tieteen tiedon aiheena on malli. Mallityypit luokitellaan eri ominaisuuksien mukaan. Kuten tiedät, kaikilla esineillä on monia ominaisuuksia. Tiettyä mallia luotaessa korostetaan vain tehtävän ratkaisemisen kann alta tärkeimmät.
Mallejen luomisprosessi on taiteellista luovuutta kaikessa monimuotoisuudessaan. Tässä suhteessa käytännöllisesti katsoen jokaista taiteellista tai kirjallista teosta voidaan pitää todellisen esineen mallina. Esimerkiksi maalaukset ovat malleja todellisista maisemista, asetelmat, ihmiset, kirjalliset teokset ovat malleja ihmiselämästä ja niin edelleen. Esimerkiksi luotaessa mallia lentokoneesta sen aerodynaamisten ominaisuuksien tutkimiseksi on tärkeää heijastaa alkuperäisen geometriset ominaisuudet siinä, mutta sen värillä ei ole mitään merkitystä.
Eri tieteet tutkivat samoja kohteita eri näkökulmista, ja vastaavasti myös niiden tutkimusmallit vaihtelevat. Esimerkiksi fysiikka tutkii esineiden vuorovaikutuksen prosesseja ja tuloksia, kemia - kemiallista koostumusta, biologia - organismien käyttäytymistä ja rakennetta.
Malli vs. aikatekijä
Ajan suhteen mallit jaetaan kahteen tyyppiin: staattisiin ja dynaamisiin. Esimerkki ensimmäisestä tyypistä on henkilön kertatarkastus klinikalla. Se näyttää kuvan hänen tämänhetkisestä terveydentilastaan, kun taas hänen sairauskertomus on dynaaminen malli, joka heijastaa kehossa tietyn ajan kuluessa tapahtuvia muutoksia.
Malli. Erilaisia muotoja koskevia malleja
Kuten on jo selvää, mallit voivat vaihdella eri ominaisuuksiltaan. Joten kaikki tällä hetkellä tunnetut tietomallityypit voidaan jakaa kahteen pääluokkaan: aineelliseen (objektiiviseen) ja informaatioon.
Ensimmäinen näkymä välittää esineiden fysikaaliset, geometriset ja muut ominaisuudet materiaalimuodossa (anatominen malli, maapallo, rakennusmalli jne.).
Tietomallien tyypit eroavat toteutusmuodoltaan: merkki ja kuviollinen. Kuvalliset mallit (valokuvat, piirustukset jne.) ovat visuaalisia realisaatioita esineistä, jotka on kiinnitetty tietylle välineelle (valokuva, filmi, paperi tai digitaalinen).
Ne ovat laaj alti käytössä koulutusprosessissa (julisteet), tutkittaessa erilaisiatieteet (kasvitiede, biologia, paleontologia ja muut). Merkkimallit ovat esineiden realisaatioita jonkin tunnetun kielijärjestelmän symbolien muodossa. Ne voidaan esittää kaavoina, tekstinä, taulukoina, kaavioina ja niin edelleen. On tapauksia, joissa symbolista mallia luotaessa (mallityypit välittävät täsmälleen sisällön, jota tarvitaan esineen tiettyjen ominaisuuksien tutkimiseen), käytetään useita tunnettuja kieliä kerralla. Esimerkkinä tässä tapauksessa ovat erilaiset kaaviot, kaaviot, kartat ja vastaavat, joissa käytetään sekä graafisia symboleja että jonkin kielijärjestelmän symboleja.
Elämän eri osa-alueilta peräisin olevan tiedon heijastamiseksi käytetään kolmea päätyyppiä tietomalleja: verkko-, hierarkkinen ja taulukkomuotoinen. Näistä suosituin on jälkimmäinen, jota käytetään kohteiden eri tilojen ja niille ominaisten tietojen tallentamiseen.
Mallin taulukkototeutus
Tällainen tietomalli, kuten edellä mainittiin, on tunnetuin. Se näyttää tältä: se on tavallinen suorakaiteen muotoinen taulukko, joka koostuu riveistä ja sarakkeista, joiden sarakkeet on täytetty yhden maailman tunnetun viittomakielen symboleilla. Taulukkomalleja käytetään luonnehtimaan objekteja, joilla on samat ominaisuudet.
Heidän avullaan voidaan luoda sekä dynaamisia että staattisia malleja eri tieteenaloilla. Esimerkiksi taulukot, jotka sisältävät matemaattisia funktioita, erilaisia tilastoja, junien aikatauluja ja niin edelleen.
Mathmalli. Mallityypit
Matemaattiset mallit ovat erillinen tietomallityyppi. Kaikenlaiset matemaattiset mallit koostuvat yleensä algebran kielellä kirjoitetuista yhtälöistä. Näiden ongelmien ratkaisu perustuu pääsääntöisesti prosessiin, jossa etsitään vastaavia muunnoksia, jotka myötävaikuttavat muuttujan ilmaisemiseen kaavan muodossa. Joillekin yhtälöille (neliö, lineaarinen, trigonometrinen ja niin edelleen) on myös tarkkoja ratkaisuja. Tästä johtuen niiden ratkaisemiseksi on tarpeen soveltaa ratkaisumenetelmiä likimääräisellä määrätyllä tarkkuudella, toisin sanoen sellaisia matemaattisia tietoja kuin numeerinen (puolijakomenetelmä), graafinen (piirtokaaviot) ja muut. On suositeltavaa käyttää puolijakomenetelmää vain sillä ehdolla, että jana tunnetaan, jolloin funktio ottaa polaarisia arvoja tietyille yhtälön juuren arvoille.
Ja piirustusmenetelmä on yhtenäinen. Sitä voidaan käyttää sekä yllä kuvatussa tapauksessa että tilanteessa, jossa ratkaisu voi olla vain likimääräinen, ei tarkka, niin sanotun "karkean" yhtälön ratkaisun tapauksessa.
