Динамическая модель: типы, характеристики. Динамическая система

Что представляет собой динамическая модель? Попробуем выявить ее особенности, привести примеры таких систем.

Классификация моделей

Существуют определенные признаки, по которым выделяют разные типы динамических моделей.

В зависимости от этапов моделирования существуют:

• когнитивная - предполагающая мысленный вид объекта;
• содержательная - подразумевающая получение сведений, а также выявление закономерностей и связей (описание, объяснение);
• формальная - состоящая из математических закономерностей и алгоритмов, которые описывают и имитируют реальные процессы и объекты;
• концептуальная - созданная на визуальном либо вербальном уровне, связанная со структурно-функциональными, причинно-следственными моделями.

Средства реализации

Характеристика динамических моделей предполагает учет средств, применяемых для реализации модели. С помощью материальных ресурсов происходит воспроизводство основных геометрических, динамических, физических, функциональных характеристик анализируемого объекта. В качестве частного случая рассматривают физические варианты, которые имеют сходную природу с объектом, выбранным для процесса моделирования.

Теоретическая конструкция может быть идеальной, основанной на логических, графических, математических символьных схемах.

Подразделение математических моделей

Существует их деление на аналитические, предполагающие описание свойств и взаимосвязи путем применения функций. Имитационные варианты базируются на многократных исследованиях, в частности, процедур и алгоритмов, которые описывают процесс работоспособности анализируемой системы.

Деление по варианту отображения

По данному параметру существует выделение трех основных видов моделей.

Эвристические являются теми образами, которые возникают в человеческом воображении. Для их полноценного описания применяют слова естественного языка. К примеру, информационную вербальную модель можно отнести к данному типу. Для описания не предполагается применения математических или формально-логических выражений.

Именно эвристическое моделирование является основным средством выхода за границы устоявшихся представлений об определенных событиях и явлениях.

Такая динамическая модель необходима для начального этапа проектирования, когда нет полноценной информации об анализируемом явлении или объекте. Далее эту модель меняют на точные и конкретные варианты.

Натурные модели представляют собой варианты, характеризующиеся полной аналогией с настоящей системой. Отличие существует только в размерах, а также в материале, используемом для создания натурной модели.

Динамическая модель может быть выражена в математическом виде. В таком случае предполагается применение формально-логических выражений. Подобным образом можно описать психические, социальные, экономические явления и процессы.

Математические модели считают недорогими и универсальными вариантами, с помощью которых можно проводить «чистые» эксперименты для конкретной проблемы. Именно математическая динамическая модель является основой для применения компьютерной и вычислительной техники. Результаты, которые получают в ходе математического моделирования, сопоставляются с цифрами, получаемыми при физическом моделировании.

Промежуточные варианты моделирования

Любая динамическая система может быть описана промежуточными вариантами. Графическая модель является средним показателем между математическими и эвристическими вариантами. Такие модели могут быть выражены схемами, графами, эскизами, чертежами, графиками.

Аналоговые варианты дают возможность проводить исследования одних и тех же явлений или математических выражений путем создания аналоговых объектов.

Динамическая система подбирается в зависимости от характера и объема информации о ней, а также от возможностей самого аналитика.

Статическая модель является одномоментным срезом информации по изучаемому явлению или объекту, которая выстраивается на определенный промежуток времени. Такую модель выстраивают по бухгалтерским документам, рассматривая месячные убытки или прибыли.

При использовании динамической модели можно проанализировать изменения, которые происходят с объектом за определенный промежуток времени.

Особенности информационных систем

Как можно использовать динамические модели? Примеры подобных типов - финансовые показатели, взятые за несколько лет, которые можно использовать для прогнозирования прибыли предприятия.

Среди востребованных видов информационных моделей используют три разновидности: модель состава, "черный ящик", структурный вариант.

«Черным ящиком» называют систему, которая представляет собой что-то цельное, взятое из окружающего мира. Среда и системы связаны друг с другом благодаря обмену выходными и входными параметрами. Примером подобных динамических систем можно считать живые организма.

Модель «черного ящика» представляет собой простейшее отображение конкретной системы, в котором нет информации о внутреннем содержании, есть только выходные и входные связи с внешней средой. Границы между средой и подобной системой являются условными. Применяют подобную модель в тех случаях, когда нет информации о внутреннем содержании системы. К примеру, инструкция по применению стиральной машины, магнитофона содержит подробное описание подключения, регулировки работы, результата использования прибора. Этих сведений достаточно для рядового пользователя, но и мало для мастера, обслуживающего такую технику.

Примером такой динамической системы можно считать анализ бухгалтерских отчетных документов.

Заключение

Есть много вариантов описания динамических систем. Для успешного управления процессом важно правильно моделировать и анализировать состояние системы. Выбор конкретного описания зависит от наличия предварительной информации, способности получать дополнительную информацию о процессе, возможности его развития, начальной цели проводимого моделирования.

Подбор динамической модели определяется особенностью изучаемого процесса. Если в науке в качестве основной цели проводимого моделирования выступает возможность детального изучения сути процесса, то в технике подразумевается поиск оптимального варианта управления работой прибора, выявление минимальных потерь. Динамические системы подразумевают применение математических символов, знаков, законов для получения достоверных и своевременных результатов.