Modeliavimo modelis yra tikrovės atvaizdas, sukurtas siekiant parodyti tai, ko negalima lengvai pamatyti arba kas dar neįvyko. Pagrindinė idėja yra padaryti matomą tai, kas nėra iš karto matoma plika akimi. Kai kurie iš paprasčiausių modelių yra statiški, o tai reiškia, kad jie nejuda ir nesikeičia reaguodami į stimuliaciją ar išorinius įvykius. Daugelis pažangiausių pavyzdžių yra specialiai skirti tam tikriems kintamiesiems keisti, tačiau dažnai kaip būdas numatyti būsimus įvykius prieš jiems įvykstant arba suvokti galimus rezultatus. Tokių dalykų kaip orų modeliai ar verslo srautų modeliai yra geri pavyzdžiai, o kompiuterinis vaizdavimas tokiais atvejais dažnai yra naudingas. Nesvarbu, kaip atrodo galutinis produktas, bet kurio projekto šioje srityje tikslas paprastai yra tas pats: suteikti gyvybės ir gyvybingumo dalykams, kuriuos kitaip sunku suvokti, ir leisti žmonėms planuoti ir suprasti juos kitaip. rezultatas.
Pagrindinė koncepcija
Paprastai bet kuriame modeliavimo modelyje yra trys pagrindiniai elementai. Pirmiausia reikia nustatyti pagrindines sistemos dalis. Tada modeliuotojas turi suprasti tų dalių sąveiką. Galiausiai įvesties skaičius ir pobūdis turi būti pateikiamos lentelėse. Kiekvienam iš jų iš esmės sukuriamas modelis, atsižvelgiama į esminius aspektus ir nepaisoma nedidelių aspektų. Visos sistemos modelis sukuriamas, kai visos šios dalys pradeda veikti kartu.
Modeliuotojai gali atlikti užduotį iš kelių skirtingų kampų, ir nėra vienos formos, kurią būtinai vertintų visi galutiniai produktai. Pagrindinė idėja yra paimti ką nors iš tikrovės – molekulę, viruso mutacijos gyvavimo ciklą, verslo paskirstymo planą – ir sutankinti jį į vizualų, prieinamą ir lengvai suprantamą formatą. Grafika yra įprasta daugelio modelių dalis, kaip ir spalvos. Judantys modeliai dažnai turi animaciją arba mechanines judančias dalis, o nejudantys modeliai gali turėti nupieštas rodykles ar kitus lėto pasikeitimo ženklus.
Kodėl tai naudinga
Toks modeliavimas tam tikru ar kitokiu būdu buvo atliktas šimtmečius. Šiandien jis dažniausiai naudojamas matematikos ir gamtos mokslų sektoriuose, nors jį galima naudoti beveik viskam. Geras modeliuojamas modelis gali sutaupyti tyrėjams daug laiko ir energijos, nes leidžia jiems studijuoti ir atlikti pagrindinius matavimus ne iš modelio, o iš tikrovės. Daugeliu atvejų tai taip pat leidžia prognozuoti būsimus įvykius, kurie gali turėti įtakos tokiems dalykams kaip orų prognozės ir didelių įmonių logistinių sprendimų priėmimas.
Statiniai ir dinaminiai pavyzdžiai
Modelis gali būti fizinis arba abstraktus, o abu tipai gali būti statiniai arba dinamiški – tai yra kažkas, kas nesikeičia arba keičiasi laikui bėgant. Statinio fizinio modelio pavyzdys yra vandens molekulės lazdelės modelis su dviem mažais vandenilio „rutuliais“, vaizduojančiais vandenilio atomus, įstrigusius trumpomis lazdelėmis abiejose vieno deguonies „rutulio“ pusėse, sukuriant vizualų H2O interpretaciją. Vandens molekules galima apžiūrėti galingais mikroskopais, tačiau imituoti stalviršio modeliai gali būti naudingesni bandant paaiškinti pagrindines savybes.
Kitas fizinis modelis yra vandens bakas su smėliu, kuris parodo vėjo poveikį ir vandens judėjimą. Šiame dinaminiame modelyje smėlis ir vanduo rodo modelius, kurie priklauso nuo vėjo intensyvumo ir krypties laikui bėgant. Dauguma modelių turi tam tikrą dinamiškumo elementą.
Pavyzdžiui, modeliuojant gamyklos darbo eigą, viena mašina gali būti modeliuojama kaip elementas, kuriam sukurti tam tikrą dalį reikia tam tikro laiko, o kitai mašinai reikia skirtis laiko. Dalių perkėlimo tarp mašinų laikas gali būti ignoruojamas mašinoms, kurios yra arti vienas kito, tačiau paprastai modeliuojamas skaičius, greitis ir laikas, per kurį žaliava ir darbo užsakymai patenka į gamyklą. Remiantis visa tai, modeliavimas nustato, ar gamyklos produkcija atitinka paklausą.
Kompiuterių programavimo vaidmuo
Tradiciškai modeliavimo modeliavimas buvo matematinis. Pavyzdžiui, į gamyklą patenkančios žaliavos būtų apytiksliai įvežamos nustatytais intervalais. Dabar kompiuteriai gali atlikti tikroviškesnį modeliavimą, naudodami scenarijus ir kodus, panašius į realią situaciją arba net tikslų realios situacijos įrašą.
Kai kurie modeliavimai gali būti vykdomi naudojant standartines modeliavimo programas, o kitiems reikalinga speciali programinė įranga. Dalių modeliai, dalių sąveika ir įvestis pateikiami programai, kuri paleidžia modeliavimo modelį ir laikui bėgant pateikia išvestis, dažnai parodydama tuos išėjimus grafiškai. Su kompiuteriais galima bandyti modeliuoti, apimančius tūkstančius ar net milijonus elementų ir apimančius didelius laiko intervalus. Planetų evoliucijos modeliai arba pažangūs kariniai manevrai yra du pavyzdžiai.