Модель

Информативное представление сущности

Модель молекулы с цветными шариками, представляющими разные атомы.

Модель — это информативное представление объекта, человека или системы. Первоначально этот термин обозначал планы здания на английском языке конца 16-го века и произошел через французский и итальянский языки, в конечном итоге от латинского модуля , меры. ^[1]

Модели можно разделить на физические модели (например, модель корабля или модная модель ) и абстрактные модели (например, набор математических уравнений , описывающих работу атмосферы для целей прогнозирования погоды). Абстрактные или концептуальные модели занимают центральное место в философии науки . ^{[2] [3]}

В научных исследованиях и прикладной науке модель не следует путать с теорией : в то время как модель стремится только представить реальность с целью лучшего понимания или предсказания мира, теория более амбициозна в том смысле, что она претендует на объяснение реальности. реальность. ^[4]

Модель в конкретных контекстах

Как существительное, модель имеет определенное значение в определенных областях, происходящее от его первоначального значения «структурный дизайн или планировка »:

• Модель (искусство) , человек, позирующий художнику, например, преступнику 15-го века, изображающему библейского Иуду на картине Леонардо да Винчи « Тайная вечеря».
• Модель (человек) , человек, который служит образцом для копирования другими, например, образцом для подражания , часто в контексте рекламы коммерческих продуктов; например, первая манекенщица Мари Верне Уорт в 1853 году, жена дизайнера Чарльза Фредерика Уорта . ^{[5] [6]}

• Модель (продукт) , конкретный дизайн продукта, представленный в каталоге или выставочном зале (например, Ford Model T , ранняя модель автомобиля )
• Смоделируйте (организм) вид, отличный от человека, который изучается для понимания биологических явлений в других организмах, например, морская свинка, лишенная витамина С для изучения цинги, эксперимент, который было бы аморально проводить на человеке.
• Модель (мимикрия) — вид, которому подражает другой вид.
• Модель (логика) , структура (набор элементов, таких как натуральные числа 1, 2, 3,..., а также математические операции, такие как сложение и умножение, и отношения, такие как ), которая удовлетворяет заданной системе аксиом . (основные трюизмы), т.е. то, что удовлетворяет утверждениям данной теории ^[7] ${\displaystyle <}$
• Модель (CGI) — математическое представление любой поверхности объекта в трех измерениях с помощью специализированного программного обеспечения.
• Модель (MVC) — внутренний компонент программного обеспечения, представляющий информацию, в отличие от его пользовательского интерфейса.

Физическая модель

Часть модели Буртона-на-Воде в масштабе одной девятой в Бертон-на-Воде, Глостершир , Англия.

Физическая модель (чаще всего называемая просто моделью, но в этом контексте отличающаяся от концептуальной модели ) — это меньшее или большее физическое представление объекта , человека или системы . Моделируемый объект может быть маленьким (например, атом ) или большим (например, Солнечная система ) или в натуральную величину (например, модель , демонстрирующая одежду для потенциальных клиентов с похожим телосложением).

Геометрия модели и объекта, который она представляет, часто схожи в том смысле, что одно является масштабированием другого. Однако во многих случаях сходство лишь приблизительное или даже намеренно искажается. Иногда искажение носит систематический характер, например, фиксированный масштаб по горизонтали и более крупный фиксированный масштаб по вертикали при моделировании топографии для улучшения горного рельефа региона.

Архитектурная модель позволяет визуализировать внутренние отношения внутри конструкции или внешние связи конструкции с окружающей средой. Другое использование — в качестве игрушки .

Инструментальные физические модели являются эффективным способом исследования потоков жидкости для инженерного проектирования. Физические модели часто сочетаются с моделями вычислительной гидродинамики для оптимизации конструкции оборудования и процессов. Сюда входят внешние потоки, например, вокруг зданий, транспортных средств, людей или гидротехнических сооружений . Для этих проектных работ часто используются испытания в аэродинамической и водной трубах. Инструментальные физические модели также могут исследовать внутренние потоки для проектирования систем воздуховодов, оборудования для борьбы с загрязнением, машин для пищевой промышленности и смесительных сосудов. В этом случае используются прозрачные модели потока для детального наблюдения за явлением потока. Эти модели масштабируются как с точки зрения геометрии, так и с точки зрения важных сил, например, с использованием масштабирования числа Фруда или числа Рейнольдса (см. Сходство ). В докомпьютерную эпоху экономика Великобритании моделировалась с помощью гидравлической модели MONIAC , чтобы предсказать, например, влияние повышения налогов на занятость.

• 
  Модель экономики Великобритании, работающая на воде – MONIAC ​​в Музее науки, Лондон
• 
  Женщина-модель демонстрирует бюстгальтер потенциальным покупателям схожего телосложения
• 
  Модель военной сцены — Австралийский военный мемориал , Канберра.
• 
  Морскую свинку использовали в качестве животной модели для изучения лептоспироза человека
• 
  Аэродинамическая труба НАСА с масштабной моделью самолета

Концептуальная модель

В моделях погоды используются дифференциальные уравнения, основанные на законах физики , и система координат, которая делит планету на трехмерную сетку.

Концептуальная модель – это теоретическое представление системы, например, набор математических уравнений , пытающихся описать работу атмосферы с целью прогнозирования погоды. ^[8] Он состоит из концепций , которые помогают понять или смоделировать предмет, который представляет модель.

Абстрактные или концептуальные модели занимают центральное место в философии науки , ^{[2] [3]} , поскольку почти каждая научная теория эффективно включает в себя ту или иную модель физической или человеческой сферы . В каком-то смысле физическая модель «всегда является овеществлением некоторой концептуальной модели; концептуальная модель задумывается заранее как проект физической», которая затем конструируется так, как было задумано. ^[9] Таким образом, этот термин относится к моделям, которые формируются после процесса концептуализации или обобщения. ^{[2] [3]}

Примеры

• Концептуальная модель (информатика) — согласованное представление сущностей и их отношений, помогающее в разработке программного обеспечения.
• Экономическая модель — теоретическая конструкция, представляющая экономические процессы.
• Математическая модель , описание системы с использованием математических понятий и языка.
  • Статистическая модель — математическая модель, которая обычно определяет взаимосвязь между одной или несколькими случайными величинами и другими неслучайными переменными.
  • Модель (CGI) — математическое представление любой поверхности объекта в трех измерениях с помощью специализированного программного обеспечения.
• Медицинская модель , предлагаемый «набор процедур, которым обучены все врачи».
• Ментальная модель — в психологии внутреннее представление внешней реальности.
• Модель (логика) — набор вместе с набором финитных операций и определенных на нем отношений, удовлетворяющий заданному набору аксиом.
• Модель (MVC) , компонент программного обеспечения, представляющий информацию, отличный от пользовательского интерфейса («представление»), оба связаны компонентом «контроллер» в контексте разработки программного обеспечения модель-представление-контроллер.
• Модельный закон — закон, разработанный централизованно для распространения и предложенный для принятия в нескольких независимых законодательных органах.
• Стандартная модель (значения)

Свойства моделей согласно общей теории моделей

По мнению Герберта Стаховяка , модель характеризуется как минимум тремя свойствами: ^[10]

1. Картирование

Модель всегда является моделью чего-либо — это изображение или представление какого-то естественного или искусственного, существующего или воображаемого оригинала, причем моделью может быть сам этот оригинал.

2. Сокращение

Как правило, модель не будет включать все атрибуты, описывающие оригинал, а только те, которые кажутся значимыми для создателя или пользователя модели.

3. Прагматизм

Модель не имеет однозначного отношения к своему оригиналу. Он предназначен для замены оригинального

а) по определенным предметам (для кого?)

б) в течение определенного периода времени (когда?)

в) ограничивается определенными концептуальными или физическими действиями (зачем?) .

Например, карта улиц — это модель реальных улиц города (картография), показывающая направление улиц без учета, скажем, дорожных знаков и дорожной разметки (сокращение), созданная для пешеходов и водителей транспортных средств с этой целью. умение ориентироваться в городе (прагматизм).

Были предложены дополнительные свойства, такие как расширение и искажение ^[11] , а также достоверность . ^[12] Американский философ Майкл Вейсберг проводит различие между конкретными и математическими моделями и предлагает компьютерное моделирование (вычислительные модели) как отдельный класс моделей. ^[13]

Смотрите также

• Концептуальная основа
• Метамоделирование
• Модель самолета
• Модель автомобиля
• Модель дома
• Модель железной дороги
• Модель ракеты
• Масштабная модель
• Научная модель

Рекомендации

1. Оксфордский словарь английского языка, Oxford University Press , получено 1 июля 2023 г.
2. Merriam-Webster, Университетский словарь Merriam-Webster, Merriam-Webster.
3. Татомир, А.; и другие. (2018). «Разработка концептуальной модели с использованием общей базы данных особенностей, событий и процессов (FEP) для оценки потенциального воздействия гидроразрыва пласта на водоносные горизонты подземных вод». Достижения в области наук о Земле . 45 : 185–192. Бибкод : 2018AdG....45..185T. дои : 10.5194/adgeo-45-185-2018 . hdl : 20.500.11820/b83437b4-6791-4c4c-8f45-744a116c6ead .
4. Вунш, Г. (1994). «Теории, модели и данные». Демография . 36 : 20–29. ПМИД  12346076.
5. "modelworker.com" . Архивировано из оригинала 17 октября 2007 г.
6. Уокер, Харриет (4 мая 2009 г.). «Сказочные лица моды: век моделирования». Независимый . Архивировано из оригинала 28 мая 2011 г. Проверено 5 сентября 2017 г.
7. Чанг и Кейслер, с. 1
8. Модели прогнозов, Метеорологическое бюро.
9. Ибрагим А. Халлун, Теория моделирования в естественнонаучном образовании (2007), стр. 36.
10. Герберт Стаховяк: Allgemeine Modelltheorie , 1973, S. 131–133.
11. Тальгейм: На пути к теории концептуального моделирования . В: Журнал универсальной информатики , вып. 16 2010 г., вып. 20, С. 3120
12. Дитрих Дёрнер: Мысль и дизайн - стратегии исследования, индивидуальный подход и методы проверки . В: Э. Франкенбергер и др. (ред.): Дизайнеры. Ключ к успешной разработке продукта . Springer-Verlag, Берлин и др. 1998, С. 3–11.
13. М. Вайсберг: Моделирование и подобие - использование моделей для понимания мира. Издательство Оксфордского университета, Нью-Йорк, 2013 г.

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с физическими моделями, на Викискладе?