Математичне моделювання в географії
математичні моделювання
Зміст
Відео: Математичне моделювання соціальних процесів
Моделювання виконує роль необхідного інструменту в географічній науці. В сучасних умовах поширене математичне моделювання, яке спрямоване на ефективне використання наявної інформації. Воно формує уявлення про процеси або явища функціонування складної системи для певного етапу її розвитку.
На планетарному рівні існує наступна класифікація моделей: імітаційні, концептуальні та проміжні. Імітаційні моделі складаються для подання динаміки зміни явищ, наприклад, клімату. Концептуальні або методичні моделі призначені для демонстрації правдоподібності процесів і формуються на основі загального розуміння зворотних зв`язків. Моделі проміжної складності необхідні для імітації взаємодії серед процесів у природному системі.
Термін «модель» походить від латинського modulus - зразок, норма, міра. Модель представляє окремий випадок аналогії - важливого методу наукового пізнання. Дослідники прагнуть до пояснення невідомого через відоме, зрозуміле. Наприклад, топографо-геодезична карта дає уявлення про рельєф.
У географії розрізняють наступні основні моделі: словесні, картографічні, структурні, графічні, математичні, натурні. Моделі можуть бути також комбінованими: математико-картографічними, математико-графічними та ін.
Словесні моделі являють собою опис геосистеми за допомогою засобів мови.
Картографічні моделі - це географічні карти разом з нанесеною на них ситуацією певного змісту і призначення. Використання в географічних дослідженнях результатів математичного аналізу і відображення їх на карті призводить до створення математико-картографічної моделі (наприклад, відображення коефіцієнтів кореляції на карті у вигляді ізокоррелят, що характеризують просторову залежність між двома змінними).
Графічна модель являє собою графік з нанесеними на нього результатами досліджень у вигляді точок, ліній і за допомогою інших способів відображення. Графічна модель може поєднуватися з математичної за допомогою рівняння, що характеризує зображення. Така модель називається математико-графічної.
Математичні моделі представляють собою абстрактне опис об`єктів, явищ або процесів з допомогою знаків (символів). Вони мають вигляд рівнянь або нерівностей, формул. Застосовуються у випадках, коли інше моделювання ускладнене або неможливе.
Всі моделі відображають найбільш істотні сторони об`єкта, здатні заміщати його, давати інформацію про передбачуване поведінці або змінюються (у = ах2, де х - змінна). Таким чином, модель служить засобом пізнання оригіналу і відображає найбільш важливі його властивості.
Відео: Математичне моделювання та обчислювальна математика - Олександр Шапе
Натурна модель являє собою імітацію природного об`єкта чи явища у вигляді макету.
За характером відображення системи або процесу виділяють відповідно статичні і динамічні моделі. І ті й інші бувають детермінованими і стохастичними. Статистичні детерміновані моделі характеризують структуру без розвитку її в часі. Статистичні стохастичні моделі враховують можливі варіанти стану системи в певний момент. Динамічні детерміновані моделі відображають певний напрям розвитку системи. Динамічні стохастичні моделі відтворюють структуру, зв`язок і процес розвитку системи з урахуванням ймовірностей коливання факторів, що впливають на динаміку цього процесу. Такі моделі є оптимальними і ідеальними для вивчення всіх складних геосистем. Ідеальна модель не повинна бути занадто складною або занадто простий.
Відео: Математичне моделювання. Вибір моделі. Грунтову основу. Модель Вінклера і Пастернака
Цінність будь-якої моделі визначається досягнутим в ній рівнем узагальнення. Тому моделі змінюються і уточнюються по мірі надходження нових даних. Для досягнення високого рівня узагальнення при побудові моделі потрібна висока якість відбору інформації, що використовується. Хороша модель може наштовхувати дослідника на нові проблеми, висунення гіпотез, на збір, упорядкування та виявлення необхідної інформації. Модель виконує також конструктивну функцію як ступінь на шляху створення теорії і пізнання законів.
Слід мати на увазі, що при створенні моделі не можна повністю усунути недоліки, які обумовлені самою методикою спрощення. Це може привести до невідповідності моделі і оригіналу, стати причиною неточностей в інтерпретації досліджуваного явища і помилок в прогнозі. Тому при побудові моделі необхідно використовувати лише об`єктивно відібраний і перевірений матеріал.
Відео: Лекція 1: Особливості економіки як об`єкта математичного моделювання
Моделювання являє собою процес відтворення моделі об`єкта чи явища процесу з метою вирішення поставленого завдання певними методичними прийомами для контролю за результатами дослідження і їх реалізацією.
Об`єкт є фізичним (матеріальним) тілом і вивчається за допомогою геометричної моделі або рідше цифровий математичної моделі. Явище - це зовнішні властивості і ознаки предмета, що осягаються через відчуття, сприйняття, уявлення (форма, розмір, ціна відображають об`єктивно діючий економічний закон вартості). Процес виражається через хід, розвиток явища, послідовну зміну стану об`єкта (продуктивність праці).
З точки зору кібернетики (від грец. - рульової) об`єктами моделювання є системи - відносно відособлені і впорядковані сукупності, що володіють особливою связностью і доцільно взаємодіючими частинами, здатними реалізувати певні функції.
Стан системи, її складових частин і що відбуваються в ній висловлює інформація. Маючи уявлення про систему на основі інформації можна управляти системою в ході цілеспрямованого впливу з метою забезпечити її контрольоване поведінка при умовах, що змінюються.