1. Մոդելների տեսակները

Հասկանալի է, որ մոդելը չի կարող նույնանալ օբյեկտի հետ: Սակայն կախված այն բանից, թե տվյալ մոդելն ի՞նչ նպատակ է հետապնդում` այն պետք է էապես ճշգրիտ արտացոլի նախնական օբյեկտը: Այսպես օրինակ, \(S = VT\)բանաձևը մաթեմատիկական մոդել է, որը հաշվում է, թե \(V\)միջին արագությամբ ընթացող ավտոմեքենան \(T\)  ժամանակահատվածում ի՞նչ \(S\)  ճանապարհ կանցնի: Պարզ է, որ նշված բանաձևը մաթեմատիկական մոդելի օրինակ է, որտեղ էական չէ, օրինակ, թե ի՞նչ գույնի կամ մակնիշի է տվյալ ավտոմեքենան: Այլ մոդել կառաջարկվեր, եթե, օրինակ` խնդիր դրվեր կառուցելու մոդել, որն արտացոլեր ավտոմեքենայի անցնելիք ուղու ողջ տեղանքը, այն, ասենք` ավտոռալլիի մասնակիցներին ծանոթացնելու նպատակով: Այս դեպքում, ինքնաթիռով տեղանքը դիտելու կամ ավտոմեքենայով նույն ճանապարհն անցնելու փոխարեն` կկառուցվեր տեղանքի մակետը:

 

 

Վերը բերված օրինակներում խոսքը վերաբերում է միևնույն օբյեկտին` ճանապարհին, սակայն կախված դրված խնդրից կառուցվել են բացարձակապես տարբեր մոդելներ` մաթեմատիկական մոդել (բանաձև) և նյութական մոդել (մակետ):

Ըստ ներկայացման ձևի, մոդելները կարելի է բաժանել երկու մեծ խմբի` նյութական և երևակայական

 

 

Նյութական և երևակայական մոդելները, կախված դրված խնդրից, կարող են միևնույն օբյեկտը արտացոլել տարբեր տեսանկյուններից:

Երևակայական մոդելները ներկայացվում են բանաձևերի, գծագրերի, գաղափարի, մտքի միջոցով: Նյութական մոդելները, ի տարբերություն երևակայականի, կարելի է տեսնել, շոշափել, չափել չափիչ սարքերի օգնությամբ և այլն:

Նյութական մոդելները, նախ և առաջ, կարող են պատկերացում տալ իրական օբյեկտի արտաքին տեսքի վերաբերյալ, ինչպես նաև վկայել տվյալ օբյեկտների ներքին կառուցվածքի և որակական հատկությունների ու աշխատանքի սկզբունքների մասին: Նյութական մոդելի օրինակ է հանդիսանում ցանկացած մեքենայի, օրինակ` էքսկավատորի խաղալիք տարբերակը:

 

 

Սա արտաքին տեսքով նման է օրիգինալին, և պատկերացում է տալիս, թե վերջինիս միջոցով ինչ աշխատանք է հնարավոր իրականացնել: Եթե տվյալ խաղալիքը ինչ-որ ձևով նմանակում է նաև կոմբայնի աշխատանքը, ապա երեխաները կարող են պատկերացում կազմել իրական էքսկավատորի աշխատանքի սկբունքների մասին ևս: Այսպիսով` խաղալիքների մեծ մասը նյութական մոդել հանդիսանալով` ոչ թե միայն սոսկ խաղալիքներ են, այլև օգտակար ինֆորմացիայի կրողներ, և այսպիսով` երեխաների իմացության զարգացման միջոց:
Հաճախ նյութական մոդելներն իրենց նախատիպը հանդիսացող օբյեկտին արտաքնապես չեն նմանվում: Նման դեպքերում առավել կարևորվում են տվյալ մոդելի ֆունկցիոնալ հատկանիշները: Օրինակ` օվկիանոսի հատակում մեծ խորությունների տակ աշխատող ավտոմատ սարքերը թեպետ նմանակում են մարդու աշխատանքը, սակայն արտաքնապես նման չեն մարդուն: Այս պարագայում էականը կատարվող աշխատանքն է, և ոչ թե ռոբոտ-ավտոմատի տեսքը:

 

Այս մոդելներն առարկայական չեն. սրանք չի կարելի շոշափել և սա է պատճառը, որ կրում են «երևակայական» անվանումը: Նման մոդելներն օգնում են տեսականորեն հիմնավորելու իրական աշխարհում տեղի ունեցող երևույթներն ու գործընթացները` նպաստելով մեզ շրջապատող աշխարհի գիտական ընկալմանը: Նման մոդելներին մոտիկից ծանոթանալու նպատակով փորձենք դասակարգել ըստ դրանք իրագործելու և համակարգչի օգնությամբ հետազոտելու հնարավորության: Այս առումներով տարբերում են բանավոր կամ մտային ու ինֆորմացիոն մոդելներ:

 

 

Այսպիսի մոդելներ մենք կիրառում ենք համարյա ամեն քայլափոխի` լուսաֆորի օգնությամբ խաչմերուկ հատելիս, ավտոմեքենա վարելիս և այլն. չէ՞ որ նման դեպքերում շրջակա պայմաններից և առկա իրավիճակներից ելնելով, մտքում վերլուծելով եղած տվյալները` համարժեք մտային մոդել է կառուցվում, թե ինչպես և ինչ արագությամբ անցնել խաչմերուկը, կամ թե արդյոք անվտա՞նգ է այդ իրավիճակում վազանց կատարելը:

 

Հիմա էլ մի պահ տեղափոխվենք խոհանոց և պատկերացնենք, թե ամեն օր մայրիկը ինչպե՞ս է կարգավորում ճաշ պատրաստելու գործընթացը. նա նախ վճռում է, թե ի՞նչ է պատրաստելու, ապա մտովի հաշվարկում, թե այդ նպատակով ի՞նչ և որքա՞ն մթերք է պետք գնել: Անհրաժեշտ գնումներն անելուց հետո սկսում է պատրաստել ճաշը` ըստ նախօրոք մտովի պատկերացրած մոդելի:

 

 

Մեկ այլ օրինակ. ենթադրենք պատրաստվում եք մասնակցելու ձեր ընկերոջ ծննդյան տոնակատարությանը: Նախ` մտքում պլանավորում եք այդ օրվա անելիքն այնպես, որ ազատ ժամանակ թողնեք այդ նպատակով, հետո պլանավորում եք ձեր հագուստը, համապատասխան նվերը, և թե տրանսպորտի ի՞նչ միջոցով եք հասնելու տոնախմբության վայր: Քայլերի նման հաջորդականության պլանավորումը մտային մոդելի օրինակ է, և այսպիսի մոդելների մենք դիմում ենք համարյա ամեն պահ: Մտային մոդելի հետ գործ ունենք, երբ տրված թեմայով շարադրություն գրելու համար որոշում ենք թեմայի զարգացման փուլերը:

Շախմատիստները շախմատ խաղալիս պլանավորում են հնարավոր քայլերը, և ապա խաղում ըստ այդ մտային մոդելի:

Հաճախ մարդիկ ունեցած մտային մոդելների մասին հաղորդակից են դարձնում ծանոթներին, ընկերներին: Օրինակ, ֆուտբոլ խաղալիս թիմի ավագը նախ մտքում կառուցում է հարձակում կազմակերպելու պլան` մոդել, և ապա հաղորդակից դարձնելով թիմակիցներին` իրականացնում այն: Նման դեպքերում խոսում են բանավոր մոդելի մասին:

 

 

Երբեմն պետք է լինում բանավոր կամ մտային մոդելը վերլուծել համակարգչի օգնությամբ: Նման դեպքերում անհրաժեշտ է պայմանանշանների այնպիսի համակարգ մշակել, որն ընդունված և հասկանալի լինի կիրառողների համար: Այս դեպքում բանավոր կամ մտային մոդելների փոխարեն ստեղծվում են դրանց առավել ճշգրիտ, ձևայնացված, այսպես կոչված ինֆորմացիոն մոդելները: Տարբեր ոլորտների վերաբերող մոդելների համար գոյություն ունեն ձևայնացման տարբեր պայմանական նշանների համակարգեր: Նման համակարգերը` դրանք օգտագործելու կանոններով հանդերձ, անվանում են լեզուներ: Լեզուները կարող են լինել մաթեմատիկական (ինֆորմացիոն մաթեմատիկական մոդելների համար), ալգորիթմական, խոսակցական և այլն:

Եթե ինֆորմացիոն մոդելն անհրաժեշտ է ներկայացնել համակարգչի միջոցով, ապա պետք է ելնել այն փաստից, թե ինչպիսի՞ ինֆորմացիա է հնարավոր ներմուծել համակարգիչ և մշակել: Իսկ ժամանակակից համակարգիչները կարող են մշակել ինչպես տեքստային, այնպես էլ աղյուսակային, գրաֆիկական, թվային, ձայնային ինֆորմացիա, տեսաինֆորմացիա և այլն: Նման աշխատանքի համար համակարգիչը պետք է ունենա ինչպես հատուկ ծրագրային, այնպես էլ` ապարատային միջոցներ. սրանք են համակարգչային մոդելավորման գործիքները:

Համակարգչից օգտվողը սովորաբար իրեն հետաքրքրող ծրագրով աշխատելիս գիտի, թե արդյունքում ի՞նչ է ստանալու: Գրաֆիկական խմբագրիչներին դիմում են այն դեպքերում, երբ անհրաժեշտ է որևէ պատկեր, կամ սխեմա ստեղծել, իսկ տեքստային խմբագրիչները կիրառում են տեքստային (նշանային) մոդելներ ստեղծելիս: Կան նաև ծրագրային այնպիսի միջոցներ, որոնք տրված սկզբնական տվյալների մշակման արդյունքում նոր տվյալներ են ստանում. այստեղ համակարգիչը հանդես է գալիս որպես «ինտելեկտուալ» սարքավորում:

Մեծ ծավալով տվյալների մշակման համար գոյություն ունեն այլ ծրագրային միջոցներ` տվյալների հենքերի (բազաների) հետ աշխատող համակարգեր: Սրանք թույլատրում են տեսակավորել եղած մեծածավալ ինֆորմացիան, արդյունավետ եղանակով փնտրել-գտնել անհրաժեշտ տվյալները, առկա հենքից հեռացնել ավելորդ ինֆորմացիան, ավելացնել նորը և այլն:

Մաթեմատիկական մոդելների ուսումնասիրման համար հզոր միջոցներ են հանդիսանում աղյուսակային պրոցեսորները և ծրագրավորման զանազան լեզուները: Սրանք թույլատրում են ներմուծված սկզբնական տվյալների և դրանց կապերն արտահայտող բանաձևերի օգնությամբ իրագործելով անհրաժեշտ հաշվարկներ` նոր տվյալներ ստանալ, կազմել համապատասխան դիագրամներ, գրաֆիկներ և այլն: Աղյուսակային պրոցեսորներով աշխատելիս կազմվում է առաջադրված խնդրի աղյուսակային մոդելը, իսկ ծրագրավորման միջավայրում` ծրագրային մոդելը: