ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Понятие о модели и методах моделирования

Термин модель широко используется в различных сферах человеческой де­ятельности и имеет множество смысловых значений в зависимости оттого, с какой целью модель разработана. Под моделью здесь подразумевается такой объект, который находится между исследователем и реальным объектом ис­следования, в процессе исследования которого исследователь получает новые знания об объекте-оригинале.

В жизни мы имеем дело не с реальным объектом, а только с его отражением в нашем сознании, что и будем понимать как модель. Модель — это упрощенное представление о реальном объекте, которым может быть процесс или любое явление; далее по тексту будет использоваться слово объект. При построении модели сам объект называют оригиналом или прототипом. Модели могут быть простыми, а могут быть настолько сложными, что без современных компью­терных средств их проанализировать невозможно. Главная особенность моде­ли — упрощение реальной жизненной ситуации, к которой она применяется. Никакая модель не может заменить сам объект. Модель является его аналогом, обоснованным приближением. По определению К. Шеннона, модель — это представление объекта, системы или идеи в некоторой форме, отличающейся от самой целостности. Современная теория управления немыслима без раз­работки модели на объект управления.

Цель разработки модели — выявить наиболее существенные особенности оригинала и проанализировать влияние внешних и внутренних факторов на интересующие исследователя характеристики прототипа. Поскольку цель мо­жет быть многозначной, то и моделей на один и тот же оригинал может быть несколько — главное, что причина создания модели тесно увязана с целью ее создания и все взаимодействия в модели рассматриваются с точки зрения до­стижения поставленной цели. При решении конкретной задачи, изучении опре­деленных свойств изучаемого прототипа модель оказывается полезным, а ино­гда и незаменимым инструментом исследования.

Управление любым объектом немыслимо без разработки модели, которая позволит понять устройство оригинала, уточнить его состав, структуру, выявить основные свойства, понять законы взаимодействия составляющих элементов, их развитие во времени, а также взаимодействие с окружающим миром. Модель позволит научиться управлять объектом и выявить наилучшие способы управ­ления при заданных ограничениях для достижения поставленной цели. Варьи­руя внешние и внутренние факторы модели, можно провести прогнозирование результатов управления строительством и реализовать оптимальное решение.

Любая модель строится и исследуется при определенных допущениях, ги­потезах, поэтому она не точно, а с каким-то приближением воспроизводит реальный объект. Как отмечают исследователи, любая модель обладает следу­ющими свойствами:

• конечность — модель отображает оригинал лишь в конечном числе его отношений и, кроме того, ресурсы моделирования конечны;
• упрощенность — модель отображает только существенные стороны объ­екта и, кроме того, должна быть проста для исследования или воспроизведения;
• приблизительность — действительность отображается моделью грубо или приблизительно;
• адекватность моделируемой системе — модель должна успешно описывать моделируемую систему;
• наглядность, обозримость основных свойств и отношений;
• доступность и технологичность для исследования или воспроизведения;
• информативность — модель должна содержать достаточную информацию о системе (в рамках гипотез, принятых при построении модели) и давать воз­можность получить новую информацию;
• сохранение информации, содержавшейся в оригинале (с точностью рас­сматриваемых при построении модели гипотез);
• полнота — в модели должны быть учтены все основные связи и отношения, необходимые для обеспечения цели моделирования;
• устойчивость — модель должна описывать и обеспечивать устойчивое поведение системы, если даже та вначале является неустойчивой;
• замкнутость — модель учитывает и отображает замкнутую систему не­обходимых основных гипотез, связей и отношений.

Изучение любой системы, в том числе управления в строительстве, предпо­лагает создание модели системы, позволяющей произвести анализ и предска­зать ее поведение в определенном диапазоне условий, решать задачи анализа и синтеза реальной системы. Процесс создания модели называют моделирова­нием, которое проводится для получения новых знаний о прототипе исследо­вания. В зависимости от целей и задач моделирования оно может проводиться на различных уровнях абстракции. Реальная жизненная ситуация чрезвычайно сложна, зависит от многих известных и полностью неизвестных факторов, про­анализировать ее невозможно, поэтому необходимо разработать ее упрощен­ный , но сохраняющий основные характеристики прототипа вариант. Этот под­дающийся анализу вариант позволит руководителю глубже понять процессы, происходящие в строительном объекте, а затем принять обоснованное решение в руководстве строительством.