2.1. Моделировани
представляет собой метод замещения реального объекта (или процесса) естественной (или искусственной) системой, способной дать о нем адекватную информацию. Результаты моделирования интерпретируются применительно к реальному объекту.
Моделирование в технознании носит более конкретный (прикладной) характер по сравнению с применением соответствующих методов в естествознании.Моделирование технических систем - это упрощенное отображение реального изделия и его описания с целью оценки соответствия его какому-либо требованию или осу-ществления выбора наилучшего изделия из нескольких аль-тернативных вариантов.
Обычно используют три способа моделирования технических систем:
1) мысленное моделирование технических систем, в ходе которого человек, изучая изделие, его проект или др.
описание, интуитивно оценивает соответствие определен-ным требованиям или выбор наилучшего варианта;
математическое моделирование технических систем связано с разработкой способов расчета и компьютерных программ для получения необходимых оценок;
физическое моделирование технических систем связано с изготовлением и испытанием упрощенных физических моделей реального изделия.
Мысленное моделирование технических систем основывается на знаниях и, главное, на собственном опыте проектирования и эксплуатации данного класса тех. систем и представляет собой одно из средств моделирования технических систем. Точность мысленного моделирования зависит от личного опыта и природных способностей эксперта и для мало изученных технических систем может превосходить точность математической модели. Основные преимущества мысленного моделирования: малое время и низкая стоимость оценки. Умение осуществлять быстрое и точное мысленное моделирование является одним из необходимых качеств изобретателей и творческих личностей, которые должны его развивать и совершенствовать.
При математическом (информационном) моделировании исследуемый объект, характеризуемый определенными количественными параметрами, изучается с помощью ЭВМ. Математическое моделирование является основной проце-дурой системного анализа.
В основе математического моде-лирования лежит решение проблемы «чёрного ящика», спе-цифика которого при моделировании технических систем заключается в следующем: задаются данные на «входе» и на «выходе» системы, а задача исследователя состоит в выяв-лении оптимальных показателей системы, обеспечивающих заданные характеристики объекта (процесса). Эта задача распадается на два этапа: создание исходного образца и его оптимизация. Модель позволяет решить техническую про-блему в соответствии с первоначально сформулированными условиями. Из нескольких вариантов решения выбирается преимущественно тот, который наиболее экономичен или социально ориентирован. Физическое моделирование имеет более узкую область применения по сравнению с математи-ческим (информационным) моделированием, которое неза-менимо в тех сферах, где другая форма моделирования про-сто невозможна.При физическом моделировании решение принимается по измеряемым параметрам, данным измерительных приборов и оборудования, способу обработки полученных результатов. С целью снижения трудоёмкости и стоимости часто изготавливают уменьшенные (в несколько раз, на порядок и более) образцы технических систем, исключая из них малозначимые детали. При изменении масштаба технические системы выбирают и обосновывают систему критериев подобия, с помощью которых выполняют перерасчет значений параметров, полученных путем измерений на уменьшенных моделях, для натуральных размеров. В различных приклад-ных областях (гидравлика, аэродинамика, строительная ме-ханика, электродинамика и т.д.) разработаны свои системы критериев подобия и накоплен специфический опыт их ис-пользования. Физическое моделирование часто используют для обоснования достоинств новых технических решений.