Метод моделювання

У процесі вивчення навколишнього світу і створення всіляких механізмів і пристосувань людина завжди використовував метод моделювання. Суть цього методу полягає в тому, щоб замінити досліджуваний або конструюються об’єкт його подобою, більш-менш відповідним оригіналу. Спочатку поняття моделі відносили тільки до матеріальних об’єктів, наприклад манекен міг служити моделлю людського тіла. Існували також зменшені моделі для літаків, гребель і т. П. В подальшому поняття «модель» отримало більш широке тлумачення. В даний час моделлю називають якийсь матеріальний предмет або абстрактне поняття, які містять головні особливості досліджуваного об’єкта чи явища. Зокрема, будь-яка наукова гіпотеза чи теорія є моделлю протікають в природі процесів. Особливе значення набувають математичні моделі

Сучасне природознавство не може обійтися без математики. Ми вже говорили про те, що фактичний творець сучасної науки Галілей писав, що книга природи написана мовою математики і про те, що майже завжди кожен науковий експеримент повинен супроводжуватися виміром. Робота Ньютона, з якою фактично почалася вся сучасна фізика, називалася «Математичні початки натуральної філософії». Німецький філософ Іммануїл Кант писав, що в кожній науці міститься стільки істини, скільки в ній математики. Саме та обставина, що природні закономірності можна досить точно описати за допомогою математичних формул, дає можливість у багатьох випадках передбачати хід фізичних процесів за допомогою обчислень, не вдаючись до трудомістким, дорогим, а часто і небезпечним експериментам.
Використовуючи основні закони механіки за допомогою відносно простих обчислень, можна розраховувати траєкторії і час переміщення різних тіл і сили, які необхідно затратити для приведення їх у рух, визначати навантаження, які зможе витримати міст або гребля. Знання рівнянь електродинаміки і закону збереження енергії дозволяє сконструювати електричні двигуни та генератори таким чином, щоб вони виконували необхідну від них роботу і при цьому не займається. Більше того, обчислення, хоча й значно складніші, часто дозволяють виявити ті явища, які неможливо безпосередньо спостерігати. Класичний приклад – відкриття в середині XIX ст. планети Нептун. Астрономи, ведучи регулярні спостереження за небом, Нептун «прогледіли», а виявлений він був завдяки обчисленням, зробленими на підставі розрахунку орбіт інших планет.
У міру розвитку математики, з появою і вдосконаленням обчислювальних машин і комп’ютерів обчислення ставали все складніше, а область зроблених на їх основі пророкувань все ширше. Тоді й з’явилося поняття математичного моделювання.

Посилання на основну публікацію