2. Моделирование. Модель. Виды моделей.

Аналогию определяют как сходство или подобие в определенном отношении между различными предметами или явлениями, а моделирование - это создание аналогии.

Модель представляет искусственный, созданный человеком объект любой природы, который замещает или воспроизводит исследуемый объект так, что ее изучение способно давать новую информацию об этом объекте, при этом модель является неким отображением объекта, отличной от формы существования реального объекта.

Приведем наиболее распространенные виды моделей:

• Геометрические модели представляют некоторый объект геометрически подобный своему оригиналу. Поэтому при построении геом. моделей основную роль играет их геометрическое подобие, а не процессы функционирования.

• Физические модели отражают подобие между оригиналом и моделью не только с точки зрения их формы и геом-их соотношений, но и с точки зрения происходящих в них основных физических процессов. При физ. моделировании модель и оригинал, как правило, имеют одну природу.

• Предметно-математические модели предполагают лишь тождественность математического описания процессов в оригинале и модели, хотя эти процессы и могут развиваться на совершенно отличной материальной основе.

• Математические модели - это абстрактное описание объектов с помощью символов, знаков и операций над ними.

3. Аналитическое, имитационное, цифровое моделирование.

Математические модели можно разделить на два класса: аналитические и имитационные.

При аналитическом моделировании устанавливаются аналитические (формульные) зависимости между параметрами объекта моделирования, его входами, состояниями и выходами в виде различного рода уравнений или неравенств, что позволяет с достаточной точностью моделировать лишь относительно простые объекты.

Естественно, что аналитические модели наиболее применимы в тех случаях, когда состояния объекта в заданный момент времени однозначно определяются через параметры системы.

Суть имитационного моделирования состоит в том, что все, что происходит в данном объекте или явлении моделируется последовательно во времени и с учетом всех особенностей данного объекта и обстоятельств ему сопутствующих, при этом влияние случайных факторов имитируется с помощью случайных величин, вероятностные характеристики которых задаются или вырабатываются в процессе моделирования. Особую роль играет имитационное моделирование в решении экологических проблем.

Математическое моделирование, выполняемое с использованием электронных цифровых вычислительных машин (ЭВМ), часто называют цифровым моделированием.

Цифровое моделирование представляет собой вид математического моделирования, представляющего собой способ описания реального мира с помощью математических соотношений и зависимостей, причем при цифровом моделировании эти зависимости представляются в дискретной цифровой форме.

4. Математические модели. Этапы создания математической модели.

Математические модели относятся к идеальным моделям, которые в отличие от физических или геометрических (масштабных) моделей рассматривают изучаемый объект только с интересующих исследователя сторон, потому что полное описание даже самого простого объекта, как правило, бывает очень сложным.

Очень важным является первый этап создания мат.модели, на котором формируется концептуальная (предположительная) модель. Результатом первого этапа является описание модели в общих терминах.

После этого переходят к следующему этапу - реализации модели, когда ее абстрактный замысел воплощается собственно в модель. Для этого должны быть детальным образом разработаны соответствующие математические соотношения. Результатом второго этапа является алгоритм, который наиболее наглядно может быть представлен в виде блок-схемы.

Третий этап состоит в выборе численного алгоритма и составлении программы для реализации математического моделирования на ЭВМ.

Четвертый этап состоит в фактическом выполнении необходимых вычислений и анализа их результатов.

В настоящее время наиболее широкое распространение получило математическое моделирование с применением вычислительной техники.

5. Информационное моделирование систем автоматической обработки изображений.

Информационных системы - системы, служащие для сбора, обработки или передачи информации, результатом их функционирования являются не материальные объекты реального мира, а лишь сведения или знания о них (информация).

Информационные модели - это вид математических моделей, которые позволяют моделировать информационные процессы в различных системах.

Общая информационная модель любой системы может быть представлена в виде:

Рассмотрим информационную модель системы автоматической обработки фотоизображений на основе ЭВМ:

6. Источники визуальных сообщений.

Источники визуальных сообщений - источники сообщений, входящие в информационные модели систем автоматической обработки изображений

При этом источник визуальных сообщений определяют как любой физический процесс, происходящий в некоей физической среде и сопровождающийся излучением или отражением лучистой энергии (спектр лучистой энергии виз-ых сооб-ий не выходит за пределы видимой частоты оптич.спектра).

7. Аналитическое описание источников визуальных сообщений.

Источники визуальных сообщений - источники сообщений, входящие в информационные модели систем автоматической обработки изображений

При этом источник визуальных сообщений определяют как любой физический процесс, происходящий в некоей физической среде и сопровождающийся излучением или отражением лучистой энергии, при условии, что мгновенные состояния этого процесса с достаточной полнотой и точностью характеризуются мгновенными пространственными распределениями мощностей и спектральных составов элементарных потоков лучистой энергии, излучаемых (или отражаемых) различными областями физической среды, в которой протекает данный процесс.(спектр лучистой энергии виз-ых сооб-ий не выходит за пределы видимой частоты оптич.спектра).