Виды моделирования.

Применительно к естественным и техническим наукам принято различать следующие виды моделирования:

• концептуальное моделирование, при котором совокупность уже известных фактов или представлений относительно исследуемого объекта или системы истолковывается с помощью некоторых специальных знаков, символов, операций над ними или с помощью естественного или искусственного языков;

• физическое моделирование, при котором модель и моделируемый объект представляют собой реальные объекты или процессы единой или различной физической природы, причем между процессами в объекте-оригинале и в модели выполняются некоторые соотношения подобия, вытекающие из схожести физических явлений;

• структурно-функциональное моделирование, при котором моделями являются схемы (блок-схемы), графики, чертежи, диаграммы, таблицы, рисунки, дополненные специальными правилами их объединения и преобразования;

• математическое (логико-математическое) моделирование, при котором моделирование, включая построение модели, осуществляется средствами математики и логики;

• имитационное (программное) моделирование, при котором логико-математическая модель исследуемого объекта представляет собой алгоритм функционирования объекта, реализованный в виде программного комплекса для компьютера.

В художественном проектировании моделирование — это отображение, представление или описание целостного объекта (системы объектов), ситуации или процесса в любом виде дизайна. Выделяют художественно-образное моделирование (идея), проектно-графическое моделирование (создание эскиза), объемное моделирование (создание макета и модели), словесное моделирование (создание словесной концепции нового объекта, описания принципа его действия и т.п.). 

Методы моделирования в дизайне

Самый распространенный метод моделирования в дизайне — ретроспективное моделирование, основанное на анализе прототипов и аналогов и постановке на базе этого анализа проектной задачи. Однако этот метод не позволяет выполнить основную задачу дизайна — создание новых вещей, а дает возможность совершенствовать уже существующие.

Другим методом моделирования является конструктивное моделирование, т.е. видоизменение функций и морфологии вещи (морфология вещи — материальная форма вещи, организованная в соответствии с ее функциями). Конструктивное моделирование может быть: коррективным (совершенствуются функции и форма вещи); переходным (функции и морфология подвергаются переосмыслению для придания объекту новых качеств); проективным (функции и форма вещи создаются вновь).

Самым инновационным методом моделирования в дизайне можно считать перспективное моделирование (или проектное прогнозирование), которое занимается изучением желательных перспектив развития общества и разрабатывает проекты, которые могут способствовать достижению этих перспектив.

Модели, если отвлечься от областей и сфер их применения, бывают трех типов: познавательные, прагматические и инструментальные.

• Познавательная модель - форма организации и представления знаний, средство соединение новых и старых знаний. Познавательная модель, как правило, подгоняется под реальность и является теоретической моделью.

• Прагматическая модель - средство организации практических действий, рабочего представления целей системы для ее управления. Реальность в них подгоняется под некоторую прагматическую модель. Это, как правило, прикладные модели.

• Инструментальная модель - является средством построения, исследования и/или использования прагматических и/или познавательных моделей.

Основные требования к модели:

• наглядность построения (графопластика, макет…);

• обозримость основных свойств и отношений;

• доступность ее для исследования или воспроизведения;

• простота исследования, воспроизведения;

• сохранение информации, содержавшиеся в оригинале (с точностью рассматриваемых при построении модели гипотез) и получение новой информации.

Свойства модели:

• конечность: модель отображает оригинал лишь в конечном числе его отношений и, кроме того, ресурсы моделирования конечны;

• упрощенность: модель отображает только существенные стороны объекта;

• приблизительность: действительность отображается моделью грубо или приблизительно;

• адекватность: модель успешно описывает моделируемую систему;

• информативность: модель должна содержать достаточную информацию о системе - в рамках гипотез, принятых при построении модели.

Типология моделей

Дизайн аккумулировал в себе различные знания историко- культурного, социологического, маркетингового, естественнонаучного инженерно-технического, технолого-материаловедческого, эргономического и художественно-эстетического плана. Все многообразие профессиональных знаний и навыков находит применение в дизайн-процессе и встроенной в него процедуре проектного моделирования.

Специалисты по методике дизайна давно осознали, что «задача моделирования в дизайне сложна и малоизучена, но назрела необходимость гораздо более активного введения методов мо­делирования в дизайн-деятельности», поскольку именно они «помогают определить новые приемы и цели, выйти на новые рубежи проектирования и дают эффективные результаты».

Многоаспектность рассмотрения дизайнером объекта разработки приводит к появлению в дизайн-процессе типологически различных по содержанию и форме проектных моделей.

В науке справедливо вводится ограничение понятия модели, так как модель часто, по мнению ученых, незаконно отождествляется с гипотезой , абстракцией , формализованными системами, идеализацией, любым математическим описанием , теорией , особенно , когда последняя находится в первоначальном , гипотетическом состоянии . Простая замена одного термина другим , в данном случае указанных понятий термином " модель ", не порождает новых гносеологических проблем и не превращается в более эффективное средство их исследования или решения.

Среди вещественных моделей можно также выделить определенные разновидности.

В качестве основного ( отправного ) критерия классификации вещественных моделей принимаем способность моделей к действию.

Здесь можно зафиксировать три разновидности.

Первая разновидность — изобразительные модели — они имеют способность отображать, создавать образ объекта , что характеризуется в итоге геометрическим подобием. Примером здесь могут служить хорошо известные архитекторам макеты домов, генеральных планов городов и т.д . Важное место в этой группе, как показал опыт, занимают слепки с форм живой природы , позволяющие изучать их геометрические и физические параметры в лабораторных условиях. Эти модели дают возможность осваивать эстетические свойства форм, абстрагированных от функций, — очертания, характер, строгость или мягкость линий и т.д. Изобразительные модели нужны и полезны, однако далеко недостаточны в архитектурно - бионическом моделировании, поскольку они весьма ограничивают представление о существе происходящих процессов в моделируемых объектах.

В современной архитектурной практике сама по себе ценная, но односторонняя изобразительная интерпретация форм живой природы нашла широкое отражение в таких направлениях, как " произвольная архитектура, " архитектура - скульптура", а частично и ранее в архитектуре модерн. Мы напоминаем об этих явлениях в архитектуре потому, что многие из тех, кто занимается изучением живой природы, сбиваются в основном на такой метод моделирования, не затрудняя себя более глубоким анализом (одно не исключает другого). Если не абсолютизировать изобразительные модели, они нужны в архитектурной бионике, так как содержат в себе полезный элемент широкого, " чувственного " обобщения

Вторая разновидность — действующие ( функционирующие ) модели – они предназначены для проверки моделируемых параметров объектов , например , испытание конструкций на механические свойства , проверка организуемого пространства на теплотехнические свойства. Сюда же входят и комплексные синтетические модели. Это основная группа, последний этап перед внедрением результатов исследуемых явлений и моделей в архитектурную практику.

Третья разновидность — смешанные модели. Они предназначены главным образом для моделирования связей, изучаемых в изобразительных и действующих моделях — законов геометрии и принципов конструирования ( объективные основы тектоники ); формы и размерностей функционирующего - элемента ( пропорции ) ; функции и формы ( симметрия — асимметрия , ритмы ) и др.