Un modelo es un objeto material o mentalmente imaginado que, en el proceso de estudio, reemplaza al objeto original, conservando algunas de sus propiedades típicas que son importantes para este estudio. En este caso, se entiende por objeto cualquier objeto material, proceso, fenómeno.
La característica principal del modelado es que es un método de cognición indirecta que utiliza objetos proxy. El modelo actúa como una especie de herramienta cognitiva que el investigador pone entre él y el objeto y con la ayuda de la cual estudia el objeto que le interesa. Es esta característica del método de modelado la que determina las formas específicas de uso de abstracciones, analogías, hipótesis y otras categorías y métodos de cognición.
La necesidad de utilizar el método de modelado está determinada por el hecho de que muchos objetos (o problemas relacionados con estos objetos) son imposibles de estudiar directamente o esta investigación requiere mucho tiempo y dinero.
El proceso de modelado incluye tres elementos:
1) sujeto (investigador),
2) objeto de estudio,
3) un modelo que media la relación entre el sujeto cognoscente y el objeto cognoscible.
Objeto y funciones del modelo.
Objeto y funciones modelos extremadamente amplio. Modelo, reproduciéndose un objeto, se puede construir para los siguientes propósitos:
lograr resultados puramente prácticos, por ejemplo, establecer conexiones funcionales entre entrada y salida objeto para resolver problemas específicos de control, creación de prótesis (corazón, manos artificiales, etc.);
formación, demostración y facilitación de la asimilación de conocimientos ya adquiridos;
investigación reproducible objeto, que es de gran interés.
En este caso modelo se puede utilizar para:
mejorar o construir una teoría de un proceso, siendo una especie de preteoría;
predicciones de comportamiento objeto, siendo su suplente;
reemplazando complejo sistemas, por ejemplo, las ecuaciones diferenciales son más simples sistema con una precisión aceptable para determinadas condiciones;
ahorrar tiempo y dinero;
interpretación de resultados experimentales y teóricos reemplazando el experimento con objeto experimentar con modelos utilizando AVM o TsVM.
La función de criterio también es adyacente aquí. modelos, que consiste en que puede utilizarse para comprobar la veracidad del conocimiento sobre el original, ya que modelo permite presentar el conocimiento acumulado de forma compacta e interconectada (sistémica) y compararlo con el original.
2. El concepto de modelado. Principios básicos del modelado.
Modelado- reproducción de las características de algunos objeto en otro material o mental objeto, especialmente creado para su estudio. En esta definición modelado esencialmente también contiene una de las definiciones generales modelos.
En primer lugar, es necesario destacar que el sujeto, objeto de investigación y modelo.
El proceso de modelado es el proceso de transición de un área real a un área virtual (modelo) a través de la formalización, luego se estudia el modelo (modelado en sí) y, finalmente, los resultados se interpretan como una transición inversa del área virtual al real. . Este camino sustituye al estudio directo de un objeto en un área real, es decir, una fuerza bruta o una solución intuitiva al problema. Entonces, en el caso más simple, la tecnología de modelado implica 3 etapas:
formalización;
modelado;
interpretación.
Los beneficios del modelado sólo pueden lograrse si se cumplen las siguientes condiciones bastante obvias:
El modelo refleja adecuadamente las propiedades del original que son significativas desde el punto de vista del propósito del estudio;
El modelo permite eliminar los problemas inherentes a la realización de mediciones en objetos reales.
Al experimentar con un modelo de un sistema complejo, se puede obtener más información sobre los factores internos que interactúan del sistema que cuando se manipula un sistema real debido a la variabilidad de los elementos estructurales, la facilidad para cambiar los parámetros del modelo, etc.
PRINCIPIOS DE MODELADO
Principio suficiencia de información. En ausencia total información sobre el objeto en estudio, es imposible construir su modelo. Si la información es completa, entonces el modelado no tiene sentido. Debe existir un cierto nivel crítico de información a priori sobre el objeto (el nivel de suficiencia de información), al alcanzarlo se puede construir su modelo adecuado.
Principio factibilidad. El modelo debe asegurar la consecución del objetivo planteado con una probabilidad distinta de cero y en un tiempo finito. Por lo general, se establece un cierto valor umbral de probabilidad P 0 y un límite de tiempo aceptable t 0 para lograr el objetivo. El modelo es factible si
P(t)≥ PAG 0 Y t ≤ t 0 .
Principio pluralidad modelos. El modelo creado debe reflejar, en primer lugar, aquellas propiedades del sistema o proceso modelado que afectan el indicador de desempeño seleccionado. En consecuencia, con la ayuda de un modelo específico, solo se pueden estudiar ciertos aspectos de la realidad. Para un estudio más completo del mismo, se necesitan una serie de modelos que permitan tener una visión más completa y exhaustiva. en diferentes grados reflejar en detalle el objeto o proceso bajo consideración.
Principio agregación. Por lo general, un sistema complejo se puede representar como si consta de subsistemas (agregados), para cuya descripción matemática se utilizan esquemas matemáticos estándar. Además, este principio permite reconstruir el modelo de forma flexible según los objetivos del estudio.
Principio parametrización. En algunos casos, el sistema modelado puede tener subsistemas relativamente aislados, que se caracterizan por un determinado parámetro (incluido el vector). Estos subsistemas se pueden anotar en el modelo con los números correspondientes, en lugar de describir el proceso de su funcionamiento. Si es necesario, la dependencia de estas cantidades de la situación se puede dar en forma de tabla, gráfico o expresión analítica (fórmula). Esto le permite reducir el volumen y la duración de la simulación. Sin embargo, debemos recordar que la parametrización reduce la adecuación del modelo.
Un modelo es un objeto material o mentalmente imaginado que, en el proceso de estudio, reemplaza al objeto original, conservando algunas de sus características típicas que son importantes para este estudio. Un modelo es una representación simplificada de un objeto, proceso o fenómeno real.
Comprender cómo está estructurado un objeto específico: cuál es su estructura, propiedades básicas, leyes de desarrollo e interacción con el mundo exterior;
Aprender a gestionar un objeto o proceso y determinar los mejores métodos de gestión para objetivos y criterios determinados (optimización);
Predecir las consecuencias directas e indirectas de la implementación de métodos y formas específicos de impacto en el objeto;
Ningún modelo puede sustituir al fenómeno en sí, pero a la hora de resolver un problema, cuando nos interesa una determinada propiedad del proceso o fenómeno que se está estudiando, el modelo resulta útil y, en ocasiones, la única herramienta de investigación y conocimiento.
El proceso de construcción de un modelo se llama modelado, en otras palabras, El modelado es el proceso de estudiar la estructura y propiedades del original utilizando un modelo. La tecnología de modelado requiere que el investigador sea capaz de plantear problemas y tareas, predecir resultados de investigación, hacer estimaciones razonables, identificar factores mayores y menores para construir modelos, seleccionar analogías y formulaciones matemáticas, resolver problemas utilizando sistemas informáticos y analizar experimentos informáticos.
Material (físico)
Material (físico) Se acostumbra llamar modelado, en el que se contrasta un objeto real con su copia ampliada o reducida, lo que permite la investigación (generalmente en condiciones de laboratorio) utilizando la posterior transferencia de las propiedades de los procesos y fenómenos en estudio del modelo al objeto. Basado en la teoría de la similitud.
Modelado ideal -
Modelado ideal - no se basa en una analogía material de un objeto y un modelo, sino en una analogía ideal, concebible.
Icónico modelado– este es un modelado que utiliza transformaciones simbólicas de cualquier tipo como modelos: diagramas, gráficos, dibujos, fórmulas, conjuntos de símbolos.
Modelado matemático- Se trata de una modelización en la que el estudio de un objeto se realiza a través de un modelo formulado en el lenguaje matemático: una descripción y estudio de las leyes de la mecánica de Newton mediante fórmulas matemáticas.
Signos por los que se clasifican los modelos:
- Área de uso.
- Teniendo en cuenta el factor tiempo y zona de uso.
- A modo de presentación.
- rama del conocimiento ( biológica, histórica, sociológica, etc.).
Educativo:
Educativo: ayudas visuales, programas de formación, simuladores diversos;
Experimentado: se prueba un modelo de barco en una piscina para determinar la estabilidad del barco cuando se balancea;
Científico y técnico: un acelerador de electrones, un dispositivo que simula la descarga de un rayo, un soporte para probar un televisor;
Juego de azar: juegos militares, económicos, deportivos, de negocios;
Imitación: el experimento se repite muchas veces para estudiar y evaluar las consecuencias de cualquier acción en una situación real, o se lleva a cabo simultáneamente con muchos otros objetos similares, pero colocados en diferentes condiciones) .
Material
Material De lo contrario, los modelos pueden denominarse objetivos, físicos. Reproducen las propiedades geométricas y físicas del original y siempre tienen una encarnación real.
Modelos de información – un conjunto de información que caracteriza las propiedades y estados de un objeto, proceso, fenómeno, así como la relación con el mundo exterior.
Modelo icónico
Modelo icónico– un modelo de información expresado mediante signos especiales, es decir, mediante cualquier lenguaje formal.
Modelo de computadora – modelo implementado mediante un entorno de software.
Verbal(del latín “verbalis” - oral) modelo - modelo de información en forma mental o hablada.
Cognitivo,
Cognitivo,
Pragmático,
Instrumental.
Modelo cognitivo
Modelo cognitivo- una forma de organización y presentación del conocimiento, un medio para conectar conocimientos nuevos y antiguos. Un modelo cognitivo, por regla general, se ajusta a la realidad y es un modelo teórico.
Modelo pragmático- un medio para organizar acciones prácticas, una representación práctica de los objetivos del sistema para su gestión. La realidad se ajusta a algún modelo pragmático. Suele ser un modelo aplicado.
modelo instrumental- un medio para construir, investigar y/o utilizar modelos pragmáticos y/o cognitivos. Los modelos cognitivos reflejan modelos existentes y pragmáticos, aunque no existen, pero son relaciones y conexiones deseables y, posiblemente, factibles.
Modelo empírico
Modelo empírico- basado en hechos empíricos, dependencias;
Modelo teórico- basado en descripciones matemáticas;
Modelo mixto o semiempírico- utilizar dependencias empíricas y descripciones matemáticas.
miembro
miembro- el modelo muestra el original sólo en un número finito de sus relaciones y, además, los recursos de modelado son finitos;
sencillez- el modelo muestra sólo los aspectos esenciales del objeto y, además, debe ser sencillo
aproximación- la realidad está representada por el modelo de forma aproximada o aproximada;
adecuación sistema modelado: el modelo debe describir con éxito el sistema modelado;
visibilidad, visibilidad propiedades y relaciones básicas;
disponibilidad Y capacidad de fabricación para investigación o reproducción;
disponibilidad Y capacidad de fabricación para investigación o reproducción;
contenido de informacion- el modelo debe contener información suficiente sobre el sistema (en el marco de las hipótesis adoptadas al construir el modelo) y brindar la oportunidad de obtener nueva información;
guardando información contenida en el original (con la exactitud de las hipótesis consideradas al construir el modelo);
lo completo- el modelo debe tener en cuenta todas las conexiones y relaciones básicas necesarias para lograr el objetivo del modelado;
sostenibilidad- el modelo debe describir y garantizar un comportamiento estable del sistema, incluso si inicialmente es inestable;
aislamiento- el modelo tiene en cuenta y muestra un sistema cerrado de hipótesis, conexiones y relaciones básicas necesarias
Etapa 1. Planteamiento del problema.
Etapa 1. Planteamiento del problema.
- describir la tarea,
- determinar los objetivos del modelado,
- Analizar un objeto o proceso.
La tarea está formulada en lenguaje corriente y la descripción debe ser clara. Lo principal aquí es definir el objeto de modelado y comprender cuál debería ser el resultado.
Conocimiento del mundo circundante.
Conocimiento del mundo circundante.¿Por qué una persona crea modelos? Para responder a esta pregunta, debemos mirar hacia el pasado lejano. Hace varios millones de años, en los albores de la humanidad, gente primitiva estudió naturaleza circundante para aprender a resistir los elementos naturales, utilizar los beneficios naturales y simplemente sobrevivir. El conocimiento acumulado se transmitió de generación en generación de forma oral, luego por escrito y finalmente con la ayuda de modelos temáticos. Así nació, por ejemplo, un modelo de globo terráqueo, un globo terráqueo, que nos permite tener una idea visual de la forma de nuestro planeta, su rotación alrededor de su propio eje y la ubicación de los continentes. Dichos modelos permiten comprender cómo está estructurado un objeto específico, conocer sus propiedades básicas, establecer las leyes de su desarrollo e interacción con el mundo circundante de los modelos.
Crear objetos con propiedades específicas (tarea como “Cómo hacer para que…”). Habiendo acumulado suficientes conocimientos, una persona se preguntaba: “¿Es posible crear un objeto con determinadas propiedades y capacidades para contrarrestar los elementos o ponerlo a nuestro servicio? fenomenos naturales? El hombre empezó a construir modelos de objetos que aún no existían. Así surgen las ideas para crear. molinos de viento, varios mecanismos, incluso un paraguas normal. Muchos de estos modelos ahora se han hecho realidad. Son objetos creados por manos humanas.
Determinación de las consecuencias del impacto sobre el objeto y aceptación. la decisión correcta (un problema como "¿Qué pasará si...": qué pasará si aumentas la tarifa del transporte, o qué pasará si entierras residuos nucleares en tal o cual zona?) Por ejemplo, para salvar a San Petersburgo Debido a las constantes inundaciones, que causaron enormes daños, se decidió construir una presa. Durante su diseño se construyeron numerosos modelos, incluidos modelos a escala real, precisamente para predecir las consecuencias de la intervención en la naturaleza.
Eficiencia de la gestión de instalaciones. (o proceso). Dado que los criterios de gestión pueden ser muy contradictorios, sólo serán eficaces si “tanto los lobos están alimentados como las ovejas están a salvo”. Por ejemplo, es necesario mejorar la alimentación en el comedor escolar. Por un lado, debe cumplir con los requisitos de la edad (contenido calórico, vitaminas y sales minerales), por otro lado, debe gustar a la mayoría de los niños y, además, ser asequible para los padres y, por otro, la tecnología de preparación. debe corresponder a las capacidades de los comedores escolares. ¿Cómo combinar cosas incompatibles? Construir un modelo le ayudará a encontrar una solución aceptable.
En esta etapa se identifica claramente el objeto modelado, sus principales propiedades, sus elementos y las conexiones entre ellos. Un ejemplo sencillo de conexiones de objetos subordinados es el análisis de una oración. Primero se resaltan los miembros principales (sujeto, predicado), luego los miembros menores relacionados con los principales, luego las palabras relacionadas con los secundarios, etc.
En esta etapa, las propiedades, estados, acciones y otras características de los objetos elementales se aclaran en cualquier forma: verbalmente, en forma de diagramas, tablas. Se forma una idea sobre los objetos elementales que componen el objeto original, es decir, un modelo de información. Los modelos deben reflejar las características, propiedades, estados y relaciones más esenciales de los objetos en el mundo objetivo. ellos son los que dan información completa sobre el objeto.
Modelado por computadora
Modelado por computadora - la base para representar el conocimiento en una computadora. Simulación por computadora para el nacimiento. nueva información utiliza cualquier información que pueda actualizarse utilizando una computadora. El progreso del modelado está asociado con el desarrollo de sistemas de modelado por computadora y el progreso en tecnologías de la información- con la actualización de la experiencia de modelado en computadora, con la creación de bancos de modelos, métodos y sistemas de software que permitan recolectar nuevos modelos a partir de modelos de banco.
Meta final
Meta final modelado: tomar una decisión que debe tomarse sobre la base de un análisis exhaustivo de los resultados obtenidos. Esta etapa es decisiva: o continúas la investigación o la terminas. Quizás conozca el resultado esperado, entonces necesita comparar los resultados obtenidos y esperados. Si hay una coincidencia, podrás tomar una decisión.
Modelos y Simulación
¿Qué es un modelo?
"diputado" alguno "original"
Definición del modelo:
Conclusión.
Material (físico) Ejemplos:
Modelado ideal -
Icónico modelado –
Modelado matemático
Área de uso
Educativo: ayudas visuales, programas de formación, simuladores diversos;
Experimentado: se prueba un modelo de barco en una piscina para determinar la estabilidad del barco cuando se balancea;
Científico y técnico: un acelerador de electrones, un dispositivo que simula la descarga de un rayo, un soporte para probar un televisor;
Juego de azar: juegos militares, económicos, deportivos, de negocios;
Imitación: el experimento se repite muchas veces para estudiar y evaluar las consecuencias de cualquier acción en una situación real, o se lleva a cabo simultáneamente con muchos otros objetos similares, pero colocados en diferentes condiciones) .
Conclusión.
Los modelos materiales implementan un enfoque material (tocar, oler, ver, oír) para el estudio de un objeto, fenómeno o proceso.
Modelos de información no se pueden tocar ni ver con los propios ojos, no tienen encarnación material, porque se basan únicamente en información. Este método de modelado se basa en un enfoque informativo para estudiar la realidad circundante.
Etapas de modelado
Antes de emprender cualquier trabajo es necesario tener claro el punto de partida y cada punto de la actividad, así como sus etapas aproximadas. Lo mismo puede decirse del modelaje. El punto de partida aquí es un prototipo. Puede ser un objeto o proceso existente o diseñado. La etapa final del modelado es tomar una decisión basada en el conocimiento sobre el objeto.
La cadena se ve así.
Expliquemos esto con ejemplos.
Un ejemplo de modelado al crear nuevos. medios tecnicos puede servir como una historia del desarrollo tecnología espacial. Para realizar vuelos espaciales, había que resolver dos problemas: vencer la gravedad y asegurar el avance en el espacio sin aire. Newton habló de la posibilidad de superar la gravedad de la Tierra en el siglo XVII. K. E. Tsiolkovsky propuso crear motor a reacción, donde se utiliza combustible a partir de una mezcla de oxígeno líquido e hidrógeno, que liberan una cantidad significativa de energía durante la combustión. Compiló un modelo descriptivo bastante preciso de la futura nave interplanetaria con dibujos, cálculos y justificaciones.
Ha pasado menos de medio siglo desde que el modelo descriptivo de K. E. Tsiolkovsky se convirtió en la base del modelado real en la oficina de diseño bajo la dirección de S. P. Korolev. En experimentos naturales probamos diferentes tipos combustible líquido, forma de cohete, sistemas de control de vuelo y soporte vital para astronautas, instrumentos para investigación científica etc. El resultado del modelado versátil fueron potentes cohetes que lanzaron satélites terrestres artificiales, barcos con astronautas a bordo y estaciones espaciales al espacio cercano a la Tierra.
Veamos otro ejemplo. El famoso químico del siglo XVIII Antoine Lavoisier, al estudiar el proceso de combustión, llevó a cabo numerosos experimentos. Simuló procesos de combustión con varias sustancias, que calentó y pesó antes y después del experimento. Resultó que algunas sustancias se vuelven más pesadas después de calentarlas. Lavoisier sugirió que se añadía algo a estas sustancias durante el proceso de calentamiento. Así, el modelado y el posterior análisis de los resultados llevaron a la definición de una nueva sustancia: el oxígeno, a la generalización del concepto de "combustión" y proporcionaron una explicación para muchos fenómenos conocidos y abrió nuevos horizontes para la investigación en otros campos de la ciencia, en particular en la biología, ya que el oxígeno resultó ser uno de los principales componentes de la respiración y el intercambio de energía en animales y plantas.
Modelado- proceso creativo. Es muy difícil ponerlo en un marco formal. En la más vista general se puede presentar en etapas, como se muestra en la Fig. 1.
Arroz. 1. Etapas de modelado.
Cada vez que se resuelve un problema específico, dicho esquema puede sufrir algunos cambios: algún bloque se eliminará o mejorará, otro se agregará. Todas las etapas están determinadas por la tarea y los objetivos del modelado. Consideremos las principales etapas del modelado con más detalle.
NIVEL 1. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.
Una tarea es un problema que necesita ser resuelto. En la etapa de formulación del problema es necesario reflexionar sobre tres puntos principales: descripción del problema, determinación de los objetivos del modelado y análisis del objeto o proceso.
Descripción de la tarea
La tarea está formulada en lenguaje corriente y la descripción debe ser clara. Lo principal aquí es definir el objeto de modelado y comprender cuál debería ser el resultado.
Propósito del modelado
1) conocimiento del mundo circundante
¿Por qué una persona crea modelos? Para responder a esta pregunta, debemos mirar hacia el pasado lejano. Hace varios millones de años, en los albores de la humanidad, los pueblos primitivos estudiaron la naturaleza circundante para aprender a resistir los elementos naturales, aprovechar los beneficios naturales y simplemente sobrevivir.
El conocimiento acumulado se transmitió de generación en generación de forma oral, luego por escrito y finalmente a través de modelos de objetos. Así nació, por ejemplo, el modelo. Globo- globo: le permite obtener una representación visual de la forma de nuestro planeta, su rotación alrededor de su propio eje y la ubicación de los continentes. Dichos modelos permiten comprender cómo está estructurado un objeto específico, conocer sus propiedades básicas, establecer las leyes de su desarrollo e interacción con el mundo circundante de los modelos.
2) creación de objetos con propiedades específicas ( determinado por el enunciado del problema “cómo hacer para que…”.
Habiendo acumulado suficientes conocimientos, una persona se preguntaba: "¿No es posible crear un objeto con determinadas propiedades y capacidades para contrarrestar los elementos o utilizar los fenómenos naturales para servirse a uno mismo?" El hombre empezó a construir modelos de objetos que aún no existían. Así nacieron las ideas de crear molinos de viento, varios mecanismos e incluso un paraguas común y corriente. Muchos de estos modelos ahora se han hecho realidad. Son objetos creados por manos humanas.
3) determinar las consecuencias del impacto sobre el objeto y tomar la decisión correcta . El propósito de modelar problemas como "Qué pasa si..." . (¿Qué pasará si aumentan el precio del transporte o si entierran residuos nucleares en tal o cual zona?)
Por ejemplo, para salvar a la ciudad del Neva de las constantes inundaciones que causan enormes daños, se decidió construir una presa. Durante su diseño se construyeron numerosos modelos, incluidos modelos a escala real, precisamente para predecir las consecuencias de la intervención en la naturaleza.
4) eficiencia de la gestión de objetos (o procesos)) .
Dado que los criterios de gestión pueden ser muy contradictorios, sólo será eficaz si “los lobos están alimentados y las ovejas están a salvo”.
Por ejemplo, es necesario mejorar la alimentación en el comedor escolar. Por un lado, debe cumplir con los requisitos de la edad (contenido calórico, vitaminas y sales minerales), por otro lado, debe gustar a la mayoría de los niños y, además, ser asequible para los padres y, por otro, la tecnología de preparación. debe corresponder a las capacidades de los comedores escolares. ¿Cómo combinar cosas incompatibles? Construir un modelo le ayudará a encontrar una solución aceptable.
Análisis de objetos
En esta etapa se identifica claramente el objeto modelado y sus principales propiedades, en qué consiste y qué conexiones existen entre ellas.
Un ejemplo sencillo de conexiones de objetos subordinados es el análisis de una oración. Primero se resaltan los miembros principales (sujeto, predicado), luego los miembros menores relacionados con los principales, luego las palabras relacionadas con los secundarios, etc.
ETAPA II. MODELO DE DESARROLLO
1. Modelo de información
En esta etapa, las propiedades, estados, acciones y otras características de los objetos elementales se aclaran en cualquier forma: verbalmente, en forma de diagramas, tablas. Se forma una idea sobre los objetos elementales que componen el objeto original, es decir modelo de información.
Los modelos deben reflejar las características, propiedades, estados y relaciones más esenciales de los objetos en el mundo objetivo. Proporcionan información completa sobre el objeto.
Imagina que necesitas resolver un acertijo. Se le ofrece una lista de propiedades de un objeto real: redondo, verde, brillante, fresco, rayado, sonoro, maduro, aromático, dulce, jugoso, pesado, grande, con la cola seca...
La lista continúa, pero probablemente ya lo hayas adivinado. estamos hablando acerca de sobre sandía. Se da la más variada información al respecto: color, olor, sabor e incluso sonido... Evidentemente, hay mucha más información de la que se necesita para solucionar este problema. Intente elegir entre todos los signos y propiedades enumerados el mínimo que le permita identificar con precisión el objeto. Desde hace tiempo se ha encontrado una solución en el folclore ruso: "El caftán escarlata, azúcar, verde y terciopelo".
Si la información estuviera destinada al artista a pintar una naturaleza muerta, se podría limitar a las siguientes propiedades del objeto: redondo, grande, verde, rayado. Para abrir el apetito de los golosos, elegirías otras propiedades: maduro, jugoso, aromático, dulce. Para una persona que elige una sandía en un huerto de melones, se le podría ofrecer siguiente modelo: grande, sonoro, con la cola seca.
Este ejemplo muestra que no tiene por qué haber mucha información. Es importante que sea “basado en el fondo”, es decir, coherente con el propósito para el que se utiliza.
Por ejemplo, en la escuela, a los estudiantes se les presenta el modelo informativo de la circulación sanguínea. Esta información es suficiente para un escolar, pero no suficiente para quienes realizan operaciones vasculares en los hospitales.
Los modelos de información juegan un papel muy importante en la vida humana.
El conocimiento que se adquiere en la escuela toma la forma de un modelo de información destinado al estudio de objetos y fenómenos.
lecciones de historia permiten construir un modelo de desarrollo de la sociedad, y su conocimiento permite construir propia vida, ya sea repitiendo los errores de sus antepasados, o tomándolos en cuenta.
En lecciones de geografia Te brindan información sobre objetos geográficos: montañas, ríos, países, etc. Estos también son modelos de información. Gran parte de lo que se enseña en las clases de geografía nunca lo verás en la realidad.
En lecciones de quimica La información sobre las propiedades de diferentes sustancias y las leyes de su interacción está respaldada por experimentos, que no son más que modelos reales de procesos químicos.
Un modelo de información nunca caracteriza completamente un objeto. Para el mismo objeto, puedes construir diferentes modelos de información.
Elijamos un objeto como "persona" para modelar. Una persona puede ser vista desde diferentes puntos de vista: como individuo y como persona en general.
Si tienes en cuenta persona concreta, luego podrá construir los modelos que se presentan en la tabla. 1-3. Invite a los estudiantes a nombrar los modelos de información presentados en las tablas (presentación en la pantalla del televisor, diapositiva 8).
Tabla 1. Modelo de información estudiantil
Tabla 2.. Modelo de información de un visitante del consultorio médico escolar.
Tabla 3. Modelo de información de un empleado de la empresa.
Consideremos y Otros ejemplos Diferentes modelos de información para un mismo objeto.
Numerosos testigos del crimen aportaron información diversa sobre el presunto agresor; estos son sus modelos de información. El representante de la policía debe seleccionar del flujo de información las más importantes que ayudarán a encontrar al delincuente y detenerlo. Un representante de la ley puede tener más de un modelo de información de un bandido. El éxito del negocio depende de qué tan correctamente se elijan las características esenciales y se descarten las secundarias.
La elección de la información más importante al crear un modelo de información y su complejidad están determinadas por el propósito del modelado.
La construcción de un modelo de información es el punto de partida de la etapa de desarrollo del modelo. Todos los parámetros de entrada de los objetos identificados durante el análisis se organizan en orden de importancia descendente y el modelo se simplifica de acuerdo con el propósito del modelado.
2. Modelo icónico
Antes de comenzar el proceso de modelado, una persona hace bocetos preliminares de dibujos o diagramas en papel, dibuja fórmulas de cálculo, es decir, compone un modelo de información en uno u otro forma icónica, que puede ser informático o no informático.
modelo de computadora
Mesa 1
Modelos y Simulación
La humanidad utiliza modelos y simulaciones desde hace mucho tiempo. Con la ayuda de modelos y relaciones modelo desarrolladas. lenguajes hablados, escritura, gráficos. Las pinturas rupestres de nuestros antepasados, luego las pinturas y los libros, son formas modelo e informativas de transferir conocimientos sobre el mundo que nos rodea a las generaciones posteriores.
¿Qué es un modelo?
Abramos un gran diccionario enciclopédico: hay al menos ocho "definiciones" del significado de esta palabra. ¿Qué tienen en común un barco de juguete con un dibujo en la pantalla de una computadora que representa una abstracción matemática compleja? Y sin embargo hay algo en común: en ambos casos tenemos una imagen de un objeto o fenómeno real. "diputado" alguno "original" reproducirlo con diferente precisión o detalle. O lo mismo en otras palabras: un modelo es una representación de un objeto en alguna forma que es diferente de la forma de su existencia real.
Definición del modelo:
Un modelo es un objeto material o mentalmente imaginado que, en el proceso de estudio, reemplaza al objeto original, conservando algunas de sus características típicas que son importantes para este estudio.
O puedes decirlo en otras palabras: Un modelo es una representación simplificada de un objeto, proceso o fenómeno real.
El modelo le permite aprender cómo controlar adecuadamente un objeto probándolo. varias opciones controles sobre el modelo de este objeto. Experimente para estos fines con un objeto real en en el mejor de los casos puede ser inconveniente y, a menudo, simplemente dañino o incluso imposible por varias razones ( Larga duración experimento en el tiempo, el riesgo de llevar un objeto a un estado indeseable e irreversible, etc.)
Conclusión.
El modelo es necesario para:
Comprender cómo está estructurado un objeto específico: cuál es su estructura, propiedades básicas, leyes de desarrollo e interacción con el mundo exterior;
Aprender a gestionar un objeto o proceso y determinar las mejores maneras gestión con objetivos y criterios determinados (optimización);
Predecir las consecuencias directas e indirectas de la implementación de métodos y formas específicos de impacto en el objeto;
Ningún modelo puede sustituir al fenómeno en sí, pero a la hora de resolver un problema, cuando nos interesa una determinada propiedad del proceso o fenómeno que se está estudiando, el modelo resulta útil y, en ocasiones, la única herramienta de investigación y conocimiento.
El proceso de construcción de un modelo se llama modelado, en otras palabras, El modelado es el proceso de estudiar la estructura y propiedades del original utilizando un modelo.
La tecnología de modelado requiere que el investigador sea capaz de plantear problemas y tareas, predecir resultados de investigación, hacer estimaciones razonables, identificar factores mayores y menores para construir modelos, seleccionar analogías y formulaciones matemáticas, resolver problemas utilizando sistemas informáticos y analizar experimentos informáticos.
Las habilidades de modelado son muy importantes para una persona en la vida. Te ayudarán a planificar sabiamente tu rutina diaria, estudiar, trabajar y elegir. opciones optimas si se le da la opción, resolver con éxito diversas situaciones de la vida.
Material (físico)Se acostumbra llamar modelado, en el que se contrasta un objeto real con su copia ampliada o reducida, lo que permite la investigación (generalmente en condiciones de laboratorio) utilizando la posterior transferencia de las propiedades de los procesos y fenómenos en estudio del modelo al objeto. Basado en la teoría de la similitud.Ejemplos: en astronomía - un planetario, en arquitectura - modelos de construcción, en ingeniería aeronáutica - modelos de aviones, etc.
El modelado ideal es fundamentalmente diferente del modelado de sujetos (materiales).
Modelado ideal -no se basa en una analogía material de un objeto y un modelo, sino en una analogía ideal, concebible.
Icónico modelado – Se trata de un modelado que utiliza transformaciones simbólicas de algún tipo como modelos: diagramas, gráficos, dibujos, fórmulas, conjuntos de símbolos.
Modelado matemático- se trata de un modelado en el que el estudio de un objeto se realiza mediante un modelo formulado en el lenguaje matemático: descripción y estudio de las leyes de la mecánica de Newton mediante fórmulas matemáticas.
El proceso de modelado consta de las siguientes etapas:
La tarea principal del proceso de modelado es seleccionar el modelo más adecuado al original y transferir los resultados de la investigación al original. Existen métodos y métodos de modelado bastante generales.
Conceptos básicos de modelado
Concepto de modelo
Modelo- Se trata de una especie de parecido simplificado con un objeto, fenómeno o proceso real.
Modelo- Se trata de un objeto material o imaginado mentalmente que reemplaza al objeto original para los fines de su estudio, conservando algunas características y propiedades típicas del original que son importantes para este estudio.
Un modelo bien construido suele ser más accesible para la investigación que un objeto real (por ejemplo, la economía de un país, el sistema solar, etc.). Otro objetivo no menos importante del modelo es que con su ayuda se identifican los factores más importantes que forman determinadas propiedades de un objeto. El modelo también le permite aprender a controlar un objeto, lo cual es importante en los casos en que experimentar con un objeto es inconveniente, difícil o imposible (por ejemplo, cuando el experimento tiene una duración prolongada o cuando existe el riesgo de llevar el objeto a un estado indeseable o irreversible).
Así, podemos concluir que modelo necesario con el fin de:
- comprender cómo está estructurado un objeto específico: cuál es su estructura, propiedades básicas, leyes de desarrollo e interacción con el mundo exterior;
- aprender a gestionar un objeto o proceso y determinar los mejores métodos de gestión para objetivos y criterios determinados (optimización);
- predecir las consecuencias directas e indirectas de la implementación de métodos y formas de influencia específicos sobre un objeto o proceso.
Estructura- Se trata de una determinada forma de combinar elementos que forman un único objeto complejo.
Sistema- este es un objeto complejo, que es una colección de elementos interconectados combinados en una determinada estructura.
En el libro de texto "Informática de noveno grado" de N.V. Makarova, se propone la siguiente clasificación de modelos.
Educativo: ayudas visuales, varios simuladores, programas de formación.
Experimentado: Copias reducidas o ampliadas del objeto en estudio para su posterior estudio (modelos de barco, automóvil, avión, central hidroeléctrica).
Científico y técnico Se crean modelos para estudiar procesos y fenómenos (un soporte para probar televisores; un sincrotrón, un acelerador de electrones, etc.).
Juego de azar: Juegos militares, económicos, deportivos, de negocios.
Imitación: reflejar la realidad con distintos grados de precisión (probando nuevos medicamento en varios experimentos con ratones; experimentos para introducir nueva tecnología en la producción).
modelo estático- modelo de objetos en este momento tiempo.
modelo dinámico le permite ver los cambios en un objeto a lo largo del tiempo.
Modelo de materiales- Esta es una semejanza física de un objeto. Reproducen formas geométricas y propiedades físicas originales (pájaros disecados, modelos animales, órganos internos cuerpo humano, geográfico y mapas historicos, esquema sistema solar).
Modelo de información es un conjunto de información que caracteriza las propiedades y estados de un objeto, proceso, fenómeno, así como la relación con el mundo exterior.
Cualquier modelo de información contiene sólo información esencial sobre un objeto, teniendo en cuenta el propósito para el cual fue creado. Los modelos de información de un mismo objeto, destinados a diferentes propósitos, pueden ser completamente diferentes.
modelo verbal- modelo de información en mental o forma coloquial.
Modelo icónico- modelo de información expresado por signos especiales, es decir mediante cualquier lenguaje formal. Los modelos icónicos son dibujos, textos, gráficos, diagramas, tablas...
modelo de computadora- un modelo implementado mediante un entorno de software.
Antes de construir un modelo de un objeto (fenómeno, proceso), es necesario identificar sus elementos constituyentes y las conexiones entre ellos (dibujar análisis del sistema) y “traducir” la estructura resultante a alguna forma predeterminada: formalizar la información.
Formalización es el proceso de aislar y traducir la estructura interna de un objeto, fenómeno o proceso en una estructura de información específica: forma.
El proceso de construcción de un modelo se llama modelado.
Pregunta 1. El modelado en informática es:
respuesta 1. el proceso de reemplazar un objeto real con un modelo que refleja sus características esenciales necesarias para lograr un objetivo establecido
Respuesta 2. el proceso de creación de modelos de ropa en un salón de moda
Respuesta 3. el proceso de encontrar una solución nueva e informal a un problema
Respuesta 4. el proceso de reemplazar un objeto real con otro material u objeto ideal que sea similar en apariencia
Pregunta 2. Al construir un modelo debes:
Respuesta 1. seleccionar todas las propiedades de objetos existentes
Respuesta 2. describir todas las propiedades existentes de un objeto
Respuesta 3. resaltar solo aquellas propiedades del objeto que son esenciales para resolver la tarea en cuestión
Respuesta 4. describir la ubicación y estructura del objeto
Pregunta 3. El modelo de información de un objeto se llama:
Respuesta 1. su descripción mediante expresiones y fórmulas matemáticas
Respuesta 2. dibujo de objetos
Respuesta 3. el modelo de objeto es similar en apariencia al objeto
Respuesta 4. globo
Pregunta 4. De los modelos enumerados, indique el matemático:
Respuesta 1. certificado de aceptación de casa
Respuesta 2. fórmula para encontrar el área de un triángulo
Respuesta 3. receta
Respuesta 4. programa de televisión
Pregunta 5.¿Cuál de los documentos representa un modelo de información de las actividades de la escuela?
Respuesta 1. plano del edificio y patio de la escuela
Respuesta 2. horario de llamadas
Respuesta 3. horario de lecciones
Respuesta 4. Carta Escolar
Pregunta 6. La estructura de archivos de un sistema operativo de computadora personal se puede describir más claramente como:
Respuesta 1. modelo tabular
Respuesta 2. modelo grafico
Respuesta 3. modelo matemático
Respuesta 4. modelo jerárquico
Pregunta 7.¿Por qué es necesaria la simulación por computadora de una explosión nuclear?
Respuesta 1. obtener datos fiables sobre el impacto de la explosión en la salud humana
Respuesta 2. para la verificación experimental de la influencia alta temperatura y exposición a objetos naturales
Respuesta 3. Reducir el coste de la investigación y garantizar la seguridad humana.
Respuesta 4. realizar estudios reales de los procesos que ocurren en la naturaleza durante la explosión y después de la explosión.
Pregunta 8. Por favor indique la afirmación correcta:
Respuesta 1. Un modelo estático de un sistema describe su estado y un modelo dinámico describe su comportamiento.
Respuesta 2. un modelo dinámico de un sistema describe su estado y un modelo estático describe su comportamiento
Respuesta 3. El modelo dinámico del sistema siempre se presenta en forma de fórmulas o gráficos.
Respuesta 4. Un modelo estático de un sistema siempre se presenta en forma de fórmulas o gráficos.
1. La formalización es
a. Transición de problemas difusos que surgen en la realidad a modelos de información formales. | ||
b. Identificación de información esencial sobre el objeto. | ||
C. La etapa de transición de una descripción significativa de las conexiones entre las características seleccionadas de un objeto a una descripción utilizando algún lenguaje de codificación. | ||
d. Sustitución de un objeto real por un signo o un conjunto de signos. |
Los arquitectos presentaron al concurso modelos de proyectos de urbanización residencial en forma de maquetas. ¿Cuál es el modelo prototipo?
Elija una respuesta.
a. El concepto del arquitecto. | ||
b. verdadera zona residencial | ||
C. Un dibujo del proyecto, previamente elaborado en papel. | ||
d. La tarea asignada a los arquitectos por el cliente del proyecto.. |
Elija una respuesta.
a. descripción del objeto original mediante fórmulas matemáticas; | ||
b. descripción del objeto original en lenguaje natural o formal; | ||
C. otro objeto que no refleje las características y propiedades del objeto original; | ||
d. un conjunto de fórmulas escritas en el lenguaje de las matemáticas que describen el comportamiento del objeto original. | ||
mi. un conjunto de datos en forma de tabla que contiene información sobre las características cualitativas y cuantitativas del objeto original; |
Establecer una correspondencia entre ejemplos de modelos y su variedad en cuanto al grado de formalización. Para cada puesto indicado en la primera columna, seleccione el puesto correspondiente de la segunda columna.
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Elija una respuesta. Especifique una declaración FALSA. Elija una respuesta.
¿Qué es un modelo de información de objetos? Elija una respuesta.
El camino de tierra pasa sucesivamente por asentamientos A, B, C y D. La longitud del camino entre A y B es de 80 km, entre B y C es de 50 km y entre C y D es de 10 km. Elija una respuesta. ¿Qué es un modelo de información informática? Elija una respuesta.
¿Qué se llama modelado de simulación? Elija una respuesta.
La elección del tipo de modelo depende de: Elija una respuesta.
El propósito de crear un modelo de información es: Elija una respuesta.
Un experimento informático consta de una secuencia de etapas: Elija una respuesta.
Como ejemplo patrones de comportamiento puede ser llamado: Elija una respuesta. Hay vuelos diarios entre cuatro aeropuertos: OCTUBRE, BEREG, RED y SOSNOVO. Aquí hay un fragmento del horario de vuelo entre ellos:
El viajero llegó al aeropuerto OCTUBRE a medianoche (0:00). Determine la hora más temprana en que podrá llegar al aeropuerto SOSNOVO. Elija una respuesta. Tareas 1. Determinación de la longitud mínima de una valla de jardín. Una parcela de jardín rectangular tiene un área S. ¿En qué dimensiones del largo y ancho de la parcela será mínima la longitud de la cerca? Realizar cálculos. 2. Pegado de la caja. Hay una hoja de cartón cuadrada. Se cortan cuatro cuadrados de la hoja en las esquinas y se pega la caja a lo largo de los lados de los recortes. ¿Cuál debe ser el lado del cuadrado cortado para que la caja tenga la mayor capacidad? ¿Qué tamaño de hoja necesitas tomar para hacer una caja con un volumen máximo determinado? 3. Programa de entrenamiento. Después de comenzar a entrenar, el primer día el atleta corrió 10 km. Cada día corrió un 10% más que el día anterior. Construya una tabla “Programa de capacitación”, que tenga las siguientes columnas:
Determinar de la tabla: · kilometraje total durante 7 días; · después de cuántos días el atleta correrá más de 20 km por día; · en cuantos días el kilometraje total superará los 100 km. 4. Rescate de un hombre ahogado. ¿A qué velocidad y en qué ángulo se debe lanzar un círculo desde un bote salvavidas hacia una persona que se está ahogando? Al calcular, tenga en cuenta. siguientes condiciones: · la velocidad inicial puede variar hasta 10 m/s; · la distancia de la persona que se está ahogando al barco; · la precisión del impacto es ∆=0,5 m; El ángulo de lanzamiento puede ser negativo; · la altura del costado del buque sobre el nivel del mar. 5. Fertilidad y mortalidad. Consideremos un sistema en el que el número de individuos de una población depende únicamente de las tasas naturales de natalidad y mortalidad. En un sistema así hay suficiente comida para todos, el medio ambiente no se altera y nada amenaza la vida. Tarea 6. Los casinos prosperan porque el propietario siempre tiene alguna ventaja sobre el jugador. Por ejemplo, en una versión de la ruleta, la rueda tiene 38 hoyos: 36 están numerados y divididos en negro y rojo, y los dos restantes están numerados 0 y 00 y son de color verde. Un jugador que apuesta al rojo o al negro tiene una probabilidad de 18 sobre 38 de ganar y una probabilidad de 20 sobre 38 de perder. Tiene una determinada cantidad de fichas. Quieres duplicar tu capital. Si la rueda se detiene en el número que eliges, tu capital aumenta en la cantidad de la apuesta; de lo contrario, la apuesta va al casino. ¿Qué tácticas conducirán a un resultado positivo? 7. Modelo de información " Compuestos químicos» Crear un modelo de información “Compuestos Químicos”. Incluya los siguientes campos en su base de datos: nombre común, nombre químico, fórmula química, solicitud. 8. Modelo de información “Maestro de escuela” Crear un modelo de información “Maestro de escuela”, incluyendo los siguientes campos: apellido, nombre, patronímico, edad, sexo, antigüedad como docente, antigüedad total, carga docente, salario promedio mensual, número de miembros de la familia. Basado en el modelo de datos inicial, cree modelos de información: · “Profesor joven” (experiencia docente de hasta 5 años, edad hasta 30); · “Maestro Honorable” (experiencia docente de más de 20 años). Guarde el resultado en la unidad M: carpeta “Test_Informatics_07” Publique el resultado en la página SarWiki Bases teóricas informática y métodos de enseñanza en la sección Fundamentos científicos de la informática escolar. 9. Imagina que solo quedará una fuente en la Tierra. agua dulce- Lago Baikal. ¿Durante cuántos años Baikal proporcionará agua a la población mundial? 10. Se conocen las tasas anuales de natalidad y mortalidad de una determinada población. Calcule hasta qué edad pueden vivir los individuos de una generación. 11. Para producir una vacuna, se planea cultivar un cultivo bacteriano en la planta. Se sabe que si la masa de bacterias es x g, después de un día aumentará en (a-bx)x g, donde los coeficientes a y b dependen del tipo de bacteria. La planta recolectará diariamente m bacterias para la producción de vacunas. Para elaborar un plan es importante saber cómo cambia la masa de bacterias al cabo de 1, 2, 3,..., 30 días. 12. Cree un modelo de biorritmos para una persona específica a partir de la fecha actual especificada (día de referencia) con un mes de anticipación con el fin de realizar un análisis más detallado del modelo. Basado en el análisis de biorritmos individuales, predecir No dias favorables, elige días favorables para varios tipos actividades. 13. Determine cómo cambiará la densidad de la población de palomas durante los próximos 5 años, si las observaciones preliminares han establecido que su densidad es de 130 individuos/ha. Durante la temporada de reproducción (para una paloma una vez al año), de una nidada de huevos sobreviven un promedio de 1,3 crías. La mortalidad de las palomas es constante; en promedio, el 27% de los individuos mueren por año. Cuando la densidad de población aumenta a 300 individuos/ha o más, la tasa de mortalidad es del 50%. 14. Hay un muro a una distancia determinada del cañón. Se conocen el ángulo de inclinación del arma y la velocidad inicial del proyectil. ¿El proyectil impactará en la pared? 15. Al subir una cuesta, el motor del coche se paró. ¿Se detendrá el auto en la montaña o rodará hacia abajo? |
