Webová stránka rekonštrukcie kúpeľne. Užitočné rady

Modelovanie ako metóda vedeckého poznania. Model je taký hmotný alebo mentálne reprezentovaný objekt, ktorý v procese štúdia nahrádza pôvodný objekt – prezentáciu

Laboratórne práce №4

informačné modelovanie

Teoretický základ modelovanie

Modelovanie je metóda poznávania, spočívajúca vo vytváraní a štúdiu modelov, t.j. štúdium objektov stavaním a štúdiom modelov.

Model- to je nejaká zjednodušená podobnosť skutočného objektu, ktorý odráža podstatné vlastnosti(vlastnosti) študovaného reálneho objektu, javu alebo procesu.

Model- ide o taký hmotný alebo mentálne reprezentovaný predmet, ktorý za účelom jeho štúdia nahrádza pôvodný predmet, pričom si zachováva niektoré typické znaky a vlastnosti originálu, ktoré sú pre toto štúdium dôležité.

Predmet je nejaká časť okolitého sveta, ktorú človek považuje za celok. Každý objekt má meno a má parametre, t.j. znaky alebo veličiny, ktoré charakterizujú akúkoľvek vlastnosť predmetu a nadobúdajú rôzne hodnoty.

Model by mal byť zostavený tak, aby čo najlepšie reprodukoval vlastnosti objektu, ktoré je potrebné študovať v súlade s cieľom. Vo všetkých ohľadoch by mal byť model jednoduchší ako objekt a pohodlnejší na štúdium. Pre ten istý objekt teda môže existovať rôzne modely triedy modelov zodpovedajúcich rôznym účelom jej štúdia.

Kroky modelovania:

1. Stanovenie problému: popis problému, účel modelovania, formalizácia problému

2. Vývoj modelu: informačný model, počítačový model

3. Počítačový experiment - plán experimentu, výskum

4. Analýza výsledkov simulácie

Dobre zostavený model je spravidla pre výskum dostupnejší ako skutočný objekt (napríklad ekonomika krajiny, slnečná sústava atď.). Ďalším, nemenej dôležitým účelom modelu je, že pomáha identifikovať najvýznamnejšie faktory, ktoré tvoria určité vlastnosti objektu. Model vám tiež umožňuje naučiť sa ovládať objekt, čo je dôležité v prípadoch, keď je experimentovanie s objektom nepohodlné, ťažké alebo nemožné (napríklad, keď experiment trvá dlho alebo keď existuje riziko prinesenia objektu. do nežiaduceho alebo nezvratného stavu).

Môžeme teda dospieť k záveru, že model je potrebný na to, aby:

- pochopiť, ako je konkrétny objekt usporiadaný - aká je jeho štruktúra, základné vlastnosti, zákonitosti vývoja a interakcie s vonkajším svetom;

– naučiť sa riadiť objekt alebo proces a určovať najlepšie spôsoby riadenie s danými cieľmi a kritériami (optimalizácia);

- predvídať priame a nepriame dôsledky realizácie určených metód a foriem vplyvu na objekt, proces.


Aspektmi modelovania môžu byť vzhľad, štruktúra, správanie sa objektu modelovania, ako aj ich rôzne kombinácie.

Štruktúra objektu je súhrn jeho prvkov a väzieb medzi nimi.

Správanie objektu je zmena jeho vzhľadu a štruktúry v priebehu času v dôsledku interakcie s inými objektmi.

Modelovanie vzhľadu objektu sa používa na:

Identifikácia (rozpoznanie) predmetu;

dlhodobé uchovávanie obrazu.

Modelovanie štruktúry objektu sa používa na:

jeho vizuálna reprezentácia;

štúdium vlastností objektu;

identifikácia významných vzťahov;

· štúdium stability objektu.

Modelovanie správania sa používa na:

· plánovanie, prognózovanie;

Vytváranie spojení s inými objektmi;

Identifikácia kauzálnych vzťahov;

zvládanie;

projektovanie technických zariadení a pod.

V procese modelovania sa každý aspekt modelovania odhaľuje prostredníctvom súboru vlastností.

Modely neodrážajú všetky vlastnosti objektu, ale len tie, ktoré sú podstatné z hľadiska účelu modelovania.

každý aspekt modelovania sa vyznačuje vlastným súborom vlastností:

vzhľad - súbor funkcií;

štruktúra - zoznam prvkov a označenie vzťahu medzi nimi;

správanie - zmena vzhľadu a štruktúry v priebehu času.

Niektoré vlastnosti modelovacieho objektu môžu byť vyjadrené hodnotami, ktoré nadobúdajú číselné hodnoty. Takéto veličiny sa nazývajú parametre modelu.

Informačný model možno považovať za nejaký nový informačný objekt, ktorý zase môže byť aj modelovacím objektom.

Čo je objektový model a prečo je vytvorený;
- akú úlohu zohrávajú informácie pri vytváraní modelu;
- čo je informačný model;
- aká je primeranosť informačného modelu.

Úloha cieľa pri vývoji informačného modelu objektu

Vedieť svet, každý z nás si o tom vytvára vlastnú predstavu. Jedným zo spôsobov poznania je vytváranie a skúmanie modelu reálneho objektu, procesu alebo prírodného javu. Pri konštrukcii a štúdiu modelu je zvykom zaviesť zovšeobecnený pojem predmetu skúmania (originál, prototyp), teda akýkoľvek hmotný alebo nehmotný predmet (proces), ako aj prírodný jav.

Model je chápaný ako hmotný alebo mentálne reprezentovaný objekt, ktorý v procese výskumu nahrádza pôvodný objekt tak, aby jeho štúdium poskytovalo nové poznatky o pôvodnom objekte. Model pôsobí ako akýsi nástroj poznania, ktorý výskumník vkladá medzi seba a predmet skúmania a pomocou ktorého študuje objekt, ktorý ho zaujíma. Proces modelovania je cyklický proces, v dôsledku ktorého je možné opakovane meniť samotný model, neustále ho vylepšovať a dolaďovať.

Pri vytváraní modelu míľnikom je zhromažďovanie informácií o objekte v množstve, ktoré si vyžaduje cieľ stavby modelu. Bez takýchto informácií je vývoj modelu nemožný.

Model je objekt, ktorý odráža podstatné vlastnosti reálneho predmetu štúdia, ktoré sú vybrané v súlade s daným cieľom modelovania.

Neexistujú žiadne prísne pravidlá, ako najlepšie prezentovať modelku. Ľudstvo však nazbieralo v tejto oblasti činnosti obrovské skúsenosti. Modely môžu mať najrôznejšie tvary a podoby. Bez ohľadu na to možno model priradiť buď triede materiálu alebo triede nehmotných modelov.

Akýkoľvek model sa vytvára a mení vďaka informáciám, ktoré má človek o skutočných objektoch alebo javoch. Schopnosť vytvárať modely, ako aj vo všeobecnosti možnosti v poznaní okolitého sveta, závisí od schopnosti človeka správne chápať a spracovávať informácie. Aby sme mohli študovať skutočný objekt, cielene o ňom zhromažďujeme informácie.

Tieto informácie môžu byť uložené v pamäti človeka, ale ak sú prezentované v akejkoľvek forme v niektorom z jazykov kódovania informácií, potom v tomto prípade môžeme hovoriť o vytvorení a použití informačného modelu výskumného objektu (originálu).

Štúdium niektorých aspektov pôvodného objektu sa uskutočňuje za cenu odmietnutia reflektovania iných aspektov. Preto akýkoľvek informačný model nahrádza skutočný objekt len ​​v striktne obmedzenom zmysle. Z toho vyplýva, že pre jeden objekt možno vytvoriť niekoľko informačných modelov, ktoré sústreďujú pozornosť na určité aspekty skúmaného objektu a charakterizujú objekt pomocou rôznej miere detail.

Ako ilustráciu si predstavte priemysel bytovej výstavby. Ide o stavbu domu. Aký by mal byť informačný model tohto domu? Ukazuje sa, že ich môže byť veľa. Ich počet je určený cieľom, ktorému čelia tí, s ktorými sú príbuzní túto konštrukciu. Je zrejmé, že pohľady kupujúceho bytu, architekta, investora a stavebnej organizácie pri určovaní účelu výstavby informačného modelu sa navzájom výrazne líšia. Pre daný dom teda možno vytvoriť niekoľko rôznych informačných modelov v závislosti od cieľa, ktorý je stanovený pre tých, ktorí ho vytvárajú. Uvažujme o niektorých z nich.

Predpokladajme, že cieľom kupujúceho je kúpiť pohodlný domov. Na zostavenie informačného modelu je potrebné vybrať najvýznamnejšie informácie v súlade s daným cieľom. Aj keď je pojem komfort nejednoznačný – každý ho chápe po svojom, skúsme ho vyjadriť jednou z možných interpretácií. Uvádzame hlavné ukazovatele, ktoré by mali určovať pohodlie. Dom by sa mal nachádzať v tichom prostredí zelene, vybavený modernými technickými zariadeniami, mal by mať podzemnú garáž, vo vchode by mal sedieť vrátnik či ochranka. Na zostavenie informačného modelu je potrebné vybrať informácie, ktoré odzrkadľujú všetky vyššie uvedené požiadavky a prezentovať ich napríklad vo forme tabuľky alebo zoznamu. Úloha kupujúceho zahŕňa: vyhľadávanie spoločností, ktoré sa zaoberajú výstavbou takýchto domov; konštrukcia pre každý variant zodpovedajúceho informačného modelu; podľa výsledkov rozboru - výber najlepšia možnosť z hľadiska cieľa. Vybraná možnosť bude informačný model (tabuľka 1.1).

Tabuľka 1.1. Informačné modely rozostavaných domov z pohľadu kupujúceho.
Cieľom je získať pohodlné bývanie

Podobnou technikou zostavíme informačné modely pre ďalších záujemcov o výstavbu, napríklad investora a architekta. Je jasné, že ciele v oboch prípadoch budú úplne odlišné v porovnaní s kupujúcim, čo znamená, že sa budú líšiť aj modely.

Z pohľadu investora je hlavným cieľom dosahovanie zisku, čo znamená, že ukazovatele, ktoré obsahujú informácie, ktoré ho zaujímajú, budú mať najmä finančný charakter (tabuľka 1.2).

Tabuľka 1.2. Informačné modely rozostavaných domov z pohľadu investora.
Cieľom je dosiahnuť maximálny zisk

Z pohľadu architekta je hlavným cieľom vypracovať moderný architektonický návrh s prihliadnutím životné prostredie: priľahlé územie so zavedeným štýlom okolitých domov, existujúca infraštruktúra, ekológia atď. Niekoľko možností informačného modelu zodpovedajúceho tomuto cieľu je uvedených v tabuľke. 1.3.

Zdôraznime hlavnú vec, na ktorú by ste mali venovať pozornosť pri vytváraní informačného modelu:

♦ po prvé, cieľ budovania informačného modelu by mal byť jasne formulovaný;
♦ potom vyberte informácie relevantné pre tento účel pre niekoľko podobných predmetov štúdia;
♦ potom tieto informácie prezentujte pomocou jedného z jazykov kódovania informácií, napríklad vo forme zoznamu parametrov (ukazovateľov) a ich hodnôt pre každý objekt v tabuľková forma(ako je uvedené v tabuľkách 1.1-1.3).

Tabuľka 1.3. Informačné modely rozostavaných domov z pohľadu architekta.
Cieľom je vytvoriť architektonický návrh, ktorý zodpovedá prostrediu

Informačný model je model obsahujúci cielene vybrané a v nejakej forme prezentované najpodstatnejšie informácie o objekte.

Informačné modely zohrávajú v živote človeka veľmi dôležitú úlohu. Vedomosti získané na hodinách v škole vám umožňujú vytvárať rôzne informačné modely, ktoré spolu odrážajú informačný obraz sveta okolo vás.

Lekcie histórie umožňujú vybudovať model rozvoja spoločnosti a znalosť tohto modelu vám umožní vytvoriť históriu vášho života, buď opakovaním chýb vašich predkov, alebo ich zohľadnením.

Na hodinách astronómie dostupné prostriedky hovoriť o slnečnej sústave.

Na hodinách geografie získate informácie o geografických objektoch: horách, riekach, mestách a krajinách. Sú to aj informačné modely.

Na hodinách chémie informácie o chemické vlastnosti a zákony vzájomného pôsobenia rôznych látok podporujú experimenty, ktoré sú modelmi skutočných chemických procesov.

Pred zostavením modelu je potrebné zozbierať informácie o skúmanom predmete alebo jave a prezentovať ich vhodnou formou. Formy prezentácie informačných modelov môžu byť rôzne. Najčastejšie používané nasledujúce formuláre:
♦ ústne (verbálne);
♦ znak: tabuľkový, grafický, symbolický (text, čísla, špeciálne znaky);
♦ vo forme gest alebo signálov.

Forma prezentácie informácií zvyčajne závisí od nástroja, ktorým budú spracované. V súčasnosti sa na spracovanie informácií vo väčšine prípadov používajú počítače. Toto univerzálny nástroj umožňuje vyvíjať a skúmať modely rôznych objektov: molekúl a atómov, mostov a architektonických štruktúr, lietadiel a áut. Pamäť počítača dokáže uložiť veľké množstvo informácií o skúmanom objekte. To vám umožňuje posudzovať objekt z rôznych uhlov, skúmať jeho tvar, stavy, akcie pomocou špecifického modelu a vhodných metód modelovania pre každý prípad.

Jednou z najpohodlnejších foriem reprezentácie informačného modelu je tabuľka. Práve táto forma je zvolená ako hlavná v celom súbore učebníc. Je to spôsobené aj tým, že modelovanie a štúdium vlastností modelu bude prebiehať na počítači, kde je potrebná prísna formalizácia úlohy. Takáto tabuľka odráža hlavné charakteristiky objektu vybrané v súlade s cieľom modelovania. Tabuľka 1 môže slúžiť ako príklady tejto formy prezentácie. 1,1-1,3.

Koncept primeranosti informačného modelu

Každý model by mal odrážať najvýznamnejšie, z hľadiska cieľa, vlastnosti predmetu štúdia (originál alebo prototyp). Predmetom skúmania môže byť nielen hmotný predmet, ktorého sa človek môže dotknúť (dom, strom, kvet, kus nábytku), ale aj nehmotný predmet, proces alebo jav (hudobné dielo, ústny príbeh). , prírodný jav, tanec).

Súlad s pôvodným modelom je možné dosiahnuť pomocou vzhľad, v štruktúre, v správaní, a to ako jednotlivo, tak aj v kombinácii týchto znakov, v závislosti od cieľa štúdie. Zhoda vzhľadu sa dosahuje najmä splnením konštrukčných, ergonomických a estetických požiadaviek. Konštrukčná zhoda sa dosiahne použitím systémová analýza predmet štúdia, v dôsledku čoho sa určuje zloženie jeho prvkov - jednoduchých predmetov, ktoré tvoria originál, ako aj vzťahov, ktoré ich spájajú. To všetko spolu určuje štruktúru skúmaného objektu, ktorej najpodstatnejšie vlastnosti by sa mali prejaviť v modeli. Behaviorálna zhoda sa dosahuje analýzou správania prototypu, to znamená štúdiom jeho dynamických vlastností a vytvorením modelu, ktorý by odrážal najvýznamnejšie aspekty tohto správania.

Vo všetkých týchto prípadoch vzniká problém hodnotenia kvality modelu. Kvalita modelu závisí od jeho schopnosti odrážať a reprodukovať objekty a javy objektívneho sveta, ich štruktúru a pravidelný poriadok. Koľko informácií je potrebné nazbierať, aby výsledný informačný model plne odrážal podstatné vlastnosti pôvodného objektu? Na zodpovedanie tejto otázky sa v modelovaní zavádza pojem primeranosti modelu.

Adekvátnosť modelu je zhoda modelu s pôvodným objektom z hľadiska tých vlastností, ktoré sa považujú za podstatné pre štúdium.

Adekvátnosť informačného modelu je zhoda informačného modelu s pôvodným objektom z hľadiska tých vlastností, ktoré sa považujú za podstatné pre štúdium.

Pojem primeranosti je do určitej miery podmienený, pretože nemožno dosiahnuť úplnú zhodu modelu so skutočným objektom. Každý model sa líši od originálu. Model stráca zmysel ako v prípade úplnej adekvátnosti k originálu, kedy prestáva byť modelom a stáva sa presnou kópiou modelovaného objektu, tak aj v prípade nedostatočnej adekvátnosti, prílišnej odlišnosti od originálu, kedy sú vlastnosti podstatné. pre štúdiu sa v modeli neodrážajú.

Osobitnú úlohu pri určovaní miery primeranosti zohráva informačný model, ktorý výskumník potrebuje nielen ako samostatný objekt, ale aj ako základ pre tvorbu materiálneho modelu. Pripomeňme, že informačný model obsahuje len tie parametre (ukazovatele), ktoré odrážajú najvýznamnejšie informácie z hľadiska cieľa. To znamená, že niektoré informácie nebudú zahrnuté do informačného modelu. Ako nájsť zlatú strednú cestu: čo zaradiť a čo zanedbať? Odpoveď na túto otázku možno dať kontrolou primeranosti informačného modelu k originálu.

Adekvátnosť informačného modelu sa určuje niekoľkými spôsobmi, ale spravidla ide o prísne matematické metódy analýzy založené na teórii pravdepodobnosti a matematickej štatistike. Rozšírená je metóda numerického experimentu na počítači, kde je potrebné aplikovať aj matematické metódy ako nástroj na zovšeobecnenie získaných výsledkov.

Pre hrubšie posúdenie primeranosti modelu môžete použiť viac jednoduché metódy: napríklad pozorovanie stavu  a správania pôvodného objektu alebo porovnanie s podobnými skutočnými alebo ideálnymi objektmi, ktoré existujú len v predstavách človeka.

Vráťme sa k predchádzajúcemu príkladu týkajúcemu sa stavby domu. Aká je primeranosť troch modelov uvedených v tabuľke. 1,1-1,3, skutočný objekt? Uvedomujúc si, že skutočný objekt ešte nebol postavený, je príliš skoro hovoriť o existencii akejkoľvek primeranosti. To je dôvod, prečo existujú modely, aby sa už v prípravných fázach dosiahli čo najmenšie rozdiely medzi modelom a skutočným objektom. Z pohľadu kupujúceho hlavný stupeň primeranosť je možné dosiahnuť, ak je uvedená vybraná možnosť najväčší počet ukazovatele, ktorých hodnoty zodpovedajú stanovenému cieľu - maximálnemu komfortu. Ak analyzujeme prezentované štyri možnosti pre hodnoty parametrov v tabuľke. 1.1, potom by mala byť uprednostnená Elita, ale to bude najdrahšie bývanie. Ak kupujúci uvalí obmedzenia na náklady na byt, primeranosť informačných modelov iných spoločností je menšia. V tomto prípade musíte extra práca na pochopenie ich požiadaviek spresnite existujúce informačné modely s cieľom objasniť ďalšie informačné aspekty, a následne prehodnotiť primeranosť všetkých troch variantov modelov. To isté treba urobiť aj pre ostatné informačné modely, pre investora a architekta. Urob si sám.

Kontrolné otázky a úlohy

Úlohy

1. Zvážte rôzne možnosti informačné modely na príklade rozostavaného domu uvedeného v téme. Pre každý model zhodnoťte jeho primeranosť.

2. Ako predmet štúdia vybrať objekt „škola“ a vypracovať informačné modely, ktoré odzrkadľujú uhol pohľadu žiaka, rodiča žiaka, riaditeľa školy. Pre každý model zhodnoťte jeho primeranosť.

3. Vyberte objekt „rieka“ ako predmet štúdia a vytvorte informačné modely, ktoré odrážajú uhol pohľadu rybára a umelca. Pre každý model zhodnoťte jeho primeranosť.

4. Ako predmet štúdia vyberte objekt „obchod“ a vytvorte informačné modely, ktoré odrážajú pohľad kupujúceho, predávajúceho a majiteľa obchodu. Pre každý model zhodnoťte jeho primeranosť.

5. Ako predmet štúdia si vyberte postup tvorby školskej hry. Vytvorte niekoľko informačných modelov. Pre každý model zhodnoťte jeho primeranosť.

Kontrolné otázky

1. Čo je objektový model?

2. Čo znamená objekt skúmania a aké sú synonymá pre tento pojem?

3. Aké druhy modelov poznáte?

4. Čo je informačný model objektu?

5. Čo je najdôležitejšie pri budovaní informačného modelu?

6. Aká je primeranosť modelu a prečo je tento koncept zavedený^

7. Ako zabezpečiť, aby bol informačný model primeraný; originál?

Informačný objekt

Po preštudovaní tejto témy sa naučíte a zopakujete:

Čo je informačný obraz sveta;
- čo je informačný objekt;
- Ako spolu súvisia informačný model a informačný objekt.

Žijeme v reálnom svete, obklopení rôznymi hmotnými predmetmi. Prítomnosť informácií o objektoch reálneho sveta generuje iný svet, neoddeliteľný od vedomia konkrétnych ľudí kde existujú iba informácie. Dávame tomuto svetu rôzne mená. Jedným z týchto mien je informačný obraz sveta.

K poznaniu reálneho sveta dochádza prostredníctvom informačného obrazu sveta. Človek si vytvára svoju vlastnú predstavu o skutočnom svete, prijíma a chápe informácie o každom skutočnom objekte, procese alebo jave. Každý človek má zároveň svoj vlastný informačný obraz sveta, ktorý závisí od mnohých faktorov, subjektívnych aj objektívnych. Samozrejme, veľkú úlohu tu zohráva úroveň vzdelania človeka. Informačné obrázky sveta školáka, študenta a učiteľa sa budú výrazne líšiť. Čím objemnejšie a rozmanitejšie sú informácie, ktoré môže človek vnímať, tým je tento obraz farebnejší. Takže napríklad informačný obraz sveta dieťaťa nie je vôbec rovnaký ako jeho. rodičov.

Jedným zo spôsobov poznania reálneho sveta je modelovanie, ktoré je spojené predovšetkým s výberom potrebných informácií a konštrukciou informačného modelu. Akýkoľvek informačný model však odráža skutočný objekt iba v obmedzenom aspekte - v súlade s cieľom, ktorý si osoba stanovila. Tu vzniká určitá „menejcennosť“ vnímania sveta, ak ho človek študuje len z jednej strany, určenej jedným cieľom. Komplexné poznanie okolitého sveta je možné len vtedy, keď existujú rôzne informačné modely zodpovedajúce rôznym cieľom.

Predpokladajme, že sme vytvorili niekoľko informačných modelov pre jeden objekt reálneho sveta (obr. 1.2). Ich počet je určený počtom stanovených cieľov. Napríklad informačné modely našej planéty pre školáka, astronóma, meteorológa a geodeta sa budú výrazne líšiť, keďže majú odlišné ciele, čo znamená, že informácie, ktoré vyberú a tvoria základ informačného modelu, budú odlišné.

Počas vývoja sa model neustále porovnáva s prototypovým objektom, aby sa posúdila jeho zhoda s originálom. Meradlom súladu je pojem primeranosti, o ktorom sme hovorili v predchádzajúcej téme.

Ryža. 1.2. Vzťah medzi objektmi reálneho sveta a informačnými modelmi

Čo sa stane, ak sa budeme zaoberať iba informačnými modelmi, vzďaľujeme sa od reálneho sveta? V tomto prípade nie je potrebný koncept primeranosti, pretože odstránením objektu prerušíme virtuálne spojenie, ktoré vytvára vzťah objekt-model. A to znamená, že sa úplne ponoríme do virtuálneho neexistujúceho sveta, kde kolujú len informácie. Model nebude s čím porovnávať, čiže nebude potrebný ani samotný modeling.

Model sa tak mení na akýsi nezávislý objekt, ktorý je súborom informácií.

Pri spomienke na pojem objektu, ktorý je definovaný ako nejaká časť okolitého sveta, považovaná za celok, môžeme naznačiť, že informačný model, ktorý nemá žiadnu súvislosť s pôvodným objektom, možno považovať aj za objekt, nie však materiál, ale informačný. Informačný objekt sa teda získava z informačného modelu „odcudzením“ informácie pôvodnému objektu.

Informačný objekt je súborom logicky súvisiacich informácií.

Potom bude informačný svet množinou rôznych informačných objektov (obr. 1.3).

Ryža. 1.3. Po prerušení väzieb s objektmi reálneho sveta zostáva súbor informačných objektov

Informačný objekt „odcudzený“ pôvodnému objektu môže byť uložený na rôznych hmotných médiách. Najjednoduchším materiálnym nosičom informácie je papier. Existujú aj magnetické, elektronické, laserové a iné pamäťové médiá.

S informačnými objektmi upevnenými na materiálnom nosiči môžete vykonávať rovnaké akcie ako s informáciami pri práci na počítači: zadávať ich, ukladať, spracovávať, prenášať. Technológia práce s informačnými objektmi však bude trochu iná ako s informačnými modelmi. Vytvorením informačného modelu sme určili účel modelovania a v súlade s ním identifikovali podstatné znaky so zameraním na štúdiu. V prípade informačného objektu máme do činenia s jednoduchšou technológiou, keďže nie je potrebný žiadny výskum. Tu postačia tradičné štádiá spracovania informácií: vstup, ukladanie, spracovanie, prenos.

Pri práci s informačnými objektmi zohráva dôležitú úlohu počítač. Pomocou príležitostí, ktoré používateľovi poskytujú kancelárske technológie, môžete vytvárať rôzne profesionálne počítačové dokumenty, ktoré budú rôznymi informačnými objektmi. Všetko, čo je vytvorené v počítačových prostrediach, bude informačným objektom.

Literárne dielo, novinový článok, objednávka sú príklady informačných objektov vo forme textových dokumentov. Obrázky, kresby, schémy sú informačné objekty vo forme grafických dokumentov. Výkaz časového rozlíšenia mzdy, tabuľka nákladov na nákupy uskutočnené vo veľkoobchode, odhad výkonu práce a ďalšie typy dokumentov v tabuľkovej forme, kde sa automatické výpočty vykonávajú pomocou vzorcov, ktoré spájajú bunky tabuľky, sú príkladmi informačných objektov v formou tabuliek. Výsledkom výberu z databázy je aj informačný objekt.

Pomerne často máme do činenia so zloženými dokumentmi, v ktorých sú prezentované informácie rôzne formy. Takéto dokumenty môžu obsahovať text, obrázky, tabuľky, vzorce a oveľa viac. Školské učebnice, časopisy, noviny sú známymi príkladmi zložených dokumentov, ktoré sú informačnými objektmi komplexnej štruktúry. Na vytváranie zložených dokumentov sa využívajú softvérové ​​prostredia, ktoré poskytujú možnosť prezentácie informácií v rôznych formách.

Ďalšími príkladmi komplexných informačných objektov sú počítačom generované prezentácie a hypertextové dokumenty. Prezentácia je súbor počítačových snímok, ktoré poskytujú nielen prezentáciu informácií, ale aj ich zobrazenie podľa vopred vytvoreného scenára. Hypertext môže byť dokument, ktorý obsahuje hypertextové odkazy na iné časti toho istého dokumentu alebo na iné dokumenty obsahujúce dodatočné informácie.

Kontrolné otázky a úlohy

Úlohy

1. Uveďte príklady informačných objektov, ktoré existujú mimo prostredia počítača.

2. Uveďte príklady informačných objektov, ktoré existujú v prostredí počítača.

Kontrolné otázky

1. Čo znamená informačný obraz sveta?

2. Aký je informačný obraz sveta dieťaťa predškolského veku?

3. Aký je informačný obraz sveta stredoškoláka?

4. Aký spôsob poznania skutočného sveta poznáte?

5. Čo je informačný objekt?

6. Za akých podmienok možno vnímať informačný model ako informačný objekt?

7. Čo sa dá robiť s informačným objektom?

Práve vďaka formalizácii mohla byť matematická logika použitá v elektronických počítačoch, ktoré fungujú podľa jej zákonov.

V. Pekelis

Celý život človeka neustále konfrontuje s akútnymi a rôznymi úlohami a problémami. Vznik takýchto problémov, ťažkostí, prekvapení znamená, že v realite okolo nás je veľa neznámeho, skrytého. Preto je potrebné stále širšie poznanie sveta, objavovanie v ňom stále nových procesov a vzťahov medzi ľuďmi a vecami.

Úspech intelektuálny rozvojžiak sa dosahuje najmä v triede, kde miera záujmu žiakov o učenie, úroveň vedomostí, pripravenosť na neustále sebavzdelávanie, t.j., závisí od schopnosti učiteľa organizovať systematickú poznávaciu činnosť. ich intelektuálny rozvoj.

Skúsenosti z výučby predmetu informatika ukazujú, že sa vyzdvihujú najmä typy aktivít študentov pri analýze situácií, prognózovaní, budovaní informačných modelov, vytváraní podmienok pre variabilný výber riešení, využívaní heuristických techník a schopnosti vykonávať dizajnérske činnosti. ako ciele.

Špecifické úlohy štúdia informatiky v škole majú podobu:

  • predstaviť študentom systémové koncepty, informácie, model, algoritmus a ich úloha pri formovaní moderného informačného obrazu sveta, naučiť tieto pojmy definovať, poukázať na ich vlastnosti a vysvetliť ich, rozlišovať medzi typmi modelov, algoritmov a pod.;
  • odhaliť všeobecné vzorce informačných procesov v prírode, spoločnosti, technických systémoch;
  • oboznámiť študentov s princípmi formalizácie, štruktúrovania informácií a rozvíjať schopnosť budovať informačné modely študovaných objektov a systémov;
  • rozvíjať algoritmické a logické štýly myslenia;
  • formovať schopnosť organizovať vyhľadávanie informácií potrebných na vyriešenie problému;
  • formovať schopnosť plánovať činnosti na dosiahnutie cieľa pomocou pevne stanoveného súboru nástrojov.

Formácia je proces výchovy a vzdelávania zameraný na rozvoj osobnosti človeka alebo jeho individuálnych vlastností. Formovať znamená organizovať a viesť výchovu a vzdelávanie takým spôsobom, pôsobiť na žiaka tak, aby sa v ňom rozvíjala tá či oná vlastnosť.

Zvládnutie časti „Formalizácia a modelovanie“ sa navrhuje ako zásadné na tejto ceste.

na sekciu "Modelovanie a formalizácia" Pridelených je 8 hodín. Sekcia pokrýva nasledujúce témy:

  • Objekt. Klasifikácia objektov. objektové modely. 2h.
  • Klasifikácia modelov. Hlavné fázy modelovania. 2h.
  • Formálne a neformálne vyjadrenie problému.
  • Základné princípy formalizácie. 2h.
  • Koncept informačné technológie riešenie problémov.
  • Budovanie informačného modelu. 2h.

Hlavné pojmy, ktoré by sa študenti mali naučiť po preštudovaní témy:

Objekt, model, modelovanie; formalizácia; informačný model; informačné technológie na riešenie problémov; počítačový experiment.

Na konci jednotky by študenti mali vedieť:

  • o existencii mnohých modelov pre ten istý objekt;
  • etapy informačných technológií na riešenie problémov pomocou počítača.

študenti by mali byť schopný:

  • uviesť príklady modelovania a formalizácie;
  • uviesť príklady formalizovaného popisu objektov a procesov;
  • uviesť príklady systémov a ich modelov.
  • vytvárať a skúmať najjednoduchšie informačné modely na počítači.

Štúdium sekcie prebieha v špirále: začína sa konceptom Objekt. Klasifikácia objektov. Na štúdium sa používa diafilm, ktorý definuje tieto pojmy, názorne ukazuje príklady predmetov, vysvetľuje - aké sú vlastnosti predmetu, prostredia (viď. <Рисунок 1> , <Рисунок 2>) atď.

Pomocou tejto snímky<Príloha 1>, študent dokáže samostatne pochopiť tieto pojmy. Po systematizácii pojmov spojených s objektom nasleduje plynulý prechod k pojmom model, klasifikácia modelov ( pozri <Рисунок 3> , <Рисунок 4> ) . Žiak dostáva úlohy typu: Objekt – osoba. Fenomén je búrka. Uveďte ich modely a klasifikujte ich.

Človek oddávna využíva modelovanie na štúdium predmetov, procesov, javov v rôznych oblastiach. Výsledky týchto štúdií slúžia na určenie a zlepšenie charakteristík reálnych objektov a procesov; porozumieť podstate javov a rozvíjať schopnosť ich prispôsobovania alebo riadenia; na výstavbu nových zariadení alebo modernizáciu starých. Modelovanie pomáha človeku robiť informované a dobre premyslené rozhodnutia, predvídať dôsledky svojich aktivít.

Vďaka počítačom sa výrazne rozširujú nielen oblasti použitia modelovania, ale poskytuje sa aj komplexná analýza získaných výsledkov.

Preštudovaním sekcie sa žiaci oboznamujú s základy modelovania a formalizácie. Študenti by mali pochopiť, čo je model a aké typy modelov existujú. Je to potrebné na to, aby si študenti pri realizácii výskumu vedeli vybrať a efektívne využívať softvérové ​​prostredie a nástroje vhodné pre každý model. Začiatok každého výskumu je formulácia problému, ktorý je určený daným cieľom. Typ modelu, výber softvérového prostredia a získané výsledky závisia od toho, ako sa chápe účel modelovania. Žiak sa učí o hlavné fázy modelovania ktorú musí výskumník absolvovať, aby dosiahol svoj cieľ.

Obsah školenia je tvorený zoznamom rôznych modelov dostupných na pochopenie pre študentov. Je známy už dostatočný počet takých modelov, pre ktoré je použitie počítača nevyhnutné. Na konkrétnych modeloch z rôznych školských predmetov sa žiaci učia simulačné technológie, učiť sa stavať informačné modely. Na tento účel môžete použiť rôzne softvérové ​​prostredia. Rozsah obsahu a možnosti pre rôzne druhy informačné technológie si študent určuje sám, v závislosti od svojich schopností.

Dôležitým bodom pri výučbe a osvojovaní si získaných vedomostí je zabezpečenie všetkých vzdelávacích prvkov sekcie testami požadovanej úrovne, ktoré sú prevzaté z metodickej príručky 5, 7 *, tiež z internetu, autor N. Ugrinovič.

Tento článok predstavuje jeden z variantov testu týkajúci sa hlavných vzdelávacích prvkov časti „Modelovanie a formalizácia“. Aj vzhľadom na text kontrolná práca vyvinutý S.Yu. Piskunová, a jej riešenie, z kolekcie 9*

Test na tému "Modelovanie a formalizácia"

1. Čo sa nazýva atribút objektu?

  1. Reprezentácia objektu reálneho sveta pomocou určitého súboru jeho charakteristík, ktoré sú podstatné pre riešenie tohto informačného problému.
  2. Kombinovaná abstrakcia objektov reálneho sveta všeobecné charakteristiky a správanie.
  3. Vzťah medzi objektom a jeho vlastnosťami.
  4. Každá jednotlivá charakteristika je spoločná pre všetky možné prípady

2. Výber typu modelu závisí od:

  1. Fyzická povaha objektu.
  2. Účel objektu.
  3. Ciele štúdia objektu.
  4. Informačná entita objektu.

3. Čo je informačný model objektu?

  1. Hmotný alebo mentálne reprezentovaný predmet, ktorý v procese výskumu nahrádza pôvodný predmet so zachovaním tých najpodstatnejších vlastností, ktoré sú pre tento výskum dôležité.
  2. Formalizovaný popis objektu vo forme textu v niektorom kódovacom jazyku, ktorý obsahuje všetky potrebné informácie o objekte.
  3. Softvérový nástroj, ktorý implementuje matematický model.
  4. Popis atribútov objektov, ktoré sú podstatné pre uvažovaný problém a vzťahov medzi nimi.

4. Uveďte klasifikáciu modelov v užšom zmysle slova:

  1. Prirodzené, abstraktné, verbálne.
  2. Abstraktné, matematické, informačné.
  3. Matematické, počítačové, informačné.
  4. Verbálne, matematické, informačné

5. Účelom vytvorenia informačného modelu je:

  1. Spracovanie údajov o objekte skutočného sveta s prihliadnutím na vzťah medzi objektmi.
  2. Komplikácia modelu, berúc do úvahy ďalšie faktory, ktoré boli predtým informované.
  3. Skúmanie objektov na základe počítačových experimentov s ich matematickými modelmi.
  4. Reprezentácia objektu ako textu v nejakom umelom jazyku prístupnom počítačovému spracovaniu.

6. Informačné modelovanie je založené na:

  1. Označenie a názov objektu.
  2. Nahradenie skutočného objektu zodpovedajúcim modelom.
  3. Nájdenie analytického riešenia, ktoré poskytne informácie o skúmanom objekte.
  4. Opis procesov vzniku, spracovania a prenosu informácií v skúmanom systéme objektov.

7. Formalizácia je

  1. Fáza prechodu od zmysluplného opisu väzieb medzi vybranými vlastnosťami objektu k opisu pomocou nejakého kódovacieho jazyka.
  2. Nahradenie skutočného predmetu znakom alebo súborom znakov.
  3. Prechod od fuzzy problémov, ktoré vznikajú v realite, k formálnym informačným modelom.
  4. Izolácia základných informácií o objekte.

8. Informačná technológia je tzv

  1. Proces určený kombináciou prostriedkov a metód spracovania, výroby, zmeny stavu, vlastností, tvaru materiálu.
  2. Zmena počiatočného stavu objektu.
  3. Proces, ktorý využíva súbor prostriedkov a metód na spracovanie a prenos primárnych informácií novej kvality o stave objektu, procesu alebo javu.
  4. Agregátne určité akcie zameraný na dosiahnutie stanoveného cieľa.

9. Čo sa nazýva simulačné modelovanie?

  1. Moderná technológia objektový výskum.
  2. Štúdia o fyzikálnych javov a procesy využívajúce počítačové modely.
  3. Implementácia matematického modelu vo forme softvérového nástroja.

10. Čo je to počítačový informačný model?

  1. Reprezentácia objektu ako testu v nejakom umelom jazyku prístupnom počítačovému spracovaniu.
  2. Súbor informácií, ktoré charakterizujú vlastnosti a stav objektu, ako aj jeho vzťah s vonkajším svetom.
  3. Model v mentálnej resp hovorová forma implementované na počítači.
  4. Metóda výskumu súvisiaceho s výpočtovou technikou.

11. Počítačový experiment pozostáva zo sekvencie krokov:

  1. Výber numerickej metódy - vývoj algoritmu - vykonávanie programu na počítači.
  2. Zostavenie matematického modelu - výber numerickej metódy - vývoj algoritmu - spustenie programu na počítači, analýza riešenia.
  3. Vývoj modelu - vývoj algoritmu - implementácia algoritmu vo forme softvérového nástroja.
  4. Zostavenie matematického modelu - vývoj algoritmu - spustenie programu na počítači, analýza riešenia.
číslo otázky
odpoveď č. 4 3 2 1 4 3 1 3 3 3 2

Testovacia práca na tému „Modelovanie a formalizácia“

Možnosť číslo 1.

1. Vytvorte odpoveď na tému „Modely a ako ich zostaviť“, pričom postupne odpovedzte na otázky.

  1. Čo je objektový model?
  2. V akých modeloch sa stretávate Každodenný život?
  3. Čo je informačný model?
  4. Dá sa jeden objekt opísať pomocou rôznych informačných modelov? Ak áno, ako sa budú líšiť?
  5. Zostavte informačný model objektu „auto“ s cieľom charakterizovať ho pre cestujúcich. Ako sa tento model zmení, ak je cieľom charakterizovať auto ako technické zariadenie?
  6. Je možné strategicky počítačová hra názov herný model? Ak je to možné, prečo?

2. Zostavte matematický model úlohy:

Určte čas stretnutia dvoch chodcov, ktorí sa majú stretnúť.

Možnosť číslo 2.

1. Vytvorte odpoveď na tému „Klasifikácia predmetov“, pričom odpovedzte na otázky v poradí.

  1. Čo je klasifikácia objektov? Prečo je potrebné klasifikovať predmety?
  2. Uveďte príklad klasifikácie predmetov podľa všeobecné vlastnosti.
  3. Aký je princíp dedenia?
  4. Vysvetlite na príklade klasifikácie objektov so všeobecným názvom „počítačový program“.
  5. Ako možno klasifikovať modely?
  6. Na základe čoho sa delia modely na statické a dynamické?

2. Vytvorte matematický model problému:

- Určte čas, kedy jeden chodec dobehne druhého.

možnosť 1

1. Odpovede na otázky

1.1. Model je obraz, ktorý študuje niektoré podstatné aspekty objektu, javu alebo procesu.

1.2. V bežnom živote sa človek stretáva s materiálnymi a informačnými modelmi.

1.3. Informačné modely popisujú objekty v jednom z kódovacích jazykov (hovorový, grafický, vedecký atď.).

1.4. Jeden a ten istý objekt môže mať veľa modelov, všetko závisí od toho, aké vlastnosti objektu sa majú študovať. Napríklad jeden a ten istý objekt sa človek vo fyzike považuje za hmotný bod, v biológii za systém usilujúci o sebazáchovu atď.

1.5. Pri zostavovaní informačného modelu automobilu s cieľom popísať vybavenie pre cestujúcich je potrebné uviesť: je to nákladné alebo osobné auto, kapacita (koľko ľudí), koľko dverí, prítomnosť a veľkosť kufra, interiér veľkosť, čalúnenie, tvar, mäkkosť sedadla, klimatizácia, hudba atď. .d. Ak auto charakterizujete ako technické zariadenie, potom hmotnosť, veľkosť, nosnosť, maximálna rýchlosť, spotreba paliva a pod.

1.6. Strategická počítačová hra zobrazuje informačné procesy, ktoré prebiehajú v živote. Napríklad vojenské stratégie popisujú zariadenia politický systém vo všeobecnosti a najmä jeho armády, finančné stratégie popisujú rôzne ekonomické a sociálne zákony. Preto možno strategickú počítačovú hru považovať za informačný model informačného procesu, ktorý popisuje.

L - počiatočná vzdialenosť

Výsledok: t - čas pohybu

Pre: L, v 1, v 2 > 0

Metóda: t = L / (v 1 + v 2)

Možnosť 2

1. Odpovede na otázky

1.1. Medzi rôznorodosťou predmetov v okolitom svete sa snažíme identifikovať skupiny predmetov, ktoré majú spoločné vlastnosti. Trieda je skupina objektov, ktoré majú spoločné vlastnosti. Objekty v triede sa nazývajú inštancie triedy. Objekty rovnakej triedy sa od seba líšia niektorými špeciálnymi vlastnosťami. Klasifikácia je rozdelenie objektov do tried a podtried na základe spoločných vlastností.

1.2. Príklad triedenia podľa spoločných vlastností - predmet literatúry možno rozdeliť do troch veľkých tried podľa obsahu: vedecká literatúra, beletria, publicistická literatúra.

1.3. V hierarchickej štruktúre sú objekty organizované do úrovní, pričom inštancia nižšej úrovne sa nazýva podradená trieda a je súčasťou inštancie vyššej úrovne nazývanej rodičovská trieda. Najdôležitejšou vlastnosťou tried je dedičnosť – každá podradená trieda zdedí všetky vlastnosti nadradenej triedy.

1.4. Akýkoľvek počítačový program je algoritmus napísaný v jazyku zrozumiteľnom pre počítač. Programy sú rozdelené na systémové a aplikačné. Vykonávajú rôzne funkcie, ale všetky sú napísané v jazyku zrozumiteľnom pre počítač – to je vlastnosť, ktorú zdedí každá podradená trieda (systémové a aplikačné programy) od nadradenej triedy – počítačového programu.

1.5. Modely je možné klasifikovať podľa akejkoľvek základnej vlastnosti.

1.6. Modely, ktoré popisujú systém v určitom časovom bode, sa označujú ako modely štatistických informácií. Modely popisujúce procesy zmien a vývoja systému sa označujú ako dynamické informačné modely.

2. Matematický model úlohy

Dané: t 02 - čas začiatku druhého chodca

v 1 - rýchlosť prvého chodca

v 2 - rýchlosť druhého chodca

Výsledok: t - čas stretnutia chodcov

Keď: t02, v1, v2 > 0; v1< v 2

L 2 \u003d (t - t 02) * v 2

t * v 1 \u003d (t - t 02) * v 2

t * v 1 - t * v 2 = - t 02 * v 2

t \u003d t 02 * v 2 / (v 2 - v 1)

Literatúra:

pre študentov

  1. Ivanova I.A. informatika. 9. ročník: Workshop. - Saratov: Lyceum, 2004
  2. informatika, Základný kurz, 7 - 9 ročníkov. – M.: Laboratórium základných znalostí, 2001.
  3. Informatika ročník 7-8 / edited by N.V. Makarova. - Petrohrad: Vydavateľstvo "Peter", 1999.
  4. Informatika stupeň 9 / edited by N.V. Makarova. - Petrohrad: Peter Kom, 1999.
  5. N. Ugrinovič „Informatika a informačné technológie“
  6. O. Efimová, V. Morozov, N. Ugrinovič. Dobre počítačová technológia so základmi informatiky. Návod pre seniorské triedy. - M., ABF, 1999.

Metodológia

  1. Beshenkov S.A., Lyskova V.Yu., Matveeva N.V. Formalizácia a modelovanie // Informatika a vzdelávanie. - 1999. - č. 5. - S. * - *; č. 6. - S.21-27; č. 7. - S.25-29.
  2. Bojaršinov V.G. Matematické modelovanie v školský kurz informatika // Informatika a vzdelávanie. - 1999. - č. 7. - S.13-17.
  3. Vodovozov V.M. Informačná príprava v prostredí vizuálnych objektov // Informatika a
    vzdelanie. - 2000. - č. 4. - S.87-90.
  4. Obornev E.A., Oborneva I.V., Karpov V.A. Modelovanie v tabuľkových procesoroch // Informatika a vzdelávanie. - 2000. - č. 5. - S. 47-52.
  5. informatika. Testovacie úlohy. – M.: Laboratórium základných znalostí, 2002.
  6. Makarenko A.E. atď. Príprava na skúšku z informatiky. - M.: Iris-Press, 2002
  7. Molodtsov V.A., Ryzhikova N.B. Ako zložiť skúšku a centralizované testovanie v informatike za 100 bodov. - Rostov n / a: Phoenix, 2003.
  8. Petrosyan V.G., Perepecha I.R., Petrosyan L.V. Metódy riešenia fyzikálnych problémov na počítači // Informatika a vzdelávanie. - 1996. - Číslo 5. - S. 94-99.
  9. Plánované študijné výsledky v informatike a informačných technológiách a ich hodnotenie v hlavnej a strednej (ponoy) všeobecnovzdelávacej škole: Inštruktážno-metodický zborník / Autori a spracovatelia: N.E. Kostyleva, L.Z. Gumerová, R.I. Yarochkina, L.V. Lunina, S.Yu. Piskunová, E.V. Zhuravleva - Naberezhnye Chelny: CRO, 2004.
  10. Ponomareva E.A. Lekcia o štúdiu konceptu modelu // Informatika a vzdelávanie. - 1999. - č. 6. - S. 47-50.
  11. Ostrovskaja E.M. Modelovanie na počítači // Informatika a vzdelávanie. - 1998. - č. 7. - S. 64-70; č. 8. - S.69-84.
  12. Smolyaninov A.A. Prvé lekcie na tému "Modeling" // Informatika a vzdelávanie. - 1998. - Číslo 8. - S. 23-29.
  13. Khenner E.K., Shestakov A.P. Kurz "Matematické modelovanie" // Informatika a vzdelávanie. - 1996. - č. 4. - S.17-23.

  • Model je taký hmotný alebo mentálne reprezentovaný objekt, ktorý v procese štúdia nahrádza pôvodný objekt, pričom si zachováva niektoré z jeho typických znakov, ktoré sú pre toto štúdium dôležité. Model je zjednodušená reprezentácia skutočného objektu, procesu alebo javu.


  • Pochopiť, ako je konkrétny objekt usporiadaný - aká je jeho štruktúra, základné vlastnosti, zákonitosti vývoja a interakcie s vonkajším svetom;

  • Naučiť sa riadiť objekt alebo proces a určiť najlepšie metódy riadenia pre dané ciele a kritériá (optimalizácia);

  • Predvídať priame a nepriame dôsledky implementácie špecifikovaných metód a foriem vplyvu na objekt;

  • Žiadny model nemôže nahradiť samotný jav, ale pri riešení problému, keď nás zaujíma určitá vlastnosť skúmaného procesu alebo javu, sa model ukazuje ako užitočný a niekedy aj jediný nástroj na výskum, poznanie.



    Proces budovania modelu sa nazýva modelovanie, inými slovami, modelovanie je proces štúdia štruktúry a vlastností originálu pomocou modelu. Technológia modelovania vyžaduje, aby výskumník bol schopný určovať problémy a úlohy, predpovedať výsledky výskumu, robiť rozumné odhady, zdôrazňovať hlavné a vedľajšie faktory pre vytváranie modelov, vyberať analógie a matematické formulácie, riešiť problémy pomocou počítačových systémov a analyzovať počítačové experimenty.



materiál (fyzický)

  • materiál (fyzický) Je zvykom nazývať modelovanie, pri ktorom je skutočný objekt oproti jeho zväčšenej alebo zmenšenej kópii, čo umožňuje výskum (spravidla v laboratórnych podmienkach) pomocou následného prenosu vlastností skúmaných procesov a javov z model na objekt založený na teórii podobnosti.


Perfektné modelovanie -

  • Perfektné modelovanie - nevychádza z materiálnej analógie objektu a modelu, ale z analógie ideálu, predstaviteľného.

  • ikonický modelovanie- ide o modelovanie, ktoré používa ako modely znamienkové transformácie akéhokoľvek druhu: diagramy, grafy, kresby, vzorce, sady symbolov.

  • Matematické modelovanie- ide o modelovanie, pri ktorom sa skúma objekt pomocou modelu formulovaného v jazyku matematiky: opis a štúdium zákonov newtonovskej mechaniky pomocou matematických vzorcov.



  • Vlastnosti, podľa ktorých sú modely klasifikované:

    • Oblasť použitia.
    • Účtovanie časového faktora a oblasti použitia.
    • Spôsobom prezentácie.
    • odbor vedomostí ( biologické, historické, sociologické atď.).

Školenie:

  • Školenie: vizuálne pomôcky, tréningové programy, rôzne simulátory;

  • skúsený: model lode sa testuje v bazéne, aby sa zistila stabilita lode pri rolovaní;

  • Vedecké a technické: urýchľovač elektrónov, zariadenie simulujúce výboj blesku, stojan na testovanie televízora;

  • Hranie: vojenské, ekonomické, športové, obchodné hry;

  • Imitácia: experiment sa buď mnohokrát opakuje, aby sa študovali a vyhodnotili dôsledky akýchkoľvek akcií na skutočnú situáciu, alebo sa vykonáva súčasne s mnohými inými podobnými objektmi, ale v rôznych podmienkach) .




Materiál

  • Materiál modely možno inak nazvať predmetové, fyzické. Reprodukujú geometrické a fyzikálne vlastnosti originálu a vždy majú skutočné stelesnenie.

  • Informačné modely - súbor informácií, ktoré charakterizujú vlastnosti a stavy objektu, procesu, javu, ako aj vzťah s vonkajším svetom.


ikonický model

  • ikonický model- informačný model vyjadrený špeciálnymi znakmi, t.j. pomocou akéhokoľvek formálneho jazyka.

  • Počítačový model - model implementovaný pomocou softvérového prostredia.

  • Verbálne(z latinského "verbalis" - ústne) Model - informačný model v mentálnej alebo konverzačnej forme.


poznávacie,

  • poznávacie,

  • pragmatický,

  • Inštrumentálne.


kognitívny model

  • kognitívny model- forma organizácie a prezentácie poznatkov, prostriedok spájania nových a starých poznatkov. Kognitívny model je spravidla prispôsobený realite a je teoretickým modelom.

  • Pragmatický model- prostriedok na organizovanie praktických akcií, pracovná reprezentácia cieľov systému pre jeho riadenie. Realita je prispôsobená nejakému pragmatickému modelu. Toto je zvyčajne aplikovaný model.

  • inštrumentálny model- prostriedok na vytváranie, skúmanie a/alebo používanie pragmatických a/alebo kognitívnych modelov. Kognitívne modely odrážajú existujúce a pragmatické - aj keď neexistujúce, ale želané a možno aj realizovateľné vzťahy a súvislosti.


empirický model

  • empirický model- založené na empirických faktoch, závislostiach;

  • Teoretický model- založené na matematických popisoch;

  • zmiešaný model alebo semiempirický- pomocou empirických závislostí a matematických opisov.


končatina

  • končatina- model odráža originál len v konečnom počte svojich vzťahov a navyše zdroje modelovania sú konečné;

  • jednoduchosť- model zobrazuje len podstatné aspekty objektu a navyše by mal byť jednoduchý

  • aproximácia- realitu zobrazuje model zhruba, alebo približne;

  • primeranosť modelovaný systém - model musí úspešne popisovať modelovaný systém;

  • viditeľnosť, viditeľnosť základné vlastnosti a vzťahy;


dostupnosť a vyrobiteľnosť na výskum alebo reprodukciu;

  • dostupnosť a vyrobiteľnosť na výskum alebo reprodukciu;

  • informatívny- model by mal obsahovať dostatok informácií o systéme (v rámci hypotéz prijatých pri konštrukcii modelu) a umožňovať získavanie nových informácií;

  • ukladanie informácií obsiahnuté v origináli (s presnosťou hypotéz uvažovaných pri konštrukcii modelu);

  • úplnosť- model by mal zohľadňovať všetky hlavné súvislosti a vzťahy potrebné na zabezpečenie účelu modelovania;

  • udržateľnosť- model musí popisovať a zabezpečovať stabilné správanie systému, aj keď je spočiatku nestabilný;

  • izolácia- model zohľadňuje a zobrazuje uzavretý systém nevyhnutných základných hypotéz, súvislostí a vzťahov


Fáza 1. Vyhlásenie problému.

  • Fáza 1. Vyhlásenie problému.

          • opísať úlohu
          • definovať ciele modelovania,
          • analyzovať objekt alebo proces.

  • Úloha je formulovaná v bežnom jazyku a popis by mal byť zrozumiteľný. Hlavná vec je definovať objekt modelovania a pochopiť, aký by mal byť výsledok.



Poznanie okolitého sveta.

    Poznanie okolitého sveta. Prečo človek vytvára modely? Na zodpovedanie tejto otázky sa musíme pozrieť do dávnej minulosti. Pred niekoľkými miliónmi rokov, na úsvite ľudstva, primitívnych ľudíštudoval okolitá príroda naučiť sa odolávať prírodným živlom, užívať si prírodné výhody, jednoducho prežiť. Nahromadené poznatky sa odovzdávali z generácie na generáciu ústne, neskôr písomne ​​a nakoniec pomocou predmetových modelov. Tak sa zrodila napríklad modelka glóbus- zemegule, - čo vám umožní získať vizuálne znázornenie tvaru našej planéty, jej rotácie okolo vlastnej osi a polohy kontinentov. Takéto modely umožňujú pochopiť, ako je konkrétny objekt usporiadaný, zistiť jeho základné vlastnosti, stanoviť zákonitosti jeho vývoja a interakcie s okolitým svetom modelov.



    Vytváranie objektov so špecifikovanými vlastnosťami (úloha typu „Ako vyrobiť...“). Po nazhromaždení dostatočného množstva vedomostí si človek položil otázku: „Je možné vytvoriť objekt s danými vlastnosťami a schopnosťami, aby bolo možné pôsobiť proti prvkom alebo ho dať do služieb? prirodzený fenomén? Človek začal stavať modely predmetov, ktoré ešte neexistovali. Takto sa zrodili nápady veterné mlyny, rôzne mechanizmy, dokonca aj obyčajný dáždnik. Mnohé z týchto modelov sa stali realitou. Sú to predmety vytvorené ľudskou rukou.



    Určenie následkov dopadu na objekt a správne rozhodnutie (úloha typu „Čo sa stane, ak ...“: čo sa stane, ak sa zvýši cestovné v doprave, alebo čo sa stane, ak sa jadrový odpad zakope v takej a takej oblasti?) Napríklad zachrániť Petrohrad pred neustále povodne, ktoré prinášajú obrovské škody, sa rozhodlo o výstavbe priehrady. Pri jeho návrhu bolo postavených mnoho modelov, vrátane plnohodnotných, práve preto, aby bolo možné predvídať následky zásahov do prírody.



    Efektívnosť správy budov (alebo proces). Keďže kritériá riadenia sú veľmi protichodné, bude účinné iba vtedy, ak „vlci budú nakŕmení a ovce v bezpečí“. Napríklad si musíte zabezpečiť jedlo v školskej jedálni. Na jednej strane musí spĺňať vekové požiadavky (kalorický, s obsahom vitamínov a minerálnych solí), na druhej strane by mal chutiť väčšine detí a navyše byť „cenovo dostupný“ pre rodičov a po tretie musí technológia varenia zodpovedajú možnostiam školských jedální. Ako spojiť nekompatibilné? Vytvorenie modelu pomôže nájsť prijateľné riešenie.


  • V tejto fáze sa jasne rozlišuje modelovaný objekt, jeho hlavné vlastnosti, jeho prvky a vzťahy medzi nimi. Jednoduchým príkladom vzťahov podriadených objektov je analýza viet. Najprv sa rozlišujú hlavné členy (predmet, prísudok), potom vedľajšie členy súvisiace s hlavnými, potom slová súvisiace s vedľajšími atď.



    V tomto štádiu sa objasňujú vlastnosti, stavy, akcie a iné charakteristiky elementárnych objektov v akejkoľvek forme: ústne, vo forme diagramov, tabuliek. Vytvára sa predstava o elementárnych objektoch, ktoré tvoria pôvodný objekt, t.j. informačný model. Modely by mali odrážať najvýznamnejšie črty, vlastnosti, stavy a vzťahy objektov objektívneho sveta. To oni dávajú úplné informácie o objekte.



Počítačové modelovanie

    Počítačové modelovanie - základ pre reprezentáciu vedomostí v počítačoch. Počítačová simulácia pôrodu nové informácie používa akékoľvek informácie, ktoré je možné aktualizovať pomocou počítača. Pokrok v modelovaní je spojený s vývojom systémov počítačového modelovania a pokrok v informačných technológiách je s aktualizáciou skúseností s modelovaním na počítači, s vytváraním bánk modelov, metód a softvérových systémov, ktoré vám umožňujú zbierať nové modely. z bankových modelov.



Konečný cieľ

    Konečný cieľ modelovanie – rozhodovanie, ktoré by sa malo vypracovať na základe komplexnej analýzy získaných výsledkov. Táto etapa je rozhodujúca - buď budete pokračovať v štúdiu, alebo skončíte. Možno poznáte očakávaný výsledok, potom musíte porovnať prijaté a očakávané výsledky. V prípade zhody sa môžete rozhodnúť.