แบบจำลองเป็นวิธีการทางความรู้ทางวิทยาศาสตร์ แบบจำลองเป็นวัสดุหรือวัตถุที่แสดงทางจิตใจซึ่งในกระบวนการศึกษาแทนที่วัตถุดั้งเดิม - การนำเสนอ

งานห้องปฏิบัติการ №4

การสร้างแบบจำลองข้อมูล

พื้นฐานทางทฤษฎีการสร้างแบบจำลอง

การสร้างแบบจำลองเป็นวิธีการรับรู้ซึ่งประกอบด้วยการสร้างและศึกษาแบบจำลอง กล่าวคือ ศึกษาวัตถุด้วยการสร้างและศึกษาแบบจำลอง

แบบอย่าง- นี่คือความคล้ายคลึงกันอย่างง่ายของวัตถุจริงที่สะท้อนถึง คุณสมบัติที่สำคัญ(คุณสมบัติ) ของวัตถุ ปรากฏการณ์ หรือกระบวนการจริงที่ศึกษา

แบบอย่าง- เป็นวัสดุหรือวัตถุที่แสดงออกทางจิตใจซึ่งมาแทนที่วัตถุดั้งเดิมเพื่อจุดประสงค์ในการศึกษา ในขณะที่ยังคงรักษาลักษณะทั่วไปและคุณสมบัติบางอย่างของต้นฉบับที่มีความสำคัญสำหรับการศึกษานี้

วัตถุเป็นส่วนหนึ่งของโลกรอบข้าง โดยบุคคลจะพิจารณาโดยรวม แต่ละอ็อบเจ็กต์มีชื่อและมีพารามิเตอร์ เช่น เครื่องหมายหรือปริมาณที่แสดงคุณลักษณะใดๆ ของวัตถุและรับค่าต่างๆ

แบบจำลองควรสร้างขึ้นในลักษณะที่จะทำซ้ำคุณภาพของวัตถุที่ต้องศึกษาตามเป้าหมายได้อย่างเต็มที่ แบบจำลองควรเรียบง่ายกว่าวัตถุทุกประการและสะดวกกว่าในการศึกษา ดังนั้นสำหรับวัตถุเดียวกันอาจมีอยู่ รุ่นต่างๆ, คลาสของแบบจำลองที่สอดคล้องกับวัตถุประสงค์ในการศึกษาต่างๆ

ขั้นตอนการสร้างแบบจำลอง:

1. คำชี้แจงของปัญหา: คำอธิบายของปัญหา, วัตถุประสงค์ของการสร้างแบบจำลอง, การทำให้ปัญหาเป็นทางการ

2. การพัฒนาแบบจำลอง: แบบจำลองข้อมูล รุ่นคอมพิวเตอร์

3. การทดลองคอมพิวเตอร์ - แผนการทดลอง การวิจัย

4. การวิเคราะห์ผลการจำลอง

ตามกฎแล้ว โมเดลที่สร้างมาอย่างดีสามารถเข้าถึงได้สำหรับการวิจัยมากกว่าวัตถุจริง (เช่น เศรษฐกิจของประเทศ ระบบสุริยะเป็นต้น) อีกประการหนึ่ง จุดประสงค์ที่สำคัญไม่น้อยของแบบจำลองนี้คือการช่วยในการระบุปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่สร้างคุณสมบัติบางอย่างของวัตถุ โมเดลนี้ยังช่วยให้คุณเรียนรู้วิธีควบคุมวัตถุ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในกรณีที่การทดลองกับวัตถุไม่สะดวก ยากหรือเป็นไปไม่ได้ (เช่น เมื่อการทดสอบมีระยะเวลานานหรือเมื่อมีความเสี่ยงที่จะนำวัตถุมา ให้อยู่ในสภาพที่ไม่ต้องการหรือกลับไม่ได้)

ดังนั้น เราสามารถสรุปได้ว่าแบบจำลองมีความจำเป็นเพื่อ:

- เพื่อทำความเข้าใจวิธีการจัดเรียงวัตถุ - โครงสร้างคุณสมบัติพื้นฐานกฎการพัฒนาและการโต้ตอบกับโลกภายนอกคืออะไร

– เรียนรู้ที่จะจัดการวัตถุหรือกระบวนการและกำหนด วิธีที่ดีที่สุดการจัดการกับเป้าหมายและเกณฑ์ที่กำหนด (การเพิ่มประสิทธิภาพ);

- ทำนายผลโดยตรงและโดยอ้อมของการดำเนินการตามวิธีการที่ระบุและรูปแบบของผลกระทบต่อวัตถุกระบวนการ

ลักษณะของการสร้างแบบจำลองอาจเป็นลักษณะที่ปรากฏ โครงสร้าง พฤติกรรมของวัตถุของการสร้างแบบจำลอง ตลอดจนการผสมผสานที่หลากหลาย

โครงสร้างของวัตถุคือผลรวมขององค์ประกอบและความเชื่อมโยงที่มีอยู่ระหว่างกัน

พฤติกรรมของวัตถุคือการเปลี่ยนแปลงในลักษณะและโครงสร้างเมื่อเวลาผ่านไปอันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์กับวัตถุอื่นๆ

การสร้างแบบจำลองลักษณะที่ปรากฏของวัตถุใช้เพื่อ:

การระบุ (การรับรู้) ของวัตถุ

การจัดเก็บภาพในระยะยาว

การสร้างแบบจำลองโครงสร้างวัตถุใช้เพื่อ:

การแสดงภาพ;

ศึกษาคุณสมบัติของวัตถุ

การระบุความสัมพันธ์ที่สำคัญ

· ศึกษาความคงตัวของวัตถุ

แบบจำลองพฤติกรรมใช้สำหรับ:

· การวางแผน การพยากรณ์

สร้างการเชื่อมโยงกับวัตถุอื่น ๆ

การระบุความสัมพันธ์เชิงสาเหตุ

การจัดการ;

การออกแบบอุปกรณ์ทางเทคนิค ฯลฯ

ในกระบวนการสร้างแบบจำลอง แต่ละด้านของการสร้างแบบจำลองจะถูกเปิดเผยผ่านชุดคุณสมบัติ

แบบจำลองไม่ได้สะท้อนถึงคุณสมบัติทั้งหมดของวัตถุ แต่เฉพาะคุณสมบัติที่จำเป็นจากมุมมองของวัตถุประสงค์ของการสร้างแบบจำลองเท่านั้น

การสร้างแบบจำลองแต่ละด้านมีลักษณะเฉพาะด้วยชุดคุณสมบัติของตนเอง:

ลักษณะที่ปรากฏ - ชุดของคุณสมบัติ;

โครงสร้าง - รายการองค์ประกอบและตัวบ่งชี้ความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขา

พฤติกรรม - การเปลี่ยนแปลงรูปลักษณ์และโครงสร้างเมื่อเวลาผ่านไป

คุณสมบัติบางอย่างของวัตถุแบบจำลองสามารถแสดงได้ด้วยค่าที่ใช้ ค่าตัวเลข. ปริมาณดังกล่าวเรียกว่าพารามิเตอร์แบบจำลอง

โมเดลข้อมูลถือได้ว่าเป็นออบเจกต์ข้อมูลใหม่ ซึ่งในทางกลับกัน ก็สามารถเป็นออบเจกต์โมเดลได้เช่นกัน

โมเดลวัตถุคืออะไรและทำไมจึงถูกสร้างขึ้น
- ข้อมูลมีบทบาทอย่างไรเมื่อสร้างแบบจำลอง
- แบบจำลองข้อมูลคืออะไร
- ความเพียงพอของรูปแบบข้อมูลเป็นอย่างไร

บทบาทของเป้าหมายในการพัฒนาแบบจำลองข้อมูลของวัตถุ

ความรู้ โลกเราแต่ละคนสร้างความคิดของเราเอง วิธีหนึ่งของการรับรู้คือการสร้างและศึกษาแบบจำลองของวัตถุ กระบวนการ หรือปรากฏการณ์ทางธรรมชาติจริง เมื่อสร้างและศึกษาแบบจำลอง เป็นเรื่องปกติที่จะแนะนำแนวคิดทั่วไปของวัตถุแห่งการศึกษา (ต้นฉบับ ต้นแบบ) ซึ่งหมายถึงวัสดุหรือวัตถุที่จับต้องไม่ได้ (กระบวนการ) นี้ รวมถึงปรากฏการณ์ทางธรรมชาติด้วย

แบบจำลองเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นวัตถุหรือวัตถุที่แสดงออกทางจิตใจ ซึ่งในกระบวนการวิจัยจะแทนที่วัตถุดั้งเดิมเพื่อให้การศึกษาให้ความรู้ใหม่เกี่ยวกับวัตถุดั้งเดิม แบบจำลองนี้ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือแห่งความรู้ ซึ่งผู้วิจัยวางระหว่างตัวเขากับเป้าหมายของการศึกษา และด้วยความช่วยเหลือซึ่งเขาศึกษาวัตถุที่เขาสนใจ กระบวนการสร้างแบบจำลองเป็นกระบวนการที่เป็นวัฏจักร อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงแบบจำลองซ้ำแล้วซ้ำเล่า ปรับปรุงและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง

เมื่อสร้างแบบจำลอง เหตุการณ์สำคัญคือการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุในจำนวนที่ต้องการโดยเป้าหมายของการสร้างแบบจำลอง หากไม่มีข้อมูลดังกล่าว การพัฒนาแบบจำลองก็เป็นไปไม่ได้

แบบจำลองเป็นวัตถุที่สะท้อนถึงคุณสมบัติที่สำคัญของวัตถุจริงของการศึกษา ซึ่งได้รับการคัดเลือกตามเป้าหมายการสร้างแบบจำลองที่กำหนด

ไม่มีกฎเกณฑ์ที่เข้มงวดเกี่ยวกับวิธีการนำเสนอโมเดลที่ดีที่สุด อย่างไรก็ตาม มนุษยชาติได้สะสมประสบการณ์มากมายในด้านกิจกรรมนี้ โมเดลสามารถใช้ได้กับรูปร่างและรูปแบบทุกประเภท โดยไม่คำนึงถึงสิ่งนี้ แบบจำลองสามารถนำมาประกอบกับคลาสของวัสดุหรือคลาสของแบบจำลองที่ไม่ใช่วัสดุ

โมเดลใด ๆ ถูกสร้างขึ้นและเปลี่ยนแปลงเนื่องจากข้อมูลที่บุคคลมีเกี่ยวกับวัตถุหรือปรากฏการณ์จริง ความสามารถในการสร้างแบบจำลอง เช่นเดียวกับโดยทั่วไป ความเป็นไปได้ในความรู้เกี่ยวกับโลกรอบตัว ขึ้นอยู่กับความสามารถของบุคคลในการทำความเข้าใจและประมวลผลข้อมูลอย่างถูกต้อง เพื่อศึกษาวัตถุจริง เราตั้งใจรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งนั้น

ข้อมูลนี้สามารถเก็บไว้ในหน่วยความจำของบุคคลได้ แต่ถ้ามันถูกนำเสนอในรูปแบบใด ๆ ในภาษาการเข้ารหัสข้อมูลใด ๆ ในกรณีนี้เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับการสร้างและการใช้แบบจำลองข้อมูลของวัตถุการวิจัย (ต้นฉบับ)

การศึกษาบางแง่มุมของวัตถุดั้งเดิมนั้นต้องเสียค่าใช้จ่ายในการปฏิเสธที่จะสะท้อนแง่มุมอื่น ๆ ดังนั้น โมเดลข้อมูลใดๆ จะแทนที่วัตถุในชีวิตจริงในความหมายที่จำกัดอย่างเคร่งครัดเท่านั้น จากนี้ไปสามารถสร้างแบบจำลองข้อมูลหลายแบบสำหรับวัตถุหนึ่งโดยเน้นความสนใจในบางแง่มุมของวัตถุที่กำลังศึกษาและกำหนดลักษณะของวัตถุด้วย องศาที่แตกต่างรายละเอียด.

ให้พิจารณาอุตสาหกรรมการก่อสร้างที่อยู่อาศัยเป็นภาพประกอบ มันเป็นเรื่องของการสร้างบ้าน โมเดลข้อมูลของบ้านหลังนี้ควรเป็นอย่างไร? ปรากฎว่าสามารถมีได้มากมาย จำนวนของพวกเขาถูกกำหนดโดยเป้าหมายที่เผชิญผู้ที่เกี่ยวข้องกับ การก่อสร้างนี้. เห็นได้ชัดว่ามุมมองของผู้ซื้ออพาร์ทเมนท์ สถาปนิก นักลงทุน และองค์กรก่อสร้างในการกำหนดวัตถุประสงค์ของการสร้างแบบจำลองข้อมูลนั้นแตกต่างกันอย่างมาก ดังนั้นสำหรับบ้านที่เป็นปัญหา สามารถสร้างแบบจำลองข้อมูลต่างๆ ได้หลายแบบ ขึ้นอยู่กับเป้าหมายที่กำหนดไว้สำหรับผู้ที่สร้างบ้าน ลองพิจารณาบางส่วนของพวกเขา

สมมติว่าเป้าหมายของผู้ซื้อคือการซื้อบ้านที่สะดวกสบาย ในการสร้างแบบจำลองข้อมูล ควรเลือกข้อมูลที่สำคัญที่สุดตามเป้าหมายที่กำหนด แม้ว่าแนวคิดเรื่องความสะดวกสบายจะคลุมเครือ แต่ทุกคนก็เข้าใจในแนวทางของตนเอง ลองอธิบายในการตีความที่เป็นไปได้ เราแสดงรายการตัวชี้วัดหลักที่ควรกำหนดความสะดวกสบาย บ้านควรอยู่ในพื้นที่สีเขียวที่เงียบสงบ พร้อมอุปกรณ์ทางเทคนิคที่ทันสมัย ​​ควรมีโรงจอดรถใต้ดิน เจ้าหน้าที่ดูแลแขก หรือเจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยควรนั่งที่ทางเข้า ในการสร้างแบบจำลองข้อมูล จำเป็นต้องเลือกข้อมูลที่สะท้อนถึงข้อกำหนดข้างต้นทั้งหมดและนำเสนอ เช่น ในรูปแบบของตารางหรือรายการ งานของผู้ซื้อรวมถึง: ค้นหา บริษัท ที่มีส่วนร่วมในการก่อสร้างบ้านดังกล่าว การสร้างแบบจำลองข้อมูลที่เกี่ยวข้องแต่ละตัวแปร ตามผลการวิเคราะห์ - ทางเลือก ทางเลือกที่ดีที่สุดในแง่ของเป้าหมาย ตัวเลือกที่เลือกจะเป็นตัวแบบข้อมูล (ตารางที่ 1.1)

ตาราง 1.1. แบบจำลองข้อมูลบ้านที่กำลังก่อสร้างจากมุมมองของผู้ซื้อ
เป้าหมายคือการได้บ้านที่สะดวกสบาย

เราจะใช้เทคนิคที่คล้ายคลึงกันในการสร้างแบบจำลองข้อมูลสำหรับบุคคลอื่นๆ ที่สนใจในการก่อสร้าง เช่น นักลงทุนและสถาปนิก เป็นที่ชัดเจนว่าเป้าหมายในทั้งสองกรณีจะแตกต่างอย่างสิ้นเชิงเมื่อเทียบกับผู้ซื้อ ซึ่งหมายความว่ารุ่นก็จะแตกต่างกันด้วย

จากมุมมองของนักลงทุน เป้าหมายหลักคือการทำกำไร ซึ่งหมายความว่าตัวบ่งชี้ที่มีข้อมูลที่น่าสนใจสำหรับเขาจะมีลักษณะทางการเงินเป็นส่วนใหญ่ (ตารางที่ 1.2)

ตารางที่ 1.2. แบบจำลองข้อมูลบ้านที่กำลังก่อสร้างจากมุมมองของนักลงทุน
เป้าหมายคือการได้รับผลกำไรสูงสุด

จากมุมมองของสถาปนิก เป้าหมายหลักคือการพัฒนาการออกแบบสถาปัตยกรรมสมัยใหม่โดยคำนึงถึง สิ่งแวดล้อม: อาณาเขตที่อยู่ติดกับรูปแบบบ้านใกล้เคียงที่จัดตั้งขึ้น โครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ นิเวศวิทยา ฯลฯ ตัวเลือกมากมายสำหรับแบบจำลองข้อมูลที่สอดคล้องกับเป้าหมายนี้แสดงไว้ในตาราง 1.3.

มาเน้นสิ่งสำคัญที่คุณควรใส่ใจเมื่อสร้างแบบจำลองข้อมูล:

♦ อันดับแรก เป้าหมายของการสร้างแบบจำลองข้อมูลควรมีการกำหนดไว้อย่างชัดเจน
♦ จากนั้นจึงเลือกข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับจุดประสงค์นี้สำหรับวัตถุการศึกษาที่คล้ายคลึงกันหลายชิ้น
♦ จากนั้นนำเสนอข้อมูลนี้โดยใช้หนึ่งในภาษาการเข้ารหัสข้อมูล เช่น ในรูปแบบของรายการพารามิเตอร์ (ตัวบ่งชี้) และค่าของแต่ละอ็อบเจ็กต์ใน แบบตาราง(ดังแสดงในตาราง 1.1-1.3)

ตาราง 1.3. แบบจำลองข้อมูลบ้านที่กำลังก่อสร้างจากมุมมองของสถาปนิก
เป้าหมายคือการสร้างการออกแบบสถาปัตยกรรมที่เข้ากับสิ่งแวดล้อม

โมเดลข้อมูลคือโมเดลที่มีการเลือกอย่างตั้งใจและนำเสนอข้อมูลที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับออบเจกต์ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง

แบบจำลองข้อมูลมีบทบาทสำคัญในชีวิตมนุษย์ ความรู้ที่ได้รับจากบทเรียนที่โรงเรียนช่วยให้คุณสร้างแบบจำลองข้อมูลต่างๆ ที่สะท้อนภาพข้อมูลของโลกรอบตัวคุณ

บทเรียนแห่งประวัติศาสตร์ทำให้สามารถสร้างแบบจำลองสำหรับการพัฒนาสังคมได้ และความรู้เกี่ยวกับแบบจำลองนี้จะช่วยให้คุณสร้างประวัติศาสตร์ของชีวิต ไม่ว่าจะเป็นการทำซ้ำความผิดพลาดของบรรพบุรุษของคุณ หรือคำนึงถึงสิ่งเหล่านี้

ในบทเรียนดาราศาสตร์ วิธีการที่มีอยู่พูดถึงระบบสุริยะ

ในบทเรียนภูมิศาสตร์ คุณจะได้รับข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุทางภูมิศาสตร์: ภูเขา แม่น้ำ เมือง และประเทศ เหล่านี้ยังเป็นแบบจำลองข้อมูล

ในบทเรียนเคมี ข้อมูลเกี่ยวกับ คุณสมบัติทางเคมีและกฎการปฏิสัมพันธ์ของสารต่าง ๆ ได้รับการสนับสนุนโดยการทดลองที่เป็นแบบจำลองของกระบวนการทางเคมีที่แท้จริง

ก่อนสร้างแบบจำลอง จำเป็นต้องรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเรื่องหรือปรากฏการณ์ที่กำลังศึกษาและนำเสนอในรูปแบบที่เหมาะสม รูปแบบการนำเสนอข้อมูลอาจแตกต่างกัน นิยมใช้ แบบฟอร์มดังต่อไปนี้:
♦ ปาก (วาจา);
♦ เครื่องหมาย: ตาราง, กราฟิก, สัญลักษณ์ (ข้อความ, ตัวเลข, อักขระพิเศษ);
♦ ในรูปแบบของท่าทางหรือสัญญาณ

รูปแบบของการนำเสนอข้อมูลมักจะขึ้นอยู่กับเครื่องมือที่จะใช้ในการประมวลผล ทุกวันนี้ คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ใช้ในการประมวลผลข้อมูล นี้ เครื่องมือสากลให้คุณพัฒนาและสำรวจแบบจำลองของวัตถุต่างๆ: โมเลกุลและอะตอม สะพานและโครงสร้างทางสถาปัตยกรรม เครื่องบินและรถยนต์ หน่วยความจำคอมพิวเตอร์สามารถเก็บข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับวัตถุที่อยู่ระหว่างการศึกษา วิธีนี้ช่วยให้คุณพิจารณาวัตถุจากมุมต่างๆ สำรวจรูปร่าง สถานะ การกระทำ โดยใช้แบบจำลองเฉพาะและวิธีการสร้างแบบจำลองที่เหมาะสมสำหรับแต่ละกรณี

รูปแบบการแสดงรูปแบบข้อมูลที่สะดวกที่สุดรูปแบบหนึ่งคือตาราง แบบฟอร์มนี้ได้รับเลือกให้เป็นแบบหลักในหนังสือเรียนทั้งชุด นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการสร้างแบบจำลองและการศึกษาคุณสมบัติของแบบจำลองจะดำเนินการบนคอมพิวเตอร์ซึ่งจำเป็นต้องมีการทำให้งานเป็นทางการอย่างเข้มงวด ตารางดังกล่าวสะท้อนถึงลักษณะสำคัญของวัตถุที่เลือกตามเป้าหมายของการสร้างแบบจำลอง ตารางที่ 1 สามารถใช้เป็นตัวอย่างของรูปแบบการนำเสนอนี้ได้ 1.1-1.3.

แนวคิดเกี่ยวกับความเพียงพอของแบบจำลองข้อมูล

โมเดลใด ๆ ควรสะท้อนถึงคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดจากมุมมองของเป้าหมาย (ต้นฉบับหรือต้นแบบ) จากมุมมองของเป้าหมาย วัตถุประสงค์ของการวิจัยไม่เพียงแต่เป็นวัตถุวัตถุที่บุคคลสามารถสัมผัสได้เท่านั้น (บ้าน ต้นไม้ ดอกไม้ ชิ้นส่วนของเฟอร์นิเจอร์) แต่ยังเป็นวัตถุ กระบวนการ หรือปรากฏการณ์ที่จับต้องไม่ได้ด้วย (บทเพลง เรื่องราวด้วยวาจา , ปรากฏการณ์ธรรมชาติ, การเต้นรำ).

การปฏิบัติตามรูปแบบเดิมสามารถทำได้โดย รูปร่างในโครงสร้าง พฤติกรรม ทั้งแบบเดี่ยวและแบบผสมผสาน ขึ้นอยู่กับเป้าหมายของการศึกษาวิจัย การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านรูปลักษณ์เป็นหลักโดยการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านโครงสร้าง การยศาสตร์ และสุนทรียศาสตร์ ความสอดคล้องของโครงสร้างทำได้โดยใช้ การวิเคราะห์ระบบวัตถุประสงค์ของการศึกษาซึ่งเป็นผลมาจากการกำหนดองค์ประกอบขององค์ประกอบ - วัตถุง่าย ๆ ที่ประกอบเป็นต้นฉบับรวมถึงความสัมพันธ์ที่เชื่อมโยงกัน ทั้งหมดนี้ร่วมกันกำหนดโครงสร้างของวัตถุภายใต้การศึกษา คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดที่ควรสะท้อนให้เห็นในแบบจำลอง การปฏิบัติตามพฤติกรรมทำได้โดยการวิเคราะห์พฤติกรรมของต้นแบบ นั่นคือ การศึกษาคุณสมบัติแบบไดนามิก และสร้างแบบจำลองที่จะสะท้อนถึงแง่มุมที่สำคัญที่สุดของพฤติกรรมนี้

ในทุกกรณีเหล่านี้ ปัญหาในการประเมินคุณภาพของแบบจำลองจึงเกิดขึ้น คุณภาพของแบบจำลองขึ้นอยู่กับความสามารถในการสะท้อนและทำซ้ำวัตถุและปรากฏการณ์ของโลกวัตถุประสงค์ โครงสร้างและลำดับปกติ ต้องรวบรวมข้อมูลจำนวนเท่าใดเพื่อให้แบบจำลองข้อมูลที่เป็นผลลัพธ์สามารถสะท้อนคุณสมบัติที่สำคัญของวัตถุดั้งเดิมได้อย่างเต็มที่? เพื่อตอบคำถามนี้ แนวคิดของความเพียงพอของแบบจำลองจึงถูกนำมาใช้ในการสร้างแบบจำลอง

ความเพียงพอของแบบจำลองคือความสอดคล้องของแบบจำลองกับวัตถุดั้งเดิมในแง่ของคุณสมบัติที่ถือว่าจำเป็นสำหรับการศึกษา

ความเพียงพอของแบบจำลองข้อมูลคือความสอดคล้องของแบบจำลองข้อมูลกับวัตถุดั้งเดิมในแง่ของคุณสมบัติที่ถือว่าจำเป็นสำหรับการศึกษา

แนวคิดเรื่องความเพียงพอมีเงื่อนไขในระดับหนึ่ง เนื่องจากไม่สามารถบรรลุความสอดคล้องกันอย่างสมบูรณ์ของแบบจำลองกับวัตถุจริงได้ ทุกรุ่นมีความแตกต่างจากเดิม ตัวแบบหมดความหมายทั้งกรณีความเพียงพอของต้นฉบับ เมื่อสิ้นสุดการเป็นแบบจำลองและกลายเป็นสำเนาที่แน่นอนของวัตถุที่จำลอง และในกรณีที่ไม่เพียงพอเพียงพอ มีความแตกต่างจากต้นฉบับมากเกินไป เมื่อคุณสมบัติจำเป็น สำหรับการศึกษาไม่ได้สะท้อนอยู่ในแบบจำลอง

โมเดลข้อมูลมีบทบาทพิเศษในการกำหนดระดับความเพียงพอ ซึ่งผู้วิจัยไม่เพียงต้องการเป็นวัตถุอิสระเท่านั้น แต่ยังเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างแบบจำลองวัสดุด้วย โปรดจำไว้ว่าโมเดลข้อมูลประกอบด้วยเฉพาะพารามิเตอร์ (ตัวบ่งชี้) ที่สะท้อนถึงข้อมูลที่สำคัญที่สุดจากมุมมองของเป้าหมาย ซึ่งหมายความว่าข้อมูลบางอย่างจะไม่รวมอยู่ในแบบจำลองข้อมูล จะหาค่าเฉลี่ยสีทองได้อย่างไร: สิ่งที่จะรวมและสิ่งที่จะละเลย? คำตอบสำหรับคำถามนี้สามารถให้ได้โดยการตรวจสอบความเพียงพอของแบบจำลองข้อมูลกับต้นฉบับ

ความเพียงพอของแบบจำลองข้อมูลถูกกำหนดได้หลายวิธี แต่ตามกฎแล้ว วิธีเหล่านี้เป็นวิธีวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ที่เข้มงวดตามทฤษฎีความน่าจะเป็นและสถิติทางคณิตศาสตร์ วิธีการทดลองเชิงตัวเลขในคอมพิวเตอร์เป็นที่แพร่หลาย โดยที่จำเป็นต้องใช้วิธีทางคณิตศาสตร์เป็นเครื่องมือในการสรุปผลลัพธ์ที่ได้

สำหรับการประเมินความเพียงพอของแบบจำลองคร่าวๆ คุณสามารถใช้ more วิธีง่ายๆ: ตัวอย่างเช่น การสังเกตสถานะ  และพฤติกรรมของวัตถุดั้งเดิม หรือการเปรียบเทียบกับวัตถุจริงหรือในอุดมคติที่คล้ายกันซึ่งมีอยู่ในจินตนาการของมนุษย์เท่านั้น

ให้เรากลับไปดูตัวอย่างก่อนหน้านี้ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างบ้าน ความเพียงพอของโมเดลทั้งสามที่แสดงในตารางคืออะไร 1.1-1.3 วัตถุจริง? เมื่อตระหนักว่าของจริงยังไม่ถูกสร้างขึ้น ยังเร็วเกินไปที่จะพูดถึงการมีอยู่ของความเพียงพอ อย่างไรก็ตาม นี่คือสาเหตุที่โมเดลมีอยู่ เพื่อให้บรรลุความแตกต่างที่น้อยที่สุดที่เป็นไปได้ระหว่างแบบจำลองกับวัตถุจริงที่อยู่ในขั้นตอนเบื้องต้น จากมุมมองของผู้ซื้อ วิชาเอกความเพียงพอสามารถทำได้หากตัวเลือกที่เลือกแสดงรายการ จำนวนมากที่สุดตัวชี้วัดค่าที่สอดคล้องกับเป้าหมายที่ระบุไว้ - ความสะดวกสบายสูงสุด ถ้าเราวิเคราะห์สี่ตัวเลือกที่นำเสนอสำหรับค่าของพารามิเตอร์ในตาราง 1.1 ดังนั้นควรให้ความชอบกับ Elita แต่นี่จะเป็นที่อยู่อาศัยที่แพงที่สุด หากผู้ซื้อกำหนดข้อ จำกัด เกี่ยวกับต้นทุนของอพาร์ทเมนท์ความเพียงพอของแบบจำลองข้อมูลของ บริษัท อื่นจะน้อยลง ในกรณีนี้ คุณต้อง งานพิเศษเพื่อทำความเข้าใจความต้องการของพวกเขา ปรับปรุงแบบจำลองข้อมูลที่มีอยู่เพื่อชี้แจงเพิ่มเติม ด้านข้อมูลแล้วประเมินความเพียงพอของรุ่นทั้งสามอีกครั้ง ควรทำเช่นเดียวกันสำหรับแบบจำลองข้อมูลอื่นๆ สำหรับนักลงทุนและสถาปนิก ทำด้วยตัวคุณเอง.

ควบคุมคำถามและงาน

งาน

1. พิจารณา ตัวเลือกต่างๆแบบจำลองข้อมูลตัวอย่างบ้านที่กำลังก่อสร้างในหัวข้อ สำหรับแต่ละรุ่น ให้ประเมินความเพียงพอ

2. เป็นวัตถุของการศึกษา เลือกวัตถุ "โรงเรียน" และพัฒนาแบบจำลองข้อมูลที่สะท้อนมุมมองของนักเรียน ผู้ปกครองของนักเรียน ผู้อำนวยการโรงเรียน สำหรับแต่ละรุ่น ให้ประเมินความเพียงพอ

3. เลือกวัตถุ "แม่น้ำ" เป็นเป้าหมายของการศึกษาและพัฒนาแบบจำลองข้อมูลที่สะท้อนมุมมองของชาวประมงและศิลปิน สำหรับแต่ละรุ่น ให้ประเมินความเพียงพอ

4. เป็นวัตถุของการศึกษา เลือกวัตถุ "ร้านค้า" และพัฒนาแบบจำลองข้อมูลที่สะท้อนมุมมองของผู้ซื้อ ผู้ขาย และเจ้าของร้านค้า สำหรับแต่ละรุ่น ให้ประเมินความเพียงพอ

5. วัตถุประสงค์ของการศึกษา เลือกกระบวนการสร้างละครของโรงเรียน พัฒนาแบบจำลองข้อมูลต่างๆ สำหรับแต่ละรุ่น ให้ประเมินความเพียงพอ

คำถามควบคุม

1. แบบจำลองวัตถุคืออะไร?

2. วัตถุประสงค์ของการวิจัยหมายถึงอะไร และอะไรคือคำพ้องความหมายสำหรับแนวคิดนี้

3. คุณรู้จักโมเดลประเภทใด?

4. แบบจำลองข้อมูลของวัตถุคืออะไร?

5. อะไรคือสิ่งสำคัญที่สุดในการสร้างแบบจำลองข้อมูล?

6. ความเพียงพอของแบบจำลองคืออะไร และเหตุใดจึงนำเสนอแนวคิดนี้^

7. วิธีการตรวจสอบให้แน่ใจว่ารูปแบบข้อมูลเพียงพอ ต้นฉบับ?

วัตถุสารสนเทศ

หลังจากศึกษาหัวข้อนี้ คุณจะได้เรียนรู้และทำซ้ำ:

ภาพข้อมูลของโลกคืออะไร
- วัตถุข้อมูลคืออะไร
- โมเดลข้อมูลและออบเจกต์ข้อมูลสัมพันธ์กันอย่างไร

เราอยู่ในโลกแห่งความเป็นจริงที่รายล้อมไปด้วยวัตถุสิ่งของต่างๆ การปรากฏตัวของข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงทำให้เกิดอีกโลกหนึ่งซึ่งแยกออกจากจิตสำนึกไม่ได้ เฉพาะบุคคลที่มีเพียงข้อมูลเท่านั้น เราตั้งชื่อให้โลกนี้หลากหลาย หนึ่งในชื่อเหล่านี้คือภาพข้อมูลของโลก

การรับรู้ของโลกแห่งความเป็นจริงเกิดขึ้นจากภาพข้อมูลของโลก บุคคลสร้างความคิดของตนเองเกี่ยวกับโลกแห่งความเป็นจริงรับและเข้าใจข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุกระบวนการหรือปรากฏการณ์จริงแต่ละอย่าง ในขณะเดียวกัน แต่ละคนก็มีภาพข้อมูลโลกของตนเอง ซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ทั้งอัตนัยและวัตถุประสงค์ แน่นอนว่าระดับการศึกษาของบุคคลมีบทบาทสำคัญที่นี่ รูปภาพที่ให้ข้อมูลของโลกของเด็กนักเรียน นักเรียน และครูจะแตกต่างกันอย่างมาก ยิ่งข้อมูลที่บุคคลสามารถรับรู้ได้กว้างและหลากหลายมากเท่าใด ภาพนี้มีสีสันมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น รูปภาพข้อมูลของโลกของเด็กนั้นไม่เหมือนกับภาพของเขาเลย ผู้ปกครอง.

วิธีหนึ่งในการรู้จักโลกแห่งความจริงคือการสร้างแบบจำลอง ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการเลือกข้อมูลที่จำเป็นและการสร้างแบบจำลองข้อมูล อย่างไรก็ตาม โมเดลข้อมูลใด ๆ ที่สะท้อนถึงวัตถุจริงเพียงในแง่มุมที่จำกัด - ตามเป้าหมายที่กำหนดโดยบุคคล นี่คือจุดที่การรับรู้ของโลก "ด้อยกว่า" เกิดขึ้นหากบุคคลศึกษาจากด้านเดียวเท่านั้นซึ่งกำหนดโดยเป้าหมายเดียว ความรู้ที่ครอบคลุมเกี่ยวกับโลกรอบข้างจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีแบบจำลองข้อมูลที่แตกต่างกันตามเป้าหมายที่ต่างกัน

สมมติว่าเราได้สร้างแบบจำลองข้อมูลหลายแบบสำหรับวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงชิ้นเดียว (รูปที่ 1.2) จำนวนของพวกเขาถูกกำหนดโดยจำนวนเป้าหมายที่ตั้งไว้ ตัวอย่างเช่น แบบจำลองข้อมูลของโลกของเราสำหรับเด็กนักเรียน นักดาราศาสตร์ นักอุตุนิยมวิทยา และ geodesist จะมีความแตกต่างกันอย่างมาก เนื่องจากพวกมันมีเป้าหมายที่แตกต่างกัน ซึ่งหมายความว่าข้อมูลที่พวกเขาเลือกและสร้างพื้นฐานของแบบจำลองข้อมูลจะแตกต่างกัน

ในระหว่างการพัฒนา โมเดลจะถูกเปรียบเทียบอย่างต่อเนื่องกับวัตถุต้นแบบเพื่อประเมินความสอดคล้องกับต้นฉบับ การวัดความสอดคล้องเป็นแนวคิดของความเพียงพอที่กล่าวถึงในหัวข้อก่อนหน้า

ข้าว. 1.2. ความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงกับแบบจำลองข้อมูล

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราจัดการกับโมเดลข้อมูลเท่านั้น ย้ายออกจากโลกแห่งความจริง? ในกรณีนี้ ไม่จำเป็นสำหรับแนวคิดเรื่องความเพียงพอ เนื่องจากการกำจัดอ็อบเจ็กต์ เราจึงทำลายการเชื่อมต่อเสมือนที่สร้างความสัมพันธ์ของโมเดลอ็อบเจ็กต์ และนี่หมายความว่าเราจะดำดิ่งสู่โลกเสมือนจริงที่ไม่มีอยู่จริง ที่ซึ่งข้อมูลเท่านั้นที่ไหลเวียน จะไม่มีอะไรมาเปรียบกับตัวแบบ ซึ่งหมายความว่าจะไม่มีความจำเป็นสำหรับตัวแบบเอง

ดังนั้น โมเดลจึงกลายเป็นวัตถุอิสระชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นชุดของข้อมูล

การจดจำแนวคิดของวัตถุซึ่งถูกกำหนดให้เป็นบางส่วนของโลกโดยรอบโดยพิจารณาโดยรวม เราสามารถแนะนำว่าแบบจำลองข้อมูลที่ไม่เกี่ยวข้องกับวัตถุดั้งเดิมนั้นสามารถถือเป็นวัตถุได้ แต่ไม่ใช่วัตถุ แต่ ข้อมูล ดังนั้น ออบเจ็กต์ข้อมูลจึงได้มาจากโมเดลข้อมูลโดย "แยก" ข้อมูลออกจากออบเจกต์ดั้งเดิม

ออบเจ็กต์ข้อมูลคือชุดของข้อมูลที่เกี่ยวข้องทางตรรกะ

จากนั้นโลกของข้อมูลจะเป็นชุดของวัตถุข้อมูลต่างๆ (รูปที่ 1.3)

ข้าว. 1.3. หลังจากทำลายการเชื่อมโยงกับวัตถุของโลกแห่งความจริงแล้วยังมีชุดของวัตถุข้อมูล

ออบเจ็กต์ข้อมูล "ต่างด้าว" จากออบเจ็กต์ดั้งเดิมสามารถเก็บไว้ในสื่อวัสดุต่างๆ สื่อข้อมูลที่ง่ายที่สุดคือกระดาษ นอกจากนี้ยังมีสื่อแม่เหล็ก อิเล็กทรอนิกส์ เลเซอร์ และสื่อจัดเก็บข้อมูลอื่นๆ

ด้วยวัตถุข้อมูลที่ถูกตรึงบนตัวขนส่งวัสดุ คุณสามารถดำเนินการเช่นเดียวกับข้อมูลเมื่อทำงานบนคอมพิวเตอร์: ป้อน จัดเก็บ ดำเนินการ โอน อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีในการทำงานกับวัตถุข้อมูลจะค่อนข้างแตกต่างไปจากแบบจำลองข้อมูล การสร้างแบบจำลองข้อมูล เราได้กำหนดวัตถุประสงค์ของการสร้างแบบจำลอง และตามนั้น ระบุคุณลักษณะที่จำเป็น โดยเน้นที่การศึกษา ในกรณีของอ็อบเจ็กต์ข้อมูล เรากำลังเผชิญกับเทคโนโลยีที่ง่ายกว่า เนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีการวิจัย ขั้นตอนดั้งเดิมของการประมวลผลข้อมูลก็เพียงพอแล้ว: การป้อนข้อมูล การจัดเก็บ การประมวลผล การส่ง

เมื่อทำงานกับวัตถุข้อมูล คอมพิวเตอร์จะมีบทบาทสำคัญ ด้วยการใช้โอกาสที่เทคโนโลยีสำนักงานมอบให้กับผู้ใช้ คุณสามารถสร้างเอกสารคอมพิวเตอร์ระดับมืออาชีพได้หลากหลาย ซึ่งจะเป็นวัตถุข้อมูลที่หลากหลาย ทุกสิ่งที่สร้างขึ้นในสภาพแวดล้อมคอมพิวเตอร์จะเป็นวัตถุข้อมูล

งานวรรณกรรม บทความในหนังสือพิมพ์ คำสั่งเป็นตัวอย่างของวัตถุข้อมูลในรูปแบบของเอกสารข้อความ รูปภาพ ภาพวาด โครงร่าง เป็นวัตถุข้อมูลในรูปแบบของเอกสารกราฟิก งบคงค้าง ค่าจ้าง, ตารางต้นทุนของการซื้อที่ทำในร้านค้าส่ง, การประมาณการสำหรับประสิทธิภาพการทำงาน และเอกสารประเภทอื่นๆ ในรูปแบบตาราง ซึ่งทำการคำนวณอัตโนมัติโดยใช้สูตรที่เชื่อมโยงเซลล์ตาราง เป็นตัวอย่างของออบเจกต์ข้อมูลใน รูปแบบของสเปรดชีต ผลลัพธ์ของการเลือกจากฐานข้อมูลยังเป็นวัตถุข้อมูลอีกด้วย

บ่อยครั้งที่เรากำลังจัดการกับเอกสารประกอบซึ่งมีการนำเสนอข้อมูลใน รูปแบบต่างๆ. เอกสารดังกล่าวอาจมีข้อความ ตัวเลข ตาราง สูตร และอื่นๆ อีกมากมาย หนังสือเรียน นิตยสาร หนังสือพิมพ์เป็นตัวอย่างที่รู้จักกันดีของเอกสารประกอบที่เป็นวัตถุข้อมูลของโครงสร้างที่ซับซ้อน ในการสร้างเอกสารประกอบนั้น สภาพแวดล้อมของซอฟต์แวร์ถูกนำมาใช้เพื่อให้นำเสนอข้อมูลในรูปแบบต่างๆ ได้

งานนำเสนอที่สร้างโดยคอมพิวเตอร์และเอกสารไฮเปอร์เท็กซ์เป็นตัวอย่างอื่นๆ ของออบเจ็กต์ข้อมูลที่ซับซ้อน การนำเสนอคือชุดของสไลด์คอมพิวเตอร์ที่ไม่เพียงแต่นำเสนอข้อมูลเท่านั้น แต่ยังแสดงตามสถานการณ์ที่สร้างไว้ล่วงหน้าด้วย ไฮเปอร์เท็กซ์อาจเป็นเอกสารที่มีไฮเปอร์ลิงก์ไปยังส่วนอื่นๆ ของเอกสารเดียวกันหรือไปยังเอกสารอื่นๆ ที่มีข้อมูลเพิ่มเติม

ควบคุมคำถามและงาน

งาน

1. ให้ตัวอย่างของวัตถุข้อมูลที่มีอยู่นอกสภาพแวดล้อมคอมพิวเตอร์

2. ยกตัวอย่างวัตถุข้อมูลที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อมคอมพิวเตอร์

คำถามควบคุม

1. ภาพข้อมูลของโลกหมายถึงอะไร?

2. ภาพข้อมูลโลกของเด็กก่อนวัยเรียนคืออะไร?

3. ภาพข้อมูลโลกของนักเรียนมัธยมปลายคืออะไร?

4. คุณรู้จักโลกแห่งความจริงอย่างไร?

5. วัตถุข้อมูลคืออะไร?

6. ภายใต้เงื่อนไขใดที่แบบจำลองข้อมูลสามารถรับรู้ได้ว่าเป็นวัตถุข้อมูล?

7. สิ่งที่สามารถทำได้ด้วยวัตถุข้อมูล?

ต้องขอบคุณการทำให้เป็นทางการที่ตรรกะทางคณิตศาสตร์สามารถนำมาใช้ในคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานตามกฎหมายได้

V. Pekelis

ทั้งชีวิตของบุคคลต้องเผชิญกับงานและปัญหาที่รุนแรงและแตกต่างกันอย่างต่อเนื่อง การเกิดขึ้นของปัญหาความยากลำบากความประหลาดใจหมายความว่าในความเป็นจริงรอบตัวเรามีสิ่งแปลกปลอมซ่อนอยู่มากมาย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีความรู้เกี่ยวกับโลกที่กว้างขึ้นเรื่อยๆ การค้นพบกระบวนการใหม่ๆ และความสัมพันธ์ระหว่างผู้คนและสิ่งของ

ความสำเร็จ การพัฒนาทางปัญญานักเรียนจะประสบความสำเร็จในห้องเรียนเป็นหลัก ซึ่งระดับความสนใจของนักเรียนในการเรียนรู้ ระดับความรู้ ความพร้อมสำหรับการศึกษาด้วยตนเองอย่างต่อเนื่อง คือ ขึ้นอยู่กับความสามารถของครูในการจัดกิจกรรมการเรียนรู้อย่างเป็นระบบ การพัฒนาทางปัญญาของพวกเขา

ประสบการณ์การสอนวิชาสารสนเทศแสดงให้เห็นว่า ประเภทของกิจกรรมของนักเรียนในการวิเคราะห์สถานการณ์ การพยากรณ์ การสร้างแบบจำลองข้อมูล การสร้างเงื่อนไขสำหรับทางเลือกที่หลากหลายของการแก้ปัญหา การใช้เทคนิคฮิวริสติก และความสามารถในการดำเนินกิจกรรมการออกแบบได้รับการเน้นเป็นพิเศษ เป็นเป้าหมาย

งานเฉพาะของการเรียนวิทยาการคอมพิวเตอร์ที่โรงเรียนอยู่ในรูปแบบ:

• แนะนำนักเรียนให้ แนวคิดของระบบ, ข้อมูล, โมเดล, อัลกอริธึมและบทบาทในการสร้างภาพข้อมูลที่ทันสมัยของโลก, สอนการกำหนดแนวคิดเหล่านี้, เน้นคุณสมบัติและอธิบาย, แยกแยะระหว่างประเภทของแบบจำลอง, อัลกอริธึม ฯลฯ
• เปิดเผยรูปแบบทั่วไปของกระบวนการข้อมูลในธรรมชาติ สังคม ระบบทางเทคนิค
• เพื่อให้นักเรียนคุ้นเคยกับหลักการของการทำให้เป็นทางการ จัดโครงสร้างข้อมูล และพัฒนาความสามารถในการสร้างแบบจำลองข้อมูลของวัตถุและระบบที่ศึกษา
• พัฒนารูปแบบการคิดแบบอัลกอริธึมและตรรกะ
• เพื่อสร้างความสามารถในการจัดระเบียบการค้นหาข้อมูลที่จำเป็นในการแก้ปัญหา
• เพื่อสร้างความสามารถในการวางแผนการดำเนินการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายโดยใช้ชุดเครื่องมือคงที่

การก่อตัวเป็นกระบวนการของการศึกษาและการฝึกอบรมที่มุ่งพัฒนาบุคลิกภาพของบุคคลหรือคุณสมบัติส่วนบุคคลของเขา รูปแบบคือการจัดและดำเนินการศึกษาและฝึกอบรมในลักษณะที่จะมีอิทธิพลต่อนักเรียนในลักษณะที่จะพัฒนาคุณภาพอย่างใดอย่างหนึ่งในตัวเขา

การเรียนรู้หัวข้อ "การทำให้เป็นทางการและการสร้างแบบจำลอง" ได้รับการเสนอให้เป็นพื้นฐานในเส้นทางนี้

ต่อส่วน “การสร้างแบบจำลองและการทำให้เป็นทางการ”จัดสรรเวลา 8 ชั่วโมง ส่วนนี้ครอบคลุมหัวข้อต่อไปนี้:

• วัตถุ การจำแนกประเภทของวัตถุ แบบจำลองวัตถุ 2 ชม.
• การจำแนกประเภทของแบบจำลอง ขั้นตอนหลักของการสร้างแบบจำลอง 2 ชม.
• คำสั่งอย่างเป็นทางการและไม่เป็นทางการของปัญหา
• หลักการพื้นฐานของการทำให้เป็นทางการ 2 ชม.
• แนวคิดของ เทคโนโลยีสารสนเทศการแก้ปัญหา.
• การสร้างแบบจำลองข้อมูล 2 ชม.

แนวคิดหลักที่นักเรียนควรเรียนรู้หลังจากศึกษาหัวข้อ:

วัตถุ แบบจำลอง การสร้างแบบจำลอง; การทำให้เป็นทางการ แบบจำลองข้อมูล เทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อการแก้ปัญหา การทดลองทางคอมพิวเตอร์

เมื่อจบหน่วยการเรียนรู้ นักเรียนควร ทราบ:

• เกี่ยวกับการมีอยู่ของแบบจำลองหลายแบบสำหรับวัตถุเดียวกัน
• ขั้นตอนของเทคโนโลยีสารสนเทศในการแก้ปัญหาโดยใช้คอมพิวเตอร์

นักเรียนควร สามารถ:

• ยกตัวอย่างการสร้างแบบจำลองและการทำให้เป็นทางการ
• ยกตัวอย่างคำอธิบายอย่างเป็นทางการของวัตถุและกระบวนการ
• ยกตัวอย่างระบบและแบบจำลอง
• สร้างและสำรวจแบบจำลองข้อมูลที่ง่ายที่สุดบนคอมพิวเตอร์

การศึกษาส่วนนี้ดำเนินไปเป็นเกลียว: มันเริ่มต้นด้วยแนวคิด วัตถุ การจำแนกประเภทของวัตถุสำหรับการศึกษาใช้ฟิล์มสไลด์ซึ่งกำหนดแนวคิดเหล่านี้แสดงตัวอย่างวัตถุอย่างชัดเจนอธิบาย - คุณสมบัติของวัตถุสภาพแวดล้อมคืออะไร (ดู <Рисунок 1> , <Рисунок 2>)ฯลฯ

การใช้สไลด์นี้<ภาคผนวก 1> นักเรียนสามารถเข้าใจแนวคิดเหล่านี้ได้อย่างอิสระ หลังจากการจัดระบบแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับวัตถุ มีการเปลี่ยนแปลงแนวคิดอย่างราบรื่น รุ่น การจำแนกรุ่น (ดู <Рисунок 3> , <Рисунок 4> ) . นักเรียนได้รับงานประเภท: วัตถุ - บุคคล ปรากฏการณ์นี้เป็นพายุฝนฟ้าคะนอง แสดงรายการแบบจำลองและจำแนกประเภท

มนุษย์ใช้แบบจำลองในการศึกษาวัตถุ กระบวนการ ปรากฏการณ์ในด้านต่างๆ มาเป็นเวลานาน ผลของการศึกษาเหล่านี้ใช้เพื่อกำหนดและปรับปรุงลักษณะของวัตถุและกระบวนการจริง เพื่อทำความเข้าใจแก่นแท้ของปรากฏการณ์และพัฒนาความสามารถในการปรับตัวหรือจัดการพวกมัน สำหรับการก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกใหม่หรือความทันสมัยของสิ่งอำนวยความสะดวกเก่า การสร้างแบบจำลองช่วยให้บุคคลตัดสินใจอย่างมีข้อมูลและรอบคอบ เพื่อคาดการณ์ถึงผลที่จะตามมาจากกิจกรรมของพวกเขา

ต้องขอบคุณคอมพิวเตอร์ ไม่เพียงแต่การขยายขอบเขตการใช้งานของการสร้างแบบจำลองเท่านั้น แต่ยังทำให้มีการวิเคราะห์ผลลัพธ์ที่ได้รับอย่างครอบคลุมอีกด้วย

โดยการเรียนวิชานี้นักเรียนจะคุ้นเคยกับ พื้นฐานของการสร้างแบบจำลองและการทำให้เป็นทางการ. นักเรียนควรเข้าใจว่าแบบจำลองคืออะไรและมีรูปแบบใดบ้าง นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้เมื่อทำการวิจัย นักศึกษาจะสามารถเลือกและใช้สภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์และเครื่องมือที่เหมาะสมกับแต่ละรุ่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ จุดเริ่มต้นของการวิจัยคือ การกำหนดปัญหาซึ่งถูกกำหนดโดยเป้าหมายที่กำหนด ประเภทของแบบจำลอง ทางเลือกของสภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์ และผลลัพธ์ที่ได้ขึ้นอยู่กับว่าเข้าใจวัตถุประสงค์ของการสร้างแบบจำลองอย่างไร นักเรียนเรียนรู้เกี่ยวกับ ขั้นตอนหลักของการสร้างแบบจำลองซึ่งผู้วิจัยต้องผ่านเพื่อให้บรรลุเป้าหมาย

เนื้อหาของการฝึกอบรมประกอบด้วยรายการแบบจำลองต่างๆ ที่นักเรียนสามารถเข้าใจได้ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีโมเดลดังกล่าวจำนวนเพียงพอซึ่งการใช้คอมพิวเตอร์เป็นสิ่งจำเป็น ในแบบจำลองเฉพาะจากวิชาต่างๆ ของโรงเรียน นักเรียนจะได้เรียนรู้ เทคโนโลยีการจำลอง, เรียนรู้ที่จะสร้าง แบบจำลองข้อมูล. ในการดำเนินการนี้ คุณสามารถใช้สภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์ที่แตกต่างกันได้ ขอบเขตของเนื้อหาและโอกาสสำหรับ หลากหลายชนิดเทคโนโลยีสารสนเทศนักเรียนกำหนดตัวเองขึ้นอยู่กับความสามารถของเขา

จุดสำคัญในการสอนและฝึกฝนความรู้ที่ได้รับคือการจัดเตรียมองค์ประกอบการศึกษาทั้งหมดของส่วนที่มีการทดสอบในระดับที่ต้องการซึ่งนำมาจากคู่มือระเบียบวิธี 5, 7 * จากอินเทอร์เน็ตผู้เขียน N. Ugrinovich

บทความนี้นำเสนอหนึ่งในรูปแบบการทดสอบที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบทางการศึกษาหลักของหัวข้อ "การสร้างแบบจำลองและการทำให้เป็นทางการ" ได้รับข้อความด้วย ควบคุมงานพัฒนาโดย S.Yu. Piskunova และวิธีแก้ปัญหาของเธอจากคอลเลกชัน 9*

ทดสอบในหัวข้อ "การสร้างแบบจำลองและการทำให้เป็นทางการ"

1. สิ่งที่เรียกว่าแอตทริบิวต์ของวัตถุ?

1. การเป็นตัวแทนของวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงด้วยความช่วยเหลือของชุดคุณลักษณะที่จำเป็นสำหรับการแก้ปัญหาข้อมูลนี้
2. นามธรรมของวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงรวมกัน ลักษณะทั่วไปและพฤติกรรม
3. ความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุกับลักษณะของวัตถุ
4. ลักษณะเฉพาะแต่ละอย่างร่วมกันในทุกกรณีที่เป็นไปได้

2. การเลือกประเภทรุ่นขึ้นอยู่กับ:

1. ลักษณะทางกายภาพของวัตถุ
2. วัตถุประสงค์ของวัตถุ
3. วัตถุประสงค์ของการศึกษาวัตถุ
4. เอนทิตีข้อมูลของวัตถุ

3. แบบจำลองข้อมูลของวัตถุคืออะไร?

1. วัสดุหรือวัตถุที่แสดงออกทางจิตใจซึ่งแทนที่วัตถุดั้งเดิมในกระบวนการวิจัยด้วยการรักษาคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดที่มีความสำคัญสำหรับการวิจัยนี้
2. คำอธิบายที่เป็นทางการของอ็อบเจ็กต์ในรูปแบบของข้อความในภาษาเขียนโค้ดบางภาษาที่มีข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดเกี่ยวกับออบเจกต์
3. เครื่องมือซอฟต์แวร์ที่ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์
4. คำอธิบายของคุณลักษณะของวัตถุที่จำเป็นสำหรับปัญหาภายใต้การพิจารณาและความสัมพันธ์ระหว่างกัน

4. ระบุการจำแนกประเภทของแบบจำลองในความหมายที่แคบของคำ:

1. เป็นธรรมชาติ นามธรรม วาจา
2. นามธรรม คณิตศาสตร์ ข้อมูล
3. คณิตศาสตร์ คอมพิวเตอร์ ข้อมูล
4. ทางวาจา คณิตศาสตร์ ข้อมูล

5. วัตถุประสงค์ในการสร้างแบบจำลองข้อมูลคือ:

1. การประมวลผลข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริง โดยคำนึงถึงความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุ
2. ความซับซ้อนของแบบจำลองโดยคำนึงถึงปัจจัยเพิ่มเติมที่ได้แจ้งไว้ก่อนหน้านี้
3. การตรวจสอบวัตถุจากการทดลองทางคอมพิวเตอร์ด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์
4. การแสดงวัตถุเป็นข้อความในภาษาเทียมที่การประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์เข้าถึงได้

6. การสร้างแบบจำลองข้อมูลขึ้นอยู่กับ:

1. การกำหนดและชื่อของวัตถุ
2. การแทนที่วัตถุจริงด้วยแบบจำลองที่สอดคล้องกัน
3. ค้นหาวิธีวิเคราะห์ที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุที่กำลังศึกษา
4. คำอธิบายของกระบวนการกำเนิด การประมวลผล และการส่งข้อมูลในระบบที่ศึกษาของวัตถุ

7. การทำให้เป็นทางการคือ

1. ขั้นตอนการเปลี่ยนจากคำอธิบายที่มีความหมายของลิงก์ระหว่างคุณลักษณะที่เลือกของออบเจ็กต์เป็นคำอธิบายโดยใช้ภาษาเขียนโค้ด
2. การแทนที่วัตถุจริงด้วยเครื่องหมายหรือชุดสัญญาณ
3. การเปลี่ยนจากปัญหาคลุมเครือที่เกิดขึ้นจริงเป็นแบบจำลองข้อมูลที่เป็นทางการ
4. การแยกข้อมูลที่จำเป็นเกี่ยวกับวัตถุ

8. เทคโนโลยีสารสนเทศเรียกว่า

1. กระบวนการที่กำหนดโดยการผสมผสานของวิธีการและวิธีการแปรรูป การผลิต การเปลี่ยนสถานะ คุณสมบัติ รูปทรงของวัสดุ
2. การเปลี่ยนสถานะเริ่มต้นของวัตถุ
3. กระบวนการที่ใช้ชุดของวิธีการและวิธีการในการประมวลผลและส่งข้อมูลหลักของคุณภาพใหม่เกี่ยวกับสถานะของวัตถุ กระบวนการ หรือปรากฏการณ์
4. รวม การกระทำบางอย่างมุ่งสู่การบรรลุเป้าหมายที่ตั้งไว้

9. อะไรเรียกว่าแบบจำลองการจำลอง?

1. เทคโนโลยีสมัยใหม่การวิจัยวัตถุ
2. การศึกษาของ ปรากฏการณ์ทางกายภาพและประมวลผลโดยใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์
3. การนำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ไปใช้ในรูปแบบของเครื่องมือซอฟต์แวร์

10. แบบจำลองข้อมูลคอมพิวเตอร์คืออะไร?

1. การแสดงวัตถุเป็นการทดสอบในภาษาเทียมที่สามารถเข้าถึงการประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ได้
2. ชุดข้อมูลที่ระบุคุณสมบัติและสถานะของวัตถุ ตลอดจนความสัมพันธ์กับโลกภายนอก
3. แบบอย่างในจิตใจหรือ รูปแบบการพูดดำเนินการบนคอมพิวเตอร์
4. วิธีการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

11. การทดลองทางคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆ ดังนี้

1. ทางเลือกของวิธีการเชิงตัวเลข - การพัฒนาอัลกอริธึม - การทำงานของโปรแกรมบนคอมพิวเตอร์
2. การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ - การเลือกวิธีการเชิงตัวเลข - การพัฒนาอัลกอริธึม - การรันโปรแกรมบนคอมพิวเตอร์ การวิเคราะห์โซลูชัน
3. การพัฒนาแบบจำลอง - การพัฒนาอัลกอริธึม - การนำอัลกอริธึมไปใช้ในรูปแบบของเครื่องมือซอฟต์แวร์
4. การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ - การพัฒนาอัลกอริธึม - รันโปรแกรมบนคอมพิวเตอร์ วิเคราะห์โซลูชัน

หมายเลขคำถาม
คำตอบ เลขที่	4	3	2	1	4	3	1	3	3	3	2

ทดสอบงานในหัวข้อ “การสร้างแบบจำลองและการทำให้เป็นทางการ”

ตัวเลือกหมายเลข 1

1. สร้างคำตอบในหัวข้อ "แบบจำลองและวิธีการเขียน" โดยตอบคำถามตามลำดับ

1. แบบจำลองวัตถุคืออะไร?
2. คุณเจอรุ่นไหนใน ชีวิตประจำวัน?
3. แบบจำลองข้อมูลคืออะไร?
4. สามารถอธิบายวัตถุหนึ่งโดยใช้แบบจำลองข้อมูลที่แตกต่างกันได้หรือไม่ ถ้าใช่จะต่างกันอย่างไร?
5. จัดทำแบบจำลองข้อมูลของวัตถุ "รถยนต์" เพื่อระบุลักษณะสำหรับผู้โดยสาร โมเดลนี้จะเปลี่ยนไปอย่างไรหากเป้าหมายคือการกำหนดลักษณะของรถเป็นอุปกรณ์ทางเทคนิค?
6. เป็นไปได้ไหมที่จะวางกลยุทธ์ เกมคอมพิวเตอร์ชื่อ โมเดลเกม? ถ้าเป็นไปได้ทำไม?

2. เขียนแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของปัญหา:

กำหนดเวลาการประชุมของคนเดินเท้าสองคนที่จะพบกัน

ตัวเลือกหมายเลข 2

1. สร้างคำตอบในหัวข้อ "การจำแนกวัตถุ" ตอบคำถามตามลำดับ

1. การจำแนกวัตถุคืออะไร? เหตุใดจึงต้องจำแนกวัตถุ
2. ยกตัวอย่างการจำแนกวัตถุตาม คุณสมบัติทั่วไป.
3. หลักการรับมรดกคืออะไร?
4. อธิบายด้วยตัวอย่างการจัดหมวดหมู่ของวัตถุที่มีชื่อทั่วไปว่า “โปรแกรมคอมพิวเตอร์”
5. โมเดลสามารถจำแนกได้อย่างไร?
6. โมเดลแบ่งออกเป็นสแตติกและไดนามิกบนพื้นฐานอะไร

2. สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของปัญหา:

- กำหนดเวลาเมื่อคนเดินถนนคนหนึ่งจะทันกับคนอื่น

ตัวเลือกที่ 1

1. ตอบคำถาม

1.1. แบบจำลองคือภาพที่ศึกษาลักษณะสำคัญบางประการของวัตถุ ปรากฏการณ์ หรือกระบวนการ

1.2. ในชีวิตประจำวัน บุคคลต้องเผชิญกับแบบจำลองวัสดุและข้อมูล

1.3. โมเดลข้อมูลอธิบายอ็อบเจ็กต์ในภาษาเขียนโค้ดภาษาใดภาษาหนึ่ง (ภาษาพูด กราฟิค วิทยาศาสตร์ ฯลฯ)

1.4. วัตถุเดียวและวัตถุเดียวกันสามารถมีได้หลายแบบ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัตถุที่จะศึกษา ตัวอย่างเช่น วัตถุหนึ่งและวัตถุเดียวกันที่บุคคลในฟิสิกส์ถือเป็นประเด็นสำคัญ ในทางชีววิทยา - เป็นระบบที่มุ่งมั่นในการรักษาตนเอง ฯลฯ

1.5. เมื่อรวบรวมแบบจำลองข้อมูลของรถยนต์เพื่ออธิบายสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับผู้โดยสาร จำเป็นต้องระบุว่าเป็นรถบรรทุกหรือรถโดยสาร ความจุ (จำนวนคน) จำนวนประตู จำนวนและขนาดลำตัว ภายใน ขนาด, เบาะ, รูปทรง, ความนุ่มของเบาะ, เครื่องปรับอากาศ, ดนตรี ฯลฯ .d. หากคุณกำหนดให้รถเป็นอุปกรณ์ทางเทคนิค น้ำหนัก ขนาด กำลังรับน้ำหนัก ความเร็วสูงสุด, การสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง เป็นต้น

1.6. เกมคอมพิวเตอร์เชิงกลยุทธ์แสดงกระบวนการข้อมูลที่เกิดขึ้นในชีวิต ตัวอย่างเช่น กลยุทธ์ทางทหารอธิบายอุปกรณ์ ระบบการเมืองโดยทั่วไปและโดยเฉพาะอย่างยิ่งกองทัพของเขา กลยุทธ์ทางการเงินอธิบายถึงกฎหมายทางเศรษฐกิจและสังคมต่างๆ ดังนั้นเกมคอมพิวเตอร์เชิงกลยุทธ์จึงถือเป็นแบบจำลองข้อมูลของกระบวนการข้อมูลที่อธิบายไว้

L - ระยะทางเริ่มต้น

ผลลัพธ์: t - เวลาเคลื่อนที่

สำหรับ: L, v 1 , v 2 > 0

วิธีการ: t = L / (v 1 + v 2)

ตัวเลือก 2

1. ตอบคำถาม

1.1. ท่ามกลางความหลากหลายของวัตถุในโลกรอบข้าง เราพยายามระบุกลุ่มของวัตถุที่มีคุณสมบัติร่วมกัน คลาสคือกลุ่มของอ็อบเจ็กต์ที่มีคุณสมบัติร่วมกัน วัตถุในชั้นเรียนเรียกว่าอินสแตนซ์ของชั้นเรียน ออบเจ็กต์ของคลาสเดียวกันแตกต่างกันในคุณสมบัติพิเศษบางอย่าง การจัดประเภทคือการกระจายของอ็อบเจ็กต์ในคลาสและคลาสย่อยตามคุณสมบัติทั่วไป

1.2. ตัวอย่างการจัดหมวดหมู่ตามคุณสมบัติทั่วไป - วัตถุของวรรณกรรมสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทใหญ่ตามเนื้อหา: วรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์, นวนิยาย, วรรณคดีวารสารศาสตร์

1.3. ในโครงสร้างแบบลำดับชั้น ออบเจ็กต์จะถูกจัดระเบียบเป็นระดับต่างๆ โดยที่อินสแตนซ์ระดับล่างเรียกว่าคลาสย่อย และเป็นส่วนหนึ่งของอินสแตนซ์ระดับที่สูงกว่าที่เรียกว่าคลาสพาเรนต์ คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของคลาสคือการสืบทอด - แต่ละคลาสย่อยสืบทอดคุณสมบัติทั้งหมดของคลาสพาเรนต์

1.4. โปรแกรมคอมพิวเตอร์ใดๆ เป็นอัลกอริธึมที่เขียนด้วยภาษาที่คอมพิวเตอร์เข้าใจได้ โปรแกรมแบ่งออกเป็นระบบและแอปพลิเคชัน พวกเขาทำหน้าที่ต่างกัน แต่ทั้งหมดนั้นเขียนด้วยภาษาที่คอมพิวเตอร์เข้าใจได้ - นี่คือคุณสมบัติที่สืบทอดมาจากคลาสย่อยแต่ละคลาส (ระบบและโปรแกรมแอปพลิเคชัน) จากคลาสพาเรนต์ - โปรแกรมคอมพิวเตอร์

1.5. โมเดลสามารถจำแนกได้ตามคุณลักษณะที่จำเป็น

1.6. แบบจำลองที่อธิบายระบบ ณ เวลาหนึ่งเรียกว่าแบบจำลองข้อมูลทางสถิติ แบบจำลองที่อธิบายกระบวนการเปลี่ยนแปลงและการพัฒนาระบบเรียกว่าแบบจำลองข้อมูลแบบไดนามิก

2. แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของปัญหา

ให้ไว้: t 02 - เวลาเริ่มต้นของคนเดินถนนคนที่สอง

v 1 - ความเร็วของคนเดินเท้าคนแรก

v 2 - ความเร็วของคนเดินเท้าที่สอง

ผลลัพธ์: t - เวลานัดพบของคนเดินเท้า

เมื่อ: t 02 , v 1 , v 2 > 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

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

วรรณกรรม:

สำหรับนักเรียน

1. อิวาโนว่า I.A. สารสนเทศ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 9: การประชุมเชิงปฏิบัติการ - Saratov: Lyceum, 2004
2. สารสนเทศ คอร์สพื้นฐาน, 7 - 9 เกรด. – ม.: ห้องปฏิบัติการความรู้พื้นฐาน, 2544.
3. สารสนเทศชั้นประถมศึกษาปีที่ 7-8 / แก้ไขโดย N.V. Makarova - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: สำนักพิมพ์ "Peter", 1999
4. สารสนเทศชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 / แก้ไขโดย N.V. Makarova - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: Peter Kom, 1999.
5. N. Ugrinovich "เทคโนโลยีสารสนเทศและสารสนเทศ"
6. O. Efimova, V. Morozov, N. Ugrinovich ดี เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ด้วยพื้นฐานของวิทยาการคอมพิวเตอร์ กวดวิชาสำหรับชั้นเรียนระดับสูง - ม., ABF, 1999.

ระเบียบวิธี

1. Beshenkov S.A. , Lyskova V.Yu. , Matveeva N.V. การทำให้เป็นทางการและการสร้างแบบจำลอง // สารสนเทศและการศึกษา. - 1999. - ลำดับที่ 5 - ส. * - *; ลำดับที่ 6 - หน้า 21-27; ลำดับที่ 7 - หน้า 25-29
2. Boyarshinov V.G. การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ใน หลักสูตรโรงเรียนสารสนเทศ // สารสนเทศและการศึกษา. - 2542. - ลำดับที่ 7 - หน้า 13-17.
3. โวโดโวซอฟ V.M. การเตรียมข้อมูลในสภาพแวดล้อมของวัตถุที่มองเห็น // สารสนเทศและ
   การศึกษา. - 2000. - ลำดับที่ 4 - หน้า 87-90.
4. Obornev E.A. , Oborneva I.V. , Karpov V.A. การสร้างแบบจำลองในสเปรดชีต // สารสนเทศและการศึกษา - 2000. - ลำดับที่ 5. - หน้า 47-52.
5. สารสนเทศ งานทดสอบ. – ม.: ห้องปฏิบัติการความรู้พื้นฐาน, 2545.
6. Makarenko A.E. เป็นต้น การเตรียมตัวสอบวิทยาการคอมพิวเตอร์ - M.: Iris-Press, 2002
7. Molodtsov V.A. , Ryzhikova N.B. วิธีการสอบผ่านและ การทดสอบแบบรวมศูนย์ในสาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์ 100 คะแนน - Rostov n / a: ฟีนิกซ์ 2546
8. Petrosyan V.G. , Perepecha I.R. , Petrosyan L.V. วิธีการแก้ปัญหาทางกายภาพบนคอมพิวเตอร์ // สารสนเทศและการศึกษา. - 2539. - ลำดับที่ 5. - หน้า 94-99.
9. ผลการเรียนรู้ตามแผนด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศและการประเมินในโรงเรียนการศึกษาทั่วไประดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษา (โพนอย): การรวบรวมตามระเบียบวิธีสอน / ผู้เขียนและผู้เรียบเรียง: N.E. Kostyleva, L.Z. Gumerova, R.I. Yarochkina, L.V. ลูนินา, เอส.ยู. พิสคูโนวา อี.วี. Zhuravleva - Naberezhnye Chelny: CRO, 2004.
10. โปโนมาเรวา อี.เอ. บทเรียนเรื่องการศึกษาแนวคิดของแบบจำลอง // สารสนเทศและการศึกษา. - 2542. - ลำดับที่ 6 - ส. 47-50.
11. Ostrovskaya E.M. การสร้างแบบจำลองบนคอมพิวเตอร์ // สารสนเทศและการศึกษา. - 2541. - ลำดับที่ 7 - หน้า 64-70; ลำดับที่ 8 - หน้า 69-84
12. Smolyaninov A.A. บทเรียนแรกในหัวข้อ "การสร้างแบบจำลอง" // สารสนเทศและการศึกษา - 2541. - ลำดับที่ 8 - หน้า 23-29.
13. เคนเนอร์ อี.เค., เชสตาคอฟ เอ.พี. หลักสูตร "การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์" // สารสนเทศและการศึกษา - 2539. - ลำดับที่ 4 - หน้า 17-23.

• แบบจำลองเป็นวัสดุหรือวัตถุที่แสดงออกทางจิตใจซึ่งในกระบวนการศึกษา แทนที่วัตถุดั้งเดิม โดยคงคุณลักษณะทั่วไปบางอย่างไว้ซึ่งมีความสำคัญสำหรับการศึกษานี้ แบบจำลองเป็นการแทนแบบง่ายของวัตถุ กระบวนการ หรือปรากฏการณ์จริง

• ทำความเข้าใจวิธีการจัดเรียงวัตถุ - โครงสร้างคุณสมบัติพื้นฐานกฎการพัฒนาและการโต้ตอบกับโลกภายนอกคืออะไร

• เรียนรู้วิธีจัดการวัตถุหรือกระบวนการและกำหนดวิธีการจัดการที่ดีที่สุดสำหรับเป้าหมายและเกณฑ์ที่กำหนด (การเพิ่มประสิทธิภาพ)

• ทำนายผลโดยตรงและโดยอ้อมของการดำเนินการตามวิธีการที่ระบุและรูปแบบของผลกระทบต่อวัตถุ

• ไม่มีแบบจำลองใดสามารถแทนที่ปรากฏการณ์นี้ได้ แต่เมื่อแก้ปัญหา เมื่อเราสนใจคุณสมบัติของกระบวนการหรือปรากฏการณ์ที่กำลังศึกษาอยู่ แบบจำลองกลับกลายเป็นว่ามีประโยชน์ และบางครั้งก็เป็นเครื่องมือเดียวสำหรับการวิจัย ความรู้

กระบวนการสร้างแบบจำลองเรียกว่าการสร้างแบบจำลองหรืออีกนัยหนึ่งคือ, การสร้างแบบจำลองเป็นกระบวนการศึกษาโครงสร้างและคุณสมบัติของต้นฉบับโดยใช้แบบจำลองเทคโนโลยีการสร้างแบบจำลองต้องการให้ผู้วิจัยสามารถกำหนดปัญหาและงาน คาดการณ์ผลการวิจัย ประมาณการที่สมเหตุสมผล เน้นปัจจัยหลักและรองสำหรับแบบจำลองอาคาร เลือกการเปรียบเทียบและสูตรทางคณิตศาสตร์ แก้ปัญหาโดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์ และวิเคราะห์การทดลองทางคอมพิวเตอร์

วัสดุ (ทางกายภาพ)

• วัสดุ (ทางกายภาพ)เป็นเรื่องปกติที่จะเรียกแบบจำลองซึ่งวัตถุจริงไม่เห็นด้วยกับสำเนาที่ขยายหรือย่อซึ่งช่วยให้การวิจัย (ตามกฎในห้องปฏิบัติการ) ด้วยความช่วยเหลือของการถ่ายโอนคุณสมบัติของกระบวนการและปรากฏการณ์ที่ศึกษาในภายหลัง แบบจำลองถึงวัตถุตามทฤษฎีความคล้ายคลึงกัน

การสร้างแบบจำลองที่สมบูรณ์แบบ -

• การสร้างแบบจำลองที่สมบูรณ์แบบ -ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการเปรียบเทียบวัสดุของวัตถุและแบบจำลอง แต่อยู่บนความคล้ายคลึงของอุดมคติในอุดมคติ

• สัญลักษณ์ การสร้างแบบจำลอง- นี่คือการสร้างแบบจำลองที่ใช้การแปลงสัญญาณในรูปแบบใดก็ได้ เช่น ไดอะแกรม กราฟ ภาพวาด สูตร ชุดสัญลักษณ์

• การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์- นี่คือการสร้างแบบจำลอง ซึ่งการศึกษาวัตถุจะดำเนินการโดยใช้แบบจำลองที่กำหนดขึ้นในภาษาของคณิตศาสตร์: คำอธิบายและการศึกษากฎของกลศาสตร์ของนิวตันโดยใช้สูตรทางคณิตศาสตร์

• คุณสมบัติตามประเภทที่จัดประเภท:

• พื้นที่ใช้งาน.
• การบัญชีสำหรับปัจจัยด้านเวลาและพื้นที่ใช้งาน
• โดยวิธีการนำเสนอ
• สาขาความรู้ (ทางชีวภาพ ประวัติศาสตร์ สังคมวิทยา ฯลฯ)

การฝึกอบรม:

• การฝึกอบรม:โสตทัศนูปกรณ์ โปรแกรมการฝึกอบรม เครื่องจำลองต่างๆ

• มีประสบการณ์:แบบจำลองของเรือได้รับการทดสอบในสระเพื่อกำหนดความเสถียรของเรือเมื่อหมุน

• วิทยาศาสตร์และเทคนิค:เครื่องเร่งอิเล็กตรอน, อุปกรณ์ที่จำลองการปล่อยฟ้าผ่า, แท่นสำหรับทดสอบทีวี

• การเล่นเกม:การทหาร, เศรษฐกิจ, กีฬา, เกมธุรกิจ;

• การเลียนแบบ:การทดลองซ้ำหลายครั้งเพื่อศึกษาและประเมินผลของการกระทำใด ๆ กับสถานการณ์จริงหรือดำเนินการพร้อมกันกับวัตถุอื่นที่คล้ายคลึงกัน แต่อยู่ในเงื่อนไขที่แตกต่างกัน) .

วัสดุ

• วัสดุแบบจำลองสามารถเรียกได้ว่าเป็นวัตถุทางกายภาพ พวกเขาทำซ้ำคุณสมบัติทางเรขาคณิตและทางกายภาพของต้นฉบับและมีรูปแบบที่แท้จริงอยู่เสมอ

• โมเดลข้อมูล -ชุดข้อมูลที่ระบุคุณสมบัติและสถานะของวัตถุ กระบวนการ ปรากฏการณ์ ตลอดจนความสัมพันธ์กับโลกภายนอก

รุ่นสัญลักษณ์

• รุ่นสัญลักษณ์- โมเดลข้อมูลที่แสดงด้วยสัญลักษณ์พิเศษ เช่น โดยใช้ภาษาทางการใดๆ

• รุ่นคอมพิวเตอร์ -โมเดลที่ดำเนินการโดยใช้สภาพแวดล้อมของซอฟต์แวร์

• วาจา(จากภาษาละติน "verbalis" - ปากเปล่า) แบบอย่าง -รูปแบบข้อมูลในรูปแบบทางจิตหรือการสนทนา

ความรู้ความเข้าใจ

• ความรู้ความเข้าใจ

• ในทางปฏิบัติ,

• เครื่องมือ

แบบจำลองทางปัญญา

• แบบจำลองทางปัญญา- รูปแบบการจัดองค์กรและการนำเสนอความรู้ ซึ่งเป็นวิธีการผสมผสานความรู้ทั้งเก่าและใหม่ ตามกฎแล้วโมเดลความรู้ความเข้าใจถูกปรับให้เข้ากับความเป็นจริงและเป็นแบบจำลองทางทฤษฎี

• แบบจำลองเชิงปฏิบัติ- วิธีการจัดระเบียบการปฏิบัติการเป็นตัวแทนของเป้าหมายของระบบสำหรับการจัดการ ความเป็นจริงถูกปรับให้เป็นแบบจำลองเชิงปฏิบัติบางส่วน นี้มักจะเป็นรูปแบบที่ใช้

• เครื่องมือรุ่น- วิธีการสร้าง ค้นคว้า และ/หรือใช้แบบจำลองเชิงปฏิบัติและ/หรือองค์ความรู้ แบบจำลองทางปัญญาสะท้อนถึงความสัมพันธ์ที่มีอยู่และในทางปฏิบัติแม้ว่าจะไม่มีอยู่จริง แต่เป็นที่ต้องการและอาจเป็นไปได้ถึงความสัมพันธ์และการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้

แบบจำลองเชิงประจักษ์

• แบบจำลองเชิงประจักษ์- ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงเชิงประจักษ์ การอ้างอิง;

• แบบจำลองทางทฤษฎี- ตามคำอธิบายทางคณิตศาสตร์

• แบบผสมหรือ กึ่งทดลอง- ใช้การพึ่งพาเชิงประจักษ์และคำอธิบายทางคณิตศาสตร์

แขนขา

• แขนขา- โมเดลสะท้อนถึงต้นฉบับในความสัมพันธ์จำนวนจำกัดเท่านั้น และนอกจากนี้ ทรัพยากรการสร้างแบบจำลองยังมีจำกัด

• ความเรียบง่าย- โมเดลแสดงเฉพาะส่วนสำคัญของวัตถุ และนอกจากนี้ ควรเป็นแบบเรียบง่าย

• ประมาณ- แบบจำลองแสดงความเป็นจริงอย่างคร่าวๆ หรือประมาณนั้น

• ความเพียงพอระบบจำลอง - โมเดลต้องอธิบายระบบแบบจำลองได้สำเร็จ

• ทัศนวิสัยการมองเห็นคุณสมบัติพื้นฐานและความสัมพันธ์

ความพร้อมใช้งานและ ความสามารถในการผลิตเพื่อการวิจัยหรือการทำซ้ำ

• ความพร้อมใช้งานและ ความสามารถในการผลิตเพื่อการวิจัยหรือการทำซ้ำ

• ข้อมูล- โมเดลควรมีข้อมูลที่เพียงพอเกี่ยวกับระบบ (ภายในกรอบของสมมติฐานที่นำมาใช้ในการสร้างแบบจำลอง) และทำให้สามารถรับข้อมูลใหม่ได้

• บันทึกข้อมูลมีอยู่ในต้นฉบับ (ด้วยความถูกต้องของสมมติฐานที่พิจารณาในการสร้างแบบจำลอง)

• ความสมบูรณ์- โมเดลควรคำนึงถึงการเชื่อมต่อและความสัมพันธ์หลักทั้งหมดที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าวัตถุประสงค์ของการสร้างแบบจำลอง

• ความมั่นคง- โมเดลต้องอธิบายและให้แน่ใจว่าพฤติกรรมของระบบมีเสถียรภาพ แม้ว่าจะไม่เสถียรในตอนแรกก็ตาม

• การแยกตัว- โมเดลนี้พิจารณาและแสดงระบบปิดของสมมติฐานพื้นฐาน การเชื่อมต่อ และความสัมพันธ์ที่จำเป็น

ระยะที่ 1 คำชี้แจงปัญหา

• ระยะที่ 1 คำชี้แจงปัญหา

• อธิบายงาน
• กำหนดเป้าหมายของการสร้างแบบจำลอง
• วิเคราะห์วัตถุหรือกระบวนการ

• งานนี้จัดทำขึ้นในภาษาธรรมดาและคำอธิบายควรเข้าใจได้ สิ่งสำคัญที่นี่คือการกำหนดวัตถุประสงค์ของการสร้างแบบจำลองและทำความเข้าใจว่าผลลัพธ์ควรเป็นอย่างไร

ความรู้รอบโลก.

ความรู้รอบโลก.ทำไมคนถึงสร้างแบบจำลอง? เพื่อตอบคำถามนี้ เราต้องมองไปในอดีตอันไกลโพ้น เมื่อหลายล้านปีก่อน ในยามรุ่งอรุณของมนุษยชาติ คนดึกดำบรรพ์เรียน ธรรมชาติรอบตัวเพื่อเรียนรู้วิธีต้านทานธาตุธรรมชาติ รับประโยชน์จากธรรมชาติ แค่เอาตัวรอด ความรู้ที่สั่งสมมานี้ถ่ายทอดจากรุ่นสู่รุ่นด้วยวาจา ภายหลังเป็นลายลักษณ์อักษร และสุดท้ายด้วยความช่วยเหลือของแบบจำลองหัวเรื่อง จึงถือกำเนิดขึ้น เช่น นางแบบ โลก- ลูกโลก - ให้คุณเห็นภาพรูปร่างของดาวเคราะห์ของเรา การหมุนรอบแกนของมันเอง และตำแหน่งของทวีปต่างๆ แบบจำลองดังกล่าวทำให้เข้าใจวิธีการจัดเรียงวัตถุเฉพาะ เพื่อค้นหาคุณสมบัติพื้นฐานของวัตถุ กำหนดกฎการพัฒนาและปฏิสัมพันธ์กับโลกโดยรอบของแบบจำลอง

การสร้างวัตถุที่มีคุณสมบัติตามที่กำหนด (งานเช่น "วิธีทำ ... ") เมื่อสะสมความรู้เพียงพอแล้วบุคคลก็ถามตัวเองว่า: "เป็นไปได้ไหมที่จะสร้างวัตถุที่มีคุณสมบัติและความสามารถที่กำหนดเพื่อต่อต้านองค์ประกอบหรือนำไปใช้ในการบริการของ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ? มนุษย์เริ่มสร้างแบบจำลองของวัตถุที่ยังไม่มีอยู่จริง ความคิดจึงบังเกิด กังหันลมกลไกต่างๆ แม้กระทั่งร่มธรรมดา หลายรุ่นเหล่านี้ได้กลายเป็นจริงแล้ว สิ่งเหล่านี้เป็นวัตถุที่สร้างขึ้นด้วยมือมนุษย์

การพิจารณาผลกระทบของผลกระทบต่อวัตถุและการตัดสินใจที่ถูกต้อง (งานเช่น "จะเกิดอะไรขึ้นถ้า ... ": จะเกิดอะไรขึ้นถ้าค่าโดยสารในการขนส่งเพิ่มขึ้นหรือจะเกิดอะไรขึ้นหากฝังกากนิวเคลียร์ในพื้นที่ดังกล่าวและบริเวณดังกล่าว) ตัวอย่างเช่นเพื่อช่วยเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กจาก น้ำท่วมต่อเนื่องสร้างความเสียหายมหาศาล จึงตัดสินใจสร้างเขื่อน ในระหว่างการออกแบบ มีการสร้างแบบจำลองจำนวนมาก รวมทั้งรุ่นเต็มขนาด อย่างแม่นยำเพื่อทำนายผลที่ตามมาของการรบกวนธรรมชาติ

ประสิทธิภาพการจัดการสิ่งอำนวยความสะดวก (หรือกระบวนการ). เนื่องจากเกณฑ์การจัดการขัดแย้งกันมาก จึงจะมีผลก็ต่อเมื่อ "หมาป่าทั้งสองกินอาหารและแกะปลอดภัย" ตัวอย่างเช่น คุณต้องจัดอาหารในโรงอาหารของโรงเรียน ด้านหนึ่งต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านอายุ (แคลอรี่ ที่มีวิตามินและเกลือแร่) ในทางกลับกัน เด็กส่วนใหญ่น่าจะชอบ และยิ่งไปกว่านั้น ต้อง “พอเพียง” สำหรับผู้ปกครอง และประการที่สาม เทคโนโลยีการทำอาหารต้อง สอดคล้องกับความสามารถของโรงอาหารของโรงเรียน วิธีการรวมที่เข้ากันไม่ได้? การสร้างแบบจำลองจะช่วยค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ยอมรับได้

• ในขั้นตอนนี้ วัตถุจำลอง คุณสมบัติหลัก องค์ประกอบ และความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุเหล่านี้มีความโดดเด่นอย่างชัดเจน ตัวอย่างง่ายๆ ของความสัมพันธ์ของวัตถุรองคือการแยกวิเคราะห์ประโยค ขั้นแรก สมาชิกหลัก (ประธาน ภาคแสดง) จะถูกแยกออก จากนั้นสมาชิกรองที่เกี่ยวข้องกับสมาชิกหลัก ตามด้วยคำที่เกี่ยวข้องกับสมาชิกรอง ฯลฯ

ในขั้นตอนนี้ คุณสมบัติ สถานะ การกระทำ และคุณลักษณะอื่นๆ ของออบเจกต์พื้นฐานจะได้รับการชี้แจงในรูปแบบใดๆ: ทางวาจา ในรูปแบบของไดอะแกรม ตาราง แนวคิดเกิดขึ้นเกี่ยวกับออบเจกต์พื้นฐานที่ประกอบเป็นออบเจกต์ดั้งเดิม นั่นคือ โมเดลข้อมูล แบบจำลองควรสะท้อนถึงคุณลักษณะ คุณสมบัติ สถานะ และความสัมพันธ์ที่สำคัญที่สุดของวัตถุของโลกวัตถุประสงค์ เป็นผู้ให้ ข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับวัตถุ

การสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์

การสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ - พื้นฐานสำหรับการแสดงความรู้ในคอมพิวเตอร์ การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์สำหรับการเกิด ข้อมูลใหม่ใช้ข้อมูลใดๆ ที่สามารถอัปเดตได้โดยใช้คอมพิวเตอร์ ความคืบหน้าของการสร้างแบบจำลองเกี่ยวข้องกับการพัฒนาระบบการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์และความก้าวหน้าของเทคโนโลยีสารสนเทศคือการอัพเดทประสบการณ์การสร้างแบบจำลองบนคอมพิวเตอร์ด้วยการสร้างแบบจำลองวิธีการและระบบซอฟต์แวร์ที่อนุญาตให้คุณรวบรวมแบบจำลองใหม่ จากรุ่นของธนาคาร

เป้าหมายสุดท้าย

เป้าหมายสุดท้าย การสร้างแบบจำลอง - การตัดสินใจซึ่งควรพัฒนาบนพื้นฐานของการวิเคราะห์ผลลัพธ์ที่ได้รับอย่างครอบคลุม ขั้นตอนนี้เป็นขั้นเด็ดขาด ไม่ว่าคุณจะศึกษาต่อหรือเรียนให้จบ บางทีคุณอาจทราบผลลัพธ์ที่คาดหวัง จากนั้นคุณต้องเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้รับกับผลลัพธ์ที่คาดหวัง ในกรณีของการแข่งขันคุณสามารถตัดสินใจได้