Conform acestei caracteristici, modelele sunt împărțite în două clase mari:

• modele abstracte (mentale);
• modele materiale.

Orez. 1.1.

Adesea, în practica modelării există modele mixte, abstract-materiale.

modele abstracte sunt anumite construcții de semne general acceptate pe hârtie sau altele purtător de material sau în formă program de calculator.

Modelele abstracte, fără a intra în prea multe detalii, pot fi împărțite în:

• simbolic;
• matematic.

Model simbolic este un obiect logic care înlocuiește proces realși exprimând principalele proprietăți ale relațiilor sale cu ajutorul unui anumit sistem de semne sau simboluri. Sunt fie cuvintele limbaj natural, sau cuvinte din tezaurul corespunzător, grafice, diagrame etc.

Modelul simbolic poate avea sens independent, dar, de regulă, construcția sa este stadiul inițial orice altă simulare.

Modelare matematică- este procesul de stabilire a corespondenței cu obiectul modelat al unei construcții matematice, numită model matematic, și studiul acestui model, care permite obținerea caracteristicilor obiectului modelat.

Modelare matematica - obiectivul principalşi conţinutul principal al disciplinei studiate.

Modelele matematice pot fi:

• analitic;
• imitaţie;
• mixt (analitic și simulare).

Modele analitice- sunt relații funcționale: sisteme de ecuații algebrice, diferențiale, integro-diferențiale, conditii logice. Ecuațiile lui Maxwell - model analitic câmp electromagnetic. Legea lui Ohm este un model al unui circuit electric.

Transformarea modelelor matematice conform legi cunoscute iar regulile pot fi văzute ca experimente. O soluție bazată pe modele analitice poate fi obținută ca urmare a unui singur calcul, indiferent de valorile specifice ale caracteristicilor („în vedere generala"). Acest lucru este vizual și convenabil pentru identificarea tiparelor. Cu toate acestea, pentru sisteme complexe Nu este întotdeauna posibil să se construiască un model analitic care să reflecte pe deplin procesul real. Cu toate acestea, există procese, de exemplu, cele Markov, a căror relevanță a modelării prin modele analitice a fost dovedită prin practică.

Simulare. Creare calculatoare a condus la dezvoltarea unei noi subclase de modele matematice – simularea.

Modelarea prin simulare presupune reprezentarea modelului sub forma unui algoritm – un program de calculator – a cărui execuție imită succesiunea stărilor de schimbare din sistem și reprezintă astfel comportamentul sistemului simulat.

Procesul de creare și testare a unor astfel de modele se numește modelare de simulare, iar algoritmul în sine este numit model de simulare.

Care este diferența dintre modelele de simulare și cele analitice?

În cazul modelării analitice, un computer este un calculator puternic, o mașină de adăugare. Model analitic rezolvat pe un computer.

În cazul modelării prin simulare, modelul de simulare - programul - implementate pe un computer.

Modelele de simulare iau în considerare, pur și simplu, influența factorilor aleatori. Pentru modelele analitice, aceasta problema serioasa. În prezența unor factori aleatori, caracteristicile necesare proceselor simulate sunt obținute prin mai multe rulări (realizări) ale modelului de simulare și în continuare prelucrare statistică informatii acumulate. Prin urmare, modelarea prin simulare a proceselor cu factori aleatori este adesea numită modelare statistică.

Dacă studiul obiectului este dificil folosind doar modelarea analitică sau de simulare, atunci se utilizează modelarea mixtă (combinată), analitică și de simulare. La construirea unor astfel de modele, procesele de funcționare a obiectului sunt descompuse în subprocese constitutive și pentru care, probabil, sunt utilizate modele analitice, iar modelele de simulare sunt construite pentru subprocesele rămase.

modelarea materialelor bazată pe utilizarea unor modele reprezentând structuri tehnice reale. Poate fi obiectul în sine sau elementele acestuia (modelare naturală). Acesta poate fi un dispozitiv special - un model care are o similitudine fizică sau geometrică cu originalul. Poate fi un alt dispozitiv. natura fizica decât originalul, ci procesele în care sunt descrise prin relații matematice similare. Aceasta este așa-numita simulare analogică. O astfel de analogie se observă, de exemplu, între oscilațiile unei antene de comunicații prin satelit sub sarcina vântului și oscilația curent electricîntr-un circuit electric special selectat.

Deseori create modele materiale abstracte. Acea parte a operației care nu poate fi descrisă matematic este modelată material, restul este abstract. Astfel, de exemplu, sunt exercițiile de comandă și de stat major, când munca cartierului general este un experiment la scară largă, iar acțiunile trupelor sunt reflectate în documente.

Clasificarea după criteriul luat în considerare - modalitatea de implementare a modelului - este prezentată în fig. 1.2.

1.3. Etape de modelare

Modelare matematică ca oricare altul, este considerată o artă și o știință. Un cunoscut specialist în domeniul modelării simulării Robert Shannon și-a numit cartea larg cunoscută în lumea științifică și ingineriei: „ Simulare- artă și știință". Prin urmare, în practica ingineriei nu există instrucțiuni formalizate cu privire la modul de creare a modelelor. Și, cu toate acestea, o analiză a tehnicilor utilizate de dezvoltatorii de modele ne permite să vedem o etapă destul de transparentă a modelării.

Primul stagiu: clarificarea scopurilor modelării. De fapt asta scena principala orice activitate. Scopul determină în esență conținutul etapelor rămase de modelare. Rețineți că diferența dintre un sistem simplu și unul complex este generată nu atât de esența acestora, cât și de scopurile stabilite de cercetător.

De obicei, obiectivele modelării sunt:

• prognoza comportamentului obiectului în noi moduri, combinații de factori etc.;
• selectarea unei combinații și a valorilor factorilor care oferă valoare optimă indicatori de performanță a procesului;
• analiza sensibilității sistemului la modificările anumitor factori;
• testarea diferitelor ipoteze despre caracteristici parametri aleatori procesul studiat;
• definiție conexiuni functionaleîntre comportamentul („răspunsul”) sistemului și factorii de influență, care pot contribui la predicția comportamentului sau analiza sensibilității;
• clarificarea esenței, o mai bună înțelegere a obiectului de studiu, precum și formarea primelor abilități pentru operarea unui sistem simulat sau de operare.

Faza a doua: construirea unui model conceptual. model conceptual(din lat. conceptie) - un model la nivelul ideii definitorii, care se formeaza la studierea obiectului modelat. În această etapă, obiectul este investigat, se stabilesc simplificările și aproximările necesare. Sunt identificate aspectele semnificative, sunt excluse cele secundare. Sunt setate unitățile de măsură și intervalele de modificare variabilele modelului. Dacă se poate, atunci model conceptual prezentate sub forma unor sisteme bine cunoscute și bine dezvoltate: la coadă, control, autoreglare, alt fel automate etc. model conceptual rezumă pe deplin studiul documentației de proiectare sau examinarea experimentală a obiectului modelat.

Rezultatul celei de-a doua etape este o schemă generalizată a modelului, complet pregătită pentru descriere matematică- clădire model matematic.

A treia etapă: alegerea unui limbaj de programare sau modelare, dezvoltarea unui algoritm și a unui program model. Modelul poate fi analitic sau de simulare sau o combinație a ambelor. În cazul unui model analitic, cercetătorul trebuie să stăpânească metodele de rezolvare.

În istoria matematicii (și aceasta, apropo, este istoria modelare matematică) există multe exemple de cazuri în care nevoia de a modela diferite tipuri de procese a condus la noi descoperiri. De exemplu, nevoia de a simula mișcarea a dus la descoperirea și dezvoltarea calcul diferenţial(Leibniz și Newton) și metodele de rezolvare corespunzătoare. Problemele modelării analitice a stabilității navei l-au determinat pe academicianul A. N. Krylov să creeze teoria calculelor aproximative și un computer analog.

Rezultatul celei de-a treia etape de modelare este un program compilat în limbajul cel mai convenabil pentru modelare și cercetare - universal sau special.

Etapa a patra: planificarea unui experiment. Model matematic este obiectul experimentului. Experimentul ar trebui să fie cât mai informativ posibil, să satisfacă constrângerile, să furnizeze date din precizia cerută si credibilitate. Există o teorie a planificării experimentelor, vom studia elementele acestei teorii de care avem nevoie în locul potrivit în disciplină. GPSS World, AnyLogic etc.) și poate fi aplicat automat. Este posibil ca în cursul analizei rezultatelor obținute, modelul să fie rafinat, completat sau chiar revizuit complet.

După analizarea rezultatelor simulării, acestea sunt interpretate, adică rezultatele sunt traduse în termeni domeniul subiectului. Acest lucru este necesar pentru că de obicei specialist în materie(cel care are nevoie de rezultatele cercetărilor) nu are terminologia matematicii și modelării și își poate îndeplini sarcinile, operând doar cu concepte care îi sunt bine cunoscute.

Acest lucru încheie luarea în considerare a secvenței de simulare făcând un foarte concluzie importantă despre necesitatea documentării rezultatelor fiecărei etape. Acest lucru este necesar din următoarele motive.

În primul rând, modelarea este un proces iterativ, adică din fiecare etapă se poate face o întoarcere la oricare dintre etapele anterioare pentru a clarifica informațiile necesare în această etapă, iar documentația poate salva rezultatele obținute la iterația anterioară.

În al doilea rând, în cazul studierii unui sistem complex, implică echipe mari dezvoltatori și diverse etape realizat de diferite echipe. Prin urmare, rezultatele obținute în fiecare etapă trebuie să fie transferabile în etapele ulterioare, adică să aibă formă unificată prezentare și conținut ușor de înțeles altor specialiști interesați.

În al treilea rând, rezultatul fiecărei etape ar trebui să fie un produs valoros în sine. De exemplu, model conceptual nu poate fi folosită pentru transformarea ulterioară într-un model matematic, ci să fie o descriere care stochează informații despre sistem, care poate fi folosită ca arhivă, ca instrument de învățare etc.

Pentru a înțelege esența modelării matematice, luați în considerare definițiile de bază, caracteristicile procesului.

Esența termenului

Modelarea este procesul de creare și aplicare a unui model. Se consideră orice abstract sau obiect material, care înlocuiește obiectul real al simulării în procesul de studiu. Un punct important este păstrarea proprietăților necesare unei analize cu drepturi depline a subiectului.

Modelare pe calculator este o variantă de cunoaștere bazată pe un model matematic. Implică un sistem de inegalități, ecuații, expresii de semne logice care reflectă pe deplin toate caracteristicile unui fenomen sau obiect.

Modelarea matematică presupune calcule specifice, utilizarea tehnologiei informatice. Este nevoie de mai multe cercetări pentru a explica procesul. Această sarcină este rezolvată cu succes prin simulare pe computer.

Specificitatea simulării pe calculator

Acest mod de a studia sistemele complexe este considerat eficient și eficient. Este mai convenabil și mai ușor să analizați modelele computerizate, deoarece pot fi efectuate diverse acțiuni de calcul. Acest lucru este valabil mai ales în cazurile în care fizic sau motive materiale experimente reale nu vă permit să obțineți rezultatul dorit. Logica unor astfel de modele face posibilă determinarea principalelor factori care determină parametrii originalului studiat.

Această aplicare a modelării matematice face posibilă identificarea comportamentului unui obiect în diverse conditii să identifice influenţa diverşilor factori asupra comportamentului său.

Fundamentele modelării pe calculator

Care este baza pentru această modelare? Ce Cercetare științifică bazat pe TIC? Să începem cu faptul că orice simulare pe computer se bazează pe anumite principii:

• modelare matematică pentru a descrie procesul studiat;
• aplicarea unor modele matematice inovatoare pentru analizarea detaliată a proceselor studiate.

Varietăți de modelare

Alocați în prezent metode diferite modelare matematică: simulare și analitică.

Opțiunea analitică este asociată cu studiul modelelor abstracte obiect real sub formă de diferenţial ecuații algebrice, care prevăd implementarea unei tehnologii informatice clare care poate oferi o soluție precisă.

Modelarea prin simulare presupune studiul unui model matematic sub forma unui algoritm specific care reproduce functionarea sistemului analizat prin executarea secventiala a unui sistem de calcule si operatii simple.

Caracteristici ale construirii unui model de calculator

Să aruncăm o privire mai atentă asupra modului în care funcționează această simulare. Care sunt etapele cercetării informatice? Să începem cu faptul că procesul se bazează pe îndepărtarea de un obiect sau fenomen clar analizat.

O astfel de modelare constă în două etape principale: crearea unui model calitativ și cantitativ. învăţarea pe calculator constă în efectuarea unui sistem de acţiuni de calcul asupra calculator personal vizând analizarea, sistematizarea, compararea rezultatelor studiului cu comportamentul real al obiectului analizat. Dacă este necesar, se realizează o rafinare suplimentară a modelului.

Etape de modelare

Cum se realizează modelarea? Care sunt etapele cercetării informatice? Deci, distingem următorul algoritm de acțiuni privind construcția model de calculator:

Etapa 1. Stabilirea scopului și obiectivelor lucrării, identificarea obiectului modelării. Acesta trebuie să colecteze date, să formuleze o întrebare, să identifice scopurile și formele cercetării și să descrie rezultatele obținute.

Etapa 2. Analiza si studiul sistemului. Descrierea obiectului, crearea unui model informațional, selectarea software-ului și mijloace tehnice, sunt selectate exemple de modelare matematică.

Etapa 3. Trecerea la un model matematic, dezvoltarea unei metode de proiectare, selectarea unui algoritm de acțiuni.

Etapa 4. Selectarea unui limbaj sau a unui mediu de programare pentru modelare, discutarea opțiunilor de analiză, înregistrarea algoritmului anumit limbaj programare.

Etapa 5 Constă în efectuarea unui complex de experimente de calcul, calcule de depanare și prelucrarea rezultatelor obținute. Dacă este necesar, pe această etapă modelarea este corectată.

Etapa 6 Interpretarea rezultatelor.

Cum este analizată simularea? Ce produse software pentru cercetare? În primul rând, utilizarea textului editori grafici, foi de calcul, pachete matematice care vă permit să primiți rezultat maxim din cercetările efectuate.

Efectuarea unui experiment de calcul

Toate metodele de modelare matematică se bazează pe experimente. Sub ele, se obișnuiește să se înțeleagă experimentele efectuate cu un model sau un obiect. Ele constau în implementarea anumitor acțiuni care vă permit să determinați comportamentul eșantionului experimental ca răspuns la acțiunile propuse.

Un experiment de calcul nu poate fi imaginat fără efectuarea de calcule care sunt asociate cu utilizarea unui model formalizat.

Bazele modelării matematice implică cercetarea cu un obiect real, dar cu acesta se desfășoară acțiuni de calcul o copie exacta(model). Atunci când alegeți un set specific de indicatori inițiali ai modelului, după finalizarea pașilor de calcul, puteți obține conditii optime pentru funcționarea deplină a obiectului real.

De exemplu, având Ecuație matematică, care descrie fluxul procesului analizat, la modificarea coeficienților, condiții inițiale și intermediare, putem presupune comportamentul obiectului. În plus, este posibil să se creeze o prognoză fiabilă a comportamentului acestui obiect sau fenomen natural în anumite condiții. În cazul unui nou set de date inițiale, este important să se efectueze noi experimente de calcul.

Comparația datelor primite

Pentru a efectua o verificare adecvată a unui obiect real sau a unui model matematic creat, precum și pentru a evalua rezultatele cercetărilor privind informatică cu rezultatele unui experiment efectuat pe un prototip la scară largă, se realizează o comparație a rezultatelor cercetării.

Decizia de a construi depinde de discrepanța dintre informațiile obținute în timpul cercetării. proba finita sau despre ajustarea modelului matematic.

Un astfel de experiment face posibilă înlocuirea cercetărilor naturale costisitoare cu calcule privind tehnologia computerelor, analizarea posibilităților de utilizare a unui obiect în cel mai scurt timp posibil, identificarea condițiilor de funcționare efectivă a acestuia.

Modelare în medii

De exemplu, într-un mediu de programare, sunt utilizate trei etape de modelare matematică. În etapa creării unui algoritm și a unui model de informații, se determină cantitățile care vor fi parametrii de intrare, se determină rezultatele studiului și se dezvăluie tipul acestora.

Dacă este necesar, întocmește special algoritmi matematici sub formă de organigrame scrise într-un limbaj de programare specific.

Un experiment pe calculator presupune analiza rezultatelor obținute în calcule, corectarea acestora. Printre etapele importante ale unui astfel de studiu, remarcăm testarea algoritmului, analiza performanței programului.

Depanarea acestuia presupune găsirea și eliminarea erorilor care duc la un rezultat nedorit, apariția erorilor în calcule.

Testarea implică verificarea funcționării corecte a programului, precum și evaluarea fiabilității componentelor sale individuale. Procesul constă în verificarea operabilității programului, a adecvării acestuia pentru studierea unui anumit fenomen sau obiect.

Foi de calcul

Modelarea folosind foi de calcul vă permite să acoperiți o cantitate mare de sarcini în diferite domenii. Ele sunt considerate unealtă universală, care permite rezolvarea laborioasei sarcini de calcul a parametrilor cantitativi ai obiectului.

În cazul unei astfel de opțiuni de simulare, se observă o anumită transformare a algoritmului de rezolvare a problemei; nu este necesară dezvoltarea unei interfețe de calcul. În același timp, există o etapă de depanare, care include eliminarea erorilor de date, căutarea unei conexiuni între celule și identificarea formulelor de calcul.

Pe măsură ce lucrarea avansează, sarcini suplimentare, de exemplu, trimiterea rezultatelor către suport de hârtie, reprezentare raţională informații pe monitorul unui computer.

Secvențierea

Modelarea se realizează în foi de calcul conform unui anumit algoritm. În primul rând, se determină scopurile studiului, se identifică principalii parametri și relațiile și se întocmește un model matematic specific pe baza informațiilor primite.

Pentru analiza calitativă a modelului, se folosesc caracteristici inițiale, intermediare, precum și finale, completate cu desene, diagrame. Cu ajutorul graficelor și diagramelor, ei obțin o reprezentare vizuală a rezultatelor lucrării.

Modelare într-un mediu DBMS

Vă permite să rezolvați următoarele sarcini:

• stochează informații, efectuează editarea lor în timp util;
• să organizeze datele disponibile în funcție de caracteristici specifice;
• crearea unor criterii diferite pentru selectarea datelor;
• prezentați informațiile într-un mod convenabil.

Pe măsură ce modelul este dezvoltat pe baza datelor inițiale, sunt create condiții optime pentru descrierea caracteristicilor obiectului folosind tabele speciale.

În același timp, informațiile sunt sortate, datele sunt căutate și filtrate și sunt creați algoritmi pentru calcule. Folosind panoul informativ al computerului, puteți crea diverse formulare de ecran, precum și opțiuni pentru obținerea de rapoarte tipărite pe hârtie cu privire la progresul experimentului.

Dacă rezultatele obținute nu coincid cu opțiunile planificate, parametrii sunt modificați, se efectuează studii suplimentare.

Aplicarea unui model de calculator

Experimentul de calcul și simularea pe computer sunt metode noi de cercetare științifică. Ele fac posibilă modernizarea aparatului de calcul folosit pentru a construi un model matematic, pentru a concretiza, rafina și complica experimentele.

Printre cele mai promițătoare uz practic, efectuând un experiment de calcul cu drepturi depline evidențiază proiectarea de reactoare pentru puternice centrale nucleare. În plus, aceasta include crearea de traductoare magnetohidrodinamice energie electrica, precum și un echilibrat plan de perspectivă pentru tara, regiune, industrie.

Cu ajutorul modelării computerizate și matematice este posibilă proiectarea dispozitivelor necesare studiului reacții termonucleare, procese chimice.

Modelarea computerizată și experimentele de calcul fac posibilă reducerea multor obiecte „nematematice” la compilarea și rezolvarea unei probleme matematice.

Se deschide mari oportunități să aplice aparatul matematic într-un sistem cu un modern tehnologia calculatoarelor pentru a aborda probleme legate de dezvoltare spațiul cosmic, „cucerirea” proceselor atomice.

Modelarea a devenit una dintre cele mai importante opțiuni pentru înțelegerea diferitelor procese din jur și fenomene naturale. Această cunoaștere este un proces complex și consumator de timp, implică utilizarea unui sistem diferite feluri modelare, începând cu dezvoltarea de modele reduse de obiecte reale, terminând cu selectarea algoritmilor speciali pentru calcule matematice complexe.

În funcție de ce procese sau fenomene vor fi analizate, se selectează anumiți algoritmi de acțiuni, formule matematice pentru calcul. Simularea pe calculator permite cost minim obține rezultatul dorit Informații importante despre proprietățile și parametrii unui obiect sau fenomen.

În această lucrare ne propunem să analizăm în detaliu tema modelării în informatică. Această secțiune are mare importanță pentru formarea viitorilor specialisti in domeniul tehnologiei informatiei.

Pentru a rezolva orice problemă (industrială sau științifică), informatica folosește următorul lanț:

Merită să acordați o atenție deosebită conceptului de „model”. Fără prezența acestei legături, soluția problemei nu va fi posibilă. De ce este folosit modelul și ce se înțelege prin acest termen? Vom vorbi despre asta în secțiunea următoare.

Model

Modelarea în informatică este compilarea unei imagini a unui obiect din viața reală care reflectă totul caracteristici esențiale si proprietati. Un model pentru rezolvarea unei probleme este necesar, deoarece este, de fapt, utilizat în procesul de rezolvare.

LA curs şcolar Informatica, tema modelarii incepe sa fie studiata inca din clasa a VI-a. La început, copiii trebuie să fie introduși în conceptul de model. Ce este?

• Asemănarea simplificată a obiectului;
• Copie redusă a unui obiect real;
• Schema unui fenomen sau proces;
• Imaginea unui fenomen sau proces;
• Descrierea fenomenului sau procesului;
• Analog fizic al obiectului;
• Informații analogice;
• Un obiect substituent care reflectă proprietățile obiectului real și așa mai departe.

Modelul este un concept foarte larg, așa cum a devenit deja clar din cele de mai sus. Este important de reținut că toate modelele sunt de obicei împărțite în grupuri:

• material;
• ideal.

Un model material este înțeles ca un obiect bazat pe un real facilitate existenta. Poate fi orice corp sau proces. Acest grup mai departe subdivizat în două tipuri:

• fizic;
• analogic.

O astfel de clasificare este condiționată, deoarece este foarte dificil de trasat o graniță clară între aceste două subspecii.

Modelul ideal este și mai greu de caracterizat. Ea este asociată cu:

• gândire;
• imaginație;
• percepţie.

Include opere de artă (teatru, pictură, literatură și așa mai departe).

Obiective de modelare

Modelarea în informatică este foarte piatră de hotar pentru că are o mulțime de obiective. Acum vă invităm să le cunoașteți.

În primul rând, modelarea ajută la înțelegerea lumii din jurul nostru. Din timpuri imemoriale, oamenii au acumulat cunoștințele dobândite și le-au transmis descendenților lor. Astfel, a apărut un model al planetei noastre (globul).

În secolele trecute s-au modelat obiecte inexistente, care sunt acum ferm înrădăcinate în viața noastră (umbrelă, moară etc.). În prezent, modelarea vizează:

• identificarea consecințelor oricărui proces (creșterea costurilor de călătorie sau eliminarea deșeurilor chimice în subteran);
• asigurarea eficacităţii deciziilor luate.

Sarcini de simulare

model informativ

Acum să vorbim despre un alt tip de modele studiate la cursul de informatică din școală. Modelarea computerizată, pe care fiecare viitor specialist IT trebuie să o stăpânească, include procesul de implementare a unui model informațional folosind facilitati informatice. Dar ce este, un model de informare?

Este o listă de informații despre orice obiect. Ce descrie acest model și ce Informatii utile poartă:

• proprietățile obiectului modelat;
• starea lui;
• legături cu lumea exterioară;
• relațiile cu entitățile externe.

Ce poate servi ca model de informare:

• descriere verbală;
• text;
• imagine;
• masa;
• sistem;
• desen;
• formula și așa mai departe.

O caracteristică distinctivă a modelului informațional este că nu poate fi atins, gustat și așa mai departe. Nu conține o realizare materială, deoarece este prezentată sub formă de informații.

O abordare sistematică a creării unui model

În ce clasă curiculumul scolar studiind modeling? Informatica clasa a 9-a introduce elevii in aceasta tema mai detaliat. În această clasă copilul învață despre abordarea sistematică a modelării. Să vorbim despre asta mai detaliat.

Să începem cu conceptul de „sistem”. Este un grup de elemente interconectate care lucrează împreună pentru a îndeplini o sarcină. Adesea folosit pentru a construi un model abordare sistematica, deoarece obiectul este considerat ca un sistem care funcționează într-un anumit mediu. Dacă se modelează orice obiect complex, atunci sistemul este de obicei împărțit în părți mai mici - subsisteme.

Scopul utilizării

Acum vom lua în considerare obiectivele modelării (informatica clasa a 11-a). Mai devreme s-a spus că toate modelele sunt împărțite în anumite tipuri și clase, dar granițele dintre ele sunt condiționate. Există mai multe caracteristici prin care se obișnuiește să se clasifice modelele: scop, domeniu de expertiză, factor de timp, metodă de prezentare.

În ceea ce privește obiectivele, se obișnuiește să se distingă următoarele tipuri:

• educational;
• cu experienta;
• imitaţie;
• jocuri de noroc;
• stiintifice si tehnice.

Primul tip include materiale educaționale. La a doua, copii reduse sau mărite ale obiectelor reale (un model al unei structuri, o aripă de avion și așa mai departe). vă permite să preziceți rezultatul unui eveniment. Modelarea prin simulare este adesea folosită în medicină și sfera socială. De exemplu, modelul ajută la înțelegerea modului în care oamenii vor reacționa la această sau acea reformă? Înainte de a face o operație serioasă asupra unei persoane pentru a transplanta un organ, au fost efectuate multe experimente. Cu alte cuvinte, modelul de simulare vă permite să rezolvați problema prin încercare și eroare. Un model de joc este un fel de joc economic, de afaceri sau militar. Cu ajutorul acestui model, este posibil să se prezică comportamentul unui obiect în situatii diferite. Un model științific și tehnic este utilizat pentru a studia un proces sau un fenomen (un dispozitiv care simulează descărcarea fulgerului, model de mișcare planetară sistem solar etc).

Domeniul cunoașterii

În ce clasă elevii se familiarizează mai bine cu modelarea? Informatica de clasa a 9-a se concentrează pe pregătirea studenților săi pentru examenele de admitere la nivel superior unități de învățământ. Din moment ce în UTILIZAȚI bileteși GIA răspund întrebărilor despre modelare, acum este necesar să luăm în considerare acest subiect cât mai detaliat. Și așa, cum este clasificarea pe domenii de cunoaștere? De caracteristică dată distingeți următoarele tipuri:

• biologice (de exemplu, boli induse artificial la animale, tulburări genetice, neoplasme maligne);
• comportamentul firmei, modelul de formare a prețurilor de piață și așa mai departe);
• istoric ( arborele genealogic, modele evenimente istorice, model al armatei romane și altele asemenea);
• sociologic (model de interes personal, comportamentul bancherilor atunci când se adaptează la nou conditii economice) etc.

Factorul timp

În funcție de această caracteristică, se disting două tipuri de modele:

• dinamic;
• static.

Deja, judecând numai după nume, nu este greu de ghicit că primul tip reflectă funcționarea, dezvoltarea și schimbarea unui obiect în timp. Static, dimpotrivă, este capabil să descrie un obiect într-un anumit moment în timp. Această vedere este uneori numită structurală, deoarece modelul reflectă structura și parametrii obiectului, adică oferă o porțiune de informații despre acesta.

Exemple sunt:

• un set de formule care reflectă mișcarea planetelor sistemului solar;
• graficul schimbării temperaturii aerului;
• înregistrarea video a unei erupții vulcanice și așa mai departe.

Exemple de model statistic sunt:

• lista planetelor din sistemul solar;
• harta zonei și așa mai departe.

Metoda de prezentare

Pentru început, este foarte important să spunem că toate modelele au o formă și o formă, sunt întotdeauna făcute din ceva, cumva prezentat sau descris. Pe această bază, se acceptă după cum urmează:

• material;
• intangibile.

Primul tip include copii materiale ale obiectelor existente. Ele pot fi atinse, mirosite și așa mai departe. Ele reflectă proprietățile externe sau interne, acțiunile unui obiect. Pentru ce sunt modelele materiale? Sunt folosite pentru metoda experimentala cunoștințe (metodă experimentală).

Am abordat și modelele nemateriale mai devreme. Ei folosesc metoda teoretica cunoştinţe. Astfel de modele sunt numite ideale sau abstracte. Această categorie este împărțită în mai multe subspecii: modele imaginare și informaționale.

Modelele de informații oferă o listă cu diverse informații despre obiect. Modelul informativ poate fi tabele, cifre, descrieri verbale, diagrame și așa mai departe. De ce acest model numit intangibil? Chestia este că nu poate fi atins, deoarece nu are o întruchipare materială. Printre modele informaţionale distinge între semne și vizuale.

Modelul imaginar este unul dintre proces creativ, trecând în imaginația unei persoane, care precede crearea unui obiect material.

Etape de modelare

Tema de informatică de clasa a IX-a „Modelare și formalizare” are greutate mare. Se cere să fie studiat. În clasele 9-11, profesorul este obligat să introducă elevii în etapele creării modelelor. Asta vom face acum. Deci, se disting următoarele etape de modelare:

• expunerea semnificativă a problemei;
• formularea matematică a problemei;
• dezvoltări cu utilizarea computerelor;
• funcționarea modelului;
• obtinerea unui rezultat.

Este important de menționat că atunci când studiem tot ceea ce ne înconjoară, se folosesc procesele de modelare și formalizare. Informatica este o materie dedicata metode moderne studierea si rezolvarea problemelor. Prin urmare, se pune accent pe modelele care pot fi implementate folosind un computer. Atentie specialaîn această temă ar trebui acordată până la elaborarea unui algoritm de soluție folosind calculatoare electronice.

Legături între obiecte

Acum să vorbim puțin despre relațiile dintre obiecte. Există trei tipuri în total:

• unu la unu (o astfel de conexiune este indicată de o săgeată unidirecțională într-una sau cealaltă direcție);
• unu-la-mulți (relațiile multiple sunt indicate printr-o săgeată dublă);
• many-to-many (o astfel de relație este indicată de o săgeată dublă).

Este important de menționat că relațiile pot fi condiționate și necondiționate. O relație necondiționată implică utilizarea fiecărei instanțe a unui obiect. Și în condițional sunt implicate doar elemente individuale.