Моделът е такъв материален или мислено представен обект, който в процеса на изучаване замества оригиналния обект, запазвайки някои от неговите типични черти, които са важни за това изследване. Моделирането като метод за научно познание

През 1870 г. британското адмиралтейство пуска на вода нов боен кораб „Капитан“. Корабът излезе в морето и се преобърна. Корабът и всички хора на него загинаха. Това беше напълно неочаквано за всички, с изключение на английския учен по корабостроенето У. Рийд, който преди това е провел изследвания върху модел на броненосец и установи, че корабът ще се преобърне дори при лека вълна. Но лордовете от Адмиралтейството не повярваха на учения, който сякаш правеше несериозни експерименти с „играчката“. И се случи нещо лошо...

Моделите и моделирането се използват от човечеството от дълго време. С помощта на модели и модели отношения се развиват говорими езици, писменост и графики. Скалните резби на нашите предци, след това картините и книгите са модел, информационни форми за предаване на знания за околния свят на следващите поколения. В изследването се прилагат модели сложни явления, процеси, проектиране на нови структури. Добре изграденият модел, като правило, е по-достъпен за изследване, отколкото реален обект. Освен това някои обекти изобщо не могат да се изучават директно: експериментите с икономиката на страната за образователни цели са неприемливи например; фундаментално неосъществими експерименти с миналото или, да речем, с планетите слънчева системаи т.н.

Моделът ви позволява да научите как да работите правилно с обект, като тествате различни опции за управление на неговия модел. Експериментирането с реален обект за тази цел е в най-добрия случай неудобно, а често и просто вредно или дори невъзможно поради редица причини (дълга продължителност на експеримента във времето, риск от привеждане на обекта в нежелано и необратимо състояние и др.)

Модел- това е материален или мислено представен обект, който замества оригиналния обект в процеса на изучаване и запазва неговите типични черти, които са значими за това изследване. Процесът на изграждане на модел се нарича моделиране.

С други думи, моделиранее процесът на изследване на структурата и свойствата на оригинала с помощта на модел. Ето една от възможните класификации на моделите.

Разграничаване материали перфектно моделиране. Материалното моделиране от своя страна се разделя на физическии аналоговмоделиране.

физическиОбичайно е да се нарича моделиране, при което реален обект се противопоставя на неговото увеличено или намалено копие, което позволява изследване (по правило в лабораторни условия) с помощта на последващо прехвърляне на свойствата на изследваните процеси и явления от модел към обект, базиран на теорията за подобието. Примери за модели от този вид са: в астрономията - планетариум, в архитектурата - макети на сгради, в самолетостроенето - макети самолети т.н.

Аналогова симулациясе основава на аналогията на процеси и явления, които имат различна физическа природа, но са описани формално по същия начин (чрез едни и същи математически уравнения).

То е коренно различно от предметното моделиране. перфектно моделиране, която се основава не на материалната аналогия на обекта и модела, а на аналогията на идеалното, мислимо. Основният тип идеално моделиране е моделирането на знаци.

Икониченмоделиране се нарича, използвайки като модели знакови трансформации от всякакъв вид: диаграми, графики, чертежи, формули, набори от символи.

Най-важният вид моделиране на знаци е математическо моделиране, при което изследването на обекта се осъществява посредством модел, формулиран на езика на математиката. Класически пример за математическо моделиране е описанието и изучаването на законите на Нютоновата механика с помощта на математиката.

Пример

Вижте следния запис и се опитайте да определите какво се крие зад тези знаци:

a 1 x 1 + b 1 x 2 = c 1
a 2 x 1 + b 2 x 2 = c 2
Отговорите, получени от хора с различни специалности, ще се различават значително. Ето някои от опциите.

математик: "Това е система от две линейни алгебрични уравнения в две неизвестни, но какво точно изразява, не мога да кажа."

Електроинженер: "Това са уравненията на електрическото напрежение или токове с активни напрежения."

машинен инженер: "Това са уравненията за баланса на силите за система от лостове или пружини."

строителен инженер: "Това са уравнения, свързващи силите на деформация в някакъв вид строителна конструкция."

Кой от отговорите е верен? Не се учудвайте, но всяко от тях е истина по някакъв начин. Всичко зависи от това какво се крие зад постоянните коефициенти a, b, c и символите на неизвестните x 1 и x 2 .

За изграждането на модели се използват два принципа: дедуктивен(от общо към частно) и индуктивен(от частно към общо). Първият подход разглежда специален случай на добре познат фундаментален модел, който е адаптиран към условията на моделирания обект, като се вземат предвид конкретни обстоятелства. Вторият метод включва хипотези, разлагане на сложен обект, анализ и след това синтез. Тук приликата, търсенето на аналогии и изводите са широко използвани, за да се формират всякакви модели под формата на предположения за поведението на системата.

Технологията за моделиране изисква от изследователя да може правилно да формулира проблеми и задачи, да предвижда резултати, да прави разумни оценки, да откроява основните и второстепенните фактори за изграждане на модели, да намира аналогии и да ги изразява на езика на математиката.

V съвременен святВсе по-често се използва процесът на компютърна симулация, който включва използването на Информатикада експериментирате с модела.

Моделирането е метод за познание на околния свят, който може да се припише на общонаучни методи, използвани както на емпирично, така и на теоретично ниво на познание. При конструирането и изучаването на модела могат да се използват почти всички други методи на познание.

Модел (от лат. modulus - мярка, извадка, норма) се разбира като такъв материален или мислено представен обект, който в процеса на познание (изучаване) замества оригиналния обект, запазвайки някои от неговите типични черти, които са важни за това. проучване. Процесът на изграждане и използване на модел се нарича моделиране.

V системен анализмоделирането се разглежда като основен метод за научно познание, свързан с усъвършенстването на методите за получаване и фиксиране на информация за изследваните обекти, както и с придобиването на нови знания на базата на моделни експерименти. Днес повечето модели се разработват с помощта на компютърни технологии и компютърни технологии, такива модели се разработват с помощта на програми или могат сами да действат като програма.

При изграждането на модел изследователят винаги изхожда от поставените цели, взема предвид само най-значимите фактори за постигането им. Следователно всеки модел не е идентичен с оригиналния обект и следователно е непълен, тъй като при изграждането му изследователят е отчел само най-важните фактори от неговата гледна точка.

Най-важното и най-разпространено предназначение на моделите е тяхното приложение при изучаване и прогнозиране на поведението на сложни процеси и явления. Трябва да се има предвид, че някои предмети и явления изобщо не могат да се изследват директно. Друго, не по-малко важно, предназначение на моделите е, че те помагат да се идентифицират най-значимите фактори, които формират определени свойства на даден обект, тъй като самият модел отразява само някои от основните характеристики на оригиналния обект, които трябва да се вземат предвид, когато изучаване на конкретен процес или явление. . Моделът ви позволява да научите как правилно да управлявате обект, като тествате различни опции за управление. Използването на реален обект за това често е рисковано или просто невъзможно. Ако свойствата на даден обект се променят с течение на времето, тогава задачата за прогнозиране на състоянията на такъв обект под въздействието на различни фактори става от особено значение.

Целта на симулацията диктува кои аспекти на оригинала трябва да бъдат отразени в модела. Различни цели съответстват на различни модели на един и същ обект.

Моделите могат да се изграждат чрез мислене (абстрактни модели) или чрез материалния свят (реални модели). Специално място сред абстрактните модели заемат езиковите модели. Неяснотата, неяснотата на естествения език, която е толкова полезна в много случаи, може да попречи в някои видове практика. След това се създават по-прецизни (професионални) езици, цяла йерархия от езици, все по-прецизни, кулминиращи в идеално формализиран език на математиката.

Сега симулацията е получила необичайно широко приложение в много области на знанието: от философски и други хуманитарни клонове на знанието до ядрена физика и други клонове на физиката, от проблемите на радиотехниката и електротехниката до проблемите на механиката и механиката на флуидите, физиологията и биология и пр. моделирането е основният начин за опознаване на света.

Проблемите на моделирането са разгледани в трудовете на философи (В. А. Щоф, И. Б. Новиков, Н. А. Уемов и други), специалисти по педагогика и психология (Л. М. Фридман, В. В. Давидов, Б. А. Глински, С. И. Архангелски и други).

Терминът "модел" е широко използван в различни сфери на човешката дейност и има много семантични значения. Моделираният обект се нарича оригинал, моделиращият обект се нарича модел.

Понятието „модел“ възниква в процеса на експериментално изследване на света, а самата дума „модел“ произлиза от латинските думи „modus“, „modulus“, което означава мярка, образ, метод. В почти всички европейски езици той е бил използван за обозначаване на изображение или прототип или нещо, подобно в някакво отношение на друго нещо.

Има различни гледни точки относно дефиницията на понятието "модел".

Така например В. А. Щоф разбира модел като такава мислено представена или материално реализирана система, която показва и възпроизвежда обект по такъв начин, че неговото изследване предоставя нова информация за този обект.

А. И. Уемов определя модела като система, чието изследване служи като средство за получаване на информация за друга система.

Чарлз Лейв и Джеймс Марч определят модела по следния начин: „Моделът е опростена картина на реалния свят. Той има някои, но не всички, свойства на реалния свят. Това е набор от взаимосвързани предположения за света. Моделът е по-прост от явленията, които претендира да представи или обясни.

В. А. Поляков смята, че „моделът е идеално формализирано представяне на система и динамиката на нейното поетапно формиране. Моделът трябва да симулира реални задачи и ситуации по интегриран начин, да бъде компактен, да предава адекватно преходите на състоянието и да съвпада с разглежданата задача или ситуация.

Повечето психолози разбират „модел“ като система от обекти или знаци, която възпроизвежда някои от основните свойства на оригиналната система. Наличието на отношение на частично подобие („хомоморфизъм“) позволява моделът да се използва като заместител или представител на изследваната система.

Понякога под модел се разбира такъв материален или мислено представен обект, който в процеса на познание (изучаване) замества оригиналния обект, запазвайки някои типични черти, които са важни за това изследване.

Ето някои примери за модели:

1) Архитект се готви да построи сграда от невиждан досега тип. Но преди да я издигне, той изгражда тази сграда с кубчета на масата, за да види как ще изглежда. Това е модел.

2) На стената има картина, изобразяваща бушуващо море. Това е модел.

„Моделирането е процесът на използване на модели (на оригинала) за изследване на определени свойства на оригинала (трансформиране на оригинала) или замяна на оригинала с модели в хода на всяка дейност“ (например за трансформиране на аритметичен израз, неговите компоненти може временно да се обозначава с букви).

„Моделирането е косвено практическо или теоретично изследване на обект, при което директно се изучава не обектът, който ни интересува, а някаква помощна изкуствена или естествена система:

1) намиращ се в някакво обективно съответствие с познаваемия обект;

2) способен да го замести в определени отношения;

3) даване по време на неговото изследване в крайна сметка информация за самия моделиран обект "

(изброените три характеристики са всъщност определящите характеристики на модела).

Въз основа на горното можем да различим следните цели на моделиране:

1) разбиранеустройството на определена система, нейната структура, свойства, закони на развитие и взаимодействие с външния свят;

2) управлениесистема, определяща най-добрите методи на управление за дадени цели и критерии;

3) прогнозиранепреки и косвени последици от прилагането на посочените методи и форми на въздействие върху системата.

И трите цели предполагат в една или друга степен наличие на механизъм за обратна връзка, тоест необходимо е не само да се прехвърлят елементите, свойствата и отношенията на моделираната система към моделиращата, но и обратното.

Научната основа на моделирането е теорията на аналогията, в която основното понятие е - понятието аналогия - сходството на обектите по отношение на техните качествени и количествени характеристики. Всички тези видове са обединени от концепцията за обобщена аналогия - абстракция. Аналогията изразява особен вид съответствие между сравняваните обекти, между модела и оригинала.

Като цяло аналогията е средната, посредническа връзка между модела и обекта. Функцията на такава връзка е:

а) при сравнение на различни обекти, откриване и анализ на обективното сходство на определени свойства, отношения, присъщи на тези обекти;

б) в операции на разсъждение и заключения по аналогия, тоест в изводи по аналогия.

Въпреки че литературата отбелязва неразривната връзка между модела и аналогията, "аналогията не е модел". Несигурността се генерира от размито разграничение:

а) аналогията като понятие, изразяващо действителната връзка на сходство между различни неща, процеси, ситуации, проблеми;

б) аналогията като особена логика на разсъждението;

в) аналогията като евристичен метод на познание;

г) аналогията като начин на възприемане и разбиране на информацията;

д) аналогията като средство за пренасяне на доказани методи и идеи от един клон на знанието в друг, като средство за изграждане и развитие на научна теория.

Изводът по аналогия включва интерпретиране на информацията, получена от изследването на модела. Особеността на метода за получаване на заключения по аналогия в логическата литература се нарича традиция- прехвърляне на отношения (свойства, функции и др.) от един обект към друг. Традуктивният метод на разсъждение се използва при сравняване на различни обекти по отношение на количество, качество, пространствено положение, времеви характеристики, поведение, функционални параметри на структурата и др.

Моделирането е многофункционално, тоест се използва по различни начини за различни цели различни нива(етапи) на изследване или трансформация. В тази връзка вековната практика на използване на модели е породила изобилие от форми и видове модели.

Моделите се класифицират въз основа на най-значимите характеристики на обектите. В литературата, посветена на философските аспекти на моделирането, са представени различни класификационни признаци, според които се разграничават различни видове модели. Нека разгледаме някои от тях.

V. A. Shtof предлага следната класификация на моделите:

1) според начина на тяхното изграждане (формата на модела);

2) по качествена специфика (съдържание на модела).

Според начина на построяване се различават материал и идеален модели. материални модели, въпреки факта, че тези модели са създадени от човека, те съществуват обективно. Тяхната цел е специфична – да възпроизвеждат структурата, същността, протичането, същността на изследвания процес – да отразяват пространствените свойства – да отразяват динамиката на изучаваните процеси, зависимости и връзки.

Материалните модели са неразривно свързани с въображаемите (преди да можете да построите нещо, трябва да имате теоретично разбиране, обосновка). Тези модели остават умствени, дори ако са въплътени в някаква материална форма. Повечето от тези модели не претендират, че са материално въплъщение.

На свой ред материалните модели са разделени на:

· фигуративен (изградени от чувствено визуални елементи);

· емблематичен (в тези модели елементите на връзката и свойствата на моделираните явления се изразяват с определени знаци);

· смесени (съчетавайки свойствата както на фигуративни, така и на емблематични модели).

Предимството на тази класификация е, че тя предоставя добра основа за анализиране на двете основни функции на модела:

Практически (като инструмент и средство за научен експеримент);

Теоретичен (като специфичен образ на реалността, който съдържа елементи на логическото и чувственото, абстрактното и конкретното, общото и единичното).

Б. А. Глински има друга класификация в книгата си „Моделирането като метод за научно изследване“. Наред с обичайното разделяне на модели според начина на тяхното изпълнение, той разделя моделите според естеството на възпроизвеждане на страните на оригинала на:

· съществена ;

· структурни;

· функционални;

смесени.

Помислете за друга класификация, предложена от L. M. Fridman. От гледна точка на степента на яснота, той разделя всички модели на два класа:

· материал (истински, истински);

· идеален.

Материалните модели включват тези, които са изградени от всякакви материални обекти, от метал, дърво, стъкло и други материали. Те включват и живи същества, използвани за изучаване на определени явления или процеси. Всички тези модели могат да бъдат пряко възприети от сетивата, защото съществуват реално, обективно. Те са материален продукт на човешката дейност.

Материалните модели от своя страна могат да бъдат разделени на статичен (фиксиран) и динамичен (активен) .

Авторът на класификацията се позовава на моделите от първия тип, които са геометрично подобни на оригиналите. Тези модели предават само пространствените (геометрични) характеристики на оригиналите в определен мащаб (например макети на къщи, сгради на градове или села, различни модели, модели на геометрични форми и тела, изработени от дърво, тел, стъкло, пространствени модели на молекули и кристали в химията, модели на самолети, кораби и други машини и др.).

Динамичните (действащи) модели включват тези, които възпроизвеждат някои процеси, явления.Те могат да бъдат физически подобни на оригиналите и да възпроизвеждат симулираните явления в определен мащаб. Например, за да се изчисли предвидената водноелектрическа централа, те изграждат действащ модел на реката и бъдещия язовир; моделът на бъдещия кораб ви позволява да изучавате някои аспекти на поведението на проектирания кораб в морето или на реката в обикновена баня и т.н.

Следващият тип работещи модели са всякакви аналогови и симулиращи , които възпроизвеждат това или онова явление с помощта на друго, в известен смисъл по-удобно. Такива например са електрическите модели на различни видове механични, термични, биологични и други явления. Друг пример е моделът на бъбреците, който се използва широко в медицинската практика. Този модел - изкуствен бъбрек - функционира по същия начин като естествен (жив) бъбрек, премахвайки токсините и други метаболитни продукти от тялото, но, разбира се, е устроен съвсем различно от живия бъбрек.

Идеалните модели обикновено се делят на три вида:

· об-различен (емблематичен);

· емблематичен (знаково-символичен);

· психически (умствено).

Фигуративните или емблематични (картинни) модели включват различни видове рисунки, чертежи, диаграми, които предават във фигуративна форма структурата или други характеристики на симулираните обекти или явления. Към този тип идеални модели трябва да се причислят и географските карти, планове, структурни формули в химията, моделът на атома във физиката и др.

Знаково-символичните модели са запис на структурата или някои особености на моделираните обекти с помощта на знаци-символи на някакъв изкуствен език. Примери за такива модели са математическите уравнения, химическите формули.

И накрая, менталните (ментални, въображаеми) модели са идеи за всяко явление, процес или обект, които изразяват теоретичната схема на моделирания обект. Мисловният модел е всяко научно представяне на явление под формата на неговото описание на естествен език.

Както можете да видите, концепцията за модел в науката и технологиите има много различни значения, сред учените няма единна гледна точка за класификацията на моделите, в тази връзка е невъзможно еднозначно да се класифицират видовете моделиране. Класификацията може да се извърши по различни признаци:

1) от естеството на моделите (тоест чрез инструменти за моделиране);

2) от естеството на симулираните обекти;

3) по области на приложение на моделирането (моделиране в инженерството, във физическите науки, в химията, моделиране на жизнени процеси, моделиране на психиката и др.)

4) по нива („дълбочина“) на моделиране, като се започне например с разпределението на моделирането във физиката на микрониво.

Най-известната е класификацията според естеството на моделите. Според нея разграничават следните видовесимулация:

1. Предметно моделиране, при което моделът възпроизвежда геометрични, физически, динамични или функционални характеристики на обекта. Например макет на мост, язовир, макет на крило на самолет и т.н.

2. Аналогово моделиране, при което моделът и оригиналът се описват с една математическа връзка. Пример са електрическите модели, използвани за изследване на механични, хидродинамични и акустични явления.

3. Знаково моделиране, при което моделите са знакови образувания от някакъв вид: диаграми, графики, чертежи, формули, графики, думи и изречения на някаква азбука (естествен или изкуствен език)

4. Мисловното моделиране е тясно свързано със знака, при който моделите придобиват мисловно-визуален характер. Пример в случая е моделът на атома, предложен навремето от Бор.

5. И накрая, особен вид моделиране е включването в експеримента не на самия обект, а на неговия модел, поради което последният придобива характер на моделен експеримент. Този тип моделиране показва, че няма твърда граница между методите на емпиричното и теоретичното познание.

Благодарение на формализирането математическата логика може да се използва в електронните компютри, които работят според нейните закони.

В. Пекелис

Целият живот на човек постоянно го изправя пред остри и различни задачи и проблеми. Появата на такива проблеми, трудности, изненади означава, че в реалността около нас има много неизвестно, скрито. Следователно е необходимо все по-широко познание за света, откриване в него на все повече и повече нови процеси и взаимоотношенията между хората и нещата.

успех интелектуално развитиеученикът се постига предимно в класната стая, където степента на интереса на учениците към ученето, нивото на знания, готовността за постоянно самообразование, т.е. тяхното интелектуално развитие.

Опитът от преподаването на предмета информатика показва, че основните цели са дейностите на учениците при анализиране на ситуации, прогнозиране, изграждане на информационни модели, създаване на условия за променлив избор на решения, използване на евристични техники и способност за извършване на проектни дейности.

Специфичните задачи за изучаване на компютърни науки в училище приемат формата:

  • запознайте учениците с системни концепции, информация, модел, алгоритъм и тяхната роля във формирането на съвременна информационна картина на света, учат да дефинират тези понятия, да подчертават техните особености и да ги обясняват, да разграничават видовете модели, алгоритми и др.;
  • разкриват общите закономерности на информационните процеси в природата, обществото, техническите системи;
  • да запознае студентите с принципите на формализиране, структуриране на информацията и да развие умението за изграждане на информационни модели на изучаваните обекти и системи;
  • развиват алгоритмични и логически стилове на мислене;
  • да формира способност за организиране на търсенето на информация, необходима за решаване на проблема;
  • да формира способност за планиране на действия за постигане на целта, като се използва фиксиран набор от инструменти.

Формирането е процес на възпитание и обучение, насочени към развитие на личността на човек или неговите индивидуални качества. Да формираш означава да организираш и провеждаш обучението и обучението по такъв начин, да влияеш на ученика по такъв начин, че да развиваш едно или друго качество у него.

Предполага се, че овладяването на раздела „Формализация и моделиране” е основно по този път.

на секция „Моделиране и формализиране“Разпределени са 8 часа. Разделът обхваща следните теми:

  • Предмет. Класификация на обектите. обективни модели. 2ч.
  • Класификация на моделите. Основните етапи на моделиране. 2ч.
  • Официално и неформално изложение на проблема.
  • Основни принципи на формализирането. 2ч.
  • Концепцията за информационни технологии за решаване на проблеми.
  • Изграждане на информационен модел. 2ч.

Основните понятия, които учениците трябва да научат след изучаване на темата:

Обект, модел, моделиране; формализиране; информационен модел; информационни технологии за решаване на проблеми; компютърен експеримент.

В края на модула учениците трябва зная:

  • за съществуването на много модели за един и същ обект;
  • етапи на информационните технологии за решаване на проблеми с помощта на компютър.

учениците трябва да може:

  • дават примери за моделиране и формализиране;
  • дават примери за формализирано описание на обекти и процеси;
  • дават примери за системи и техните модели.
  • изграждане и изследване на най-простите информационни модели на компютър.

Изучаването на раздела протича по спирала: започва с концепцията Предмет. Класификация на обектите.За изследване се използва слайд филм, който дефинира тези понятия, показва ясно примери за обекти, обяснява - какви са свойствата на обекта, околната среда (вж.<Рисунок 1> , <Рисунок 2>) и др.

Използване на този слайд<Приложение 1 >Ученикът може самостоятелно да разбере тези понятия. След систематизирането на понятията, свързани с обекта, се извършва плавен преход към понятията модел, класификация на модели (виж<Рисунок 3> , <Рисунок 4> ) . На ученика се дават задачи от типа: Обект – лице. Феноменът е гръмотевична буря. Избройте моделите им и ги класифицирайте.

Човекът отдавна използва моделирането за изучаване на обекти, процеси, явления в различни области. Резултатите от тези изследвания служат за определяне и подобряване на характеристиките на реални обекти и процеси; да разбере същността на явленията и да развие способността да ги адаптира или управлява; за изграждане на нови съоръжения или модернизация на стари. Моделирането помага на човек да взема информирани и добре обмислени решения, да предвижда последствията от своята дейност.

Благодарение на компютрите не само областите на приложение на моделирането се разширяват значително, но се осигурява и цялостен анализ на получените резултати.

Изучавайки раздела, учениците се запознават с основи на моделирането и формализирането. Учениците трябва да разберат какво представлява моделът и какви видове модели има. Това е необходимо, за да могат при провеждане на изследване студентите да могат да избират и ефективно да използват подходящата за всеки модел софтуерна среда и инструменти. Началото на всяко изследване е формулиране на проблема, което се определя от поставената цел. Видът на модела, изборът на софтуерна среда и получените резултати зависят от това как се разбира целта на моделирането. Ученикът научава за основни етапи на моделиранекоито изследователят трябва да премине, за да постигне целта си.

Съдържанието на обучението се формира от списък от различни модели, достъпни за разбиране от учениците. Вече са известни достатъчен брой такива модели, за които използването на компютър е от съществено значение. На конкретни модели от различни учебни предмети учениците се учат симулационни технологии, научавайки се да строиш информационни модели. За да направите това, можете да използвате различни софтуерни среди. Студентът определя обема на съдържанието и възможностите за различни видове информационни технологии в зависимост от възможностите си.

Важен момент в преподаването и овладяването на придобитите знания е осигуряването на всички образователни елементи на раздела с тестове на необходимото ниво, които са взети от методическото помагало 5, 7 *, също от Интернет, автор Н. Угринович.

Тази статия представя един от вариантите на теста относно основните образователни елементи от раздел „Моделиране и формализиране”. Предвид и текста контролна работаразработено от С.Ю. Пискунова и нейното решение от колекция 9*

Тест на тема "Моделиране и формализиране"

1. Какво се нарича атрибут на обект?

  1. Представяне на обект от реалния свят с помощта на определен набор от характеристики, които са от съществено значение за решаването на този информационен проблем.
  2. Абстракция от обекти от реалния свят, които споделят общи характеристики и поведение.
  3. Връзка между обект и неговите характеристики.
  4. Всяка индивидуална характеристика е обща за всички възможни случаи

2. Изборът на тип модел зависи от:

  1. Физическата природа на обекта.
  2. Предназначение на обекта.
  3. Цели на изследването на обекта.
  4. Информационният обект на обекта.

3. Какво е информационен модел на обект?

  1. Материален или мислено представен обект, който замества оригиналния обект в процеса на изследване със запазване на най-съществените свойства, които са важни за това изследване.
  2. Формализирано описание на обект под формата на текст на някакъв кодов език, съдържащ цялата необходима информация за обекта.
  3. Софтуерно средство, което реализира математически модел.
  4. Описание на атрибутите на обектите, които са съществени за разглеждания проблем, и връзките между тях.

4. Посочете класификацията на моделите в тесния смисъл на думата:

  1. Естествено, абстрактно, словесно.
  2. Абстрактен, математически, информационен.
  3. Математически, компютърни, информационни.
  4. Словесни, математически, информационни

5. Целта на създаването на информационен модел е:

  1. Обработка на данни за обект от реалния свят, като се вземат предвид връзката между обектите.
  2. Усложнението на модела, като се вземат предвид допълнителните фактори, които са били предварително информирани.
  3. Изследване на обекти на базата на компютърно експериментиране с техните математически модели.
  4. Представяне на обект като текст на някакъв изкуствен език, достъпен за компютърна обработка.

6. Информационното моделиране се основава на:

  1. Обозначение и име на обекта.
  2. Замяна на реален обект със съответен модел.
  3. Намиране на аналитично решение, което предоставя информация за изследвания обект.
  4. Описание на процесите на възникване, обработка и предаване на информация в изследваната система от обекти.

7. Формализацията е

  1. Етапът на преход от смислено описание на връзките между избраните характеристики на обект към описание, използващо някакъв кодов език.
  2. Замяна на реален обект със знак или набор от знаци.
  3. Преходът от размити проблеми, които възникват в реалността, към формални информационни модели.
  4. Изолиране на съществена информация за обекта.

8. Информационните технологии се наричат

  1. Процес, определен от комбинация от средства и методи за обработка, производство, промяна на състоянието, свойствата, формата на материала.
  2. Промяна на първоначалното състояние на обект.
  3. Процес, който използва набор от средства и методи за обработка и предаване на първична информация с ново качество за състоянието на обект, процес или явление.
  4. Набор от конкретни действия, насочени към постигане на целта.

9. Какво се нарича симулационно моделиране?

  1. Модерна технологияизследване на обекта.
  2. Изучаване на физически явления и процеси с помощта на компютърни модели.
  3. Реализация на математическия модел под формата на софтуерен инструмент.

10. Какво е компютърен информационен модел?

  1. Представяне на обект като тест на някакъв изкуствен език, достъпен за компютърна обработка.
  2. Съвкупност от информация, която характеризира свойствата и състоянието на даден обект, както и връзката му с външния свят.
  3. Модел в умствена или разговорна форма, реализиран на компютър.
  4. Метод на изследване, свързан с компютърните технологии.

11. Компютърният експеримент се състои от последователност от стъпки:

  1. Изборът на числен метод - разработване на алгоритъм - изпълнение на програма на компютър.
  2. Изграждане на математически модел - избор на числен метод - разработване на алгоритъм - изпълнение на програма на компютър, анализиране на решение.
  3. Разработка на модел – разработка на алгоритъм – реализация на алгоритъма под формата на софтуерен инструмент.
  4. Изграждане на математически модел - разработване на алгоритъм - изпълнение на програма на компютър, анализиране на решение.
номер на въпроса
Отговор № 4 3 2 1 4 3 1 3 3 3 2

Тестова работа по темата „Моделиране и формализиране“

Вариант номер 1.

1. Съставете отговор на тема „Модели и как да ги съставяте“, като отговаряте на въпросите последователно.

  1. Какво е обектен модел?
  2. В какви модели се срещате Ежедневието?
  3. Какво е информационен модел?
  4. Може ли един обект да бъде описан с помощта на различни информационни модели? Ако да, как ще се различават?
  5. Съставете информационен модел на обекта „кола“, за да го характеризирате за пътниците. Как ще се промени този модел, ако целта е автомобилът да се характеризира като техническо средство?
  6. Възможно ли е стратегически компютърна играда го наречем модел на игра? Ако е възможно, защо?

2. Съставете математически модел на задачата:

Определете часа на срещата на двама пешеходци, които отиват да се срещнат.

Вариант номер 2.

1. Съставете отговор по темата „Класификация на обектите”, отговаряйки последователно на въпросите.

  1. Какво е класификация на обекти? Защо е необходимо да се класифицират обекти?
  2. Дайте пример за класифициране на обекти според общи свойства.
  3. Какъв е принципът на наследяване?
  4. Обяснете с пример за класификацията на обекти с общо име „ компютърна програма”.
  5. Как могат да бъдат класифицирани моделите?
  6. На каква основа моделите се разделят на статични и динамични?

2. Създайте математически модел на задачата:

- Определете времето, когато един пешеходец ще настигне друг.

Опция 1

1. Отговори на въпроси

1.1. Моделът е изображение, което изучава някои съществени аспекти на обект, явление или процес.

1.2. В ежедневието човек се сблъсква с материални и информационни модели.

1.3. Информационните модели описват обекти на един от езиците за кодиране (разговорен, графичен, научен и др.).

1.4. Един и същ обект може да има много модели, всичко зависи от това какви свойства на обекта трябва да се изследва. Например един и същ обект човек във физиката се разглежда като материална точка, в биологията - като система, стремяща се към самосъхранение и т.н.

1.5. При съставянето на информационен модел на автомобил, за да се опишат удобствата за пътниците, е необходимо да се посочи: камион или лек автомобил, капацитет (колко души), колко врати, наличие и размер на багажника, интериор размер, тапицерия, форма, мекота на седалката, климатик, музика и др. .d. Ако характеризирате автомобила като техническо средство, тогава се посочват тегло, размер, товароносимост, максимална скорост, разход на гориво и т.н.

1.6. Стратегическа компютърна игра показва информационните процеси, които протичат в живота. Например военните стратегии описват устройства политическа системакато цяло и неговите армии в частност, финансовите стратегии описват различни икономически и социални закони. Следователно стратегическата компютърна игра може да се разглежда като информационен модел на информационния процес, който описва.

L - начално разстояние

Резултат: t - време на движение

За: L, v 1 , v 2 > 0

Метод: t = L / (v 1 + v 2)

Вариант 2

1. Отговори на въпроси

1.1. Сред разнообразието от обекти в околния свят се опитваме да идентифицираме групи от обекти, които имат общи свойства. Класът е група от обекти, които имат общи свойства. Обектите в клас се наричат ​​екземпляри на класа. Обектите от един и същи клас се различават един от друг по някои специални свойства. Класификацията е разпределението на обектите в класове и подкласове въз основа на общи свойства.

1.2. Пример за класификация според общите свойства - обектът на литературата може да бъде разделен на три големи класа според съдържанието: научна литература, художествена литература, нехудожествена литература.

1.3. В йерархична структура обектите са организирани в нива, където екземплярът от по-ниско ниво се нарича дъщерен клас и е част от екземпляр от по-високо ниво, наречен родителски клас. Най-важното свойство на класовете е наследяването - всеки дъщерен клас наследява всички свойства на родителския клас.

1.4. Всяка компютърна програма е алгоритъм, написан на език, разбираем за компютъра. Програмите се делят на системни и приложни. Те изпълняват различни функции, но всички са написани на език, разбираем за компютъра - това е свойството, наследено от всеки наследен клас (система и приложни програми) от класа на родителя - компютърна програма.

1.5. Моделите могат да бъдат класифицирани според всяка съществена характеристика.

1.6. Моделите, които описват система в определен момент от време, се наричат ​​статистически информационни модели. Моделите, описващи процесите на промяна и развитие на системата, се наричат ​​динамични информационни модели.

2. Математически модел на задачата

Дадено: t 02 - начален час на втория пешеходец

v 1 - скоростта на първия пешеходец

v 2 - скоростта на втория пешеходец

Резултат: t - време за среща на пешеходците

Когато: 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

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

литература:

за студенти

  1. Иванова И.А. информатика. 9 клас: Работилница. - Саратов: Лицей, 2004
  2. Информатика, Основен курс, 7 - 9 клас. – М.: Лаборатория за основни знания, 2001.
  3. Информатика 7-8 клас / под редакцията на Н. В. Макарова. - Санкт Петербург: Издателство "Петър", 1999г.
  4. Информатика 9 клас / под редакцията на Н. В. Макарова. – Санкт Петербург: Петър Ком, 1999.
  5. Н. Угринович “Информатика и информационни технологии”
  6. О. Ефимова, В. Морозов, Н. Угринович. добре компютърна технологияс основите на компютърните науки. Урокза старши класове. - М., АБФ, 1999.

Методология

  1. Бешенков С.А., Лискова В.Ю., Матвеева Н.В. Формализация и моделиране // Информатика и образование. - 1999. - No 5. - С. * - *; No 6. - С.21-27; No 7. - С.25-29.
  2. Бояршинов В.Г. Математическо моделиране v училищен курсинформатика // Информатика и образование. - 1999. - бр. 7. - С.13-17.
  3. Водовозов В.М. Подготовка на информация в среда на визуални обекти // Информатика и
    образование. - 2000. - бр. 4. - С.87-90.
  4. Оборнев Е.А., Оборнева И.В., Карпов В.А. Моделиране в електронни таблици // Информатика и образование. - 2000. - бр. 5. - С. 47-52.
  5. информатика. Тестови задачи. – М.: Лаборатория за основни знания, 2002.
  6. Макаренко A.E. и др. Подготовка за изпит по информатика. - М .: Ирис-Прес, 2002
  7. Молодцов V.A., Ryzhikova N.B. Как да преминете изпит и централизирано тестване по информатика за 100 точки. - Ростов n/a: Phoenix, 2003.
  8. Петросян В.Г., Перепеча И.Р., Петросян Л.В. Методи за решаване на физически задачи на компютър // Информатика и образование. - 1996. - бр. 5. - С. 94-99.
  9. Планирани резултати от обучението по компютърни науки и информационни технологиии оценяването им в основните и средните (пони) общообразователни училища: Инструктивно-методически сборник / Автори и съставители: Н.Е. Костилева, Л.З. Гумерова, R.I. Ярочкина, Л.В. Лунина, С.Ю. Пискунова, Е.В. Журавлева - Набережни Челни: CRO, 2004.
  10. Пономарева Е.А. Урок по изучаване на концепцията за модел // Информатика и образование. - 1999. - бр. 6. - С. 47-50.
  11. Островская Е.М. Моделиране на компютър // Информатика и образование. - 1998. - No 7. - С. 64-70; бр.8. - С.69-84.
  12. Смолянинов A.A. Първите уроци на тема "Моделиране" // Информатика и образование. - 1998. - бр. 8. - С. 23-29.
  13. Khenner E.K., Shestakov A.P. Курс "Математическо моделиране" // Информатика и образование. - 1996. - бр. 4. - С.17-23.

Модели и симулация

Какво е модел?

"депутат" някои "оригинал"

Определение на модела:

Заключение.



материал (физически) Примери:

Перфектно моделиране -

Иконичен моделиране

Математическо моделиране



Обхват на употреба

обучение:нагледни средства, тренировъчни програми, различни симулатори;

с опит:моделът на кораба се тества в басейна за определяне на устойчивостта на кораба при търкаляне;

Научно-технически:ускорител на електрони, устройство, което симулира разряд на мълния, стойка за тестване на телевизор;

игри:военни, икономически, спортни, бизнес игри;

имитация:експериментът или се повтаря многократно, за да се проучат и оценят последствията от всякакви действия върху реалната ситуация, или се провежда едновременно с много други подобни обекти, но поставени в различни условия) .

Заключение.

Материалните модели реализират материален (докосване, мирис, виждане, чуване) подход към изследването на обект, явление или процес.

Информационни моделине можете да докоснете или да видите със собствените си очи, те нямат материално въплъщение, защото са изградени само върху информация. Този метод на моделиране се основава на информационен подход за изследване на заобикалящата действителност.

Стъпки на моделиране

Преди да предприемете каквато и да е работа, трябва ясно да си представите началната точка и всяка точка на дейността, както и нейните приблизителни етапи. Същото може да се каже и за моделирането. Отправната точка тук е прототипът. Това може да бъде съществуващ или проектиран обект или процес. Последният етап от моделирането е вземането на решение въз основа на знания за обекта.

Веригата изглежда така.

Нека обясним това с примери.

Пример за моделиране при създаване на нови технически средства е историята на развитието космически технологии. За изпълнение полет в космосатрябваше да бъдат решени два проблема: да се преодолее гравитацията на земята и да се осигури напредък в безвъздушното пространство. Нютон говори за възможността за преодоляване на земното притегляне през 17 век. К. Е. Циолковски предлага да се създаде реактивен двигател за движение в космоса, който използва гориво от смес от течен кислород и водород, които отделят значителна енергия по време на горенето. Той направи доста точен описателен модел на бъдещия междупланетен кораб с чертежи, изчисления и обосновки.

За по-малко от половин век описателният модел на К. Е. Циолковски става основа за реално моделиране в проектантско бюропод ръководството на С. П. Королев. В естествени експерименти тествахме различни видоветечно гориво, ракетна форма, системи за управление на полета и животоподдържане на космонавти, устройства за научно изследванеи т.н. Резултатът от многостранното моделиране бяха мощни ракети, изстреляни в околоземното пространство изкуствени спътнициземята, кораби с астронавти на борда и космически станции.

Нека разгледаме друг пример. Известният химик от 18-ти век Антоан Лавоазие, изучавайки процеса на горене, прави множество експерименти. Той симулира процеси на горене с различни вещества, които нагрява и претегля преди и след експеримента. В същото време се оказа, че някои вещества стават по-тежки след нагряване. Лавоазие предполага, че нещо се добавя към тези вещества по време на процеса на нагряване. Така моделирането и последващият анализ на резултатите доведоха до дефинирането на ново вещество - кислород, до обобщаване на понятието "горене", даде обяснение на много известни явления и отвори нови хоризонти за изследвания в други области на науката, по-специално в биологията, тъй като кислородът се оказа един от основните компоненти на дишането и енергийния обмен при животните и растенията.

Моделиране- творчески процес. Много е трудно да го поставим във формална рамка. В най-много общ изгледможе да се представи на етапи, както е показано на фиг. един.


Ориз. 1. Етапи на моделиране.

Всеки път при решаване на конкретен проблем такава схема може да бъде обект на някои промени: някои блокове ще бъдат премахнати или подобрени, други - добавени. Всички етапи се определят от задачата и целите на моделирането. Нека разгледаме основните етапи на моделиране по-подробно.

ЕТАП 1. ФОРМУЛИРАНЕ НА ПРОБЛЕМА.

Задачата е проблем, който трябва да бъде решен. На етапа на поставяне на проблема е необходимо да се отразят три основни точки: описанието на проблема, дефинирането на целите на моделирането и анализа на обекта или процеса.

Описание на задачата

Задачата е формулирана на обикновен език, а описанието трябва да е разбираемо. Основното тук е да определите обекта на моделиране и да разберете какъв трябва да бъде резултатът.

Целта на симулацията

1) познания за околния свят

Защо човек създава модели? За да отговорим на този въпрос, трябва да погледнем в далечното минало. Преди няколко милиона години, в зората на човечеството, примитивните хора изучаваха околната природа, за да се научат как да се противопоставят на природните елементи, да използват природните ползи и просто да оцелеят.

Натрупаните знания се предаваха от поколение на поколение устно, по-късно писмено и накрая с помощта на предметни модели. Така се роди например моделът земно кълбо- глобус - позволява ви да получите визуално представяне на формата на нашата планета, нейното въртене около собствената си ос и местоположението на континентите. Такива модели позволяват да се разбере как е подреден даден обект, да се открият основните му свойства, да се установят законите на неговото развитие и взаимодействие с околния свят на модели.

2) създаване на обекти с определени свойства ( определя от формулировката на проблема "как да направя ...".

След като натрупа достатъчно знания, човек си задава въпроса: „Възможно ли е да се създаде обект с дадените свойства и възможности, за да противодейства на елементите или да постави природните явления в негова услуга?“ Човекът започва да изгражда модели на предмети, които все още не съществуват. Така се раждат идеите за създаване на вятърни мелници, различни механизми, дори обикновен чадър. Много от тези модели вече са реалност. Това са предмети, създадени от човешка ръка.

3) определяне на последиците от въздействие върху обекта и приемане правилно решение . Целта на моделирането на задачи от типа "какво ако..." . (какво ще стане, ако увеличите цената в транспорта или какво ще стане, ако заровите ядрени отпадъци на такова и такова място?)

Например, за да се спаси градът на Нева от постоянни наводнения, които причиняват огромни щети, беше решено да се построи язовир. При проектирането му са построени много модели, включително и пълномащабни, именно с цел да се предскажат последствията от намесата в природата.

4) ефективността на управлението на обект (или процес) .

Тъй като критериите за управление са много противоречиви, то ще бъде ефективно само ако „и вълците са нахранени, и овцете са в безопасност“.

Например, трябва да организирате храна в училищното кафене. От една страна, той трябва да отговаря на възрастовите изисквания (калоричен, съдържащ витамини и минерални соли), от друга страна, повечето деца трябва да го харесват и освен това да е „достъпно“ за родителите, а от трета, технологията на готвене трябва отговарят на възможностите на училищните столове. Как да съчетаем несъвместимото? Изграждането на модел ще помогне да се намери приемливо решение.

Анализ на обекта

На този етап моделираният обект и неговите основни свойства са ясно идентифицирани, от какво се състои той, какви връзки съществуват между тях.

Прост пример за подчинени обектни отношения е синтактичният анализ на изречението. Първо се разграничават главните членове (субект, сказуемо), след това второстепенните членове, свързани с главните, след това думите, свързани с второстепенните и т.н.

II ЕТАП. РАЗРАБОТВАНЕ НА МОДЕЛ

1. Информационен модел

На този етап свойствата, състоянията, действията и други характеристики на елементарните обекти се изясняват под всякаква форма: устно, под формата на диаграми, таблици. Формира се представа за елементарните обекти, които съставляват оригиналния обект, т.е. информационен модел.

Моделите трябва да отразяват най-значимите характеристики, свойства, състояния и взаимоотношения на обекти от обективния свят. Те са тези, които дават пълна информацияотносно обекта.

Представете си, че трябва да решите гатанка. Предлага се списък със свойства на реален обект: кръгъл, зелен, лъскав, хладен, на райета, звучен, узрял, ароматен, сладък, сочен, тежък, голям, със суха опашка...

Списъкът продължава, но сигурно вече сте се досетили, че говорим за диня. За него се дава най-разнообразна информация: цвят, мирис, вкус и дори звук... Очевидно има много повече, отколкото е необходимо за решаването на този проблем. Опитайте се да изберете от всички изброени знаци и свойства минимума, който ви позволява да идентифицирате точно обекта. В руския фолклор отдавна е намерено решение: "Самата алена, захар, зелен кафтан, кадифе."

Ако информацията е предназначена за художника да нарисува натюрморт, човек може да се ограничи до следните свойства на обекта: кръгли, големи, зелени, ивици. За да предизвикат апетит у сладкарите, те биха избрали други свойства: зрял, сочен, ароматен, сладък. За човек, който избере диня върху пъпеш, може да се предложи следния модел: голям, звучен, със суха опашка.

Този пример показва, че информацията не трябва да е много. Важно е то да бъде „по същество на въпроса“, тоест да съответства на целта, за която се използва.

Например в училище учениците се запознават с информационния модел на кръвообращението. Тази информация е достатъчна за ученик, но не е достатъчна за тези, които извършват съдови операции в болници.

Информационните модели играят много важна роля в човешкия живот.

Знанията, които получавате в училище са под формата на информационен модел, предназначен за изучаване на предмети и явления.

Уроци по историядават възможност да се изгради модел за развитие на обществото, а познаването му ви позволява да изградите свой собствен живот, или повтаряйки грешките на предците си, или ги вземайки предвид.

На уроци по географияполучавате информация за географски обекти: планини, реки, държави и др. Това също са информационни модели. Голяма част от това, което се преподава в часовете по география, никога няма да видите в действителност.

На уроци по химияинформацията за свойствата на различните вещества и законите на тяхното взаимодействие се подкрепя от експерименти, които не са нищо повече от реални модели на химични процеси.

Информационният модел никога не характеризира напълно обект. За един и същ обект можете да изградите различни информационни модели.

Нека изберем за моделиране такъв обект като "човек". Човек може да се разглежда от различни гледни точки: като отделен индивид и като личност като цяло.

Ако имаме предвид конкретно лице, тогава можем да изградим модели, които са представени в табл. 1-3. Поканете учениците да дадат име на информационните модели, представени в таблиците (презентация на телевизионен екран, слайд 8).

Маса 1.Информационен модел за студенти

Таблица 2..Информационен модел на посетител на училищния медицински кабинет

Таблица 3Информационен модел на служител на предприятието

Помислете и други примериразлични информационни модели за един и същ обект.

Множество свидетели на престъплението съобщават разнообразна информация за предполагаемия нападател – това са техните информационни модели. Представителят на полицията трябва да избере от потока информация най-значимото, което ще помогне да се намери престъпникът и да бъде задържан. Представител на закона може да има повече от един информационен модел на бандит. Успехът на бизнеса зависи от това колко правилно са избрани съществените характеристики и отхвърлени второстепенните.

Изборът на най-значимата информация при създаване на информационен модел и неговата сложност се определят от целта на моделирането.

Изграждането на информационен модел е отправната точка на фазата на разработване на модела. Всички входни параметри на избраните по време на анализа обекти се подреждат в низходящ ред по значимост и моделът се опростява в съответствие с целта на моделирането.

2. Емблематичен модел

Преди да започне процеса на моделиране, човек прави предварителни скици на чертежи или диаграми на хартия, извежда изчислителни формули, т.е. съставя информационен модел в един или друг емблематична форма, който може да бъде компютърен или некомпютърен.

компютърен модел

Раздел. един

Модели и симулация

Моделите и моделирането се използват от човечеството от дълго време. С помощта на модели и модели отношения се развиват говорими езици, писменост и графики. Скалните резби на нашите предци, след това картините и книгите са модел, информационни форми за предаване на знания за околния свят на следващите поколения.

Какво е модел?

Да отворим голям енциклопедичен речник- има поне осем "дефиниции" на значението на тази дума. Какво общо имат лодката-играчка и рисунката на компютърен екран, изобразяваща сложна математическа абстракция? И все пак има нещо общо: и в двата случая имаме образ на реален обект или явление "депутат" някои "оригинал" възпроизвеждайки го с известна сигурност или детайлност. Или същото с други думи: моделът е представяне на обект в някаква форма, различна от формата на неговото действително съществуване.

Определение на модела:

Моделът е такъв материален или мислено представен обект, който в процеса на изучаване замества оригиналния обект, запазвайки някои от неговите типични черти, които са важни за това изследване.

Или можете да кажете с други думи: моделът е опростено представяне на реален обект, процес или явление.

Моделът ви позволява да научите как правилно да управлявате обект, като тествате различни опции за управление на модела на този обект. Експериментирането с реален обект за тази цел е в най-добрия случай неудобно, а често и просто вредно или дори невъзможно поради редица причини (дълга продължителност на експеримента във времето, риск от привеждане на обекта в нежелано и необратимо състояние и др.)

Заключение.

Моделът е необходим за:

Разберете как е подреден даден обект - каква е неговата структура, основни свойства, закони на развитие и взаимодействие с външния свят;

Научете се да управлявате обект или процес и да определяте най-добрите начиниуправление със зададени цели и критерии (оптимизация);

Прогнозирайте преките и косвените последици от прилагането на посочените методи и форми на въздействие върху обекта;

Никой модел не може да замени самото явление, но при решаване на проблем, когато се интересуваме от определено свойство на изучавания процес или явление, моделът се оказва полезен, а понякога и единствен инструмент за изследване, познание.

Процесът на изграждане на модел се нарича моделиране, с други думи, моделирането е процесът на изследване на структурата и свойствата на оригинала с помощта на модел.

Технологията за моделиране изисква от изследователя да може да поставя проблеми и задачи, да предвижда резултати от изследванията, да прави разумни оценки, да подчертава основните и второстепенните фактори за изграждане на модели, да избира аналогии и математически формулировки, да решава проблеми с помощта на компютърни системи и да анализира компютърни експерименти.

Уменията за моделиране са много важни за човека в живота. Те ще ви помогнат да планирате интелигентно своето ежедневие, учене, работа, да изберете най-добрите варианти, ако имате избор, и успешно да разрешите различни житейски ситуации.

материал (физически)Обичайно е да се нарича моделиране, при което реален обект се противопоставя на неговото увеличено или намалено копие, което позволява изследване (по правило в лабораторни условия) с помощта на последващо прехвърляне на свойствата на изследваните процеси и явления от модел към обект, базиран на теорията за подобието.Примери:в астрономията - планетариум, в архитектурата - макети на сгради, в самолетостроенето - макети на самолети и др.

Идеалното моделиране коренно се различава от предметното (материалното) моделиране.

Перфектно моделиране -се основава не на материалната аналогия на обекта и модела, а на аналогията на идеалното, мислимо.

Иконичен моделиране това е симулация, която използва трансформации на знаци като модели: диаграми, графики, чертежи, формули, набори от символи.

Математическо моделиране- това е симулация, при която изследването на обект се извършва чрез модел, формулиран на езика на математиката:описание и изучаване на законите на Нютоновата механика с помощта на математически формули.

Процесът на моделиране се състои от следните стъпки:

Основната задача на процеса на моделиране е да се избере моделът, който е най-адекватен на оригинала, и да се прехвърлят резултатите от изследването в оригинала. Има достатъчно общи методии методи за моделиране.

Дял