Какво е обектен модел и защо се създава;
- каква роля играе информацията при създаването на модел;
- какво е информационен модел;
- каква е адекватността на информационния модел.
Ролята на целта в разработването на информационен модел на обект
знаейки Светът, всеки от нас си създава собствена представа за него. Един от начините за познание е създаването и изучаването на модел на реален обект, процес или природен феномен. При конструирането и изучаването на модел е обичайно да се въвежда обобщено понятие за обекта на изследване (оригинал, прототип), като се има предвид всеки материален или нематериален обект (процес), както и природен феномен.
Под модел се разбира материален или мислено представен обект, който в процеса на изследване замества оригиналния обект, така че неговото изследване да дава нови знания за оригиналния обект. Моделът действа като своеобразен инструмент на познанието, който изследователят поставя между себе си и обекта на изследване и с помощта на който изучава интересуващия го обект. Процесът на моделиране е цикличен процес, в резултат на което е възможно многократно да се променя самият модел, като постоянно се подобрява и усъвършенства.
При създаването на модел важен етап е събирането на информация за обекта до степен, която изисква целта за изграждане на модела. Без такава информация разработването на модел е невъзможно.
Моделът е обект, който отразява съществените свойства на реален обект на изследване, които са избрани в съответствие с дадена цел на моделиране.
Няма строги правила за това как най-добре да представите модел. Въпреки това човечеството е натрупало огромен опит в тази област на дейност. Моделите могат да приемат всякакви форми и форми. Независимо от това, моделът може да бъде приписан или към класа на материалите, или към класа на нематериалните модели.
Всеки модел се създава и променя поради информацията, която човек има за реални обекти или явления. Способността за създаване на модели, както и като цяло възможностите за познаване на околния свят, зависи от способността на човек правилно да разбира и обработва информация. За да изследваме реален обект, ние целенасочено събираме информация за него.
Тази информация може да се съхранява в паметта на човек, но ако е представена под каквато и да е форма на един от езиците за кодиране на информация, тогава в този случай можем да говорим за създаване и използване на информационен модел на обекта на изследване (оригинал).
Изучаването на някои аспекти на оригиналния обект се извършва с цената на отказ да се отразят други аспекти. Следователно всеки информационен модел замества реалния съществуващ обектсамо в строго ограничен смисъл. От това следва, че за един обект могат да бъдат създадени няколко информационни модела, фокусиращи вниманието върху определени аспекти на обекта, който се изследва и характеризиращ обекта с различни степенидетайл.
Като илюстрация помислете за индустрията на жилищното строителство. Става дума за изграждане на къща. Какъв трябва да бъде информационният модел на тази къща? Оказва се, че може да има много. Техният брой се определя от целта, която стои пред тези, които са свързани с това строителство. Очевидно е, че гледните точки на купувача на апартамента, архитекта, инвеститора и строителната организация при определяне на целта на изграждане на информационен модел се различават значително една от друга. Така за въпросната къща могат да се създадат няколко различни информационни модела в зависимост от целта, която се поставя пред тези, които я създават. Нека разгледаме някои от тях.
Да предположим, че целта на купувача е да закупи удобен дом. За да се изгради информационен модел, най-значимата информация трябва да бъде избрана в съответствие с дадена цел. Въпреки че понятието комфорт е двусмислено – всеки го разбира по свой начин, нека се опитаме да го изразим в една от възможните интерпретации. Изброяваме основните показатели, които трябва да определят комфорта. Къщата трябва да се намира на тихо зелено място, оборудвана със съвременни технически средства, да има подземен гараж, портиер или охрана да седи на входа. За да се изгради информационен модел, е необходимо да се избере информация, която отразява всички горепосочени изисквания, и да се представи, например, под формата на таблица или списък. Задачата на купувача включва: търсене на фирми, които се занимават със строителството на такива къщи; изграждане за всеки вариант на съответния информационен модел; според резултатите от анализа - изборът на най-добрия вариант по отношение на целта. Избраната опция ще бъде информационният модел (Таблица 1.1).
Таблица 1.1. Информационни модели на строящи се къщи от гледна точка на купувача.
Целта е придобиване на комфортно жилище
Ще използваме подобна техника за изграждане на информационни модели за други лица, които се интересуват от строителство, например инвеститор и архитект. Ясно е, че и в двата случая целите ще бъдат напълно различни спрямо купувача, което означава, че и моделите ще се различават.
От гледна точка на инвеститора основната цел е реализиране на печалба, което означава, че индикаторите, които съдържат интересуващата го информация, ще бъдат предимно от финансов характер (Таблица 1.2).
Таблица 1.2. Информационни модели на строящи се къщи от гледна точка на инвеститора.
Целта е да получите максимална печалба
От гледна точка на архитекта основната цел е да се разработи модерен архитектурен дизайн, като се вземе предвид заобикаляща среда: прилежаща територия с установения стил на близки къщи, съществуваща инфраструктура, екология и др. Няколко варианта за информационен модел, съответстващ на тази цел, са дадени в табл. 1.3.
Нека подчертаем основното нещо, на което трябва да обърнете внимание при изграждането на информационен модел:
♦ първо, целта за изграждане на информационен модел трябва да бъде ясно формулирана;
♦ след това изберете информация, подходяща за тази цел за няколко подобни обекта на изследване;
♦ след това представете тази информация, като използвате един от езиците за кодиране на информация, например под формата на списък с параметри (индикатори) и техните стойности за всеки обект в табличен вид (както е показано в таблици 1.1-1.3).
Таблица 1.3. Информационни модели на строящи се къщи от гледна точка на архитект.
Целта е да се създаде архитектурен дизайн, който да отговаря на околната среда
Информационен модел е модел, съдържащ целенасочено подбрана и представена под някаква форма най-съществената информация за даден обект.
Информационните модели играят много важна роля в човешкия живот. Знанията, придобити в уроците в училище, ви позволяват да създавате различни информационни модели, които заедно отразяват информационната картина на света около вас.
Уроците по история позволяват да се изгради модел за развитие на обществото, а познаването на този модел ви позволява да създадете история на живота си, като повтаряте грешките на предците си, или ги вземате предвид.
В часовете по астрономия ви учат за слънчевата система по достъпни начини.
В уроците по география получавате информация за географски обекти: планини, реки, градове и държави. Това също са информационни модели.
В уроците по химия информация за химични свойстваи законите на взаимодействието на различни вещества се подкрепя от експерименти, които са модели на реални химични процеси.
Преди изграждането на модел е необходимо да се събере информация за предмета или явлението, което се изследва, и да се представи в подходяща форма. Формите на представяне на информационните модели могат да бъдат различни. Най-често използваните форми са:
♦ устни (словесни);
♦ знак: табличен, графичен, символичен (текст, цифри, специални знаци);
♦ под формата на жестове или сигнали.
Формата на представяне на информацията обикновено зависи от инструмента, с който ще се обработва. В днешно време компютрите се използват в повечето случаи за обработка на информация. Този универсален инструмент ви позволява да разработвате и изследвате модели на различни обекти: молекули и атоми, мостове и архитектурни структури, самолети и автомобили. Компютърната памет може да съхранява големи количества информация за изследвания обект. Това ви позволява да разгледате обект от различни ъгли, да изследвате неговата форма, състояния, действия, като използвате конкретен модел и подходящи методи за моделиране за всеки отделен случай.
Една от най-удобните форми на представяне на информационния модел е таблица. Именно тази форма е избрана като основна в целия комплект учебници. Това се дължи и на факта, че моделирането и изследването на свойствата на модела ще се извършва на компютър, където се изисква стриктно формализиране на задачата. Такава таблица отразява основните характеристики на обекта, избран в съответствие с целта на моделирането. Таблица 1 може да служи като пример за тази форма на представяне. 1.1-1.3.
Концепцията за адекватност на информационния модел
Всеки модел трябва да отразява най-значимите от гледна точка на целта свойства на обекта на изследване (оригинал или прототип). Обект на изследване може да бъде не само материален обект, който човек може да докосне (къща, дърво, цвете, мебел), но и нематериален обект, процес или явление (музикално произведение, устна история , природен феномен, танц).
Съответствието с оригиналния модел може да се постигне по външен вид, структура, поведение, както поотделно, така и в комбинация от тези характеристики, в зависимост от целта на изследването. Съответствието на външния вид се постига основно чрез спазване на конструктивни, ергономични и естетически изисквания. Структурното съответствие се постига с помощта на системен анализобект на изследване, в резултат на което се определя съставът на неговите елементи - прости обекти, които съставляват оригинала, както и връзките, които ги свързват. Всичко това заедно определя структурата на изследвания обект, чиито най-съществени характеристики трябва да бъдат отразени в модела. Поведенческото съответствие се постига чрез анализиране на поведението на прототипа, тоест изучаване на неговите динамични свойства и създаване на модел, който да отразява най-значимите аспекти на това поведение.
Във всички тези случаи възниква проблемът за оценка на качеството на модела. Качеството на модела зависи от способността му да отразява и възпроизвежда обекти и явления от обективния свят, тяхната структура и правилен ред. Колко информация трябва да се събере, за да може полученият информационен модел да отразява напълно основните свойства на оригиналния обект? За да се отговори на този въпрос, концепцията за адекватност на модела се въвежда в моделирането.
Адекватността на модела е съответствието на модела с оригиналния обект по отношение на онези свойства, които се считат за съществени за изследването.
Адекватността на информационния модел е съответствието на информационния модел с оригиналния обект по отношение на онези свойства, които се считат за съществени за изследването.
Концепцията за адекватност е до известна степен условна, тъй като не може да се постигне пълно съответствие на модел с реален обект. Всеки модел има разлики от оригинала. Моделът губи значението си както в случай на пълна адекватност на оригинала, когато престане да бъде модел и стане точно копие на моделирания обект, така и при недостатъчна адекватност, прекомерна разлика от оригинала, когато свойствата са съществени за изследването не са отразени в модела.
Специална роля при определяне на степента на адекватност играе информационният модел, който е необходим на изследователя не само като самостоятелен обект, но и като основа за създаване на материален модел. Припомнете си, че информационният модел включва само онези параметри (индикатори), които отразяват най-значимата информация от гледна точка на целта. Това означава, че част от информацията няма да бъде включена в информационния модел. Как да намерим златната среда: какво да включим и какво да пренебрегнем? Отговорът на този въпрос може да бъде даден чрез проверка на адекватността на информационния модел спрямо оригинала.
Адекватността на информационния модел се определя по няколко начина, но като правило те са строги математически методианализ, базиран на теория на вероятностите и математическа статистика. Широко разпространен е методът на числения експеримент на компютър, при който е необходимо и прилагането на математически методи като инструмент за обобщаване на получените резултати.
За по-груба оценка на адекватността на модела можете да използвате по-прости методи: например наблюдение на състоянието и поведението на оригиналния обект или сравнение с подобни реални или идеални обекти, които съществуват само в човешкото въображение.
Нека се обърнем към предишния пример, свързан с изграждането на къща. Каква е адекватността на трите модела, представени в табл. 1.1-1.3, истински обект? Осъзнавайки, че истинският обект все още не е построен, е твърде рано да се говори за наличието на някаква адекватност. Но затова съществуват модели, за да се постигнат възможно най-малките разлики между модела и реалния обект още на предварителните етапи. От гледна точка на купувача, по-голяма степен на адекватност може да се постигне, ако избраната опция изброява най-голямото числопоказатели, чиито стойности съответстват на посочената цел - максимален комфорт. Ако анализираме представените четири опции за стойностите на параметрите в табл. 1.1, тогава трябва да се даде предпочитание на Elita, но това ще бъде най-скъпото жилище. Ако купувачът наложи ограничения върху цената на апартамента, тогава адекватността на информационните модели на други компании е по-малка. В този случай е необходимо да се извърши допълнителна работа, за да се разберат вашите изисквания, да се прецизират съществуващите информационни модели, за да се изяснят аспектите на допълнителната информация и след това да се преоцени адекватността и на трите варианта на модела. Същото трябва да се направи и за други информационни модели, за инвеститора и архитекта. Направи го сам.
Контролни въпроси и задачи
Задачи
1. Разгледайте различни варианти за информационни модели за примера на строяща се къща, даден в темата. За всеки модел оценете неговата адекватност.
2. Като обект на изследване изберете обекта "училище" и разработете информационни модели, които отразяват гледната точка на ученика, родителя на ученика, директора на училището. За всеки модел оценете неговата адекватност.
3. Изберете речен обект като обект на изследване и разработете информационни модели, които отразяват гледната точка на рибаря и художника. За всеки модел оценете неговата адекватност.
4. Като обект на изследване изберете обекта "магазин" и разработете информационни модели, които отразяват гледната точка на купувача, продавача и собственика на магазина. За всеки модел оценете неговата адекватност.
5. Като обект на изследване изберете процеса на създаване на училищна пиеса. Разработете няколко информационни модела. За всеки модел оценете неговата адекватност.
тестови въпроси
1. Какво е обектен модел?
2. Какво се разбира под обект на изследване и какви са синонимите на това понятие?
3. Какви видове модели познавате?
4. Какво е информационен модел на обект?
5. Кое е най-важното при изграждането на информационен модел?
6. Каква е адекватността на модела и защо се въвежда това понятие^
7. Как да се уверим, че информационният модел е адекватен; оригинален?
Информационен обект
След като изучавате тази тема, ще научите и повторите:
Какво е информационна картина на света;
- какво е информационен обект;
- Как се свързват един с друг информационният модел и информационният обект.
Живеем в реалния свят, заобиколени от различни материални обекти. Наличието на информация за обектите на реалния свят поражда друг свят, неотделим от съзнанието на конкретни хора, където съществува само информацията. Ние даваме на този свят различни имена. Едно от тези имена е информационната картина на света.
Познаването на реалния свят става чрез информационната картина на света. Човек формира своя собствена представа за реалния свят, като получава и разбира информация за всеки реален обект, процес или явление. В същото време всеки човек има своя информационна картина на света, която зависи от много фактори, както субективни, така и обективни. със сигурност, голяма ролятук играе нивото на образование на човек. Информационните картини на света на ученик, ученик и учител ще се различават значително. Колкото по-обемна и разнообразна е информацията, която човек може да възприеме, толкова по-цветна е тази картина. Така например информационната картина на света на детето изобщо не е същата като неговата. родители.
Един от начините за опознаване на реалния свят е моделирането, което се свързва преди всичко с подбора на необходимата информация и изграждането на информационен модел. Всеки информационен модел обаче отразява реалния обект само в ограничен аспект – в съответствие с поставената от човека цел. Тук възниква известна „непълноценност“ на светоусещането, ако човек го изучава само от една страна, обусловена от една цел. Цялостното познание за околния свят е възможно само когато има различни информационни модели, отговарящи на различни цели.
Да предположим, че сме създали няколко информационни модела за един обект от реалния свят (фиг. 1.2). Техният брой се определя от броя на поставените цели. Например, информационните модели на нашата планета за ученик, астроном, метеоролог и геодезист ще се различават значително, тъй като имат различни цели, което означава, че информацията, която избират и формират основата на информационния модел, ще бъде различна.
По време на разработката моделът непрекъснато се сравнява с прототипа, за да се оцени съответствието му с оригинала. Мярката за съответствие е концепцията за адекватност, разгледана в предишната тема.
Ориз. 1.2. Връзка между обекти от реалния свят и информационни модели
Какво ще се случи, ако се занимаваме само с информационни модели, отдалечавайки се от реалния свят? В този случай няма нужда от концепцията за адекватност, тъй като елиминирайки обекта, по този начин прекъсваме виртуалната връзка, която установява връзката обект-модел. А това означава, че ще се потопим напълно във виртуален, несъществуващ свят, в който циркулира само информация. Няма да има с какво да се сравнява модела, което означава, че няма да има нужда от самото моделиране.
Така моделът се превръща в един вид самостоятелен обект, който представлява съвкупност от информация.
Припомняйки концепцията за обект, който се определя като част от заобикалящия свят, разглеждан като цяло, можем да предположим, че информационен модел, който няма връзка с оригиналния обект, също може да се счита за обект, но не материален, а информационни. Така информационният обект се получава от информационния модел чрез "отчуждаване" на информацията от оригиналния обект.
Информационният обект е колекция от логически свързана информация.
Тогава информационният свят ще представлява съвкупност от различни информационни обекти (фиг. 1.3).
Ориз. 1.3. След прекъсване на връзките с обектите на реалния свят остава набор от информационни обекти
Информационен обект, "отчужден" от оригиналния обект, може да се съхранява на различни материални носители. Най-простият материален носител на информация е хартията. Има също магнитни, електронни, лазерни и други носители за съхранение.
С информационни обекти, фиксирани върху материален носител, можете да извършвате същите действия, както с информацията, когато работите на компютър: да ги въведете, съхранявате, обработвате, прехвърляте. Технологията за работа с информационни обекти обаче ще бъде малко по-различна от тази с информационните модели. Създавайки информационен модел, ние определихме целта на моделирането и в съответствие с него идентифицирахме съществени характеристики, фокусирайки се върху изследването. В случай на информационен обект имаме работа с по-проста технология, тъй като не е необходимо изследване. Тук традиционните етапи на обработка на информацията са напълно достатъчни: въвеждане, съхранение, обработка, предаване.
При работа с информационни обекти компютърът играе важна роля. Използвайки възможностите, които офис технологиите предоставят на потребителя, можете да създавате различни професионални компютърни документи, които ще бъдат разновидности на информационни обекти. Всичко, което се създава в компютърни среди, ще бъде информационен обект.
Литературно произведение, вестникарска статия, поръчка са примери за информационни обекти под формата на текстови документи. Картини, чертежи, схеми са информационни обекти под формата на графични документи. Таблица за заплати, таблица на разходите за покупки, направени в магазин на едро, оценка за изпълнението на работата и други видове документи в табличен вид, където се правят автоматични изчисления с помощта на формули, които свързват клетките на таблицата, са примери за информация обекти под формата на електронни таблици. Резултатът от избор от базата данни също е информационен обект.
Доста често имаме работа със съставни документи, в които информацията е представена в различни форми. Такива документи могат да съдържат текст, фигури, таблици, формули и много други. Училищните учебници, списания, вестници са добре познати примери за съставни документи, които са информационни обекти със сложна структура. За създаване на сложни документи се използват софтуерни среди, които предоставят възможност за представяне на информация в различни форми.
Компютърно генерираните презентации и хипертекстови документи са други примери за сложни информационни обекти. Презентацията представлява набор от компютърни слайдове, които осигуряват не само представяне на информацията, но и нейното показване по предварително създаден сценарий. Хипертекстът може да бъде документ, който съдържа хипервръзки към други части на същия документ или към други документи, съдържащи допълнителна информация.
Контролни въпроси и задачи
Задачи
1. Дайте примери за информационни обекти, които съществуват извън компютърната среда.
2. Дайте примери за информационни обекти, които съществуват в компютърната среда.
тестови въпроси
1. Какво се разбира под информационна картина на света?
2. Каква е информационната картина на света на детето в предучилищна възраст?
3. Каква е информационната картина на света на гимназиста?
4. Какъв начин за познаване на реалния свят познавате?
5. Какво е информационен обект?
6. При какви условия един информационен модел може да се възприема като информационен обект?
7. Какво може да се направи с информационен обект?
Тест по темата "Моделиране и формализиране"
1. Какво се нарича атрибут на обект?
Представяне на обект от реалния свят с помощта на определен набор от характеристики, които са от съществено значение за решаването на този информационен проблем.
Абстракция от обекти от реалния свят, които споделят общи характеристики и поведение.
Връзка между обект и неговите характеристики.
Всяка индивидуална характеристика, обща за всички възможни случаи
2. Изборът на тип модел зависи от:
Физическата природа на обекта.
Предназначение на обекта.
Цели на изследването на обекта.
Информационният обект на обекта.
3. Какво е информационен модел на обект?
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.
Формализирано описание на обект под формата на текст на някакъв кодов език, съдържащ цялата необходима информация за обекта.
Софтуерно средство, което реализира математически модел.
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:
Естествено, абстрактно, словесно.
Абстрактен, математически, информационен.
Математически, компютърни, информационни.
Словесни, математически, информационни
5. Целта на създаването на информационен модел е:
Обработка на данни за обект от реалния свят, като се вземат предвид връзката между обектите.
Усложнението на модела, като се вземат предвид допълнителните фактори, които са били предварително информирани.
Изследване на обекти на базата на компютърно експериментиране с техните математически модели.
Представяне на обект като текст на някакъв изкуствен език, достъпен за компютърна обработка.
6. Какъв модел е статичен (описващ състоянието на обект)?
Формула за равномерно ускорено движение
Формула за химическа реакция
Формула на химично съединение
Вторият закон на Нютон.
7. Формализацията е
Етапът на преход от смислено описание на връзките между избраните характеристики на обект към описание, използващо някакъв кодов език.
Замяна на реален обект със знак или набор от знаци.
Преходът от размити проблеми, които възникват в реалността, към формални информационни модели.
Изолиране на съществена информация за обекта.
8. информационни технологииНаречен
Процес, определен от комбинация от средства и методи за обработка, производство, промяна на състоянието, свойствата, формата на материала.
Промяна на първоначалното състояние на обект.
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.
Набор от конкретни действия, насочени към постигане на целта.
9. Материалният модел е:
1. Анатомичен модел;
2. Техническо описаниекомпютър;
3. Чертеж на функционална схема на компютър;
4. Програмиране на език за програмиране.
10. Какво е компютърен информационен модел?
Представяне на обект като тест на някакъв изкуствен език, достъпен за компютърна обработка.
Съвкупност от информация, която характеризира свойствата и състоянието на даден обект, както и връзката му с външния свят.
Модел в умствена или разговорна форма, реализиран на компютър.
Метод на изследване, свързан с компютърните технологии.
11. Компютърният експеримент се състои от последователност от стъпки:
Изборът на числен метод - разработване на алгоритъм - изпълнение на програма на компютър.
Изграждане на математически модел - избор на числен метод - разработване на алгоритъм - изпълнение на програма на компютър, анализиране на решение.
Разработка на модел – разработка на алгоритъм – реализация на алгоритъма под формата на софтуерен инструмент.
Изграждане на математически модел - разработване на алгоритъм - изпълнение на програма на компютър, анализиране на решение.
№ въпрос
№ отговор
Лаборатория № 4
информационно моделиране
Теоретична основамоделиране
Моделиранее метод на познание, състоящ се в създаването и изучаването на модели, т.е. изучаване на обекти чрез изграждане и изучаване на модели.
Модел- това е някакво опростено подобие на реален обект, което отразява съществените характеристики (свойства) на изучавания реален обект, явление или процес.
Модел- това е такъв материален или мислено представен обект, който замества оригиналния обект за целта на неговото изследване, като запазва някои от типичните черти и свойства на оригинала, които са важни за това изследване.
Обектът е част от околния свят, разглеждан от човек като цяло. Всеки обект има име и параметри, т.е. знаци или величини, които характеризират всяко свойство на обекта и приемат различни стойности.
Моделът трябва да бъде изграден по такъв начин, че да възпроизвежда най-пълно качествата на обекта, които трябва да бъдат изследвани в съответствие с целта. Във всички отношения моделът трябва да бъде по-прост от обекта и по-удобен за изучаване. Така за един и същ обект могат да съществуват различни модели, класове модели, отговарящи на различни цели на неговото изследване.
Стъпки на моделиране:
1. Постановка на проблема: описание на проблема, цел на моделирането, формализиране на проблема
2. Разработване на модел: информационен модел, компютърен модел
3. Компютърен експеримент – план за експеримент, изследване
4. Анализ на резултатите от симулацията
Добре изграденият модел, като правило, е по-достъпен за изследване, отколкото реален обект (например икономиката на дадена страна, слънчева системаи др.). Друга, не по-малко важна цел на модела е, че той помага да се идентифицират най-значимите фактори, които формират определени свойства на обекта. Моделът също така ви позволява да се научите как да управлявате обект, което е важно в случаите, когато експериментирането с обект е неудобно, трудно или невъзможно (например, когато експериментът е продължителен или когато има риск от довеждане на обекта в нежелано или необратимо състояние).
По този начин можем да заключим, че моделът е необходим, за да:
- да разбере 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);
- прогнозиране на преки и косвени последици от прилагането на посочените методи и форми на въздействие върху обекта, процеса.
Аспекти на моделирането могат да бъдат външният вид, структурата, поведението на обекта на моделиране, както и техните различни комбинации.
Структурата на обекта е съвкупността от неговите елементи и връзките, съществуващи между тях.
Поведението на обект е промяната в него външен види структури във времето в резултат на взаимодействия с други обекти.
Моделирането на външния вид на обект се използва за:
Идентификация (разпознаване) на обект;
дългосрочно съхранение на изображението.
Моделирането на структурата на обекта се използва за:
нейното визуално представяне;
изучаване на свойствата на обект;
идентифициране на значими взаимоотношения;
· изследване на устойчивостта на обекта.
Моделирането на поведението се използва за:
· планиране, прогнозиране;
Установяване на връзки с други обекти;
Идентифициране на причинно-следствени връзки;
управление;
проектиране на технически устройства и др.
В процеса на моделиране всеки аспект на моделирането се разкрива чрез набор от свойства.
Моделите не отразяват всички свойства на обекта, а само тези, които са съществени от гледна точка на целта на моделирането.
всеки аспект на моделирането се характеризира със свой собствен набор от свойства:
външен вид - набор от функции;
структура - списък на елементите и индикация за връзката между тях;
поведение - промяна във външния вид и структурата във времето.
Някои свойства на моделиращия обект могат да бъдат изразени като стойности, които приемат числови стойности. Такива величини се наричат параметри на модела.
Информационният модел може да се разглежда като нов информационен обект, който от своя страна също може да бъде обект на моделиране.
Въпрос 1.Моделирането в компютърните науки е:
Отговор 1. процесът на замяна на реален обект с модел, който отразява неговите съществени характеристики, необходими за постигане на целта
Отговор 2.процесът на създаване на модели дрехи в моден салон
Отговор 3.процесът на намиране на ново, неформално решение на проблем
Отговор 4.процесът на замяна на реален обект с друг материал или идеален обект, подобен на външен вид
Въпрос 2.Когато създавате модел, трябва:
Отговор 1.изберете всички съществуващи свойства на обекта
Отговор 2.описват всички съществуващи свойства на обект
Отговор 3. изберете само онези свойства на обекта, които са от съществено значение за решаването на проблема
Отговор 4.описват местоположението и структурата на обекта
Въпрос 3.Информационен модел на обект се нарича:
Отговор 1.описанието му с помощта на математически изрази и формули
Отговор 2.рисуване на обект
Отговор 3.моделът на обекта е външно подобен на обекта
Отговор 4.глобус
Въпрос 4.От следните модели посочете математическия:
Отговор 1.сертификат за приемане на дома
Отговор 2. формула за намиране на площта на триъгълник
Отговор 3.рецепта
Отговор 4.Телевизионен гид
Въпрос 5.Кой от следните документи представлява информационния модел на училищната дейност:
Отговор 1.план на сградата и двора на училището
Отговор 2.график за разговори
Отговор 3.график
Отговор 4. Училищна харта
Въпрос 6.Файловата структура на операционната система на персонален компютър може най-ясно да бъде описана като:
Отговор 1.табличен модел
Отговор 2.графичен модел
Отговор 3.математически модел
Отговор 4. йерархичен модел
Въпрос 7.Каква е нуждата от компютърна симулация на ядрен взрив:
Отговор 1.за получаване на надеждни данни за въздействието на експлозията върху човешкото здраве
Отговор 2.за експериментална проверка на влиянието висока температураи излагане на природни обекти
Отговор 3.за намаляване на разходите за изследвания и гарантиране на безопасността на хората
Отговор 4. да провежда реални изследвания на процесите, протичащи в природата по време на експлозията и след експлозията
Въпрос 8.Посочете правилното твърдение:
Отговор 1. Статичният модел на система описва нейното състояние, докато динамичният модел описва нейното поведение.
Отговор 2.динамичният модел на системата описва нейното състояние, а статичният модел описва поведението
Отговор 3.динамичният модел на системата винаги се представя под формата на формули или графики
Отговор 4.статичният модел на системата винаги се представя под формата на формули или графики
1. Формализацията е
а. Преходът от размити проблеми, които възникват в реалността, към формални информационни модели. | ||
б. Изолиране на съществена информация за обекта. | ||
° С. Етапът на преход от смислено описание на връзките между избраните характеристики на обект към описание, използващо някакъв кодов език. | ||
д. Замяна на реален обект със знак или набор от знаци. |
Архитектите представиха на конкурса модели на проекти за развитие на жилищни зони под формата на макети. Какво е прототипен модел?
Изберете един отговор.
а. Идеята на архитекта | ||
б. Истински жилищен район | ||
° С. Чертеж на проекта, предварително направен на хартия. | ||
д. Задачата, възложена на архитектите от клиента на проекта. |
Изберете един отговор.
а. описание на оригиналния обект с помощта на математически формули; | ||
б. описание на оригиналния обект на естествен или официален език; | ||
° С. друг обект, който не отразява характеристиките и свойствата на оригиналния обект; | ||
д. набор от формули, написани на езика на математиката, които описват поведението на оригиналния обект. | ||
д. набор от данни под формата на таблица, съдържаща информация за качествените и количествените характеристики на оригиналния обект; |
Установете съответствие между примерите за модели и тяхното разнообразие според степента на формализиране. За всяка позиция, дадена в първата колона, съпоставете съответната позиция от втората колона.
|
Изберете един отговор. Посочете изявление FALSE. Изберете един отговор.
Какво е информационен модел на обект? Изберете един отговор.
Черният път минава през него селища A, B, C и D. Дължината на пътя между A и B е 80 km, между B и C е 50 km, а между C и D е 10 km. Изберете един отговор. Какво е компютърен информационен модел? Изберете един отговор.
Какво се нарича симулационно моделиране? Изберете един отговор.
Изборът на тип модел зависи от: Изберете един отговор.
Целта на създаването на информационен модел е: Изберете един отговор.
Компютърният експеримент се състои от последователност от стъпки: Изберете един отговор.
Като пример модели на поведениеможе да се нарече: Изберете един отговор. Има ежедневни полети между четири летища: ОКТОМВРИ, БЕРЕГ, ЧЕРВЕНО и СОСНОВО. Ето фрагмент от разписанието на полетите между тях:
Пътникът се озова на летището ОКТОМВРИ в полунощ (0:00). Определете най-ранния час, когато той може да стигне до летище СОСНОВО. Изберете един отговор. Задачи 1. Определяне на минималната дължина на ограда в градински парцел. Правоъгълен градински парцел има площ S. При какви размери на дължината и ширината на парцела дължината на оградата ще бъде минимална? Извършете изчисления. 2. Залепване на кутията. Има квадратен лист картон. Четири квадрата се изрязват от листа в ъглите и кутията се залепва по страните на изрезите. Каква трябва да бъде страната на изрязания квадрат, за да може кутията да има максимален капацитет? Какъв размер лист трябва да се вземе, за да се получи от него кутия с даден максимален обем? 3. График за тренировки. След като започна да тренира, атлетът пробяга 10 км през първия ден. Всеки следващ ден той тичаше с 10% повече от предишния. Създайте таблица "График на обучението", която има следните колони:
Определете от таблицата: общ пробег за 7 дни; След колко дни спортистът ще тича повече от 20 км на ден; След колко дни общият пробег ще надхвърли 100 км. 4. Спасяване на давещ се. С каква скорост и под какъв ъгъл трябва да се хвърли кръгът от борда на спасителния кораб към удавящ се човек? Когато изчислявате, вземете предвид следните условия: началната скорост може да варира до 10 m/s; разстоянието на удавящия се до кораба; точността на попадение е ∆=0,5 m; Ъгълът на хвърляне може да бъде отрицателен; височината на борда на кораба над морското равнище. 5. Фертилитет и смъртност. Помислете за някаква система, в която броят на индивидите в една популация зависи само от естествените раждания и смъртни случаи. В такава система има достатъчно храна за всички, екологията не е нарушена, нищо не застрашава живота. Задача 6.Казината процъфтяват, защото собственикът винаги има някакво предимство пред играча. Например, в една версия на рулетката колелото има 38 дупки: 36 са номерирани и разделени на черно и червено, а останалите две имат числа 0 и 00 и са боядисани в зелено. Играч, залагащ на червено или черно, има шанс за печалба 18 от 38 и шанс за загуба 20 от 38. Имате определен брой чипове. Искате да удвоите капитала си. Ако колелото спре на числото, което сте избрали, вашият капитал се увеличава със сумата на залога, в противен случай залогът ще отиде в казиното. Каква тактика ще доведе до положителен резултат? 7. Информационен модел "Химически съединения" Създайте информационен модел "Химически съединения". Включете следните полета в базата данни: общо име, химическо име, химична формула, приложение. 8. Информационен модел "Училищен учител" Съставете информационен модел "Училищен учител", като включите следните полета: фамилия, собствено име, отчество, възраст, пол, трудов стаж като учител, общ опит, преподавателска натовареност, средни месечни доходи, брой членове на семейството. Въз основа на първоначалния модел на данни генерирайте информационни модели: · „Млад учител” (педагогически стаж до 5 години, възраст до 30); · „Заслужил учител“ (педагогически опит повече от 20 години). Запазете резултата на диск M: папка "Computer_Informatics_07" Поставете резултата в SarWiki на страницата Теоретични основи на компютърните науки и методи на преподаване в раздела Научни фондацииучилищна информатика. 9. Представете си, че на Земята ще остане само един източник на прясна вода – езерото Байкал. За колко години Байкал ще снабдява населението на целия свят с вода 10. Известни са годишните нива на раждаемост и смъртност на определено население. Изчислете на колко години могат да живеят индивиди от едно поколение. 11. За производството на ваксината се предвижда отглеждане на бактериална култура в завода. Известно е, че ако масата на бактериите е x g, то за един ден тя ще се увеличи с (a-bx)x g, където коефициентите a и b зависят от вида на бактериите. Растението ще събира m g бактерии дневно за нуждите на производството на ваксини. За да съставите план, е важно да знаете как се променя масата на бактериите след 1, 2, 3, ..., 30 дни. 12. Създайте модел на биоритми за конкретно лице от посочената текуща дата (референтен ден) месец напред, за да анализирате допълнително модела. Въз основа на анализа на индивидуалните биоритми прогнозирайте неблагоприятни дни, изберете благоприятни дни за различни дейности. 13. Определете как ще се промени гъстотата на популацията на гълъбите през следващите 5 години, ако предварителните наблюдения позволиха да се установи, че нейната плътност е 130 индивида/ха. По време на размножителния период (за гълъб веднъж годишно) средно 1,3 малки оцеляват от едно сцепление с яйца. Смъртността на гълъбите е постоянна, средно 27% от индивидите умират годишно. С увеличаване на гъстотата на населението до 300 индивида / ха и повече, смъртността е 50% 14. На определено разстояние от пистолета има стена. Ъгълът на наклона на оръдието и началната скорост на снаряда са известни. Ще удари ли снаряда стената? 15. При изкачване нагоре, двигателят на автомобила „спря“. Ще спре ли колата на планината или ще се търкаля. |
Модели и симулация
Какво е модел?
"депутат" някои "оригинал"
Определение на модела:
Изход.
материал (физически) Примери:
Перфектно моделиране -
Иконичен 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) .
Изход.
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 се постави 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, примитивни хораизучава заобикалящата природа, за да се научи как да се противопоставя на природните елементи, да използва природните ползи, просто да оцелява.
Натрупаните знания се предаваха от поколение на поколение устно, по-късно писмено и накрая с помощта на предметни модели. Така се роди например моделът глобус- 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 дадени 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 ще стане, 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.)
Изход.
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 методи за управление за дадени 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 процес 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 прогнозира резултатите от изследването, 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, за анализиране на 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 самолети т.н.
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.