Čo je objektový model a prečo je vytvorený;
- akú úlohu zohrávajú informácie pri vytváraní modelu;
- čo je informačný model;
- aká je primeranosť informačného modelu.
Úloha cieľa pri vývoji informačného modelu objektu
Vedieť svet, každý z nás si o tom vytvára vlastnú predstavu. Jedným zo spôsobov poznania je vytváranie a skúmanie modelu reálneho objektu, procesu alebo prírodného javu. Pri konštrukcii a štúdiu modelu je zvykom zaviesť zovšeobecnený pojem predmetu skúmania (originál, prototyp), teda akýkoľvek hmotný alebo nehmotný predmet (proces), ako aj prírodný jav.
Model je chápaný ako hmotný alebo mentálne reprezentovaný objekt, ktorý v procese výskumu nahrádza pôvodný objekt tak, aby jeho štúdium poskytovalo nové poznatky o pôvodnom objekte. Model pôsobí ako akýsi nástroj poznania, ktorý výskumník vkladá medzi seba a predmet skúmania a pomocou ktorého študuje objekt, ktorý ho zaujíma. Proces modelovania je cyklický proces, v dôsledku ktorého je možné opakovane meniť samotný model, neustále ho vylepšovať a dolaďovať.
Pri tvorbe modelu je dôležitou etapou zber informácií o objekte v takom rozsahu, aký si cieľ stavby modelu vyžaduje. Bez takýchto informácií je vývoj modelu nemožný.
Model je objekt, ktorý odráža podstatné vlastnosti reálneho objektu štúdia, ktoré sú vybrané v súlade s daným cieľom modelovania.
Neexistujú žiadne prísne pravidlá, ako najlepšie prezentovať modelku. Ľudstvo však nazbieralo v tejto oblasti činnosti obrovské skúsenosti. Modely môžu mať najrôznejšie tvary a podoby. Bez ohľadu na to možno model priradiť buď triede materiálu alebo triede nehmotných modelov.
Akýkoľvek model sa vytvára a mení vďaka informáciám, ktoré má človek o skutočných objektoch alebo javoch. Schopnosť vytvárať modely, ako aj vo všeobecnosti možnosti v poznaní okolitého sveta, závisí od schopnosti človeka správne chápať a spracovávať informácie. Aby sme mohli študovať skutočný objekt, cielene o ňom zhromažďujeme informácie.
Tieto informácie môžu byť uložené v pamäti človeka, ale ak sú prezentované v akejkoľvek forme v niektorom z jazykov kódovania informácií, potom v tomto prípade môžeme hovoriť o vytvorení a použití informačného modelu výskumného objektu (originálu).
Štúdium niektorých aspektov pôvodného objektu sa uskutočňuje za cenu odmietnutia reflektovania iných aspektov. Preto každý informačný model nahrádza skutočný existujúci objekt len v prísne obmedzenom zmysle. Z toho vyplýva, že pre jeden objekt možno vytvoriť niekoľko informačných modelov, ktoré sa zameriavajú na určité aspekty skúmaného objektu a charakterizujú objekt pomocou rôznej miere detail.
Ako ilustráciu si predstavte priemysel bytovej výstavby. Ide o stavbu domu. Aký by mal byť informačný model tohto domu? Ukazuje sa, že ich môže byť veľa. Ich počet je určený cieľom, ktorému čelia tí, ktorí majú vzťah k tejto stavbe. Je zrejmé, že pohľady kupujúceho bytu, architekta, investora a stavebnej organizácie pri určovaní účelu výstavby informačného modelu sa navzájom výrazne líšia. Pre daný dom teda možno vytvoriť niekoľko rôznych informačných modelov v závislosti od cieľa, ktorý je stanovený pre tých, ktorí ho vytvárajú. Uvažujme o niektorých z nich.
Predpokladajme, že cieľom kupujúceho je kúpiť pohodlný domov. Na zostavenie informačného modelu je potrebné vybrať najvýznamnejšie informácie v súlade s daným cieľom. Aj keď je pojem komfort nejednoznačný – každý ho chápe po svojom, skúsme ho vyjadriť jednou z možných interpretácií. Uvádzame hlavné ukazovatele, ktoré by mali určovať pohodlie. Dom by sa mal nachádzať v tichom prostredí zelene, vybavený modernými technickými zariadeniami, mal by mať podzemnú garáž, vo vchode by mal sedieť vrátnik či ochranka. Na zostavenie informačného modelu je potrebné vybrať informácie, ktoré odzrkadľujú všetky vyššie uvedené požiadavky a prezentovať ich napríklad vo forme tabuľky alebo zoznamu. Úloha kupujúceho zahŕňa: vyhľadávanie spoločností, ktoré sa zaoberajú výstavbou takýchto domov; konštrukcia pre každý variant zodpovedajúceho informačného modelu; podľa výsledkov analýzy - výber najlepšej možnosti z hľadiska cieľa. Vybraná možnosť bude informačný model (tabuľka 1.1).
Tabuľka 1.1. Informačné modely rozostavaných domov z pohľadu kupujúceho.
Cieľom je získať pohodlné bývanie
Podobnou technikou zostavíme informačné modely pre ďalších záujemcov o výstavbu, napríklad investora a architekta. Je jasné, že ciele v oboch prípadoch budú úplne odlišné v porovnaní s kupujúcim, čo znamená, že sa budú líšiť aj modely.
Z pohľadu investora je hlavným cieľom dosahovanie zisku, čo znamená, že ukazovatele, ktoré obsahujú informácie, ktoré ho zaujímajú, budú mať najmä finančný charakter (tabuľka 1.2).
Tabuľka 1.2. Informačné modely rozostavaných domov z pohľadu investora.
Cieľom je dosiahnuť maximálny zisk
Z pohľadu architekta je hlavným cieľom vypracovať moderný architektonický návrh s prihliadnutím životné prostredie: priľahlé územie so zavedeným štýlom okolitých domov, existujúca infraštruktúra, ekológia atď. Niekoľko možností informačného modelu zodpovedajúceho tomuto cieľu je uvedených v tabuľke. 1.3.
Zdôraznime hlavnú vec, na ktorú by ste mali venovať pozornosť pri vytváraní informačného modelu:
♦ po prvé, cieľ budovania informačného modelu by mal byť jasne formulovaný;
♦ potom vyberte informácie relevantné pre tento účel pre niekoľko podobných predmetov štúdia;
♦ potom tieto informácie prezentujte pomocou jedného z jazykov kódovania informácií, napríklad vo forme zoznamu parametrov (ukazovateľov) a ich hodnôt pre každý objekt v tabuľkovej forme (ako je uvedené v tabuľkách 1.1-1.3).
Tabuľka 1.3. Informačné modely rozostavaných domov z pohľadu architekta.
Cieľom je vytvoriť architektonický návrh, ktorý zodpovedá prostrediu
Informačný model je model obsahujúci cielene vybrané a v nejakej forme prezentované najpodstatnejšie informácie o objekte.
Informačné modely zohrávajú v živote človeka veľmi dôležitú úlohu. Vedomosti získané na hodinách v škole vám umožňujú vytvárať rôzne informačné modely, ktoré spolu odrážajú informačný obraz sveta okolo vás.
Lekcie histórie umožňujú vybudovať model rozvoja spoločnosti a znalosť tohto modelu vám umožní vytvoriť históriu vášho života, buď opakovaním chýb vašich predkov, alebo ich zohľadnením.
Na hodinách astronómie sa prístupným spôsobom učia o slnečnej sústave.
Na hodinách geografie získate informácie o geografických objektoch: horách, riekach, mestách a krajinách. Sú to aj informačné modely.
Na hodinách chémie informácie o chemické vlastnosti a zákony vzájomného pôsobenia rôznych látok podporujú experimenty, ktoré sú modelmi skutočných chemických procesov.
Pred zostavením modelu je potrebné zozbierať informácie o skúmanom predmete alebo jave a prezentovať ich vhodnou formou. Formy prezentácie informačných modelov môžu byť rôzne. Najčastejšie používané formy sú:
♦ ústne (verbálne);
♦ znak: tabuľkový, grafický, symbolický (text, čísla, špeciálne znaky);
♦ vo forme gest alebo signálov.
Forma prezentácie informácií zvyčajne závisí od nástroja, ktorým budú spracované. V súčasnosti sa na spracovanie informácií vo väčšine prípadov používajú počítače. Tento univerzálny nástroj vám umožňuje vyvíjať a skúmať modely rôznych objektov: molekúl a atómov, mostov a architektonických štruktúr, lietadiel a áut. Pamäť počítača dokáže uložiť veľké množstvo informácií o skúmanom objekte. To vám umožňuje posudzovať objekt z rôznych uhlov, skúmať jeho tvar, stavy, akcie pomocou špecifického modelu a vhodných metód modelovania pre každý prípad.
Jednou z najpohodlnejších foriem reprezentácie informačného modelu je tabuľka. Práve táto forma je zvolená ako hlavná v celom súbore učebníc. Je to spôsobené aj tým, že modelovanie a štúdium vlastností modelu bude prebiehať na počítači, kde je potrebná prísna formalizácia úlohy. Takáto tabuľka odráža hlavné charakteristiky objektu vybrané v súlade s cieľom modelovania. Tabuľka 1 môže slúžiť ako príklady tejto formy prezentácie. 1,1-1,3.
Koncept primeranosti informačného modelu
Každý model by mal odrážať najvýznamnejšie, z hľadiska cieľa, vlastnosti predmetu štúdia (originál alebo prototyp). Predmetom skúmania môže byť nielen hmotný predmet, ktorého sa človek môže dotknúť (dom, strom, kvet, kus nábytku), ale aj nehmotný predmet, proces alebo jav (hudobné dielo, ústny príbeh). , prírodný jav, tanec).
Súlad modelu s originálom sa dá dosiahnuť vzhľadom, štruktúrou, správaním, a to ako jednotlivo, tak aj v kombinácii týchto znakov, v závislosti od cieľa štúdie. Zhoda vzhľadu sa dosahuje najmä splnením konštrukčných, ergonomických a estetických požiadaviek. Konštrukčná zhoda sa dosiahne použitím systémová analýza predmet štúdia, v dôsledku čoho sa určuje zloženie jeho prvkov - jednoduchých predmetov, ktoré tvoria originál, ako aj vzťahov, ktoré ich spájajú. To všetko spolu určuje štruktúru skúmaného objektu, ktorej najpodstatnejšie vlastnosti by sa mali prejaviť v modeli. Behaviorálna zhoda sa dosahuje analýzou správania prototypu, to znamená štúdiom jeho dynamických vlastností a vytvorením modelu, ktorý by odrážal najvýznamnejšie aspekty tohto správania.
Vo všetkých týchto prípadoch vzniká problém hodnotenia kvality modelu. Kvalita modelu závisí od jeho schopnosti odrážať a reprodukovať objekty a javy objektívneho sveta, ich štruktúru a pravidelný poriadok. Koľko informácií je potrebné nazbierať, aby výsledný informačný model plne odrážal podstatné vlastnosti pôvodného objektu? Na zodpovedanie tejto otázky sa v modelovaní zavádza pojem primeranosti modelu.
Adekvátnosť modelu je zhoda modelu s pôvodným objektom z hľadiska tých vlastností, ktoré sa považujú za podstatné pre štúdium.
Adekvátnosť informačného modelu je zhoda informačného modelu s pôvodným objektom z hľadiska tých vlastností, ktoré sa považujú za podstatné pre štúdium.
Pojem primeranosti je do určitej miery podmienený, pretože nemožno dosiahnuť úplnú zhodu modelu so skutočným objektom. Každý model sa líši od originálu. Model stráca zmysel ako v prípade úplnej adekvátnosti k originálu, kedy prestáva byť modelom a stáva sa presnou kópiou modelovaného objektu, tak v prípade nedostatočnej adekvátnosti, prílišnej odlišnosti od originálu, kedy sú vlastnosti podstatné. pre štúdiu sa v modeli neodrážajú.
Osobitnú úlohu pri určovaní miery primeranosti zohráva informačný model, ktorý výskumník potrebuje nielen ako samostatný objekt, ale aj ako základ pre tvorbu materiálneho modelu. Pripomeňme, že informačný model obsahuje len tie parametre (ukazovatele), ktoré odrážajú najvýznamnejšie informácie z hľadiska cieľa. To znamená, že niektoré informácie nebudú zahrnuté do informačného modelu. Ako nájsť zlatú strednú cestu: čo zaradiť a čo zanedbať? Odpoveď na túto otázku možno dať kontrolou primeranosti informačného modelu k originálu.
Adekvátnosť informačného modelu sa určuje viacerými spôsobmi, tieto sú však spravidla prísne matematické metódy analýza založená na teórii pravdepodobnosti a matematickej štatistike. Rozšírená je metóda numerického experimentu na počítači, kde je potrebné aplikovať aj matematické metódy ako nástroj na zovšeobecnenie získaných výsledkov.
Na hrubšie posúdenie primeranosti modelu môžete použiť jednoduchšie metódy: napríklad pozorovanie stavu a správania pôvodného objektu alebo porovnanie s podobnými skutočnými alebo ideálnymi objektmi, ktoré existujú len v ľudskej fantázii.
Vráťme sa k predchádzajúcemu príkladu týkajúcemu sa stavby domu. Aká je primeranosť troch modelov uvedených v tabuľke. 1,1-1,3, skutočný objekt? Uvedomujúc si, že skutočný objekt ešte nebol postavený, je príliš skoro hovoriť o existencii akejkoľvek primeranosti. To je dôvod, prečo existujú modely, aby sa už v prípravných fázach dosiahli čo najmenšie rozdiely medzi modelom a skutočným objektom. Z pohľadu kupujúceho je možné dosiahnuť vyššiu mieru primeranosti, ak zvolená možnosť uvádza najväčší počet ukazovateľov, ktorých hodnoty zodpovedajú stanovenému cieľu - maximálnemu komfortu. Ak analyzujeme prezentované štyri možnosti pre hodnoty parametrov v tabuľke. 1.1, potom by mala byť uprednostnená Elita, ale to bude najdrahšie bývanie. Ak kupujúci uvalí obmedzenia na náklady na byt, primeranosť informačných modelov iných spoločností je menšia. V tomto prípade je potrebné vykonať dodatočnú prácu na pochopenie vašich požiadaviek, spresniť existujúce informačné modely s cieľom objasniť ďalšie informačné aspekty a následne prehodnotiť primeranosť všetkých troch modelových možností. To isté treba urobiť aj pre ostatné informačné modely, pre investora a architekta. Urob si sám.
Kontrolné otázky a úlohy
Úlohy
1. Zvážte rôzne možnosti informačných modelov pre príklad rozostavaného domu uvedeného v téme. Pre každý model zhodnoťte jeho primeranosť.
2. Ako predmet štúdia vybrať objekt „škola“ a vypracovať informačné modely, ktoré odzrkadľujú uhol pohľadu žiaka, rodiča žiaka, riaditeľa školy. Pre každý model zhodnoťte jeho primeranosť.
3. Vyberte si riečny objekt ako predmet štúdia a vytvorte informačné modely, ktoré odzrkadľujú uhol pohľadu rybára a umelca. Pre každý model zhodnoťte jeho primeranosť.
4. Ako predmet štúdia vyberte objekt „obchod“ a vytvorte informačné modely, ktoré odrážajú pohľad kupujúceho, predávajúceho a majiteľa obchodu. Pre každý model zhodnoťte jeho primeranosť.
5. Ako predmet štúdia si vyberte postup tvorby školskej hry. Vytvorte niekoľko informačných modelov. Pre každý model zhodnoťte jeho primeranosť.
Kontrolné otázky
1. Čo je objektový model?
2. Čo znamená objekt skúmania a aké sú synonymá pre tento pojem?
3. Aké druhy modelov poznáte?
4. Čo je informačný model objektu?
5. Čo je najdôležitejšie pri budovaní informačného modelu?
6. Aká je primeranosť modelu a prečo je tento koncept zavedený^
7. Ako zabezpečiť, aby bol informačný model primeraný; originál?
Informačný objekt
Po preštudovaní tejto témy sa naučíte a zopakujete:
Čo je informačný obraz sveta;
- čo je informačný objekt;
- Ako spolu súvisia informačný model a informačný objekt.
Žijeme v reálnom svete, obklopení rôznymi hmotnými predmetmi. Prítomnosť informácií o objektoch reálneho sveta dáva vznik druhému svetu, neoddeliteľnému od vedomia konkrétnych ľudí, kde existujú iba informácie. Dávame tomuto svetu rôzne mená. Jedným z týchto mien je informačný obraz sveta.
K poznaniu reálneho sveta dochádza prostredníctvom informačného obrazu sveta. Človek si vytvára svoju vlastnú predstavu o skutočnom svete, prijíma a chápe informácie o každom skutočnom objekte, procese alebo jave. Každý človek má zároveň svoj vlastný informačný obraz sveta, ktorý závisí od mnohých faktorov, subjektívnych aj objektívnych. určite, veľkú rolu tu hrá úroveň vzdelania človeka. Informačné obrázky sveta školáka, študenta a učiteľa sa budú výrazne líšiť. Čím objemnejšie a rozmanitejšie sú informácie, ktoré môže človek vnímať, tým je tento obraz farebnejší. Takže napríklad informačný obraz sveta dieťaťa nie je vôbec rovnaký ako jeho. rodičov.
Jedným zo spôsobov poznania reálneho sveta je modelovanie, ktoré je spojené predovšetkým s výberom potrebných informácií a konštrukciou informačného modelu. Akýkoľvek informačný model však odráža skutočný objekt iba v obmedzenom aspekte - v súlade s cieľom, ktorý si osoba stanovila. Tu vzniká určitá „menejcennosť“ vnímania sveta, ak ho človek študuje len z jednej strany, určenej jedným cieľom. Komplexné poznanie okolitého sveta je možné len vtedy, keď existujú rôzne informačné modely zodpovedajúce rôznym cieľom.
Predpokladajme, že sme vytvorili niekoľko informačných modelov pre jeden objekt reálneho sveta (obr. 1.2). Ich počet je určený počtom stanovených cieľov. Napríklad informačné modely našej planéty pre školáka, astronóma, meteorológa a geodeta sa budú výrazne líšiť, keďže majú odlišné ciele, čo znamená, že informácie, ktoré vyberú a tvoria základ informačného modelu, budú odlišné.
Počas vývoja sa model neustále porovnáva s prototypovým objektom, aby sa posúdila jeho zhoda s originálom. Meradlom súladu je pojem primeranosti, o ktorom sme hovorili v predchádzajúcej téme.
Ryža. 1.2. Vzťah medzi objektmi reálneho sveta a informačnými modelmi
Čo sa stane, ak sa budeme zaoberať iba informačnými modelmi, vzďaľujeme sa od reálneho sveta? V tomto prípade nie je potrebný koncept primeranosti, pretože odstránením objektu prerušíme virtuálne spojenie, ktoré vytvára vzťah objekt-model. A to znamená, že sa úplne ponoríme do virtuálneho neexistujúceho sveta, kde kolujú len informácie. Model nebude s čím porovnávať, čiže nebude potrebný ani samotný modeling.
Model sa tak mení na akýsi nezávislý objekt, ktorý je súborom informácií.
Pri spomienke na pojem objektu, ktorý je definovaný ako nejaká časť okolitého sveta, považovaná za celok, môžeme naznačiť, že informačný model, ktorý nemá žiadnu súvislosť s pôvodným objektom, možno považovať aj za objekt, nie však materiál, ale informačný. Informačný objekt sa teda získava z informačného modelu „odcudzením“ informácie pôvodnému objektu.
Informačný objekt je súborom logicky súvisiacich informácií.
Potom bude informačný svet množinou rôznych informačných objektov (obr. 1.3).
Ryža. 1.3. Po prerušení väzieb s objektmi reálneho sveta zostáva súbor informačných objektov
Informačný objekt „odcudzený“ pôvodnému objektu môže byť uložený na rôznych hmotných médiách. Najjednoduchším materiálnym nosičom informácie je papier. Existujú aj magnetické, elektronické, laserové a iné pamäťové médiá.
S informačnými objektmi upevnenými na materiálnom nosiči môžete vykonávať rovnaké akcie ako s informáciami pri práci na počítači: zadávať ich, ukladať, spracovávať, prenášať. Technológia práce s informačnými objektmi však bude trochu iná ako s informačnými modelmi. Vytvorením informačného modelu sme určili účel modelovania a v súlade s ním identifikovali podstatné znaky so zameraním na štúdiu. V prípade informačného objektu máme do činenia s jednoduchšou technológiou, keďže nie je potrebný žiadny výskum. Tu postačia tradičné štádiá spracovania informácií: vstup, ukladanie, spracovanie, prenos.
Pri práci s informačnými objektmi zohráva dôležitú úlohu počítač. Pomocou príležitostí, ktoré používateľovi poskytujú kancelárske technológie, môžete vytvárať rôzne profesionálne počítačové dokumenty, ktoré budú rôznymi informačnými objektmi. Všetko, čo je vytvorené v počítačových prostrediach, bude informačným objektom.
Literárne dielo, novinový článok, objednávka sú príklady informačných objektov vo forme textových dokumentov. Obrázky, kresby, schémy sú informačné objekty vo forme grafických dokumentov. Príkladmi informácií sú mzdový list, tabuľka nákladov na nákupy uskutočnené vo veľkoobchode, odhad výkonu práce a ďalšie typy dokumentov v tabuľkovej forme, kde sa vykonávajú automatické výpočty pomocou vzorcov, ktoré spájajú bunky tabuľky. objekty vo forme tabuliek. Výsledkom výberu z databázy je aj informačný objekt.
Pomerne často sa stretávame so zloženými dokumentmi, v ktorých sú informácie prezentované v rôznych formách. Takéto dokumenty môžu obsahovať text, obrázky, tabuľky, vzorce a oveľa viac. Školské učebnice, časopisy, noviny sú známymi príkladmi zložených dokumentov, ktoré sú informačnými objektmi komplexnej štruktúry. Na vytváranie zložených dokumentov sa využívajú softvérové prostredia, ktoré poskytujú možnosť prezentácie informácií v rôznych formách.
Ďalšími príkladmi komplexných informačných objektov sú počítačom generované prezentácie a hypertextové dokumenty. Prezentácia je súbor počítačových snímok, ktoré poskytujú nielen prezentáciu informácií, ale aj ich zobrazenie podľa vopred vytvoreného scenára. Hypertext môže byť dokument, ktorý obsahuje hypertextové odkazy na iné časti toho istého dokumentu alebo na iné dokumenty obsahujúce dodatočné informácie.
Kontrolné otázky a úlohy
Úlohy
1. Uveďte príklady informačných objektov, ktoré existujú mimo prostredia počítača.
2. Uveďte príklady informačných objektov, ktoré existujú v prostredí počítača.
Kontrolné otázky
1. Čo znamená informačný obraz sveta?
2. Aký je informačný obraz sveta dieťaťa predškolského veku?
3. Aký je informačný obraz sveta stredoškoláka?
4. Aký spôsob poznania skutočného sveta poznáte?
5. Čo je informačný objekt?
6. Za akých podmienok možno vnímať informačný model ako informačný objekt?
7. Čo sa dá robiť s informačným objektom?
Test na tému "Modelovanie a formalizácia"
1. Čo sa nazýva atribút objektu?
Reprezentácia objektu reálneho sveta pomocou určitého súboru jeho charakteristík, ktoré sú podstatné pre riešenie tohto informačného problému.
Abstrakcia objektov reálneho sveta, ktoré majú spoločné vlastnosti a správanie.
Vzťah medzi objektom a jeho vlastnosťami.
Každá jednotlivá charakteristika je spoločná pre všetky možné prípady
2. Výber typu modelu závisí od:
Fyzická povaha objektu.
Účel objektu.
Ciele štúdia objektu.
Informačná entita objektu.
3. Čo je informačný model objektu?
Hmotný alebo mentálne reprezentovaný predmet, ktorý v procese výskumu nahrádza pôvodný predmet so zachovaním tých najpodstatnejších vlastností, ktoré sú pre tento výskum dôležité.
Formalizovaný popis objektu vo forme textu v niektorom kódovacom jazyku, ktorý obsahuje všetky potrebné informácie o objekte.
Softvérový nástroj, ktorý implementuje matematický model.
Popis atribútov objektov, ktoré sú podstatné pre uvažovaný problém a vzťahov medzi nimi.
4. Uveďte klasifikáciu modelov v užšom zmysle slova:
Prirodzené, abstraktné, verbálne.
Abstraktné, matematické, informačné.
Matematické, počítačové, informačné.
Verbálne, matematické, informačné
5. Účelom vytvorenia informačného modelu je:
Spracovanie údajov o objekte skutočného sveta s prihliadnutím na vzťah medzi objektmi.
Komplikácia modelu, berúc do úvahy ďalšie faktory, ktoré boli predtým informované.
Skúmanie objektov na základe počítačových experimentov s ich matematickými modelmi.
Reprezentácia objektu ako textu v nejakom umelom jazyku prístupnom počítačovému spracovaniu.
6. Aký model je statický (popisuje stav objektu)?
Vzorec rovnomerne zrýchleného pohybu
Vzorec chemickej reakcie
Vzorec chemickej zlúčeniny
Druhý Newtonov zákon.
7. Formalizácia je
Fáza prechodu od zmysluplného opisu väzieb medzi vybranými vlastnosťami objektu k opisu pomocou nejakého kódovacieho jazyka.
Nahradenie skutočného predmetu znakom alebo súborom znakov.
Prechod od fuzzy problémov, ktoré vznikajú v realite, k formálnym informačným modelom.
Izolácia základných informácií o objekte.
8. informačné technológie volal
Proces určený kombináciou prostriedkov a metód spracovania, výroby, zmeny stavu, vlastností, tvaru materiálu.
Zmena počiatočného stavu objektu.
Proces, ktorý využíva súbor prostriedkov a metód na spracovanie a prenos primárnych informácií novej kvality o stave objektu, procesu alebo javu.
Súbor konkrétnych akcií zameraných na dosiahnutie cieľa.
9. Materiálový model je:
1. Anatomický model;
2. Technický popis počítač;
3. Nákres funkčnej schémy počítača;
4. Programujte v programovacom jazyku.
10. Čo je to počítačový informačný model?
Reprezentácia objektu ako testu v nejakom umelom jazyku prístupnom počítačovému spracovaniu.
Súbor informácií, ktoré charakterizujú vlastnosti a stav objektu, ako aj jeho vzťah s vonkajším svetom.
Model v mentálnej alebo konverzačnej forme, implementovaný na počítači.
Metóda výskumu súvisiaceho s výpočtovou technikou.
11. Počítačový experiment pozostáva zo sekvencie krokov:
Výber numerickej metódy - vývoj algoritmu - vykonávanie programu na počítači.
Zostavenie matematického modelu - výber numerickej metódy - vývoj algoritmu - spustenie programu na počítači, analýza riešenia.
Vývoj modelu - vývoj algoritmu - implementácia algoritmu vo forme softvérového nástroja.
Zostavenie matematického modelu - vývoj algoritmu - spustenie programu na počítači, analýza riešenia.
№ otázka
№ odpoveď
Laboratórium č. 4
informačné modelovanie
Teoretický základ modelovanie
Modelovanie je metóda poznávania, spočívajúca vo vytváraní a štúdiu modelov, t.j. štúdium objektov stavaním a štúdiom modelov.
Model- ide o nejakú zjednodušenú podobnosť reálneho objektu, ktorá odráža podstatné znaky (vlastnosti) skúmaného reálneho objektu, javu alebo procesu.
Model- ide o taký hmotný alebo mentálne reprezentovaný predmet, ktorý za účelom jeho štúdia nahrádza pôvodný predmet, pričom si zachováva niektoré typické znaky a vlastnosti originálu, ktoré sú pre toto štúdium dôležité.
Predmet je nejaká časť okolitého sveta, ktorú človek považuje za celok. Každý objekt má meno a má parametre, t.j. znaky alebo veličiny, ktoré charakterizujú akúkoľvek vlastnosť predmetu a nadobúdajú rôzne hodnoty.
Model by mal byť zostavený tak, aby čo najlepšie reprodukoval vlastnosti objektu, ktoré je potrebné študovať v súlade s cieľom. Vo všetkých ohľadoch by mal byť model jednoduchší ako objekt a pohodlnejší na štúdium. Pre ten istý objekt teda môžu existovať rôzne modely, triedy modelov zodpovedajúce rôznym účelom jeho skúmania.
Kroky modelovania:
1. Stanovenie problému: popis problému, účel modelovania, formalizácia problému
2. Vývoj modelu: informačný model, počítačový model
3. Počítačový experiment - plán experimentu, výskum
4. Analýza výsledkov simulácie
Dobre zostavený model je spravidla pre výskum dostupnejší ako skutočný objekt (napríklad ekonomika krajiny, slnečná sústava atď.). Ďalším, nemenej dôležitým účelom modelu je, že pomáha identifikovať najvýznamnejšie faktory, ktoré tvoria určité vlastnosti objektu. Model vám tiež umožňuje naučiť sa ovládať objekt, čo je dôležité v prípadoch, keď je experimentovanie s objektom nepohodlné, ťažké alebo nemožné (napríklad, keď experiment trvá dlho alebo keď existuje riziko prinesenia objektu. do nežiaduceho alebo nezvratného stavu).
Môžeme teda dospieť k záveru, že model je potrebný na to, aby:
- pochopiť, ako je konkrétny objekt usporiadaný - aká je jeho štruktúra, základné vlastnosti, zákonitosti vývoja a interakcie s vonkajším svetom;
– naučiť sa riadiť objekt alebo proces a určovať najlepšie spôsoby riadenie s danými cieľmi a kritériami (optimalizácia);
- predvídať priame a nepriame dôsledky realizácie určených metód a foriem vplyvu na objekt, proces.
Aspektmi modelovania môžu byť vzhľad, štruktúra, správanie sa objektu modelovania, ako aj ich rôzne kombinácie.
Štruktúra objektu je súhrn jeho prvkov a väzieb medzi nimi.
Správanie objektu je jeho zmena vzhľad a štruktúry v priebehu času v dôsledku interakcií s inými objektmi.
Modelovanie vzhľadu objektu sa používa na:
Identifikácia (rozpoznanie) predmetu;
dlhodobé uchovávanie obrazu.
Modelovanie štruktúry objektu sa používa na:
jeho vizuálna reprezentácia;
štúdium vlastností objektu;
identifikácia významných vzťahov;
· štúdium stability objektu.
Modelovanie správania sa používa na:
· plánovanie, prognózovanie;
Vytváranie spojení s inými objektmi;
Identifikácia kauzálnych vzťahov;
zvládanie;
projektovanie technických zariadení a pod.
V procese modelovania sa každý aspekt modelovania odhaľuje prostredníctvom súboru vlastností.
Modely neodrážajú všetky vlastnosti objektu, ale len tie, ktoré sú podstatné z hľadiska účelu modelovania.
každý aspekt modelovania sa vyznačuje vlastným súborom vlastností:
vzhľad - súbor funkcií;
štruktúra - zoznam prvkov a označenie vzťahu medzi nimi;
správanie - zmena vzhľadu a štruktúry v priebehu času.
Niektoré vlastnosti modelovacieho objektu možno vyjadriť ako hodnoty, ktoré nadobúdajú číselné hodnoty. Takéto veličiny sa nazývajú parametre modelu.
Informačný model možno považovať za nejaký nový informačný objekt, ktorý zase môže byť aj modelovacím objektom.
Otázka 1. Modelovanie v informatike je:
odpoveď 1. proces nahradenia skutočného objektu modelom, ktorý odráža jeho podstatné vlastnosti potrebné na dosiahnutie cieľa
odpoveď 2. proces tvorby modelov odevov v módnom salóne
odpoveď 3. proces hľadania nového, neformálneho riešenia problému
odpoveď 4. proces nahradenia skutočného predmetu iným materiálom alebo ideálnym predmetom podobného vzhľadu
Otázka 2. Pri zostavovaní modelu musíte:
odpoveď 1. vyberte všetky existujúce vlastnosti objektu
odpoveď 2. popis všetkých existujúcich vlastností objektu
odpoveď 3. vyberte len tie vlastnosti objektu, ktoré sú podstatné pre riešenie problému
odpoveď 4. opísať umiestnenie a štruktúru objektu
Otázka 3. Informačný model objektu sa nazýva:
odpoveď 1. jeho opis pomocou matematických výrazov a vzorcov
odpoveď 2. kresba objektu
odpoveď 3. model objektu je zvonka podobný objektu
odpoveď 4. glóbus
Otázka 4. Z nasledujúcich modelov uveďte matematický:
odpoveď 1. potvrdenie o prijatí do domu
odpoveď 2. vzorec na nájdenie oblasti trojuholníka
odpoveď 3. recept
odpoveď 4. TV sprievodca
Otázka 5. Ktorý z nasledujúcich dokumentov predstavuje informačný model činnosti školy:
odpoveď 1. plán budovy školy a dvora
odpoveď 2. plán hovorov
odpoveď 3. rozvrhu
odpoveď 4. Charta školy
Otázka 6.Štruktúru súborov operačného systému osobného počítača možno najjasnejšie opísať ako:
odpoveď 1. tabuľkový model
odpoveď 2. grafický model
odpoveď 3. matematický model
odpoveď 4. hierarchický model
Otázka 7. Aká je potreba počítačovej simulácie jadrového výbuchu:
odpoveď 1. získať spoľahlivé údaje o vplyve výbuchu na ľudské zdravie
odpoveď 2. na experimentálne overenie vplyvu vysoká teplota a vystavenie prírodným objektom
odpoveď 3. znížiť náklady na výskum a zaistiť bezpečnosť ľudí
odpoveď 4. uskutočniť skutočný výskum procesov vyskytujúcich sa v prírode počas výbuchu a po výbuchu
Otázka 8. Uveďte správne tvrdenie:
odpoveď 1. Statický model systému popisuje jeho stav, zatiaľ čo dynamický model popisuje jeho správanie.
odpoveď 2. dynamický model systému popisuje jeho stav a statický model popisuje správanie
odpoveď 3. dynamický model systému je vždy prezentovaný vo forme vzorcov alebo grafov
odpoveď 4. statický model systému je vždy prezentovaný vo forme vzorcov alebo grafov
1. Formalizácia je
a. Prechod od fuzzy problémov, ktoré vznikajú v realite, k formálnym informačným modelom. | ||
b. Izolácia základných informácií o objekte. | ||
c. Fáza prechodu od zmysluplného opisu väzieb medzi vybranými vlastnosťami objektu k opisu pomocou nejakého kódovacieho jazyka. | ||
d. Nahradenie skutočného predmetu znakom alebo súborom znakov. |
Architekti predložili do súťaže modely projektov rozvoja obytných zón vo forme makiet. Čo je prototypový model?
Vyberte jednu odpoveď.
a. Nápad architekta | ||
b. Skutočná obytná štvrť | ||
c. Projektový výkres, predtým vyrobený na papieri. | ||
d. Úloha zadaná architektom objednávateľom projektu. |
Vyberte jednu odpoveď.
a. popis pôvodného objektu pomocou matematických vzorcov; | ||
b. opis pôvodného objektu v prirodzenom alebo formálnom jazyku; | ||
c. iný objekt, ktorý neodráža znaky a vlastnosti pôvodného objektu; | ||
d. súbor vzorcov napísaných v jazyku matematiky, ktoré popisujú správanie pôvodného objektu. | ||
e. súbor údajov vo forme tabuľky obsahujúci informácie o kvalitatívnych a kvantitatívnych charakteristikách pôvodného objektu; |
Vytvorte súlad medzi príkladmi modelov a ich rozmanitosťou podľa stupňa formalizácie. Pre každú pozíciu uvedenú v prvom stĺpci priraďte zodpovedajúcu pozíciu z druhého stĺpca.
|
Vyberte jednu odpoveď. Zadajte vyhlásenie FALSE. Vyberte jednu odpoveď.
Čo je informačný model objektu? Vyberte jednu odpoveď.
Prechádza poľná cesta osady A, B, C a D. Dĺžka cesty medzi A a B je 80 km, medzi B a C je 50 km a medzi C a D je 10 km. Vyberte jednu odpoveď. Čo je počítačový informačný model? Vyberte jednu odpoveď.
Čo sa nazýva simulačné modelovanie? Vyberte jednu odpoveď.
Výber typu modelu závisí od: Vyberte jednu odpoveď.
Účelom vytvorenia informačného modelu je: Vyberte jednu odpoveď.
Počítačový experiment pozostáva zo sledu krokov: Vyberte jednu odpoveď.
Ako príklad vzory správania možno nazvať: Vyberte jednu odpoveď. Denne sa lieta medzi štyrmi letiskami: OCTOBER, BEREG, RED a SOSNOVO. Tu je časť letového poriadku medzi nimi:
Cestovateľ skončil na letisku OKTÓBER o polnoci (0:00). Určite najskorší čas, kedy sa môže dostať na letisko SOSNOVO. Vyberte jednu odpoveď. Úlohy 1. Určenie minimálnej dĺžky plotu na záhradnom pozemku. Obdĺžnikový záhradný pozemok má výmeru S. Pri akých rozmeroch dĺžky a šírky pozemku bude dĺžka plota minimálna? Vykonajte výpočty. 2. Lepenie krabice. Je tam štvorcový list kartónu. Z listu sú v rohoch vyrezané štyri štvorce a škatuľa je prilepená po stranách výrezov. Aká by mala byť strana vyrezaného štvorca, aby mal box maximálnu kapacitu? Akú veľkosť listu by ste mali vziať, aby ste z neho získali krabicu s daným maximálnym objemom? 3. Rozvrh cvičenia. Po začatí tréningu športovec bežal prvý deň 10 km. Každý ďalší deň nabehal o 10 % viac ako ten predchádzajúci. Zostavte tabuľku „Rozvrh školení“, ktorá má nasledujúce stĺpce:
Určite z tabuľky: celkový počet najazdených kilometrov za 7 dní; Po koľkých dňoch prebehne športovec viac ako 20 km za deň; Po koľkých dňoch celkový počet najazdených kilometrov presiahne 100 km. 4. Záchrana topiaceho sa. Akou rýchlosťou a pod akým uhlom treba vrhnúť kruh zo strany záchrannej lode na topiaceho sa človeka? Pri výpočte zohľadnite nasledujúce podmienky: počiatočná rýchlosť sa môže meniť až do 10 m/s; vzdialenosť topiaceho sa od lode; presnosť zásahu je ∆=0,5 m; Uhol hodu môže byť záporný; výška boku lode nad hladinou mora. 5. Plodnosť a úmrtnosť. Uvažujme o nejakom systéme, v ktorom počet jedincov v populácii závisí len od prirodzených narodení a úmrtí. Potravín je v takomto systéme pre každého dosť, ekológia nie je narušená, nič neohrozuje život. Úloha 6. Kasínam sa darí, pretože majiteľ má oproti hráčovi vždy nejakú výhodu. Napríklad v jednej verzii rulety má koleso 38 otvorov: 36 je očíslovaných a rozdelených na čiernu a červenú a zvyšné dve majú čísla 0 a 00 a sú natreté zelenou farbou. Hráč tipujúci na červenú alebo čiernu farbu má šancu na výhru 18 z 38 a na prehru 20 z 38. Máte určitý počet žetónov. Chcete zdvojnásobiť svoj kapitál. Ak sa koleso zastaví na vami zvolenom čísle, váš kapitál sa zvýši o sumu stávky, inak stávka pôjde do kasína. Aká taktika povedie k pozitívnemu výsledku? 7. Informačný model "Chemické zlúčeniny" Vytvorte informačný model „Chemické zlúčeniny“. Zahrňte do databázy nasledujúce polia: bežný názov, chemický názov, chemický vzorec, aplikácia. 8. Informačný model „Školský učiteľ“ Zostavte informačný model „Učiteľ školy“ zahrnutím nasledujúcich polí: priezvisko, meno, rodné priezvisko, vek, pohlavie, pracovné skúsenosti učiteľa, všeobecné skúsenosti, vyučovacie zaťaženie, priemerný mesačný zárobok, počet rodinných príslušníkov. Na základe počiatočného dátového modelu vygenerujte informačné modely: · „Mladý učiteľ“ (pedagogická prax do 5 rokov, vek do 30 rokov); · „Ctihodný učiteľ“ (pedagogická prax viac ako 20 rokov). Uložte výsledok na disk M: priečinok "Computer_Informatics_07" Výsledok umiestnite na SarWiki na stránke Teoretické základy informatiky a metódy jej výučby v sekcii Vedecké základyškolská informatika. 9. Predstavte si, že na Zemi zostane len jeden zdroj sladkej vody – jazero Bajkal. Na koľko rokov bude Bajkal zásobovať obyvateľstvo celého sveta vodou 10. Ročná miera pôrodnosti a úmrtnosti určitej populácie je známa. Vypočítajte, koľko rokov môžu žiť jednotlivci jednej generácie. 11. Na výrobu vakcíny sa plánuje pestovanie kultúry baktérií v závode. Je známe, že ak je hmotnosť baktérií x g, za deň sa zvýši o (a-bx)x g, pričom koeficienty a a b závisia od typu baktérie. Rastlina bude denne zbierať m g baktérií pre potreby výroby vakcíny. Na zostavenie plánu je dôležité vedieť, ako sa zmení množstvo baktérií po 1, 2, 3, ..., 30 dňoch .. 12. Vytvorte model biorytmov pre konkrétnu osobu od zadaného aktuálneho dátumu (referenčného dňa) mesiac dopredu za účelom ďalšej analýzy modelu. Na základe rozboru jednotlivých biorytmov predvídať nepriaznivé dni, vyberať priaznivé dni na rôzne aktivity. 13. Určte, ako sa zmení hustota populácie holubov v priebehu nasledujúcich 5 rokov, ak predbežné pozorovania umožnili stanoviť, že jej hustota je 130 jedincov / ha. Počas obdobia rozmnožovania (u holubice raz ročne) prežije z jednej znášky vajec v priemere 1,3 mláďat. Úmrtnosť holubov je konštantná, v priemere ročne uhynie 27 % jedincov. So zvýšením hustoty obyvateľstva na 300 jedincov / ha a viac je úmrtnosť 50% 14. V danej vzdialenosti od pištole je stena. Uhol sklonu pištole a počiatočná rýchlosť strely sú známe. Zasiahne projektil stenu? 15. Pri stúpaní do kopca sa motor auta „zastavil“. Zastaví auto na hore alebo sa skotúľa. |
Modely a simulácie
čo je to modelka?
"zástupca" niektoré "originál"
Definícia modelu:
Záver.
materiál (fyzický) Príklady:
Perfektné modelovanie -
Ikonický modelovanie –
Rozsah použitia
Školenie: vizuálne pomôcky, tréningové programy, rôzne simulátory;
skúsený: model lode sa testuje v bazéne, aby sa zistila stabilita lode pri rolovaní;
Vedecké a technické: urýchľovač elektrónov, zariadenie simulujúce výboj blesku, stojan na testovanie televízora;
Hranie: vojenské, ekonomické, športové, obchodné hry;
Imitácia: experiment sa buď mnohokrát opakuje, aby sa študovali a vyhodnotili dôsledky akýchkoľvek akcií na skutočnú situáciu, alebo sa vykonáva súčasne s mnohými inými podobnými objektmi, ale v rôznych podmienkach) .
Záver.
Materiálové modely implementujú materiálny (hmat, čuch, videnie, počutie) prístup k štúdiu objektu, javu alebo procesu.
informačné modely nemôžete sa dotknúť ani vidieť na vlastné oči, nemajú materiálne stelesnenie, pretože sú postavené len na informáciách. Táto metóda modelovania je založená na informačnom prístupe k štúdiu okolitej reality.
Kroky modelovania
Pred vykonaním akejkoľvek práce si musíte jasne predstaviť počiatočný bod a každý bod činnosti, ako aj jej približné fázy. To isté možno povedať o modelingu. Východiskovým bodom je tu prototyp. Môže to byť existujúci alebo projektovaný objekt alebo proces. Záverečnou fázou modelovania je rozhodnutie na základe poznatkov o objekte.
Reťaz vyzerá takto.
Vysvetlime si to na príkladoch.
Príkladom modelovania pri tvorbe nových technických prostriedkov je história vývoja vesmírne technológie. Na realizáciu vesmírny let bolo potrebné vyriešiť dva problémy: prekonať zemskú gravitáciu a zabezpečiť postup v bezvzduchovom priestore. Newton hovoril o možnosti prekonania zemskej príťažlivosti v 17. storočí. K. E. Ciolkovskij navrhol na pohyb vo vesmíre vytvoriť prúdový motor, ktorý využíva palivo zo zmesi kvapalného kyslíka a vodíka, ktoré pri spaľovaní uvoľňujú značnú energiu. Vyrobil pomerne presný popisný model budúcej medziplanetárnej lode s nákresmi, výpočtami a odôvodnením.
O necelé polstoročie sa opisný model K. E. Ciolkovského stal základom pre skutočné modelovanie v r. projekčná kancelária pod vedením S. P. Koroleva. V prírodných experimentoch sme testovali rôzne druhy kvapalné palivo, tvar rakiet, systémy riadenia letu a podpory života pre astronautov, zariadenia pre vedecký výskum Výsledkom všestranného modelovania boli výkonné rakety, ktoré štartovali do blízkozemského priestoru umelé satelity zem, lode s astronautmi na palube a vesmírne stanice.
Uvažujme o ďalšom príklade. Slávny chemik z 18. storočia Antoine Lavoisier, ktorý študoval proces spaľovania, vykonal množstvo experimentov. Simuloval spaľovacie procesy s rôznymi látkami, ktoré pred a po experimente zohrieval a vážil. Zároveň sa ukázalo, že niektoré látky po zahriatí oťažievajú. Lavoisier navrhol, aby sa k týmto látkam niečo pridalo počas procesu zahrievania. Takže modelovanie a následná analýza výsledkov viedla k definícii novej látky – kyslíka, k zovšeobecneniu pojmu „spaľovanie“, poskytla vysvetlenie mnohých známych javov a otvorila nové obzory pre výskum v iných oblastiach vedy, najmä v biológii, pretože sa ukázalo, že kyslík je jednou z hlavných zložiek dýchania a výmeny energie u zvierat a rastlín.
Modelovanie- tvorivý proces. Je veľmi ťažké dať to do formálneho rámca. V najviac všeobecný pohľad môže byť prezentovaný v etapách, ako je znázornené na obr. jeden.
Ryža. 1. Etapy modelovania.
Pri každom riešení konkrétneho problému môže takáto schéma podliehať určitým zmenám: niektorý blok bude odstránený alebo vylepšený, niektorý - pridaný. Všetky fázy sú určené úlohou a cieľmi modelovania. Pozrime sa podrobnejšie na hlavné fázy modelovania.
1. ETAPA. FORMULÁCIA PROBLÉMU.
Úloha je problém, ktorý treba vyriešiť. Vo fáze stanovenia problému je potrebné reflektovať tri hlavné body: popis problému, definíciu cieľov modelovania a analýzu objektu alebo procesu.
Popis úlohy
Úloha je formulovaná v bežnom jazyku a popis by mal byť zrozumiteľný. Hlavná vec je definovať objekt modelovania a pochopiť, aký by mal byť výsledok.
Účel simulácie
1) znalosť okolitého sveta
Prečo človek vytvára modely? Na zodpovedanie tejto otázky sa musíme pozrieť do dávnej minulosti. Pred niekoľkými miliónmi rokov, na úsvite ľudstva, primitívni ľudia študovali okolitú prírodu, aby sa naučili odolávať prírodným živlom, využívať prírodné výhody a jednoducho prežiť.
Nahromadené poznatky sa odovzdávali z generácie na generáciu ústne, neskôr písomne a nakoniec pomocou predmetových modelov. Tak sa zrodila napríklad modelka zemegule- zemeguľa - umožňuje vám získať vizuálne znázornenie tvaru našej planéty, jej rotácie okolo vlastnej osi a polohy kontinentov. Takéto modely umožňujú pochopiť, ako je konkrétny objekt usporiadaný, zistiť jeho základné vlastnosti, stanoviť zákonitosti jeho vývoja a interakcie s okolitým svetom modelov.
2) vytváranie objektov s danými vlastnosťami ( určené vyhlásením o probléme "ako spraviť ...".
Po nazhromaždení dostatočného množstva vedomostí si človek položil otázku: „Je možné vytvoriť objekt s danými vlastnosťami a schopnosťami, aby mohol pôsobiť proti živlom alebo dať do jeho služieb prírodné javy? Človek začal stavať modely predmetov, ktoré ešte neexistovali. Tak sa zrodili nápady na vytváranie veterných mlynov, rôznych mechanizmov, dokonca aj obyčajného dáždnika. Mnohé z týchto modelov sa stali realitou. Sú to predmety vytvorené ľudskou rukou.
3) určenie následkov dopadu na objekt a prijatie správne rozhodnutie . Účel modelovania úloh typu "čo ak..." . (čo sa stane, ak zvýšite cestovné v doprave, alebo čo sa stane, ak zakopete jadrový odpad na takom a takom mieste?)
Napríklad, aby sa zachránilo mesto na Neve pred neustálymi záplavami, ktoré spôsobujú obrovské škody, bolo rozhodnuté postaviť priehradu. Pri jeho návrhu bolo postavených mnoho modelov, vrátane plnohodnotných, práve preto, aby bolo možné predvídať následky zásahov do prírody.
4) efektívnosť riadenia objektu (alebo procesu).) .
Keďže kritériá riadenia sú veľmi protichodné, bude účinné iba vtedy, ak „vlci budú nakŕmení a ovce v bezpečí“.
Napríklad si musíte zabezpečiť jedlo v školskej jedálni. Na jednej strane musí spĺňať vekové požiadavky (kalorický, s obsahom vitamínov a minerálnych solí), na druhej strane by mal chutiť väčšine detí a navyše byť „cenovo dostupný“ pre rodičov a po tretie musí technológia varenia zodpovedajú možnostiam školských jedální. Ako spojiť nekompatibilné? Vytvorenie modelu pomôže nájsť prijateľné riešenie.
Objektová analýza
V tejto fáze je jasne identifikovaný modelovaný objekt a jeho hlavné vlastnosti, z čoho pozostáva, aké spojenia medzi nimi existujú.
Jednoduchým príkladom vzťahov podriadených objektov je analýza viet. Najprv sa rozlišujú hlavné členy (predmet, prísudok), potom vedľajšie členy súvisiace s hlavnými, potom slová súvisiace s vedľajšími atď.
II ETAPA. VÝVOJ MODELU
1. Informačný model
V tomto štádiu sa objasňujú vlastnosti, stavy, akcie a iné charakteristiky elementárnych objektov v akejkoľvek forme: ústne, vo forme diagramov, tabuliek. Vytvára sa predstava o elementárnych objektoch, ktoré tvoria pôvodný objekt, t.j. informačný model.
Modely by mali odrážať najvýznamnejšie črty, vlastnosti, stavy a vzťahy objektov objektívneho sveta. To oni dávajú úplné informácie o objekte.
Predstavte si, že musíte vyriešiť hádanku. Ponúka sa vám zoznam vlastností skutočného predmetu: okrúhly, zelený, lesklý, chladný, pruhovaný, zvučný, zrelý, voňavý, sladký, šťavnatý, ťažký, veľký, so suchým chvostom...
Zoznam pokračuje, ale pravdepodobne ste už uhádli, že hovoríme o vodnom melóne. Podávajú sa o ňom najrozmanitejšie informácie: farba, vôňa, chuť a dokonca aj zvuk... Je toho samozrejme oveľa viac, ako je potrebné na vyriešenie tohto problému. Pokúste sa vybrať zo všetkých uvedených znakov a vlastností minimum, ktoré vám umožní presne identifikovať predmet. V ruskom folklóre sa už dlho našlo riešenie: "Samá šarlátová, cukor, zelený kaftan, zamat."
Ak bola informácia určená pre umelca na maľovanie zátišia, človek by sa mohol obmedziť na tieto vlastnosti objektu: okrúhle, veľké, zelené, pruhované. Aby vyvolali chuť na sladké, vybrali by si iné vlastnosti: zrelé, šťavnaté, voňavé, sladké. Pre osobu, ktorá si vyberie melón na melóne, by sa dal ponúknuť nasledujúci model: veľký, zvučný, so suchým chvostom.
Tento príklad ukazuje, že informácií nemusí byť veľa. Je dôležité, aby to bolo „podľa podstaty problému“, teda v súlade s účelom, na ktorý sa používa.
Napríklad v škole sa žiaci oboznamujú s informačným modelom krvného obehu. Pre školáka sú tieto informácie postačujúce, ale nie pre tých, ktorí vykonávajú cievne operácie v nemocniciach.
Informačné modely zohrávajú v živote človeka veľmi dôležitú úlohu.
Vedomosti, ktoré získate v škole, sú vo forme informačného modelu určeného na účely štúdia predmetov a javov.
Hodiny dejepisu umožňujú budovať model rozvoja spoločnosti a jeho poznanie vám umožňuje budovať si vlastný život, buď opakovať chyby svojich predkov, alebo ich brať do úvahy.
Na hodiny zemepisu dostávate informácie o geografických objektoch: pohoriach, riekach, krajinách atď. Sú to tiež informačné modely. Veľa z toho, čo sa učí na hodinách geografie, v skutočnosti nikdy neuvidíte.
Na hodiny chémie informácie o vlastnostiach rôznych látok a zákonitostiach ich vzájomného pôsobenia sú podložené experimentmi, ktoré nie sú ničím iným ako reálnymi modelmi chemických procesov.
Informačný model nikdy úplne necharakterizuje objekt. Pre ten istý objekt môžete zostaviť rôzne informačné modely.
Vyberme si na modelovanie taký objekt ako "človek". Na osobu možno hľadieť z rôznych uhlov pohľadu: ako na samostatnú osobu a ako na osobu vo všeobecnosti.
Ak máme na pamäti konkrétnu osobu, potom môžeme zostaviť modely, ktoré sú uvedené v tabuľke. 1-3. Vyzvite študentov, aby pomenovali informačné modely uvedené v tabuľkách (prezentácia na televíznej obrazovke, snímka 8).
Stôl 1. Informačný model študenta
Tabuľka 2.. Informačný model návštevníka školskej lekárskej izby
Tabuľka 3 Informačný model zamestnanca podniku
Zvážte a ďalšie príklady rôzne informačné modely pre ten istý objekt.
Početní svedkovia zločinu uviedli o údajnom útočníkovi rôzne informácie – toto sú ich informačné modely. Policajný zástupca by si mal z toku informácií vybrať tie najvýznamnejšie, ktoré pomôžu páchateľa vypátrať a zadržať. Zástupca zákona môže mať viacero informačných modelov banditu. Úspech podnikania závisí od toho, ako správne sa vyberú podstatné vlastnosti a vyradia sa tie menšie.
Výber najvýznamnejších informácií pri tvorbe informačného modelu a jeho zložitosť sú určené účelom modelovania.
Vybudovanie informačného modelu je východiskovým bodom fázy vývoja modelu. Všetky vstupné parametre objektov vybraných počas analýzy sú usporiadané v zostupnom poradí významnosti a model je zjednodušený podľa účelu modelovania.
2. Ikonický model
Pred začatím procesu modelovania osoba urobí predbežné náčrty výkresov alebo diagramov na papieri, odvodí výpočtové vzorce, t.j. zostaví informačný model v jednom alebo druhom ikonická forma, ktorý môže byť počítačový alebo nepočítačový.
počítačový model
Tab. jeden
Modely a simulácie
Modely a modeling používa ľudstvo už oddávna. Pomocou modelov a modelových vzťahov sa rozvíjali hovorené jazyky, písmo a grafika. Skalné rytiny našich predkov, potom maľby a knihy sú vzorovými, informačnými formami odovzdávania poznatkov o okolitom svete ďalším generáciám.
čo je to modelka?
Otvorme veľkú encyklopedický slovník- existuje najmenej osem "definícií" významu tohto slova. Čo majú spoločné hračkársky čln a kresba na obrazovke počítača zobrazujúca zložitú matematickú abstrakciu? A predsa je tu niečo spoločné: v oboch prípadoch máme obraz skutočného predmetu alebo javu "zástupca" niektoré "originál" reprodukovať ho s určitou istotou alebo detailom. Alebo to isté inými slovami: model je reprezentácia objektu v určitej forme odlišnej od formy jeho skutočnej existencie.
Definícia modelu:
Model je taký hmotný alebo mentálne reprezentovaný objekt, ktorý v procese štúdia nahrádza pôvodný objekt, pričom si zachováva niektoré z jeho typických znakov, ktoré sú pre toto štúdium dôležité.
Alebo môžete povedať inými slovami: model je zjednodušená reprezentácia skutočného objektu, procesu alebo javu.
Model vám umožňuje naučiť sa správne ovládať objekt testovaním rôznych možností ovládania na modeli tohto objektu. Experimentovanie so skutočným objektom na tento účel je prinajlepšom nepohodlné a často jednoducho škodlivé alebo dokonca nemožné z viacerých dôvodov (dlhé trvanie experimentu, riziko uvedenia objektu do nežiaduceho a nezvratného stavu atď.)
Záver.
Model je potrebný na:
Pochopiť, ako je konkrétny objekt usporiadaný - aká je jeho štruktúra, základné vlastnosti, zákonitosti vývoja a interakcie s vonkajším svetom;
Naučiť sa riadiť objekt alebo proces a určiť najlepšie metódy riadenia pre dané ciele a kritériá (optimalizácia);
Predvídať priame a nepriame dôsledky implementácie špecifikovaných metód a foriem vplyvu na objekt;
Žiadny model nemôže nahradiť samotný jav, ale pri riešení problému, keď nás zaujíma určitá vlastnosť skúmaného procesu alebo javu, sa model ukazuje ako užitočný a niekedy aj jediný nástroj na výskum, poznanie.
Proces budovania modelu sa nazýva modelovanie, inými slovami, modelovanie je proces štúdia štruktúry a vlastností originálu pomocou modelu.
Technológia modelovania vyžaduje, aby výskumník bol schopný určovať problémy a úlohy, predpovedať výsledky výskumu, robiť rozumné odhady, zdôrazňovať hlavné a vedľajšie faktory pre vytváranie modelov, vyberať analógie a matematické formulácie, riešiť problémy pomocou počítačových systémov a analyzovať počítačové experimenty.
Modelárske schopnosti sú pre človeka v živote veľmi dôležité. Pomôžu vám inteligentne naplánovať denný režim, štúdium, prácu, vybrať si najlepšie možnosti, ak máte na výber, a úspešne vyriešiť rôzne životné situácie.
materiál (fyzický)Je zvykom nazývať modelovanie, pri ktorom je skutočný objekt oproti svojej zväčšenej alebo zmenšenej kópii, čo umožňuje výskum (spravidla v laboratórnych podmienkach) pomocou následného prenosu vlastností skúmaných procesov a javov z model na objekt založený na teórii podobnosti.Príklady: v astronómii - planetárium, v architektúre - modely budov, v stavbe lietadiel - modely lietadla atď.
Ideálny modeling sa zásadne líši od vecného (materiálneho) modelovania.
Perfektné modelovanie -nevychádza z materiálnej analógie objektu a modelu, ale z analógie ideálu, predstaviteľného.
Ikonický modelovanie – toto je simulácia, ktorá používa ako modely nejaké transformácie znakov: diagramy, grafy, kresby, vzorce, sady symbolov.
Matematické modelovanie- ide o simuláciu, v ktorej sa skúma objekt prostredníctvom modelu formulovaného v jazyku matematiky: opis a štúdium zákonov newtonovskej mechaniky pomocou matematických vzorcov.
Proces modelovania pozostáva z nasledujúcich krokov:
Hlavnou úlohou procesu modelovania je vybrať model, ktorý je najvhodnejší k originálu a preniesť výsledky štúdie do originálu. Je ich dosť bežné metódy a metódy modelovania.