Modelarea în știință - ce e asta? Tipuri și etape de modelare

În această lucrare, ne propunem cum să analizeze în detaliu subiectul modelării în știința calculatoarelor. Această secțiune este de mare importanță pentru formarea viitorilor specialiști în domeniul tehnologiilor informaționale.

Pentru a rezolva orice problemă (de producție sau de cercetare) calculator utilizează următorul șir:

Aceasta ar trebui să acorde o atenție deosebită conceptului de „model“. Fără prezența acestei legături nu este o soluție a problemei este posibil. De ce să folosiți apoi modelul și că acest termen se referă la? Aceasta este ceea ce vom discuta în secțiunea următoare.

model

Modelarea în informatică - o compilație de imagini ale unui obiect din viața reală, care reflectă toate caracteristicile esențiale și proprietățile. Un model pentru rezolvarea problemei este necesară, așa cum este, de fapt, utilizat în procesul de decizie.

Cursul școală de modelare subiect început să fie studiat în continuare în clasa a șasea. De la bun început, este necesar să se introducă copiilor cu modelul concept. Ce este?

• asemănarea simplificată a obiectului;
• copie redusă a unui obiect real;
• fenomen Schema sau proces;
• Fenomenul de imagine sau proces;
• Descriere fenomen sau proces;
• plantă fizică;
• analog Informații;
• substitut obiect care reflectă proprietățile obiectului real, și așa mai departe.

Modelul - acesta este un concept foarte larg, așa cum a devenit deja clar din cele de mai sus. Este important de remarcat faptul că toate modelele pot fi împărțite în grupe:

• materiale;
• ideale.

În conformitate cu modelul financiar pentru a înțelege subiectul, bazat pe obiecte reale. Acest lucru poate fi orice organism sau proces. Acest grup poate fi subdivizat în două tipuri:

• fizică;
• analogic.

Această clasificare este condiționată, pentru că o distincție clară între aceste două subspecii este foarte dificil de realizat.

model ideal pentru a caracteriza mai dificil. Acesta este asociat cu:

• gândire;
• imaginație;
• percepție.

Pentru că este posibil să se efectueze lucrări de artă (teatru, artă, literatură, și așa mai departe).

obiective de modelare

Modelarea în informatică - acesta este un pas foarte important, deoarece urmărește obiectivele în masă. Acum, noi oferim să se întâlnească cu ei.

Prima simulare ajută să știe lumea din jurul nostru. Din cele mai vechi timpuri, oamenii au acumulat cunoștințe și le-a trecut pe la urmașii lor. Astfel, un model al lumii (glob).

În secolele trecute, am modelat obiecte inexistente, care sunt ferm stabilit în viața noastră (umbrelă, o moară, și așa mai departe). În prezent, mozhelirovanie direcționate către:

• identificarea efectelor oricărui proces (creșterea costului călătoriei sau deșeuri chimice sub pământ);
• asigurarea eficienței deciziilor.

sarcini de modelare

Am menționat în articol că o astfel de modelare în știința calculatoarelor. Acest proces are unele probleme, pe care le vom discuta în această secțiune.

Care este problema în simulare? Să presupunem că avem nici o problemă, pentru a elimina aveți nevoie pentru a rezolva o serie de probleme. Adică, problema - o problemă pe care trebuie să se ocupe. Este important de remarcat faptul că toate sarcinile pot fi împărțite în două grupuri mari.

modelul verbal

Care sunt metodele de modelare? Computerul utilizează doar două metode - informații și matematică. Dar este important să menționăm și un alt fel de model - verbal. Despre el vorbim acum un pic mai mult.

Modelul verbal este clasificat ca fiind ideale sau abstracte. Această descriere prin litere, cuvinte, propoziții. Pentru aceste modele includ:

• protocol;
• reguli de drum;
• Informații în manuale;
• ficțiune;
• descrierea orală sau scrisă a unui obiect, fenomen sau proces.

model matematic

Ce alte tipuri de modele sunt studiate în știința calculatoarelor? Modelarea matematică și informare (algoritmică) sunt împărțite. Cu toate că, după cum sa menționat anterior, limitele dintre modelele verbale, matematice și de informații sunt destul de convenționale.

În termeni simpli, modelul matematic descrie orice situație din punct de vedere matematic. Ignorând la noi înșine, suntem implicați în modelarea matematică de zi cu zi. De exemplu: mama trimite copilul să cumpere pâine și lapte. Ea știe cât de multe sunt aceste produse în magazin, situat lângă casă. Acum, avem nevoie pentru a calcula cât de mult bani pentru a da copilului. lapte costă 75 de ruble Să presupunem că și 50 copeici, și pâine - 30 de ruble 20 copeici. Toate achiziție va costa 105 de ruble, 70 copeici (75.5 + 30.2). Acesta este un exemplu al unui model matematic.

model de informații

Acum să vorbim despre o altă formă de modele studiate în cadrul școlii de informatică. modelarea pe calculator, care este necesar să se stăpânească fiecare viitor IT-specialiști, include procesul de implementare a modelului de informații folosind instrumente informatice. Dar ce este, modelul de informații?

Este o lungă listă de informații cu privire la orice obiect. Că acest model descrie și ce informații utile sunt:

• proprietăți ale obiectului modelat;
• starea lui;
• Comunicarea cu lumea exterioară;
• relatii cu obiecte externe.

Ce poate servi ca un model de informare:

• o descriere verbală;
• text;
• desen;
• de masă;
• schemă;
• desen;
• formulă, și așa mai departe.

O trăsătură distinctivă a modelului de informații este că nu se poate atinge, gust, și așa mai departe. Ea nu transporta material de realizare, așa cum este prezentat sub formă de informații.

O abordare sistematică de a crea modele

Ce curriculum clasa a studiat prin simulare? Informatică 9 clasa introduce pe elevi la subiectul mai detaliat. Este în această clasă, copilul învață modelarea sistemului de abordare. Va oferim să vorbim despre asta un pic mai mult.

„Sistemul“ începe cu conceptul. Acesta este un grup de elemente interconectate care acționează împreună pentru a îndeplini sarcina. Pentru a construi un model des utilizat de abordare de sistem, din moment ce obiectul este privit ca un sistem care operează într-un anumit mediu. În cazul în care un obiect complex modelat, sistemul a decis să se rup în bucăți mai mici - subsisteme.

Scopul utilizării

Acum considerăm simulare țintă (Computer Science 11 clase). Acesta a spus mai devreme că toate modelele sunt împărțite în mai multe tipuri și clase, dar granițele dintre ele sunt arbitrare. Există mai multe motive pe care să clasifice modelul: scopul, domeniul de expertiză, factorul de timp, metoda de prezentare.

În ceea ce privește obiectivele, acesta a decis să aloce următoarele tipuri:

• de formare;
• cu experiență;
• simulare;
• jocuri de noroc;
• știință și tehnologie.

Primul tip include materiale de instruire. Cele doua micșorate sau mărite cu copii ale obiectelor reale (modelul de construcție, aripa aeronavei, și așa mai departe). Un model de simulare permite pentru a prezice rezultatul oricărui eveniment. Modelarea Simularea este adesea utilizat în medicină și sfera socială. Narimer, modelul ajută să înțeleagă modul în care oamenii vor reacționa la acest lucru sau că reforma? Înainte de a face o operație majoră asupra transplanturilor de organe umane, au existat mai multe experimente. Cu alte cuvinte, modelul de simulare poate rezolva problema prin „încercare și eroare“. Modelul de joc - un fel de afaceri sau a unui joc economic, de război. Cu acest model, este posibil să se prevadă comportamentul unui obiect în situații diferite. model științific și tehnic utilizat pentru studiul unui fenomen sau proces (un dispozitiv care simulează de descărcare fulger, modelul planetelor din sistemul solar, și așa mai departe).

zona de cunoștințe

Ceea ce elevii grad mai deplin familiarizat cu modelarea? Calculator Grad 9 se concentrează pe pregătirea elevilor pentru examenele de admitere în instituțiile de învățământ superior. Deoarece biletele EGE și GIA întâlni întrebări cu privire la modelarea, este necesar în prezent cât mai detaliat posibil, să ia în considerare acest subiect. Și astfel, deoarece există o clasificare a zonelor de expertiză? Pe baza următoarelor tipuri:

• biologice (de exemplu, boală indusă artificial la animale, tulburări genetice, cancere);
• economică (modelul de comportamentul firmei, un model al prețului de piață, și așa mai departe);
• istorică (arbore genealogic, model de eveniment istoric, modelul armatei romane, și altele asemenea);
• sociologică (modelul de auto-interes, comportamentul bancherilor în adaptarea la noile condiții economice) și așa mai departe.

factorul timp

două tipuri de modele se disting prin această caracteristică:

• dinamică;
• statică.

Deja, în conformitate cu un singur nume, nu este greu de ghicit că prima vizualizare arată performanța, dezvoltarea și schimbarea unui obiect în timp. Static dimpotrivă este capabil să descrie obiectul într-un anumit moment în timp. Acest tip este uneori denumit structurale, ca model reflectă structura și parametrii obiectului, care este, dă felia de informații cu privire la aceasta.

Exemple de model dinamic sunt:

• un set de formule care reflectă mișcarea planetelor sistemului solar;
• graficul temperaturii aerului;
• video a erupției vulcanului, și așa mai departe.

Exemple ale modelului statistic sunt:

• lista de planete din sistemul solar;
• hartă a zonei și așa mai departe.

metoda de prezentare

Pentru a începe, este important să spunem că toate modelele au forma si forma, ele sunt întotdeauna de la ceva făcut, într-un fel reprezentat sau descris. Pe baza unui model de clasificare, după cum urmează:

• materiale;
• intangibilă.

Primul tip include copii tangibile ale obiectelor existente. Ele pot atinge, mirosi, și așa mai departe. Ele reflectă caracteristicile externe sau interne, funcționarea unei instalații. Care sunt modelul fizic? Acestea sunt utilizate pentru metoda experimentală cogniției (metoda experimentală).

Modele intangibile, de asemenea, le-am vizitat anterior. Ei folosesc o metodă teoretică de învățare. Astfel de modele se numesc ideale sau abstracte. Această categorie este împărțită în continuare în mai multe subtipuri: modele imaginare și informații.

Modelele de informare este o listă cu o varietate de informații despre obiect. Ca un model de informații pot servi tabele, desene, descrieri verbale, diagrame și așa mai departe. De ce este acest model numit imaterialului? Lucru este că nu poate fi atins, deoarece nu are nici un exemplu de realizare fizică. Printre modelele de informare se disting punct de reper și vizual.

Modelul imaginari - este una dintre etapele de modelare. Este un proces creativ care are loc în imaginația umană care precede crearea unui obiect material.

etapele de modelare

Subiect în informatică 9 clasa „Modelare și formalizare“ este greu. Este necesar de a studia. La profesorul 9-11 grad este obligat să familiarizeze studenții cu etapele creării de modele. Acest lucru ne întoarcem acum. Deci, există următoarele etape de modelare:

• declarație semnificativă a problemei;
• Formularea matematică a problemei;
• dezvoltarea utilizarea calculatoarelor;
• operațiune de model;
• rezultatele obținute.

Este important de remarcat faptul că studiul a tot ceea ce ne înconjoară, folosind procese de simulare, formalizare. Tehnologia informației - este un subiect dedicat metodelor moderne de studierea și rezolvarea oricăror probleme. Prin urmare, se pune accent pe modelele care pot fi puse în aplicare cu ajutorul unui computer. O atenție deosebită trebuie acordată la acest punct problemă soluții de dezvoltare algoritm cu ajutorul calculatoarelor.

Comunicațiile între obiecte

Acum, hai sa vorbim un pic despre conexiunile dintre obiecte. În total există trei tipuri:

• unul la unu (notat cu o astfel de legătură unilaterală săgeată într-una sau cealaltă parte);
• One-to-many (link multiple este indicat prin săgeata dublă);
• mulți la mai mulți (un astfel de link este indicat prin săgeata dublă).

Este important de remarcat faptul că conexiunea poate fi condiționată și necondiționată. conexiune Necondiționat implică utilizarea de fiecare instanță de obiect. Un condițională implicat în numai elementele individuale.