Вы можете выбрать: Моделирование как метод научного познания. Модель.Моделирование как метод научного познания. Модель. Классификация моделей Материальные модели. Информационные модели. Формализация моделей. Системный подход в моделировании Статистические и динамические модели. Графические информационные модели. Табличные модели. Иерархические модели. Сетевые информационные модели. Объектно-информационные модели.
Моделирование как метод научного познания. Модель. Моделирование как метод научного познания. Модель. Модель: - это некоторое упрощенное подобие реального объекта, явления или процесса; - это такой материальный или мысленно представляемый объект, который замещает объект- оригинал с целью его исследования, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные черты и свойства оригинала.
Содержание Модель необходима для того, чтобы: Модель необходима для того, чтобы: научиться управлять объектом или процессом и определить наилучшие способы управления при заданных целях и критериях (оптимизация); прогнозировать прямые и косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект, процесс. понять, как устроен конкретный объект каковы его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром;
Основные этапы моделирования Основные этапы моделирования I этап. Постановка задачи Описание задачи Цель моделирования Анализ объекта II этап. Разработка модели Информационная модель Знаковая модель Компьютерная модель III этап. Компьютерный эксперимент IV этап. Анализ результатов моделирования Результаты соответствуют цели Результаты не соответствуют цели Содержание
Информационные модели. Информационные модели. Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке) Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информация может быть представлена в форме текста (например, программы на языке программирования), формулы (например, второго закона Ньютона F=m*a), таблицы (например, периодическое таблицы элементов Д.И. Менделеева) и т.д.
На протяжении своей истории человечество использовало различные способы и инструменты для создания информационных моделей. Эти способы постоянно совершенствовались. Так, первые информационные модели создавались в форме наскальных рисунков, в настоящее же время информационные модели обычно строятся и исследуются с использованием современных компьютерных технологий. Содержание Информационные модели.
Формализация моделей. Формализация моделей. Для представления информационных моделей в той или иной форме используются естественные и формальные языки. Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей. С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические и др.). Одним из наиболее широко используемых формальных языков является математика. Язык математики является совокупностью формальных языков. С некоторыми из них (алгебра, геометрия, тригонометрия) вы знакомитесь в школе, с другими (теория множеств, теория вероятностей и др.) сможете ознакомиться в процессе дальнейшего обучения.
Язык алгебры позволяет формализовать функциональные зависимости между величинами. Так, Ньютон формализовал гелиоцентрическую систему мира, открыв законы механики и закон всемирного тяготения и записав их в виде алгебраических функциональных зависимостей. В школьном курсе физики рассматривается много разнообразных функциональных зависимостей, выраженных на языке алгебры, которые представляют собой математические модели изучаемых явлений или процессов. Язык алгебры логики (алгебры высказываний) позволяет строить формальные логические модели. С помощью алгебры высказываний можно формализовать (записать в виде логических выражений) простые и сложные высказывания, выраженные на естественном языке. Построение логических моделей позволяет решать логические задачи, строить логические модели устройств компьютера (сумматора, триггера) и так далее. Формализация моделей. Формализация моделей.
Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией. В процессе познания окружающего мира человечество постоянно использует моделирование и формализацию. При изучении нового объекта сначала обычно строится его описательная информационная модель на естественном языке, затем она формализуется, то есть выражается с использованием формальных языков (математики, логики и др.). Содержание Формализация моделей. Формализация моделей.
Системный подход в моделировании. Системный подход в моделировании. Понятие о системе. Окружающий нас мир состоит из множества различных объектов, каждый из которых имеет разнообразные свойства, и при этом объекты взаимодействуют между собой. Например, планеты нашей Солнечной системы, имеют различные свойства (массу, геометрические размеры и пр.) и по закону всемирного тяготения взаимодействуют с Солнцем и друг с другом.Планеты входят в состав более крупного объекта - Солнечной системы, а Солнечная система - в состав нашей галактики «Млечный путь». С другой стороны, планеты состоят из атомов различных химических элементов, а атомы - из элементарных частиц. Таким образом можно сделать вывод, что практически каждый объект состоит из других объектов, то есть представляет собой систему. Содержание Система – это целое, состоящее из объектов, взаимосвязанных между собой, которые называются элементами системы. Например, компьютер является системой, состоящей из различных устройств, при этом устройства связаны между собой и аппаратно (физически подключены друг к другу) и функционально (между устройствами происходит обмен информацией Важным признаком системы является ее целостное функционирование.
Системный анализ Чтобы описать систему недостаточно только перечислить ее элементы. Необходимо указать, как эти элементы связаны друг с другом. Именно наличие связей превращает набор элементов в систему. Когда вы опишете элементы системы и укажете их взаимосвязи, тем самым вы проведете системный анализ. Систематизация Систематизация – это процесс превращения множества объектов в систему. Систематизация имеет огромное значение. В повседневной жизни каждый из нас занимается систематизацией – разделяет одежду на зимнюю и летнюю, посуду на стаканы, тарелки, кастрюли. Неоценима систематизация знаний в различных науках. Системный анализ. Систематизация Системный анализ. Систематизация
Статические информационные модели В каждый момент времени система находится в определенном состоянии, которое характеризуется составом элементов, значениями их свойств, величиной и характером взаимодействия между элементами и так далее. Так, состояние Солнечной системы в любой момент времени характеризуется составом входящих в нее объектов (Солнце, планеты и др.), их свойствами (размерами, положением в пространстве и др.), величиной и характером взаимодействия между собой (силами тяготения, с помощью электромагнитных волн и др.). Модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени, называются статическими информационными моделями. В физике примером статических информационных моделей являются модели, описывающие простые механизмы, в биологии - модели строения растений и животных, в химии модели строения молекул и кристаллических решеток и так далее. Статические и динамические модели Статические и динамические модели
Динамические информационные модели Состояние систем изменяется во времени, то есть происходят процессы изменения и развития систем. Так, планеты движутся, изменяется их положение относительно Солнца и друг друга; Солнце, как и любая другая звезда, развивается, меняются ее химический состав, излучение и так далее. Модели, описывающие процессы изменения и развития систем, называются динамическими информационными моделями. В физике динамические информационные модели описывают движение тел, в биологии - развитие организмов или популяций животных, в химии - процессы прохождения химических реакций и так далее. Статические и динамические модели Статические и динамические модели
Статическая информационная модель «Цена отдельных устройств компьютера» Статическая информационная модель «Цена отдельных устройств компьютера» 5Мышь 10Клавиатура 25Корпус 50Дисковод CD-ROM x32 30Звуковая карта 16 бит 200Монитор 15 30Видеоплата 4 Мб 150Жесткий диск 4 Гб 20Дисковод 3,5 30Память 16 Мб 200Процессор Pentium II (350 Мгц) 100Системная плата Цена (в у.е.)Наименование устройства
Динамическая информационная модель «Изменение цены компьютера» Динамическая информационная модель «Изменение цены компьютера» Цена компьютера Pentium II Годы Содержание
Графические информационные модели. Графические информационные модели. Графические информационные модели – это простейший вид моделей, которые передают внешние признаки объекта: размеры, форму, цвет. Графические модели более информативны, чем словесные. Графические модели это: Карты - без карт трудно представить себе ботанику и биологию, географию, военное дело, судоходство и т.д.; Чертежи технических устройств, зданий; Электрические и радиосхемы - физика, радиоэлектроника; Графики и диаграммы (наглядная форма представления числовой информации)
Табличные модели. Табличные модели. Еще одной распространенной формой представления информационной модели является прямоугольная таблица, состоящая из строк и столбцов. В табличной информационной модели объекты или их свойства представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках прямоугольной таблицы. С помощью таблиц могут быть выражены как статические, так и динамические информационные модели. статическиединамические С помощью таблиц строятся информационные модели в различных предметных областях. Широко известно представление математических функций, статистических данных, расписаний поездов, самолетов и уроков и т.д Информация, представленная в виде таблиц очень удобна и понятна для восприятия. Основные понятия таблицыОсновные понятия таблицы Как правильно оформить таблицуКак правильно оформить таблицу На какие типы делятся таблицы?На какие типы делятся таблицы?
Таблица может отражать некоторый процесс, происходящий во времени. В математике прямоугольная таблица, составленная из чисел, называется матрицей. Если матрица содержит только нули и единицы, то она называется двоичной матрицей. В таблицах, представляющих собой двоичные матрицы, отражается качественный характер связи между объектами (есть дорога нет дороги; посещает не посещает и т.п.).матрицей двоичной матрицей Содержание Табличные модели. Табличные модели. Выполни практические задания
Пример матрицы. Пример матрицы. Ученик РусскийАлгебраХимияФизикаИсторияМузыка Аликин Петр Ботов Иван Волков Илья Галкина Нина Успеваемость
Пример двоичной матрицы. Пример двоичной матрицы. Ученик РусскийАлгебраХимияФизикаИсторияМузыка Аликин Петр Ботов Иван Волков Илья Галкина Нина Изучаемые предметы Единица указывает на изучаемый предмет, а неизучаемый предмет отмечен нулем.
Иерархические информационные модели. Иерархические информационные модели. Нас окружает множество различных объектов, каждый из которых обладает определенными свойствами. Однако некоторые группы объектов имеют одинаковые общие свойства, которые отличают их от объектов других групп. Группа объектов, обладающих одинаковыми общими свойствами, называется классом объектов. Внутри класса объектов могут быть выделены подклассы, объекты которых обладают некоторыми особенными свойствами, в свою очередь подклассы могут делиться на еще более мелкие группы и так далее. Такой процесс систематизации объектов называется процессом классификации.
Иерархические информационные модели. Иерархические информационные модели. В процессе классификации объектов часто строятся информационные модели, которые имеют иерархическую структуру. В биологии весь животный мир рассматривается как иерархическая система (тип, класс, отряд, семейство, род, вид), в информатике используется иерархическая файловая система и так далее. В иерархической информационной модели объекты распределяются по уровням, от первого (верхнего) уровня до нижнего (последнего) уровня. Каждый элемент более высокого уровня может состоять из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня.
Статическая иерархическая модель. Рассмотрим процесс построения информационной иерархической модели в форме графа, которая позволяет классифицировать современные компьютеры.графа Класс Компьютеры можно разделить на три подкласса: Суперкомпьютеры,Суперкомпьютеры, Серверы и Персональные компьютерыкомпьютеры. Иерархические информационные модели. Иерархические информационные модели.
В рассмотренной иерархической модели, классифицирующей компьютеры, имеются три уровня. На первом, верхнем, уровне располагается элемент Компьютеры, в него входят три элемента второго уровня Суперкомпьютеры, Серверы и Персональные компьютеры. В состав последнего входят три элемента третьего, нижнего, уровня Настольные, Портативные и Карманные компьютеры. Подкласс Персональные компьютеры делится, в свою очередь, на Настольные, Портативные и Карманные компьютеры.
Граф является удобным способом наглядного представления структуры информационных моделей. Вершины графа (овалы) отображают элементы системы. Связи между элементами изображаются на графе линиями. Если линия направленная (т.е. со стрелкой), то она называется дугой. Если нет стрелки, то это ребро. Две вершины, соединенные ребром или дугой, называются смежными. Связи, справедливые в обе стороны, называются симметричными. Симметричные связи на графе это ребра. Графы в этом случае называют неориентированными Графы, в которых связи между объектами несимметричны (отображаются дугами), называются ориентированными. Иерархические графы иногда называют деревьями. Информационные модели на графах. Информационные модели на графах. Выполни практические задания
Другим примером ориентированного графа являются блок-схемы алгоритмов. Блок-схема алгоритма представляет собой граф процесса управления некоторым исполнителем. Блоки вершины этого графа обозначают отдельные команды, которые отдаются исполнителю, а дуги указывают на последовательность переходов от одной команды к другой Геометрические фигуры, которые используются для обозначения вершин, следующие: -начало и конец последовательности действий - - исходные данные и результат - -Действия - --условие (вопрос, на который можно. ответить только «Да» или «Нет») Информационные модели на графах. Информационные модели на графах. Выполни практические задания
Динамическая иерархическая модель. Для описания исторического процесса смены поколений семьи используются динамические информационные модели в форме генеалогического дерева. В качестве примера можно рассмотреть фрагмент (X-XI века) генеалогического дерева династии Рюриковичей.фрагмент (X-XI века) генеалогического дерева династии Рюриковичей. Информационные модели на графах. Информационные модели на графах. Динамическая иерархическая модель ». Динамическая иерархическая модель ».
Сетевые информационные модели. Связь «многие ко многим». Сетевые информационные модели. Связь «многие ко многим». Сетевые информационные модели применяются для отражения систем со сложной структурой, в которых связи между элементами имеют произвольный характер. Например, различные региональные части глобальной компьютерной сети Интернет (см.рис.)(американская, европейская, российская, австралийская и так далее) связаны между собой высокоскоростными линиями связи. При этом одни части (например, американская) имеют прямые связи со всеми региональными частями Интернета, а другие могут обмениваться информацией между собой только через американскую часть (например, российская и австралийская). Содержание Построим граф, который отражает структуру глобальной сети Интернет. Вершинами графа являются региональные сети. Связи между вершинами носят двусторонний характер и поэтому изображаются ненаправленными линиями (ребрами), а сам граф поэтому называется неориентированным
Объектно-информационные модели. Объектно-информационные модели. А сейчас рассмотрим еще один подход к информационному моделированию, который называется объектно- ориентированным подходом. Главным понятием здесь является «объект». Объект это часть окружающей нас действительности. С точки зрения восприятия человеком объекты можно разделить на следующие группы: осязаемые или видимые предметы (например: кресло, автомобиль, мост); образы, созданные мышлением (например: стихотворение, музыкальное произведение, математическая теорема). Информационная модель объекта должна отражать некоторый набор его свойств. Свойства объекта Свойства объекта - это совокупность признаков, которые отличают его от других объектов.
Примеры объектов и их свойств. Примеры объектов и их свойств. Имя объектаСвойства Мой преподавательИмя, Стаж работы, Читаемый курс Мой жесткий дискОбъем, Количество занятой памяти Важный документИмя, Дата создания Объем занимаемой памяти, Местоположение
Объекты, обладающие одинаковыми свойствами и поведением, образуют класс объектов. Каждый объект является экземпляром какого-либо класса. Экземпляр класса (объект) это конкретный предмет или образ, а класс определяет множество объектов с одинаковыми свойствами и поведением. Класс может порождать произвольное число объектов, однако любой объект относится к строго фиксированному классу. Содержание
Цели:
дать учащимся общее представление о формализации объекта;
сформировать понятие формализации;
развить исследовательскую компетентность учащихся при формализации модели, логическое мышление, расширить кругозор;
развить познавательный интерес, воспитать информационную культуру.
Программно-дидактическое обеспечение
ЭВМ типа IBM , операционная система Windows , ППП MS Office XP и выше,
Презентация Формализация . pps .
Теоретический материал
Формализация как важнейший этап моделирования
Слайд №1
В своей деятельности - художественной, научной, практической - человек очень часто создает некоторый образ того объекта (процесса или явления), с которым ему приходится или придется иметь дело, - модель этого объекта. Создание этого образа всегда преследует некую цель. Модель важна не сама по себе, а как инструмент, облегчающий познание или наглядное представление.
В процессе познания окружающего мира и общения мы сталкиваемся с формализацией почти на каждом шагу: формулируем мысли, оформляем отчеты, заполняем всевозможные формуляры и формы, преобразуем формулы. При изучении нового объекта сначала обычно строится его описательная информационная модель на естественном языке, затем она формализуется, то есть, выражается с использованием формальных языков (математики, логики и др.).
Таким образом, прежде чем построить модель объекта (явления, процесса), необходимо выделить составляющие его элементы и связи между ними (провести системный анализ) и «перевести» (отобразить) полученную структуру в какую-либо заранее определенную форму - формализовать информацию.
Слайд №2
Формализация - это процесс выделения и перевода внутренней структуры предмета, явления или процесса в определенную информационную структуру - форму. Моделирование любой системы невозможно без предварительной формализации. По сути, формализация - это первый и очень важный этап процесса моделирования.
Формализация - это замена реального объекта или процесса его формальным описанием, т. е. его информационной моделью.
Слайд №3
Построив информационную модель, человек использует ее вместо объекта-оригинала для изучения свойств этого объекта, прогнозирования его поведения и пр. Прежде чем строить какое-то сложное сооружение, например мост, конструкторы делают его чертежи, проводят расчеты прочности, допустимых нагрузок. Таким образом, вместо реального моста они имеют дело с его модельным описанием в виде чертежей, математических формул. Если же конструкторы пожелают воспроизвести мост в уменьшенном размере, то это уже будет натурная модель - макет моста.
Слайд №4
Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей. В истории науки известны многочисленные описательные информационные модели; например, гелиоцентрическая модель мира, которую предложил Коперник, формулировалась следующим образом:
Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца;
орбиты всех планет проходят вокруг Солнца.
Слайд №5
С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические и др.). Одним из наиболее широко используемых формальных языков является математика. Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями. Язык математики является совокупностью формальных языков.
Слайды №6-8
Язык алгебры (алгебры высказываний) позволяет формализовать функциональные зависимости между величинами. Так, Ньютон формализовал гелиоцентрическую систему мира, открыв законы механики и закон всемирного тяготения и записав их в виде алгебраических функциональных зависимостей. В школьном курсе физики рассматривается много разнообразных функциональных зависимостей, выраженных на языке алгебры, которые представляют собой математические модели изучаемых явлений или процессов.
Язык алгебры логики позволяет строить формальные логические модели. С помощью алгебры высказываний можно формализовать (записать в виде логических выражений) простые и сложные высказывания, выраженные на естественном языке. Построение логических моделей позволяет решать логические задачи, строить логические модели устройств компьютера (сумматора, триггера) и так далее.
В энциклопедическом словаре приведена следующая трактовка этого понятия: «Формализация - это представление и изучение какой-либо содержательной области знаний (научной теории, рассуждения, процедур поиска и т. п.) в виде формальной системы или исчисления.
Слайд №9
В контексте моделирования под формализацией будем понимать процесс перевода описания задачи в общем виде (общей формулировки задачи) на язык формального представления, с тем чтобы создать компьютерную модель и исследовать ее. С точки зрения обработки информации следует определить исходные данные (что необходимо обрабатывать) и описать правила обработки (как обрабатывать).
Слайд №10
Формализация - один из главных инструментов математики. Т.к. математика оперирует реально несуществующими сущностями, абстрактными понятиями, описывает законы, теоремы, правила, гипотезы и прочее, то без соглашений о представлении всего этого здесь невозможно обойтись.
«Свойства объекта» - Способность тканей изменять свой цвет в зависимости от состояния. ... Полностью или частично электропроводная структура Объекта. Новые функции Объекта. Новые возможности Объекта. 5. А.В. Кислов, А.Б. Ильичев, И.А. Новиков. Измерение импеданса тканей.
«Объект-модель» - Заключение. Технические характеристики. Автоматическое построение связей между объектами и замена формальных соседей фактическими. Простое использование формата METIS для такого описания. Счет на основе “рабочего множества” объектов. Результаты счета, оценка эффективности. Стандарты для достаточно широкого класса случаев отсутствуют.
«Этапы моделирования» - III Этап Компьютерный эксперимент. II этап. Компьютерный эксперимент. IV этап. II этап Разработка модели. Описание задачи. Цель моделирования. Разработка модели. III этап. Этапы моделирования. 1этап постановка задачи. I Этап. Информационная модель. Анализ результатов моделирования. Компьютерная модель.
«Моделирование и формализация» - Взаимодействие. Среда. Виды моделей: 1.субъект-объект- сущность. Соответствие (подобие). Модель ограниченного роста. Виды моделей: 2.субъект-объект- степень формализации. Словесное описание. Внешний вид. (Системы и структуры данных). Формализованные. Цель. ОБЪЕКТ моделирования. Частично формализованные.
«Типы информационных моделей» - Графические модели. Чертеж. ToC. Примеры графических информационных моделей: График изменения температуры. Пример таблицы «объект-свойство». Время. Граф. График. ?. Пример таблицы «объект-объект». Диаграмма. Табличные модели. Математические модели. Карта. Вербальные модели. Схема. Типы информационных моделей.
«Этапы разработки модели» - Описательные информационные модели обычно строятся с использованием естественных языков и рисунков. 3 этап. 5 этап. Построение описательной информационной модели. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере. Практическое задание. 1 этап. Модель солнечной системы. 4 этап. 2 этап.
Всего в теме 18 презентаций
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Моделирование и формализация Выполнил учитель информатики МБОУ СОШ № 108 г.о.Самара Газизова Екатерина Александровна
Модели и моделирование Одним из методов познания объектов окружающего мира является моделирование, состоящее в создании и исследовании упрощённых заменителей реальных объектов. Объект-заменитель принято называть моделью, а исходный объект - прототипом или оригиналом.
Модели и моделирование К созданию моделей прибегают, когда исследуемый объект слишком велик (Солнечная система) или слишком мал (атом), когда процесс протекает очень быстро (переработка топлива в двигателе внутреннего сгорания) или очень медленно (геологические процессы), когда исследование объекта может оказаться опасным для окружающих (атомный взрыв), привести к разрушению его самого (проверка сейсмических свойств высотного здания) или когда создание реального объекта очень дорого (новое архитектурное решение) и т. д.
Этапы построения информационной модели Анализ выделяются свойства формализация Формализация - это замена реального объекта его формальным описанием, т. е. его информационной моделью.
Виды моделей Модель Натурная (материальная) Информационная Описания объекта оригинала на языках кодирования информации Реальные предметы, в уменьшенном или увеличенном виде воспроизводящие внешний вид, структуру или поведение объекта моделирования
Классификация информационных моделей
Образные модели Образные модели представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации.
Знаковые модели Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). program lab; var a, b, s, p: integer; begin write(" Введите длину: "); readln (a); write(" Введите ширину: "); readln (b); s:= a * b; p:= 2 * (a + b); writeln (" Площадь равна: ", s); writeln ("Периметр равен: ", p); end . Берегите наш язык, наш прекрасный русский язык – это клад, это достояние, переданное нам нашими предшественниками! И.С. Тургенев
Смешанные модели В смешанных информационные моделях одновременно используются образные и знаковые элементы.
Словесные информационные модели Словесные модели - это описания предметов, явлений, событий, процессов на естественных языках. Например, гелиоцентрическая модель мира, которую предложил Коперник, словесно описывалась следующим образом: - Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца; - орбиты всех планет проходят вокруг Солнца. Множество словесных моделей содержится в ваших школьных учебниках: в учебнике истории представлены модели исторических событий, в учебнике географии - модели географических объектов и природных процессов, в учебнике биологии - модели объектов животного и растительного мира.
Математические модели Информационные модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями. С помощью языка алгебры логики строятся логические модели - формализуются (записываются в виде логических выражений) простые и сложные высказывания, выраженные на естественном языке. Путём построения логических моделей удаётся решать логические задачи, создавать логические модели устройств и т. д. Компьютерные математ ические модели В настоящее время самые сложные математические модели могут быть реализованы на компьютере. При этом используются такие средства, как: - системы программирования; - электронные таблицы; - специализированные математические пакеты и программные средства для моделирования. Имитационное моделирование - это искусственный эксперимент, при котором вместо проведения натурных испытаний с реальным оборудованием проводят опыты с помощью компьютерных моделей.
Графические информационные модели Чертёж - условное графическое изображение предмета с точным соотношением его размеров, получаемое методом проецирования. Диаграмма - графическое изображение, дающее наглядное представление о соотношении каких-либо величин или нескольких значений одной величины, об изменении их значений. График - линия, дающая наглядное представление о характере зависимости одной величины. Схема - это представление некоторого объекта в общих, главных чертах с помощью условных обозначений. С помощью схем может быть представлен и внешний вид объекта, и его структура.
Слайд 2
Модель – упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении.
2 Модель сохраняет наиболее важные характеристики и свойства оригинала. Модель– любой аналог, образ (мысленный или условный: изображение, описание, схема, символ, формула, чертеж, план, таблица, карта и т.п.) какого-либо объекта исследования.
Слайд 3
3 Модель необходима для того, чтобы: понять, как устроен реальный объект: какова его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром; научиться управлять объектом или процессом: определить наилучшие способы управления при заданных целях и критериях (оптимизация); прогнозировать прямые или косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект.
Слайд 4
4 построение и изучение моделей с целью получения новых знаний и дальнейшего совершенствования характеристик объектов исследования; метод научного познанияобъективного мира с помощью моделей.
Слайд 5
5 По области использования
Слайд 6
6 С УЧЕТОМ ФАКТОРА ВРЕМЕНИ МОДЕЛИ ДИНАМИЧЕСКИЕ СТАТИЧЕСКИЕ ДИСКРЕТНЫЕ НЕПРЕРЫВНЫЕ РОСТ УЧЕНИКОВ КЛАССА В ДЕНЬ ИССЛЕДОВАНИЯ РОСТ УЧЕНИКОВ ДАННОГО КЛАССА ЗА 10 ЛЕТ АЛГОРИТМЫ ИЗМЕНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ТЕЧЕНИЕ ДНЯ
Слайд 7
7 Приведите примеры статистических и динамических моделей.
Слайд 8
8 ПО ОБЛАСТИ ЗНАНИЙ МОДЕЛИ БИОЛОГИЧЕСКИЕ СОЦИОЛОГИЧЕСКИЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ Задание №2. Приведите примеры моделей из разных областей знаний.
Слайд 9
9 ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МОДЕЛИ МАТЕРИАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ВЕРБАЛЬНЫЕ ЗНАКОВЫЕ МЫСЛЕННО УСТНО НА ЛЮБОМ ЯЗЫКЕ ИГРУШКИ ГЛОБУС ЧУЧЕЛО ПТИЦЫ ФИЗИЧЕСКИЕ ИЛИ ХИМИЧЕСКИЕ ОПЫТЫ
Слайд 10
10 Информационная модель – описание реального объекта (процесса, явления) на одном из языков (разговорном или формальном).
Слайд 11
11 ПО ФОРМЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ СЛОВЕСНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ
Слайд 12
12 Геометрические модели – графические формы и объемные конструкции. Словесные модели – устные и письменные описания с использованием иллюстраций. Математические модели – математические формулы, неравенства, системы и т.п. Структурные модели – схемы, графики, таблицы и т.п. Логические модели – модели, в которых на основе анализа различных условий принимаются решения. Специальные модели – ноты, химические формулы и т.п.
Слайд 13
13 Любая информационная модель является системой. Система – это целое, состоящее из элементов взаимосвязанных между собой. Система = элементы + связи между ними Системы бывают: материальные (человек, самолет, дерево); нематериальные (человеческий язык, математика); смешанные (школьная система).
Слайд 14
Главное свойство любой системы – возникновение «системного эффекта», или «принцип эмерджентности»: при объединении элементов в систему у системы появляются новые свойства, которыми не обладал ни один из элементов системы.
14 Пример – самолет. Главное его свойство – способность к полёту. Ни одна из составляющих его частей в отдельности этим свойством не обладает. Но если собрать их все вместе и соединить строго определенным образом, самолет полетит.
Слайд 15
15 Задание №3. Приведите примеры: биологических систем ___________ технических систем _____________ систем в информатике ___________ Задание №4. Перечислите элементы системы «компьютер».
Слайд 16
Систематизация (классификация) – процесс превращения множества объектов в систему.
16 Структура системы – определенный порядок объединения элементов системы. Структурные информационные модели АЛГОРИТМЫ ТАБЛИЧНЫЕ СХЕМЫ (ГРАФЫ) ИЕРАРХИЧЕСКИЕ СЕТЕВЫЕ
Слайд 17
17 Составьте сетевую модель. В первом ряду укажите имена друзей, во втором – их увлечения. Изобразите дугами связи: имя – увлечение.
Слайд 18
18 Строение информационной модели: характеристики (параметры) объекта связи между ними Пример: модель равномерного прямолинейного движения. Параметры: скоростьv, времяt, путь S. Связь между ними:S=v·t. Задание №6. Укажите параметры и связи для модели «Треугольник». Параметры: _________________________ Связи: ______________________________
Слайд 19
19 Моделью химической реакции является уравнение этой реакции: 2КОН + Н2SO4 = K2SO4 +2H2O Является ли эта модель информа-ционной? _________________ Почему? ___________________ Укажите параметры этой модели. ___________________________ Укажите связи. _______________
Слайд 23
23 Построение модели(обычно описание информационной модели). Формализация модели(запись на каком – либо формальном языке). Построение компьютерной модели(на языке программирования или с использованием прикладной программы). Проведение компьютерного эксперимента. Анализ результатов моделирования.
Посмотреть все слайды
