Разделы презентаций


Этапы компьютерного моделирования

Содержание

I этап. Постановка задачиОписание задачиЦель моделированияАнализ объекта

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Этапы компьютерного моделирования
Автор – Богачёва Г.В.,
Учитель информатики
144 лицей Санкт-Петербурга
Презентация

по теме «Моделирование»
к учебнику Н.В. Макаровой, 9 класс

Этапы компьютерного моделированияАвтор – Богачёва Г.В., Учитель информатики144 лицей Санкт-ПетербургаПрезентация по теме «Моделирование» к учебнику Н.В. Макаровой,

Слайд 2I этап. Постановка задачи
Описание задачи
Цель моделирования
Анализ объекта

I этап. Постановка задачиОписание задачиЦель моделированияАнализ объекта

Слайд 3Описание задачи
Задача формулируется на обычном языке;
Если завтра утром группа

выйдет из туристического лагеря в 10 часов утра, ребята успеют

на 12-часовую электричку?
Определяется объект моделирования;
Представляется конечный результат.
По характеру постановки задачи можно разделить на две основные группы:
«Что будет, если?» (исследовать изменение характеристик объекта при воздействии на него)
Как изменится скорость автомобиля через 6 сек, если он движется прямолинейно и равноускоренно с начальной скоростью 3 м/с и ускорением 0,5 м/с2?
«Как сделать, чтобы?» (какое произвести воздействие, чтобы параметры объекта удовлетворяли заданному условию?)
Какого объёма должен быть воздушный шар, наполненный газом гелием, чтобы он мог подняться с грузом 100 кг?
Описание задачиЗадача формулируется на обычном языке; Если завтра утром группа выйдет из туристического лагеря в 10 часов

Слайд 4Определение целей моделирования
Цели определяются в соответствии с поставленной задачей;
Поставленные цели

оказывают направляющее влияние на весь процесс моделирования.

Определение целей моделированияЦели определяются в соответствии с поставленной задачей;Поставленные цели оказывают направляющее влияние на весь процесс моделирования.

Слайд 5Например, рассмотрим модель самолета:
для кассира по продажам авиабилетов существенными

признаками будут расположение рядов кресел, количество кресел в ряду, стоимость

билета для каждого места, наличие свободных мест;
для авиадиспетчера существенные признаки – скорость и высота самолета, направление и вид движения, взаиморасположение с другими самолетами, находящимися в контролируемом районе;
для технолога цеха, где происходит сборка самолета существенные признаки – наименование и количество деталей, порядок и способ их соединения, необходимое оборудование для обеспечения заданной надежности соединений, и прочее.
Например, рассмотрим модель самолета: для кассира по продажам авиабилетов существенными признаками будут расположение рядов кресел, количество кресел

Слайд 6Анализ объекта
Чётко выделяются моделируемый объект и его основные свойства.

Результат анализа объекта появляется в процессе выявления его составляющих (элементарных

объектов) и определения связей между ними.
Анализ объекта Чётко выделяются моделируемый объект и его основные свойства. Результат анализа объекта появляется в процессе выявления

Слайд 7Хорошо поставленная задача:
описаны все связи между исходными данными и результатом
известны

все исходные данные
решение существует
задача имеет единственное решение
Примеры плохо поставленных задач:
Винни

Пух и Пятачок построили ловушку для слонопотама. Удастся ли его поймать?
Малыш и Карлсон решили по–братски разделить два орешка – большой и маленький. Как это сделать?
Найти максимальное значение функции y = x2 (нет решений).
Найти функцию, которая проходит через точки (0,1) и (1,0) (неединственное решение).

Хорошо поставленная задача:описаны все связи между исходными данными и результатомизвестны все исходные данныерешение существуетзадача имеет единственное решениеПримеры

Слайд 8II этап. Разработка модели
Информационная модель
Знаковая модель
Компьютерная модель

II этап. Разработка моделиИнформационная модельЗнаковая модель Компьютерная модель

Слайд 9Разработка информационной модели
Выделяются объекты моделирования и дается их

развернутое содержательное описание (природа объектов, их зависимости, связи, свойства, характеристики);
Учитываются

только существенные свойства в зависимости от выбранной цели;

Разработка информационной    моделиВыделяются объекты моделирования и дается их развернутое содержательное описание (природа объектов, их

Слайд 10 Задача «Движение автомобиля»
Что моделируется?       
- Процесс движения объекта «автомобиль»
Вид движения

  
- Равноускоренное
Что известно о движении?
- Начальная скорость (v0), ускорение (а),

максимальная развиваемая автомобилем скорость (vmax)
Что надо найти?
- Скорость (vj) в заданные моменты времени (ti)
Как задаются моменты времени?
- От нуля через равные интервалы (t2-t1)
Это ограничивает расчеты?     
- vi < vmax
Такие характеристики объекта, как цвет, тип кузова, год выпуска и общий пробег, степень изношенности шин и многие другие, в данной постановке учитывать не будем.
Задача «Движение автомобиля»Что моделируется?       - Процесс движения объекта «автомобиль»Вид движения   - РавноускоренноеЧто известно о движении? - Начальная скорость

Слайд 11В результате выстраивается описательная информационная модель, т.е. вербальная;
Формализация модели. Переход

от описательной модели к конкретному математическому наполнению. Указывается перечень параметров,

которые влияют на поведение объекта – исходные данные, и которые желательно получить – результат. Формализуются зависимости между выделенными параметрами, накладываются ограничения на их допустимые значения. Результат – математическая модель.
В результате выстраивается описательная информационная модель, т.е. вербальная;Формализация модели. Переход от описательной модели к конкретному математическому наполнению.

Слайд 12 Движение автомобиля. Информационная модель 

Движение автомобиля. Информационная модель 

Слайд 13Математическая модель к задаче «Движение автомобиля»

Математическая модель к задаче «Движение автомобиля»

Слайд 14 Разработка компьютерной модели
Формализованная модель преобразуется в компьютерную с помощью

множества программных комплексов и сред (графические среды, текстовые редакторы, среды

программирования, электронные таблицы и пр.);
От выбора программной среды зависит алгоритм построения компьютерной модели и форма его представления.

Разработка компьютерной моделиФормализованная модель преобразуется в компьютерную с помощью множества программных комплексов и сред (графические среды,

Слайд 15III этап. Компьютерный эксперимент
План моделирования – должен чётко отражать последовательность

работы с моделью
Технология моделирования

III этап. Компьютерный экспериментПлан моделирования – должен чётко отражать последовательность работы с модельюТехнология моделирования

Слайд 16План моделирования (последовательность работы с моделью)
Так как модель может содержать

ошибки, то первым пунктом в плане моделирования всегда разработка теста,

а затем – тестирование модели. В программировании это трансляция и отладка программы;
Можно использовать тестовый набор исходных данных, для которых конечный результат заранее известен;

План моделирования (последовательность работы с моделью)Так как модель может содержать ошибки, то первым пунктом в плане моделирования

Слайд 17Тестирование - это проверка модели на простых исходных данных с

известным результатом.
Примеры:
устройство для сложения многозначных чисел – проверка на

однозначных числах
модель движения корабля – если руль стоит ровно, курс не должен меняться; если руль повернуть влево, корабль должен идти вправо
модель накопления денег в банке – при ставке 0% сумма не должна изменяться.

Тестирование - это проверка модели на простых исходных данных с известным результатом.Примеры: устройство для сложения многозначных чисел

Слайд 18Технология моделирования (исследование модели)
Исследование заключается в проведении серии экспериментов, удовлетворяющих

целям моделирования.
Эксперимент – это опыт, который производится с объектом

или моделью.
Он заключается в выполнении некоторых действий, чтобы определить, как реагирует экспериментальный образец на эти действия.
Эксперимент сопровождается осмыслением итогов. Это служит основой для анализа результатов принятия решений.
Технология моделирования (исследование модели) Исследование заключается в проведении серии экспериментов, удовлетворяющих целям моделирования. Эксперимент – это опыт,

Слайд 19Примеры:

устройство для сложения чисел – работа с многозначными числами

модель движения корабля – исследование в условиях морского волнения
модель

накопления денег в банке – расчеты при ненулевой ставке
Примеры: устройство для сложения чисел – работа с многозначными числами модель движения корабля – исследование в условиях

Слайд 20IV этап. Анализ результатов

моделирования

Нужно ответить на вопрос: «Продолжать исследование, либо заканчивать?»
Если результаты не соответствуют целям поставленной задачи, значит на предыдущих этапах были допущены ошибки (неправильно отобранные свойства объекта, ошибки в формулах на этапе формализации, неудачный метод или среда моделирования, нарушение технологических приемов при построении модели).
Если ошибки выявлены, то требуется корректировка модели, т.е. возврат к одному из предыдущих этапов. Процесс повторяется до тех пор, пока результаты эксперимента не будут отвечать целям моделирования.

IV этап. Анализ результатов

Слайд 21Источники:
Макарова Н.В. Информатика 9 – Санкт-Петербург: Питер, 2007.
Макарова Н.В.

Информатика 7-9 Задачник по моделированию – Санкт-Петербург: Питер, 2007.
Шелепаева А.Х.

Поурочные разработки по информатике. – М.:ВАКО, 2007
Филиппова Е.В. Этапы компьютерного моделирования, –
Поляков К.Ю. Модели и моделирование, – http://kpolyakov.narod.ru/index.htm
Конспект урока «Этапы компьютерного моделирования» –http://ivan101.narod.ru/gos/pril/18etapy-postr-modeley.htm
Пособие «Моделирование», – http://umk-model.narod.ru/p6.html

Источники:Макарова Н.В. Информатика 9 – Санкт-Петербург: Питер, 2007. Макарова Н.В. Информатика 7-9 Задачник по моделированию – Санкт-Петербург:

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика