Слайд 1Информационное моделирование
Понятие модели
Виды моделей
Реализация моделей на компьютере
Слайд 2Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные
для непосредственного восприятия (очень большие или очень маленькие, очень быстрые
или очень медленные процессы и др.)
Наглядные модели часто используются в процессе обучения.
Слайд 3
В курсе географии – глобус,
В курсе физики ДВС – модель,
В
химии строение вещества – модели молекул и кристаллических решеток,
В биологии
строение человека – анатомический муляж.
Слайд 5Модель человека
1. Манекен:
одежда для рекламы,
Не может мыслить, разговаривать, ходить.
2.
Робот:
Воспроизводит некоторые физические действия человека: уметь брать, перемещать, закручивать
детали и т.д.
Не требуется внешнее сходство с человеком
Слайд 6Модель необходима для того, чтобы:
Понять, как устроен реальный объект: какова
его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающей
средой.
Научиться управлять объектом или процессом: определять наилучшие способы управления при заданных целях и критериях.
Прогнозировать прямые и косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект.
Слайд 7Информационные модели:
содержат лишь существенные сведения об объекте с учетом той
цели, для которой она создается.
Слайд 8Информационные модели:
Геометрические – географические формы и объемные конструкции,
Словесные – устное
или письменное описание с использованием иллюстраций,
Математические – формулы, неравенства, системы,
Структурные
– схемы, графики, таблицы,
Логические – модели, на основе анализа различных условий принимают решения,
Специальные – ноты, химич. и матем. Формулы,
Компьютерные – реализуемые на компьютере средствами программного обеспечения.
Слайд 9Моделирование -
деятельность человека по созданию модели.
Объект моделирования:
Материальный объект: корабль,
клетка, комета;
Явления природы: гроза, солнечное затмение;
Процесс: полет ракеты, ядерный взрыв.
Слайд 10Модель -
упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении.
Модель
сохраняет наиболее важные характеристики и свойства оригинала.
Модель «копирует» реальный объект.
Модель
– любой аналог, образ (мысленный или условный: изображение, описание, схема, символ, формула, чертеж, график, план, карта, таблица и т.д.) какого-либо объекта исследования.
Слайд 11Любая информационная модель является системой.
Система – это целое, состоящее из
элементов, взаимосвязанных между собой.
Система = Элементы + Связи между ними.
Структура
системы – определенный порядок объединения элементов группы.
Слайд 12Формализация -
результат перехода от реальных свойств объекта моделирования к
их формальному обозначению в определенной знаковой системе.
Слайд 13Географические информационные модели
Карта,
Чертежи и схемы,
График – модель процесса.
Слайд 14Типы информационных моделей
Табличные ИМ:
Применяются для описания ряда объектов, обладающих одинаковым
набором свойств.
Перечень однотипных объектов или свойств размещен в первом столбце
(или строке) таблицы, а значения их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках).
ИМ проще всего строить и исследовать на компьютере с помощью электронных таблиц или СУБД.
Слайд 15Табличные модели:
Таблицы типа «объект- свойство»,
Таблицы типа «объект- объект»,
Двоичные матрицы.
Слайд 16Таблицы типа
«объект - свойство»
Прямоугольная таблица, состоящая из строк и
столбцов (столбцы – объекты, строки – свойства).
Отражает только ту информацию,
которая нас интересует
Слайд 17ИМ процесса изменения состояния погоды.
Столбцы – объекты, строки – свойства.
Слайд 18Таблица типа
«объект - объект»
Прямоугольная таблица, отражающая взаимосвязь между разными
объектами.
Строки (ученики) – первый вид объектов,
Столбцы (школьные предметы) –
второй вид объектов
Слайд 19Двоичные матрицы
прямоугольная таблица, составленная из чисел – отражается качественный характер
связи между объектами.
Слайд 20Информационное моделирование
на компьютере
Слайд 21Преимущество ПК перед человеком.
Способность к быстрому счету
Слайд 22Математические модели-
-описание моделируемого процесса на языке математики.
Численные методы – сводят
решение любой задачи к последовательности арифметических операций.
Слайд 23Компьютерная математическая модель -
это программа, реализующая расчеты состояния моделируемой
системы по ее математической модели.
Возможность визуализация результатов расчетов (использование компьютерной
графики).
Слайд 27Вычислительный эксперимент
- использование компьютерной математической модели для исследования поведения
объекта моделирования.
ВЭ может заменить реальный физический эксперимент.