Слайд 1Глава 1. Модели и моделирование
1.1.2. Классификация моделей и моделируемых объектов
Возможны
различные подходы к классификации моделей.
Слайд 2Глава 1. Модели и моделирование
1) Классификация по уровням общности
Слайд 3Глава 1. Модели и моделирование
Слайд 4Глава 1. Модели и моделирование
1) Классификация по уровням общности
Слайд 5Глава 1. Модели и моделирование
2) Классификация по классам решаемых задач:
> экологические;
> управленческие;
> эстетические;
> модели языкознания
и т. д.
Слайд 6Глава 1. Модели и моделирование
3) По классам объектов моделирования:
Физические;
Медицинские;
Экономические и
т.д.
Слайд 7Глава 1. Модели и моделирование
4) По направлению основных потоков информации
Слайд 8Глава 1. Модели и моделирование
Прагматические модели
являются средством управления,
средством организации практических
действий,
способом представления
образцово правильных действий или их результата.
Слайд 9Глава 1. Модели и моделирование
Познавательные модели
являются формой организации
и представления знаний,
средством
соединения новых
знаний с имеющимися.
Слайд 10Глава 1. Модели и моделирование
5) По формам представления и обработки
информации
Слайд 22Глава 1. Модели и моделирование
Аналоговые модели
воспроизводят исследуемые свойства и
функции объекта оригинала.
Слайд 23Глава 1. Модели и моделирование
ПРИМЕР
Используя две электрические лампочки с
выключателями, которые освещают
замкнутое помещение, и их
последовательное или параллельное
соединение можно смоделировать
логические операции
дизъюнкции и конъюнкции.
Слайд 24Глава 1. Модели и моделирование
Таблица. Логические операции дизъюнкции и конъюнкции.
Слайд 25Глава 1. Модели и моделирование
True- значение операнда соответствует тому, что
лампочка горит т.е. соответствует положению On выключателя;
False- значение операнда
соответствует тому, что лампочка не горит т.е. соответствует положению выключателя Off.
Результат действия True- комната освещена. False- неосвещена.
Слайд 26Глава 1. Модели и моделирование
Неформализованные
модели
Н.М.- это есть системы представлений об
объекте оригинале, сложившиеся в человеческом мозгу. Исходным материалом для формирования
таких моделей является не только непосредственные результаты отражения сознанием свойств и характеристик объекта, но интеллектуальный уровень и теоретический багаж субъекта, его интуиция, сложившиеся стереотипы, аналогии и пр. Однако синтез всего этого осуществляется неформально, только в мыслительных процессах.
Слайд 27Глава 1. Модели и моделирование
Идеальные частично
формализованные м.
описание свойств объекта-оригинала
на
естественном языке с использованием
таблиц,
схем,
графиков,
алгоритмов,
правил, излагаемых на естественных языках,
геодезических карт,
инструкций и пр.
Слайд 28Глава 1. Модели и моделирование
Модели в языкознании
Модели в языкознании, используются
в структурной лингвистике при описании языка и его отдельных аспектов
(фонологических, грамматических, лексических и других систем) для уточнения лингвистических понятий и связей между ними, что помогает выявить структуры, лежащие в основе бесконечного разнообразия языковых явлений.
Слайд 29Глава 1. Модели и моделирование
Модели в языкознании
В зависимости от области
применения
модели делятся на
фонологические,
морфологические,
синтаксические,
семантические.
Слайд 30Глава 1. Модели и моделирование
Вполне формализованные модели
это
математические и
информационные модели,
при описании таких моделей
используется математический аппарат и
алгоритмы.
Слайд 31Глава 1. Модели и моделирование
К информационным моделям относятся модели формальных
грамматик (МФГ), широко используемы в теории информатики. МФГ- изучают способы
описания закономерностей, которые характеризуют не отдельный текст, а всю совокупность правильных текстов того или иного языка.
Формальные грамматики
Слайд 32Глава 1. Модели и моделирование
Эти закономерности описываются путем построения "формальной
грамматики" — абстрактного "механизма", позволяющего с помощью единообразной процедуры получать
правильные тексты данного языка вместе с описаниями их структуры.
Формальные грамматики
Слайд 33Глава 1. Модели и моделирование
Хомский предложил классификацию формальных грамматик по
типу выражения правил и предложил выделить 4 основных типа, называемые
в целом
Иерархией Хомского
Классификация формальных грамматик
Слайд 34Глава 1. Модели и моделирование
никаких ограничений на вид ее правил
не накладывается.
Классификация формальных грамматик Грамматика типа 0 - генеративная
Слайд 35Глава 1. Модели и моделирование
Грамматика типа 0, порождающая (generative grammar),
- в классической записи это четверка
G=(N,∑, P, S),
Классификация
формальных грамматик Грамматика типа 0 - генеративная
Слайд 36Глава 1. Модели и моделирование
N, ∑ - алфавит (N -
нетерминальные символы, ∑ - терминальные символы метаязыка);
S - начальный
символ нетерминального множества,
Р - правила репродукции (rewriting rules).
Классификация формальных грамматик Грамматика типа 0 - генеративная
Слайд 37Глава 1. Модели и моделирование
Грамматики типа 1 - называют контекстно-зависимыми
грамматиками, и в них возможность замены цепочки символов может определяться
контекстом. Используются для генерации элементов естественных языков и подъязыков.
Классификация формальных грамматик Грамматика типа 1
Слайд 38Глава 1. Модели и моделирование
Грамматика типа 2 - контекстно-свободные. Они
распознаются в информатике так называемыми автоматами с магазинной памятью (стековые
автоматы). Используются для генерации элементов языков программирования (выражений, команд).
Классификация формальных грамматик Грамматика типа 2
Слайд 39Глава 1. Модели и моделирование
Грамматика типа 3 - называют регулярными,
самые простые и ограниченные грамматики, распознаются конечными автоматами. Используется для
простых элементов языков (числа, константы, переменные).
Классификация формальных грамматик Грамматика типа 3
Слайд 40Глава 1. Модели и моделирование
1.2. Математические модели
1.2.1. Математика и другие
науки. Математические структуры.
Весь массив наук делится на три группы:
естественные;
гуманитарные;
математические.
Слайд 41Глава 1. Модели и моделирование
Математика и другие науки.
Естественные науки
(физика, химия, биология и т.п.) изучают окружающий реальный(объективный) мир.
Слайд 42Глава 1. Модели и моделирование
Математика и другие науки.
Гуманитарные науки-
философия, история, социология, языкознание изучают человеческое общество и отражение окружающего
реального мира в сознании человека, социальных групп и человеческого сообщества в целом.
Слайд 43Глава 1. Модели и моделирование
Математические структуры
Под математической структурой понимают определенное
множество(никак неопределяемых) объектов или несколько множеств объектов различной природы, различающихся
условно приписываемыми им наименованиями с заданной системой отношений между объектами. Свойства отношений описываются системой аксиом и дополняются правилами вывода(логикой).
Слайд 44Глава 1. Модели и моделирование
1.2.2. Математическое моделирование.
Математическая модель — это
абстракция реального мира, в которой интересующие исследователя отношения между реальными
элементами заменены подходящими отношениями между математическими категориями.
Эти отношения, как правило, представлены в форме уравнений и (или) неравенств между показателями (переменными), характеризующими функционирование моделируемой реальной системы.
Слайд 45Глава 1. Модели и моделирование
Способы исследования систем
Слайд 46Глава 1. Модели и моделирование
1.2.2. Математическое моделирование.
Математическая модель — это
абстракция реального мира, в которой интересующие исследователя отношения между реальными
элементами заменены подходящими отношениями между математическими категориями.
Эти отношения, как правило, представлены в форме уравнений и (или) неравенств между показателями (переменными), характеризующими функционирование моделируемой реальной системы.
Слайд 47Глава 1. Модели и моделирование
1.2.3. Этапы построения математической модели
Слайд 48Глава 1. Модели и моделирование
Соотношение уровня сложности и точности модели
Оптимальное
соотношение уровня точности модели и ее сложности зависит от следующих
факторов:
возможного уровня точности задания исходных данных и параметров модели,
наличия и возможностей средств исследования модели,
требуемого времени исследования,
квалификации исследователя.
Слайд 49Глава 1. Модели и моделирование
Этапы моделирования
Постановка задачи.
Построение модели. На
этом этапе формулируются законы, связывающие составные части модели.
Отыскание решения.
Построение алгоритма, моделирующего поведение объекта.
Контроль правильности результатов и их внедрение.
Совершенствование модели.
Слайд 50Глава 1. Модели и моделирование
Логика моделирования