Слайд 2Понятие модели
Модель - создаваемое человеком подобие изучаемых объектов: макеты, изображения,
схемы, словесные описания, математические формулы, карты и т.д. Модели всегда
проще реальных объектов, но они отражают существенные для целей моделирования особенности изучаемых объектов (процессов, явлений).
Слайд 3Понятие модели
Модель может быть создана для любого объекта, процесса или
явления.
Один и тот же объект может иметь множество моделей, а
разные объекты могут описываться одной моделью.
Пример: человек в разных науках исследуется в рамках различных моделей (в механике – материальная точка, в химии – объект, состоящий из химических веществ, в биологии – система, стремящаяся к самосохранению)
Слайд 4Моделирование
Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании
моделей
Процесс моделирования состоит из нескольких этапов
Первый этап – постановка задачи.
Определение целей моделирования (понимание, описание, прогнозирование)
Выбор соответствующего типа модели
Выбор инструментария
Слайд 5Второй этап – собственно моделирование, построение модели.
Системный анализ объекта
Выделение
в нем свойств, существенных для целей моделирования
Представление этих свойств в
выбранной форме
Третий этап – оценка качества модели, заключающаяся в проверке соответствия модели целям моделирования и степени подобия оригиналу (адекватность).
Реализация целей моделирования: понимание, описание, прогнозирование объекта-оригинала
Слайд 6Два основных класса моделей:
предметные и информационные
Все модели можно разбить на
два больших класса: модели предметные (материальные) и модели информационные (знаковые).
Предметные
модели воспроизводят геометрические, физические и др. свойства объектов в материальной форме.
Пример: глобус, муляж, модели молекул…
Слайд 7Два основных класса моделей:
предметные и информационные
Информационная модель - совокупность информации, характеризующая
существенные свойства и состояния моделируемого объекта, процесса, явления, а также
взаимосвязь с внешним миром.
Информационные модели нельзя потрогать или увидеть, они не имеют материального воплощения, потому что строятся только на информации.
Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме, а также в форме таблиц, блок-схем, графов и т. д.
Слайд 8Классификация моделей
Различные виды классификации:
По способу представления:
предметные и информационные.
По области
использования
С учетом фактора времени
По области знаний
Слайд 9Классификация по области использования
Учебные модели используются при обучении. Это могут
быть наглядные пособия, различные тренажеры, обучающие программы.
Опытные модели —
это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Они используются для исследования объекта и прогнозирования его будущих характеристик.
Научно-технические модели создаются для исследования процессов и явлений. К таким моделям можно отнести и прибор для получения грозового электрического разряда, и стенд для проверки телевизоров.
Игровые модели — это военные, экономические, спортивные, деловые игры. Эти модели как бы репетируют поведение объекта в различных ситуациях.
Имитационные модели не просто отражают реальность с той или иной степенью точности, а имитируют ее. Эксперименты с моделью проводятся при разных исходных данных. Такой метод подбора правильного решения получил название метода проб и ошибок. Например, для выявления побочных действий лекарственных препаратов их испытывают в серии опытов на животных.
Слайд 10Классификация с учетом фактора времени
Модели можно разделить на статические и
динамические по тому, как отражается в них динамика происходящих процессов.
Статическая
модель — это модель, отражающая состояние в фиксированный момент времени.
Динамическая модель представляет картину изменения объекта во времени.
При строительстве дома рассчитывают прочность его фундамента, стен, балок и устойчивость их к постоянной нагрузке. Это статическая модель здания. Но надо также обеспечить противодействие ветрам, движению грунтовых вод, сейсмическим колебаниям и другим изменяющимся во времени факторам. Эти вопросы можно решить с помощью динамических моделей.
Один и тот же объект можно охарактеризовать и статической, и динамической моделью.
Слайд 11Классификация по области знаний
Можно классифицировать модели и по тому, «к
какой отрасли» знаний или деятельности человека они относятся:
Биологические, химические
социологические
экономические
исторические
и
т. п.
Слайд 12Классификация по степени формализации
Формализованные (пример – компьютерные программы, чертежи)
Частично формализованные
(пример – кулинарный рецепт)
Неформализованные (пример -фотография, описание внешности героя в
литературном произведении)
Слайд 13Классификация информационных моделей
Информационные модели делятся на описательные и формальные.
Описательные информационные
модели - это модели, созданные на естественном языке (т.е. на
любом языке общения между людьми: английском, русском, китайском, мальтийском и т.п.) в устной или письменной форме.
Формальные информационные модели - это модели, созданные на формальном языке (т.е. научном, профессиональном или специализированном). Примеры формальных моделей: все виды формул, таблицы, графы, карты, схемы, программы на языках программирования и т.д.
Слайд 14Образные модели
Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные
образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и
кинопленке и др.).
Широко используются образные информационные модели в обучении, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (вспомните учебные плакаты по ботанике, биологии и физике).
Слайд 15Графические информационные модели
Карта как информационная модель.
Слайд 16Графические информационные модели
Чертежи, схемы, графики
Чертеж болта
Электрическая схема
График изменения температуры –
модель
процесса
Слайд 17Знаковые информационные модели
Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков
(знаковых систем).
Знаковая информационная модель может быть представлена в форме
текста (например, программы на языке программирования) или формулы (например, второго закона Ньютона F = m*а).
Слайд 18Табличные модели
Широко распространены информационные модели в форме таблиц.
Слайд 21Иерархическая информационная модель
Иерархические системы: в биологии весь животный мир рассматривается
как иерархическая система (тип, класс, отряд, семейство, род, вид), в
информатике используется иерархическая файловая система и т. д.
А
В1
В2
В3
С2
С3
С4
С5
С6
С1
Слайд 22Графы, сети, деревья
Иванов
Петров
Сидоров
Сергеев
Некрасова
Кириллов
Павлова
Студенты
Руководители
Пример описания
исторического процесса
смены поколений семьи-
Генеалогическое дерево
Удобным
способом наглядного представления иерархических информационных
моделей являются графы. Основные понятия:
вершины, дуги.
Слайд 23Компьютерное моделирование
Компьютерная модель – это информационная модель объекта, реализованная на
компьютере средствами программной среды.
Компьютерные модели подразделяют на:
расчетные
структурно-функциональные
имитационные
Слайд 24Модели данных в базах данных
Модель данных в базе данных –
это совокупность структуры данных и операций обработки
СУБД основывается на использовании
одной из трех основных моделей данных или их комбинации:
иерархической
сетевой
реляционной
Слайд 25Вопросы из Интернет-теста
Модель и моделируемый объект должны быть неотличимы по
_________ признакам, которые выбираются исследователем в зависимости от цели и
задачи исследования.
существенным
различным
всем
несущественным
Слайд 26С учетом фактора времени модели классифицируются
Материальные
Статические
Опытные
Игровые
Слайд 27Примером неформализованного описания модели служит...
фотография объекта
инструкция пилота самолета
уравнение
3-го закона Ньютона
запись алгоритма в виде блок-схемы
Слайд 28Модель гравитационного взаимодействия двух тел, представленная в виде формулы является…
Экспериментальной
предметной
Формальной логической
Формальной математической
Описательной информационной
Слайд 29Метод решения задачи анализа или синтеза сложной системы на основе
использования
ее компьютерной модели называется ________ моделированием
промышленным
компьютерным
информационным
имитационным
Слайд 30Метод познания, который заключается в исследовании объекта по его модели,
называется…
Логическим выводом
Моделированием
Визуализацией
Адаптацией
Слайд 31Эксперимент, осуществляемый с помощью модели на ЭВМ с целью распределения,
прогноза тех или иных состояний системы, реакции на те или
иные входные сигналы называется…
вычислительным
координационным
рациональным
статическим
Слайд 32К предметным моделям относятся…
а) схема эвакуации при
пожаре
б) таблица значений давления газа при изменении температуры
в)
авиамодель истребителя
г) полоса препятствий
ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:
1) а, б
2) б, в
3) а, г
4) в, г
Слайд 33Установите соответствие между элементами левого и правого столбцов таблицы моделирования
Слайд 34Список литературы
Угринович Н. Информатика и информационные технологии: Учеб. пособие для
10-11 классов. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2000. – 400
с.
Радченко Н.П. Школьная информатика: впереди экзамены. – М.: Бином, Лаборатория знаний, 2008. – 475 с.