Разделы презентаций


Модели и моделирование

Содержание

Модели в нашей жизни

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Модели и моделирование
© К.Ю. Поляков, 2007-2011
Тема 1. Модели и их

типы

Модели  и моделирование© К.Ю. Поляков, 2007-2011Тема 1. Модели и их типы

Слайд 2Модели в нашей жизни

Модели в нашей жизни

Слайд 3Что такое модель?
Модель – это объект, который обладает некоторыми свойствами

другого объекта (оригинала) и используется вместо него.

Оригиналы и модели
Первый линейный

русский корабль «Гото Предестинация»
Что такое модель?Модель – это объект, который обладает некоторыми свойствами другого объекта (оригинала) и используется вместо него.Оригиналы

Слайд 4Что можно моделировать?
Модели объектов:
уменьшенные копии зданий, кораблей, самолетов, …
модели ядра

атома, кристаллических решеток
чертежи

Модели процессов:
изменение экологической обстановки
экономические модели
исторические модели

Модели явлений:
землетрясение
солнечное

затмение
цунами


Что можно моделировать?Модели объектов:уменьшенные копии зданий, кораблей, самолетов, …модели ядра атома, кристаллических решетокчертежи …Модели процессов:изменение экологической обстановкиэкономические

Слайд 5Моделирование
Моделирование – это создание и использование моделей для изучения оригиналов.
Когда

используют моделирование:
оригинал не существует
древний Египет
последствия ядерной войны (Н.Н. Моисеев, 1966)
исследование

оригинала опасно для жизни или дорого:
управление ядерным реактором (Чернобыль, 1986)
испытание нового скафандра для космонавтов
разработка нового самолета или корабля
оригинал сложно исследовать непосредственно:
Солнечная система, галактика (большие размеры)
атом, нейтрон (маленькие размеры)
процессы в двигателе внутреннего сгорания (очень быстрые)
геологические явления (очень медленные)
интересуют только некоторые свойства оригинала
проверка краски для фюзеляжа самолета

МоделированиеМоделирование – это создание и использование моделей для изучения оригиналов.Когда используют моделирование:оригинал не существуетдревний Египетпоследствия ядерной войны

Слайд 6Цели моделирования
исследование оригинала
изучение сущности объекта или явления
«Наука есть удовлетворение собственного

любопытства за казенный счет» (Л.А. Арцимович)
анализ («что будет, если …»)
научиться прогнозировать

последствия различных воздействиях на оригинал
синтез («как сделать, чтобы …»)
научиться управлять оригиналом, оказывая на него воздействия
оптимизация («как сделать лучше»)
выбор наилучшего решения в заданных условиях
Цели моделированияисследование оригиналаизучение сущности объекта или явления«Наука есть удовлетворение собственного любопытства за казенный счет» (Л.А. Арцимович)анализ («что будет,

Слайд 7Один оригинал – одна модель?
материальная точка

Один оригинал – одна модель? материальная точка

Слайд 8Зачем нужно много моделей?
изучение строения тела
примерка одежды
изучение наследственности
тренировка спасателей
учет граждан

страны

Зачем нужно много моделей?изучение строения телапримерка одеждыизучение наследственноститренировка спасателейучет граждан страны

Слайд 9Природа моделей
материальные (физические, предметные) модели:
информационные модели представляют собой информацию

о свойствах и состоянии объекта, процесса, явления, и его

взаимосвязи с внешним миром:
вербальные – словесные или мысленные
знаковые – выраженные с помощью формального языка
графические (рисунки, схемы, карты, …)
табличные
математические (формулы)
логические (различные варианты выбора действий на основе анализа условий)
специальные (ноты, химические формулы)

Природа моделейматериальные (физические, предметные) модели:информационные модели представляют собой   информацию о свойствах и состоянии объекта,

Слайд 10Модели по области применения
учебные (в т.ч. тренажеры)
опытные – при создании

новых технических средств
научно-технические


аэродинамическая труба
испытания в опытовом бассейне
имитатор солнечного излучения
вакуумная камера

в Институте космических исследований

вибростенд НПО «Энергия»

Модели по области примененияучебные (в т.ч. тренажеры)опытные – при создании новых технических средствнаучно-техническиеаэродинамическая трубаиспытания в опытовом бассейнеимитатор

Слайд 11Модели по фактору времени
статические – описывают оригинал в заданный момент

времени
силы, действующие на тело в состоянии покоя
результаты осмотра врача
фотография
динамические
модель

движения тела
явления природы (молния, землетрясение, цунами)
история болезни
видеозапись события
Модели по фактору временистатические – описывают оригинал в заданный момент временисилы, действующие на тело в состоянии покоярезультаты

Слайд 12Модели по характеру связей
детерминированные
связи между входными и выходными величинами

жестко заданы
при одинаковых входных данных каждый раз получаются одинаковые результаты
Примеры

движение тела без учета ветра
расчеты по известным формулам
вероятностные (стохастические)
учитывают случайность событий в реальном мире
при одинаковых входных данных каждый раз получаются немного разные результаты
Примеры
движение тела с учетом ветра
броуновское движение частиц
модель движения судна на волнении
модели поведения человека
Модели по характеру связейдетерминированные связи между входными и выходными величинами жестко заданыпри одинаковых входных данных каждый раз

Слайд 13Модели по структуре
табличные модели (пары соответствия)
иерархические (многоуровневые) модели




сетевые модели (графы)

Модели по структуретабличные модели (пары соответствия)иерархические (многоуровневые) моделисетевые модели (графы)

Слайд 14Специальные виды моделей
имитационные
нельзя заранее вычислить или предсказать поведение системы,

но можно имитировать её реакцию на внешние воздействия;
максимальный учет всех

факторов;
только численные результаты;



Примеры:
испытания лекарств на мышах, обезьянах, …
математическое моделирование биологических систем
модели бизнеса и управления
модели процесса обучения
Специальные виды моделейимитационные нельзя заранее вычислить или предсказать поведение системы, но можно имитировать её реакцию на внешние

Слайд 15Специальные виды моделей
игровые – учитывающие действия противника
Примеры:
модели экономических ситуаций
модели

военных действий
спортивные игры
тренинги персонала

Специальные виды моделейигровые – учитывающие действия противника Примеры:модели экономических ситуациймодели военных действий спортивные игрытренинги персонала

Слайд 16Адекватность модели
Адекватность – совпадение существенных свойств модели и оригинала:
результаты моделирования

согласуются с выводами теории (законы сохранения и т.п.)
… подтверждаются экспериментом
Модель

всегда отличается от оригинала
Адекватность моделиАдекватность – совпадение существенных свойств модели и оригинала:результаты моделирования согласуются с выводами теории (законы сохранения и

Слайд 17Матрица смежности
петля

Матрица смежностипетля

Слайд 18Матрица смежности

Матрица смежности

Слайд 19Матрица смежности

Матрица смежности

Слайд 20Весовая матрица
Васюки
Солнцево
Ягодное
12
8
5
4
6
Грибное
2

Весовая матрицаВасюкиСолнцевоЯгодное128546Грибное2

Слайд 21Весовая матрица

Весовая матрица

Слайд 22Весовая матрица

Весовая матрица

Слайд 23Кратчайшие пути
Определите кратчайший путь между пунктами A и D.
A
B
С
E
С
D
С
D
E
D
2
4
6
2
4
6
1
3
1
3
9
7
5
8
4
1
3
7
дерево возможных

маршрутов

Кратчайшие путиОпределите кратчайший путь между пунктами A и D.ABСEСDСDED246246131397584137дерево возможных маршрутов

Слайд 24Кратчайшие пути
Определите кратчайший путь между пунктами A и E.

Кратчайшие путиОпределите кратчайший путь между пунктами A и E.

Слайд 25Количество путей
Сколько существует различных путей из А в Ж?
1. Откуда

можно приехать в Ж?
Ж←БВГДЕ
Е←В
Д←Б
Г←АБВ
В←А
Б←А
2. Можно приехать только из А:
Б←А
В←А
3. Можно

приехать только из уже отобранных вершин (А, Б и В):

Б←А

В←А

Е←В

Д←Б

Г←АБВ

4. Можно приехать только из уже отобранных вершин:

Б←А

В←А

Е←В

Д←Б

Г←АБВ

Ж←БВГДЕ

Количество путейСколько существует различных путей из А в Ж?1. Откуда можно приехать в Ж?Ж←БВГДЕЕ←ВД←БГ←АБВВ←АБ←А2. Можно приехать только

Слайд 26Количество путей
Б←А
В←А
Е←В
Д←Б
Г←АБВ
Ж←БВГДЕ
После сортировки:
Ж←БВГДЕ
NЖ← NБ + NВ + NГ + NД

+ NЕ
Б←А
В←А
Е←В
Д←Б
Г←АБВ
Ж←БВГДЕ
Заполнение таблицы:
1
1
1
1
3
7

Количество путейБ←АВ←АЕ←ВД←БГ←АБВЖ←БВГДЕПосле сортировки:Ж←БВГДЕNЖ← NБ + NВ + NГ + NД + NЕБ←АВ←АЕ←ВД←БГ←АБВЖ←БВГДЕЗаполнение таблицы:111137

Слайд 27Количество путей
Б←А
В←А
Е←В
Д←Б
Г←АБВ
Ж←БВГДЕ
Форма записи:
1
1
1
1
3
7

Количество путейБ←АВ←АЕ←ВД←БГ←АБВЖ←БВГДЕФорма записи:111137

Слайд 28Количество путей
1
1
1
1+1+1=3
1
1+1+1+1+3=7
1

Количество путей1111+1+1=311+1+1+1+3=71

Слайд 29Количество путей
Сколько существует различных путей из А в Ж?
Ж
А
Б
В
Г
Д
Е

Количество путейСколько существует различных путей из А в Ж?ЖАБВГДЕ

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