Моделирование

1. Моделирование

2. Моделирование – метод познания объектов окружающего мира, состоящий в создании и исследовании их «заместителей». «Объект-заместитель» – модель, исходный объект – оригинал.

3. Когда необходимо моделирование? • Когда исследуемый объект слишком велик • Или слишком мал • Когда процесс протекает слишком быстро • Или слишком медленно • Когда исследование объекта опасно • Или слишком дорого

4. Объект моделирования Основные типы моделей Натурные модели – копируют, воспроизводят признаки оригинала Информационные модели – описывают признаки оригинала на одном из языков кодирования информации Фотография Манекен Видеофильм Кукла Скульптура Анкета Производственный робот Медицинская карточка

5. Укажите информационные модели: • Физическая карта • Глобус • График зависимости расстояния от времени • Макет здания • Схема узора для вязания крючком • Муляж яблока • Манекен • Схема автобусных маршрутов

6. Какие из этих моделей информационные? Укажите пары объектов, которые находятся в отношении «объект-модель»: • Компьютер – процессор • Слякоть – насморк • Автомобиль – техническое описание автомобиля • Город – путеводитель по городу • Самолет – радиоуправляемая модель самолета • Человек – манекен • Челябинск – город

7. Свойства моделей • Модель не является точной копией оригинала, она отражает только необходимые его свойства. • Может быть много моделей одного оригинала – все зависит от целей моделирования.

8. Для чего используются модели: • Чтобы представить материальный предмет • Чтобы объяснить известные факты • Чтобы проверить гипотезы и получить новые знания объектах • Чтобы прогнозировать (предсказывать) поведение объектов • Чтобы управлять сложными системами объектов

9. Информационные модели При информационном моделировании объект-оригинал заменяется набором его свойств: названий величин и их значений.

10. Классификация информационных моделей • Образные – • Зафиксированные зрительные образы • Рисунок • Эскиз • Иллюстрация Знаковые – Информационные модели, выраженные специальными знаками любого формального языка Смешанные – содержат элементы и образного и знакового представления информации • Табличные – • Таблицы • Объект-свойство • Объект-объект • Двоичная матрица • И пр. • Графические– • Карты • Схемы • Чертежи • Графики и диаграммы • Графы систем • И пр. Словесные – Словесное описание оригинала на естественном языке • Математические – • Формулы

11. Назовите объекты, модели которых приведены ниже:

12. Словесные модели Словесные модели описывают • Объекты, системы • Ситуации • События • Процессы Сфера применения: • Научная литература • Деловая и техническая документация • Учебная литература • Художественная литература • Личное общение

13. Басня «ВОЛК И ЯГНЕНОК» У сильного всегда бессильный виноват:Тому в Истории мы тьму примеров слышим,Но мы Истории не пишем;А вот о том как в Баснях говорят. Ягненок в жаркий день зашел к ручью напиться;И надобно ж беде случиться,Что около тех мест голодный рыскал Волк.Ягненка видит он, на до́бычу стремится;Но, делу дать хотя законный вид и толк,Кричит: «Как смеешь ты, наглец, нечистым рыломЗдесь чистое мутить питье моеС песком и с илом?За дерзость таковуЯ голову с тебя сорву».— «Когда светлейший Волк позволит,Осмелюсь я донесть: что ниже по ручьюОт Светлости его шагов я на сто пью;И гневаться напрасно он изволит:Питья мутить ему никак я не могу».— «Поэтому я лгу! Негодный! слыхана ль такая дерзость в свете!Да помнится, что ты еще в запрошлом летеМне здесь же как-то нагрубил:Я этого, приятель, не забыл!» — «Помилуй, мне еще и отроду нет году»,Ягненок говорит. «Так это был твой брат».— «Нет братьев у меня».— «Так это кум иль сватИ, словом, кто-нибудь из вашего же роду.Вы сами, ваши псы и ваши пастухи,Вы все мне зла хотите,И если можете, то мне всегда вредите:Но я с тобой за их разведаюсь грехи». — «Ах, я чем виноват?» — «Молчи! устал я слушать Досуг мне разбирать вины твои, щенок!Ты виноват уж тем, что хочется мне кушать».Сказал и в темный лес Ягненка поволок. Модель взаимоотношений насильника и жертвы

14. Пословицы, поговорки – модели ситуаций и объектов Ситуация, исход которой очевиден Ситуация, которая не влияет на участника ни в какой степени Очень высокий, широкоплечий, сильный человек

15. Особенности естественных языков • Многозначность • Переносные значения • Синонимия • Омонимия Эти особенности делают естественный язык не пригодным для использования во многих сферах профессиональной деятельности.

16. Математические модели Язык математических формул является строго формализованным языком. Его высказывания строго логичны и не могут быть истолкованы разными способами. В них не бывает подтекста и скрытого смысла. В математическом языке не бывает недоговоренности, он дает полную информацию. Поэтому основным языком информационного моделирования в науке и технике является язык математики.

17. Задание (использовать Калькулятор и WordPad) Математическая модель зависимости скорости звука от температуры воздуха: V = 331 + 0,6∙t С помощью этой модели определите: • С какой скоростью распространяется звук в летний день при температуре +30ºС ? • С какой скоростью распространяется звук в зимний день при температуре -35ºС ? • Какова температура воздуха, если скорость звука составляет 340 м/с?

18. Табличные информационные модели Таблицы используются для описания ряда объектов, имеющих одинаковые свойства.

19. Структура таблицы Общий заголовок таблицы Наименование столбцов (верхний заголовок) Наименование строк (боковой заголовок) Столбец или Графа Строка Ячейка

20. Правила оформления таблицы • Заголовок таблицы должен соответствовать ее содержанию. • Заголовки столбцов и строк должны быть краткими. • В таблице должны быть единицы измерения (либо в заголовке таблицы, либо в заголовках столбцов). • Все ячейки должны быть заполнены. • Если данные неизвестны, ставим ? • Если данные невозможны, ставим Х

21. Простые таблицы

22. Таблица типа «объекты – свойства» ОС

23. Таблица типа «объекты – объекты – один» ООО

24. Сложные таблицы

25. Таблица типа «Объекты – свойства – объекты» ОСО – содержит информацию и об одиночных свойствах объектов и о свойствах пар объектов (ОС + ООО).

26. Таблица типа «объекты – объекты – несколько» ООН – это таблица, содержащая информацию о НЕСКОЛЬКИХ свойствах пар объектов, принадлежащих к разным классам (ООО+ООО).

27. Вычислительные таблицы Вычислительными называются таблицы, в которых значения некоторых свойств ВЫЧИСЛЯЮТСЯ с использованием значений других свойств из этой же таблицы. Список товаров по накладной № 235 Стоимость = Цена ∙ Количество

28. Графики и диаграммы Объемные таблицы представляют информацию точно, но для человеческого восприятия затруднительно. Чтобы понять смысл информации, необходимо воспринять ее в некотором графическом образе.

29. График– Наглядное представление процессов изменения величин Время

30. График График состоит из: • двух координатных осей. Оси являются шкалами для представляемых значений. Одна величина является независимой (часто это время), а другая – зависимой. Независимая откладывается по оси X, а зависимая – по оси Y. • Изображения значений в виде точек, линий или кривых График показывает, что происходит с величиной Y при изменении величины X. Y Зависимая величина X Независимая величина

31. Гистограммы и линейчатые диаграммы – используются для того, чтобы наглядно сравнить значение свойств ряда объектов. Y Y Гистограмма Линейчатая Значение свойства Названия объектов X X Названия объектов Значение свойств

32. Гистограмма

33. Линейчатая диаграмма

34. Круговая диаграмма – применяется, когда надо отобразить вклад каждого значения в общую сумму.

35. Диаграмма состоит из круга, разделенного на секторы. Весь круг соответствует 100%, каждый сектор соответствует значению, выраженному в процентах от общей суммы. Один или несколько секторов можно выдвинуть, чтобы обратить на них внимание.