Objektų ir procesų modeliai. Modelių klasifikacija

Objektų ir procesų modeliai. Modelių klasifikacija. Informaciniai modeliai

1. Sąvokos „modelis“ įvedimas

Savo veikloje žmogus labai dažnai naudoja modelius, tai yra sukuria objekto, reiškinio ar proceso įvaizdį, su kuriuo jam tenka susidurti.

Modelis – tai naujas supaprastintas objektas, atspindintis esmines realaus objekto, proceso ar reiškinio savybes.

Modelio analizė ir jo stebėjimas leidžia suprasti realiai egzistuojančio, sudėtingesnio objekto, proceso, reiškinio, vadinamo prototipu ar originalu, esmę.

Jums gali kilti klausimas: kodėl neišstudijavus paties originalo, o ne sukūrus jo modelį?

Įvardinkime keletą priežasčių, kodėl jie imasi modelių.

Paaiškinimas: Paprašykite vaikų pateikti šių originalų pavyzdžių.

1. Realiu laiku originalo gali nebeegzistuoti arba gali nebūti tikrovėje.

Pavyzdžiai: dinozaurų išnykimo teorija, Atlantidos mirties teorija, „branduolinės žiemos“ modelis...

2. Originalas gali turėti daug savybių ir ryšių. Norint nuodugniai išstudijuoti tam tikrą ypatybę, kartais naudinga atsisakyti mažiau reikšmingų, jų visiškai neatsižvelgiant.

Pavyzdžiai: vietovės žemėlapis, gyvų organizmų modeliai...

3. Originalas yra labai didelis arba labai mažas.

Pavyzdžiai; Žemės rutulys, saulės sistemos modelis, atominis modelis...

4. Procesas yra labai greitas arba labai lėtas.

Pavyzdžiai: vidaus degimo variklio modelis, geologiniai modeliai...

5. Objekto tyrinėjimas gali sukelti jo sunaikinimą.

Pavyzdžiai: lėktuvo ar automobilio modelis...

Modeliavimas yra objektų, procesų ir reiškinių tyrimo ir tyrimo modelių kūrimo procesas.

Ką galima modeliuoti? Atsakykime į šį klausimą.

Paaiškinimas: Mokydami šį klausimą paprašykite mokinių pateikti savo pavyzdžių.

Galite modeliuoti:

1. Objektai

Įvardinkime objektų modelių pavyzdžius:

· architektūrinių konstrukcijų kopijos;

· meno kūrinių kopijos;

· vaizdinės priemonės;

Ne kompiuterinis

Modelis, sukurtas naudojant tradicinius inžinieriaus, menininko, rašytojo ir kt.

Piešiniai, piešiniai, grafikai, ranka sukurti tekstai

3. „Sistemos“ sąvoka

Mus supantis pasaulis susideda iš daugybės skirtingų objektų, kurių kiekvienas turi įvairių savybių, o tuo pačiu objektai sąveikauja tarpusavyje. Pavyzdžiui, mūsų Saulės sistemos planetos turi skirtingą masę, geometrinius dydžius ir pan. (skirtingos savybės) ir pagal visuotinės gravitacijos dėsnį sąveikauja su Saule ir tarpusavyje. Atomai sudaryti iš elementariųjų dalelių, cheminiai elementai – iš atomų, planetos – iš cheminių elementų, Saulės sistema – iš planetų, o Saulės sistema – mūsų Galaktikos dalis. Taigi galime daryti išvadą, kad beveik kiekvienas objektas susideda iš kitų objektų, tai yra, tai yra sistema.

Sistema yra visuma, susidedanti iš tarpusavyje susijusių objektų.

Sistemų pavyzdžiai: asmuo, kompiuteris, namas, medis, knyga, stalas, mokslas, mokykla ir kt.

Sistemos yra:

1. Medžiaga (žmogus, kompiuteris, medis, namas).

2. Nematerialusis (žmogaus kalba, matematika)

3. Mišri (mokyklinė sistema, nes apima ir materialius elementus (pastatas, įranga, mokiniai, vadovėliai), ir nematerialius elementus (klasių tvarkaraštis, pamokų temos, mokyklos chartija).

Svarbus sistemos bruožas yra jos holistinis veikimas. Kompiuteris veikia normaliai tol, kol jame esantys pagrindiniai įrenginiai yra tvarkingi. Jei pašalinsite vieną iš jų, kompiuteris suges, tai yra, jis nustos egzistuoti kaip sistema.

1 pavyzdys

„Lėktuvo“ sistemą sudaro objektai „sparnai“, „uodega“, „variklis“, „fiuzeliažas“ ir kt. Nė vienas iš šių objektų atskirai negali skristi. Tačiau „lėktuvo“ sistema turi šią savybę, tai yra, jei visas šias dalis surinksite griežtai apibrėžtu būdu, jos skris.

Sistemos sudedamosios dalys vadinamos sistemos elementais arba komponentais. Kiekvienas toks elementas savo ruožtu gali būti sistema. Tada pradinės sistemos atžvilgiu ji vadinama posisteme, o sistema, kuri apima posistemį kaip elementą, laikoma viršsistema.

2 pavyzdys

„Kompiuterio“ sistema susideda iš posistemių „RAM“, „procesorius“, „sisteminis blokas“ ir kt., nes RAM, procesorius, sistemos blokas taip pat gali būti laikomi sistemomis (jie susideda iš elementų).

4. Sistemos analizė

Norint apibūdinti sistemą, neužtenka tik išvardyti jos elementus. Taip pat būtina nurodyti, kaip šie elementai yra susiję vienas su kitu. Tai ryšių buvimas, kuris elementų rinkinį paverčia sistema. Sistema yra tvarka ir organizacija, o antisistema yra chaosas, sumaištis, netvarka.

Jei grafiškai pavaizduosite ryšius tarp sistemos elementų, gausite jos struktūrą. Struktūra gali nustatyti elementų erdvinį išsidėstymą (grandinė, žvaigždė, žiedas), jų lizdą ar pavaldumą (medis), chronologinę seką (linijinė, šakojanti, ciklinė).

Kai aprašote sistemos elementus ir nurodote jų ryšius, atlikote sistemų analizę.

3 pavyzdys

„Skaičių sistemos“ sistemos analizė.

Šią sistemą sudarantys objektai yra „pozicinių skaičių sistemos“ ir „nepozicinių skaičių sistemos“. Pozicinės skaičių sistemos, savo ruožtu, taip pat yra sistemos ir susideda iš objektų „dvejetainė skaičių sistema“, „trinarė skaičių sistema“, „ketvirtinė skaičių sistema“ ir kt., „Romėniška skaičių sistema“, „Egipto skaičių sistema“ ir kt. Be objektų nurodymo, būtina užmegzti ryšius tarp jų. Norėdami tai padaryti, naudojame į medį panašią struktūrą. Sistemos analizės metu gauname tokią sistemą:

5. Sisteminimas

Sisteminimas yra daugelio objektų pavertimo sistema procesas. Didelę reikšmę turi sisteminimas. Kasdieniame gyvenime kiekvienas užsiimame sisteminimu – drabužių skirstymu į žieminius ir vasarinius, indus į stiklines, lėkštes, puodus ir t.t.

Įvairių mokslų žinių sisteminimas yra neįkainojamas. Daugelio mokslų pradžia siejama su didžiojo senovės graikų mokslininko Aristotelio, gyvenusio IV a., vardu. pr. Kr e. Kartu su savo mokiniais Aristotelis atliko didžiulį darbą klasifikuodamas sukauptas žinias, padalindamas jas į kelias dalis ir suteikdamas kiekvienai savo vardą. Tada gimė fizika, biologija, ekonomika, logika ir kiti mokslai. Matematikos žinias Euklidas klasifikavo III amžiuje. pr. Kr e. Gyvus daiktus klasifikavo Carlas Linnaeusas (1735). Cheminės medžiagos klasifikuojamos. Žvaigždėtas dangus buvo padalintas į žvaigždynus, ir ši klasifikacija skiriasi tuo, kad ženklai, pagal kuriuos buvo klasifikuojamos žvaigždės, neturi nieko bendra su jais.

Aprašytame straipsnyje mes išsamiai išanalizuosime, kas yra kompiuterių mokslo modelis. Apsvarstykite tipus, taip pat projektavimo metodus. Šioje skiltyje yra daug naudingų žinių, kurios leis būsimiems informacinių technologijų specialistams dirbti be jokių pastangų. Norėdami išspręsti bet kokią problemą, nesvarbu, mokslinę ar pramoninę, turėtumėte laikytis grandinės: objektas, modelis, algoritmas, programa, rezultatas, įgyvendinimas. Turime atkreipti dėmesį į antrąjį dalyką. Jei šios nuorodos nėra, pats dizainas negali būti vykdomas. Kam naudojamas modelis ir ką reiškia šis žodis? Šį klausimą aptarsime toliau.

Modelis

Kas yra kompiuterių mokslo modelis? Jo dėka galite sukurti bet kurio realiai egzistuojančio objekto vaizdą. Taip pat, jei reikia, galite parodyti visas jo savybes ir charakteristikas.

Norint išspręsti problemą, reikėtų pasidaryti jos modelį, nes būtent šis modelis bus naudojamas tolimesniam projektavimui. Mokykliniame informatikos kurse su šiomis sąvokomis diegiama jau šeštoje klasėje. Tačiau pačioje pradžioje vaikai mokomi tik suprasti, kas tai yra.

Klasifikacija

Aprašomu terminu galima vadinti proceso aprašymą, jo vaizdą, diagramą, nedidelę realaus objekto kopiją ir pan. Atsižvelgiant į visa tai, kas išdėstyta pirmiau, reikia pasakyti, kad modelis yra gana plati sąvoka. Jį galima suskirstyti į grupes: medžiaginis, idealus.

Pirmasis tipas suprantamas kaip duomenų kompleksas, vaizduojantis realų objektą. Tai gali būti arba kūnas, arba procesas ir pan. Ši grupė skirstoma į dar du tipus: fizinį, analoginį. Ši klasifikacija yra visiškai savavališka, nes nėra aiškios ribos tarp šių dviejų porūšių.

Idealų modelį apibūdinti dar sunkiau, nes jis visiškai susijęs su žmogaus vaizduote, jo pasaulio suvokimu. Tai taip pat gali apimti bet kokį meno kūrinį, įskaitant paveikslus, prozą, spektaklius ir pan.

Modeliavimo tikslai

Atsižvelgiant į tai, kas yra modelis kompiuterių moksle, taip pat būtina pasakyti apie jo kūrimo tikslus.

Modeliavimas yra gana svarbus etapas, nes jis leidžia atlikti daugybę užduočių. Būtent apie tai kalbėsime toliau.

Pirmiausia modeliavimas leis žmogui daugiau sužinoti apie tai, kas jį supa. Kalbant plačiąja prasme, senovėje žmonės rinko kai kuriuos duomenis, informaciją, faktus ir perduodavo juos iš kartos į kartą. Pavyzdys yra mūsų pasaulio modelis, vadinamas „globuliu“. Praėjusiais amžiais modeliavimas paprastai buvo kuriamas ant neegzistuojančių, žmonėms sunkiai suvokiamų objektų, kurie šiuo metu jau įgyvendinami kaip materialus objektas. Dauguma jų yra tvirtai įsitvirtinę mūsų gyvenime. Galime kalbėti apie skėčius, malūnus ir pan.

Šiuo metu kompiuterių mokslo sistemų modeliai yra susiję su būdais, kaip pasiekti maksimalų priimtų sprendimų efektą, taip pat atkreipia dėmesį į bet kokio proceso ar veiksmo pasekmes. Jei kalbame apie paskutinę pastraipą, pavyzdys yra modelis, kuris išsiaiškina, kokios bus pasekmės padidinus kelionės kainą arba pašalinus bet kokias atliekas po žeme.

Modeliavimo užduotys

Atsižvelgiant į tai, kas yra modelis informatikos srityje, taip pat būtina pasakyti apie šio projektavimo metodo užduotis. Aprašytas procesas turi keletą bendrų tikslų, kuriuos aptarsime toliau. Jei svarstysime išsamiau, užduotys yra bet kokių problemų sprendimo etapai. Tai iš principo tai galima pavadinti mažu tikslu, kurį reikia įveikti norint pasiekti tam tikrų aukštumų.

Užduočių klasifikacija

Šiuo atveju šios užduotys skirstomos į dvi grupes. Mes kalbame apie tiesioginį ir atvirkštinį. Kalbant apie pastarąjį, tokios formuluotės kūrėjui kelia tokius klausimus: „Kaip maksimaliai padidinti efektyvumą? arba „Koks veiksmas visiškai patenkins esamą sąlygą? Jei kalbėtume apie tiesiogines, tai tokios užduotys žmogui kelia klausimų, kas bus, jei kūrėjas pasielgs taip ar kitaip. Reikėtų pažymėti: bet kuri tiesioginė formuluotė turi pradinius duomenis ir taip pat nustato konkrečias sąlygas.

Verbalinis modelis

Taip pat būtina kalbėti apie kompiuterių mokslo modelių tipus. Pažvelkime į pirmąjį: žodinį. Šis modeliavimo metodas leidžia dirbti su idealiais arba abstrakčiais klausimais. Reikėtų pažymėti, kad moksle yra laikomi du pagrindiniai tipai: matematinis ir informacinis. Nors žodinė kalba šiuo metu nėra labai paplitusi, ji naudojama. Tai reiškia, kad visos užduotys, tikslai ir pan. aprašomi raidėmis ir susijusiais sakiniais. Tokie modeliai apima eilinę fantastiką, sudarytą protokolą, bet kokias taisykles, informaciją, objekto, reiškinio aprašymą ir pan.

Matematinis modelis

Matematinis modelis yra vienas iš pagrindinių kompiuterių mokslo dizaino tipų. Jis taip pat žinomas kaip algoritminis. Pažymėtina, kad riba tarp matematinio ir informacijos tipų yra kiek įmanoma sąlyginė. Tai jau buvo aptarta anksčiau.

Jei neklausiate savęs sudėtingais terminais, o bandote tai paaiškinti paprasta kalba, tada aprašytas modelis yra būtinas norint išspręsti bet kokią problemą ar pasiekti tikslą matematiniu požiūriu. Reikėtų pažymėti, kad kiekvienas žmogus realiame gyvenime nuolat kuria tokį modelį. Tarkime, norint atlikti paprastą kasdienę užduotį, pavyzdžiui, ką nors nusipirkti parduotuvėje, reikia ją parengti. Žmogus žino, kiek kainuoja produktai. Sudedant visus duomenis reikia apskaičiuoti, kiek galiausiai reikia pinigų pirkimui. Tai dažnas matematinio modelio pavyzdys.

Informacinis modelis

Pažymėtina, kad kiekvienas žmogus, kuris mato savo ateitį IT srityje, turėtų susipažinti su šio modeliavimo rūšimi. Paprastai visi informaciniai modeliai kuriami naudojant kompiuterines technologijas. Be to, kalbame ne tik apie kai kurių schemų kūrimą, bet ir naudojamos lentelės, paveikslėliai, brėžiniai, diagramos ir pan.

Apskritai informacinis modelis atspindi mūsų rodomo objekto savybes, maksimaliai nusako jo būseną, taip pat jo ryšį su išoriniu pasauliu, santykį su kitais išoriniais objektais ir įtaką jiems. Pažymėtina, kad informacinis modelis gali būti paprastas tekstas, paveikslėlis, žodinis aprašymas, piešinys, formulė ir pan.

Šis tipas skiriasi nuo kitų aukščiau išvardintų tuo, kad yra duomenys. Tai yra, modelis neturi materialaus įsikūnijimo, nes jis laikomas primityviu informacijos, pateiktos įvairiomis formomis, kompleksu.

Sistemingas požiūris į modelio kūrimą

Mes jau pažvelgėme į kompiuterių mokslo modelių klasifikaciją, dabar turėtume kalbėti apie tai, koks metodas turėtų būti naudojamas kuriant idealią diagramą.

Būtina suprasti, kas yra sistema. Tai elementų, kurie sąveikauja tarpusavyje ir kartu atlieka konkrečią užduotį, rinkinys. Modelio konstravimas apima sisteminio metodo naudojimą. Objektu bus laikomas bet koks kompleksas, kuris veikia kaip vienas subjektas specialioje aplinkoje. Kartais nutinka taip, kad projektas yra gana sudėtingas, todėl sistema yra padalinta į dvi dalis.

Naudojimo paskirtis

Pateiksime kompiuterių mokslo modelių pavyzdžių, kad suprastume, kokių tikslų laikosi gamintojai kurdami įrašą.

Reikėtų pažymėti, kad yra tokių tipų kaip edukacinis, simuliacinis, žaidimų ir pan. Pažiūrėkime į juos.

Mokomoji medžiaga apima visą medžiagą, kurios pagalba vyksta mokymai.

Prie patyrusių reikėtų pridėti sumažintų kopijų modelius, sukurtus realių objektų pagrindu.

Modeliavimas gali pasitarnauti kaip informacija, kuri leis suprasti, kas atsitiks dėl veiksmo. Pavyzdžiui, jei žmogus vykdo reformą, jis turi parengti tokį modelį. Tai padės apytiksliai suprasti, kaip žmonės reaguos į naujus pokyčius. Arba, pavyzdžiui, norint, kad žmogui būtų atlikta organo persodinimo operacija, pačioje tyrimų pradžioje atliekama daugybė eksperimentų. Jie taip pat gali būti vadinami modeliavimo modeliu. Taigi tai yra bandymų ir klaidų sistema. Tai leidžia priimti labiau pagrįstus sprendimus.

Žaidimo modelis yra sistema, kuri tam tikrus objektus talpina į tam tikrus rėmus. Tai gali būti ekonominis, verslo ar karinis žaidimas. Taigi žmogus sugeba suprasti tam tikro objekto elgesį jam reikalingoje aplinkoje.

Mokslinis ir techninis turėtų būti naudojamas tiriant bet kokį reiškinį ir procesą, kurį sunku ištirti kasdieniame gyvenime. Tai gali būti įrenginio, kuris imituoja žaibo išlydį, sukūrimas arba judėjimo modelis, visiškai kopijuojantis saulės sistemą.

Pristatymo metodas

Apibendrinant visa tai, kas išdėstyta aukščiau apie kompiuterių mokslo duomenų modelius, būtina išsiaiškinti, kaip vaizduojamas sukurtas įrašas.

Jis gali būti materialus ir nematerialus. Pirmasis tipas apima visas kopijas, kurios buvo padarytos iš esamų objektų. Taigi juos galima paimti, paliesti, užuosti ir pan. Jie netgi gali imituoti bet kokias originalaus objekto savybes, taip pat jo veiksmus. Šie medžiagų modeliai yra eksperimentinis projektavimo metodas.

Nematerialūs apima tuos, kurie dirba su teorija. Jie yra idealūs arba abstraktūs. Ši kategorija taip pat turi keletą tipų. Kalbame apie informacinius ir taip pat įsivaizduojamus variantus. Pirmasis yra duomenų, susijusių su konkrečiu objektu, sąrašas. Tai gali būti vadinamos lentelėmis, paveikslais, diagramomis ir pan.

Tačiau daugelis domisi, kodėl šis informatikos klasės modelis laikomas neapčiuopiamu. Nors tekstas atspausdintas, o lentelė nubraižyta, jos liesti negalima. Štai kodėl šis modelis yra abstraktus. Beje, tarp informacinio įrašymo parinkčių yra aiškių pavyzdžių.

Įsivaizduojamas modelis apima tai, kas vadinama kūrybiniu procesu, tai yra viskas, kas vyksta žmogaus galvoje. Tai skatina jį pagal šią diagramą sukurti originalų objektą.

Treniruočių organizavimo forma: priekinė, porinė arba grupinė.

Mokymo metodai ir technikos: aiškinamasis ir iliustracinis; verbalinis (priekinis pokalbis); vizualinis (kompiuterinio pristatymo demonstravimas); praktiška.

Pamokos uždaviniai: formuoti mokiniuose modeliavimo, kaip pažinimo metodo, sampratą; apsvarstyti įvairias modelių klasifikacijas; formuoti tarp studentų „informacinio modelio“ sąvoką; mokyti mokinius apibūdinti informacijos modelius.

Pamokos tipas: naujos medžiagos mokymasis.

Pamokos įranga: projektorius su ekranu, pristatymas, piešiniai ir skaidrės.

Probleminis klausimas:

Pastato modelis, vaikiškas minkštas žaislas, matematinė formulė, socialinės raidos teorija – visa tai yra modeliai. Kaip galime pavadinti tokias skirtingas sąvokas vienu žodžiu?

Galima pateikti daugybę modelių pavyzdžių. Kaip juos klasifikuoti?

Esminės objekto savybės gali būti pilniausiai atspindėtos naudojant informacinį modelį. Kaip jį pastatyti?

Kiek aprašant informacijos modelius būtina naudoti formalizavimą?

Sąvokos „modelis“ pristatymas

Savo veikloje žmogus labai dažnai naudoja modelius, tai yra sukuria objekto, reiškinio ar proceso įvaizdį, su kuriuo jam tenka susidurti.

Modelis – tai naujas supaprastintas objektas, atspindintis esmines realaus objekto, proceso ar reiškinio savybes.

Modelio analizė ir jo stebėjimas leidžia suprasti realiai egzistuojančio, sudėtingesnio objekto, proceso, reiškinio, vadinamo prototipu ar originalu, esmę.

Klausimas: Kodėl nepatyrus paties originalo, o ne sukūrus jo modelį?

Įvardinkime keletą priežasčių, kodėl jie imasi modelių.

Realiu laiku originalo gali nebeegzistuoti arba gali nebūti tikrovėje.

Pavyzdys: dinozaurų išnykimo teorija, Atlantida...

Originalas gali turėti daug savybių ir ryšių. Norint nuodugniai išstudijuoti tam tikrą ypatybę, kartais naudinga atsisakyti mažiau reikšmingų jų visiškai neatsižvelgus.

Pavyzdžiai: vietovės žemėlapis, gyvų organizmų modeliai...

Originalas yra labai didelis arba labai mažas.

Pavyzdžiai; Žemės rutulys, saulės sistemos modelis, atominis modelis...

Procesas vyksta labai greitai arba labai lėtai.

Pavyzdžiai: vidaus degimo variklio modelis...

Objekto tyrinėjimas gali sukelti jo sunaikinimą.

Pavyzdžiai: lėktuvo ar automobilio modelis...

(Vaikai gali įvardyti kitas priežastis)

Modeliavimas – tai objektų, procesų ir reiškinių tyrimo ir tyrimo modelių kūrimo procesas.

Ką galima modeliuoti? Atsakykime į šį klausimą. ( Mokiniai pateikia pavyzdžių)

Galite modeliuoti:

1. Objektai

Įvardinkime objektų modelių pavyzdžius:

• architektūrinių konstrukcijų kopijos;
• meno kūrinių kopijos;
• vaizdinės priemonės;
• vandenilio atomo arba saulės sistemos modelis;
• gaublys;
• modelis, rodantis drabužius;
• ir tt

2. Reiškiniai

Reiškinių modelių pavyzdžiai:

• fizikinių reiškinių modeliai: žaibo išlydis, magnetinės ir elektrinės jėgos...;
• geofiziniai modeliai: purvo srauto modelis, žemės drebėjimo modelis, nuošliaužos modelis...

3. Procesai

Proceso modelių pavyzdžiai:

• Visatos vystymosi modelis;
• ekonominių procesų modeliai;
• ekologinių procesų modeliai...

4. Elgesys

Kai žmogus atlieka bet kokį veiksmą, dažniausiai prieš tai jo galvoje atsiranda ateities elgesio modelis. Nesvarbu, ar jis ruošiasi statyti namą, išspręsti problemą, pereiti gatvę ar eiti į žygį, jis tikrai pirmiausia visa tai įsivaizduoja mintyse. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp mąstančio žmogaus ir visų kitų gyvų būtybių žemėje. Tą patį objektą skirtingose ​​situacijose, skirtinguose moksluose galima apibūdinti skirtingais modeliais. Pavyzdžiui, apsvarstykite objektą „asmuo“ įvairių mokslų požiūriu:

• mechanikoje žmogus yra materialus taškas;
• chemijoje tai objektas, susidedantis iš įvairių cheminių medžiagų;
• biologijoje tai sistema, siekianti savisaugos;
• ir tt

Kita vertus, vienu modeliu galima apibūdinti skirtingus objektus. Pavyzdžiui, mechanikoje įvairūs materialūs objektai nuo smėlio grūdelio iki planetos laikomi materialiais taškais.

Taigi visai nesvarbu, kurie objektai pasirinkti kaip modeliavimo objektai. Svarbu tik tai, kad jų pagalba galima atspindėti esmingiausius tiriamo objekto, reiškinio ar proceso bruožus.

Modeliavimas – tai objektyvaus pasaulio mokslinio pažinimo metodas naudojant modelius.

Modelių klasifikacija

Kaip ką tik matėme, modeliuojamų objektų yra labai daug. O norint naršyti jų įvairove, reikia visa tai klasifikuoti, tai yra kažkaip sutvarkyti ir susisteminti.

Klasifikuojant objektus į „susijusias“ grupes, reikia teisingai pasirinkti tam tikrą vieną požymį (parametrą), o tada sujungti tuos objektus, kuriems ji sutampa. Pažvelkime į dažniausiai pasitaikančias charakteristikas, pagal kurias modeliai gali būti klasifikuojami (kompiuterinio pristatymo demonstravimas 1 priedas)

Verbaliniai ir simboliniai modeliai dažniausiai yra tarpusavyje susiję. Protinis vaizdas, gimęs žmogaus galvoje, gali būti perkeltas į simbolinę formą. Pavyzdžiui, kompozitoriaus galvoje gimusi melodija bus pateikta natų popieriuje.

Modeliams kurti naudojamas didžiulis įrankių asortimentas. Jei modelis yra materialaus pobūdžio. Jai sukurti naudojami tradiciniai įrankiai: fotoaparatas, dailininko teptukas, pieštukas ir t.t., galiausiai – pažangiausias šių dienų įrankis – kompiuteris.

„Sistemos“ sąvoka

Mus supantis pasaulis susideda iš daugybės skirtingų objektų, kurių kiekvienas turi įvairių savybių, o tuo pačiu objektai sąveikauja tarpusavyje.

Sistema yra visuma, susidedanti iš tarpusavyje susijusių objektų.

Sistemų pavyzdžiai: asmuo, kompiuteris, namas, medis, knyga, stalas ir kt.

Sistemos yra:

1. Medžiaga (žmogus, kompiuteris, medis, namas).
2. Nematerialioji (žmogaus kalba, matematika)
3. Mišri (mokyklinė sistema, nes apima ir materialius elementus (pastatas, įranga, mokiniai, vadovėliai), nematerialus (klasių grafikas, pamokų temos, mokyklos chartija).

Svarbus sistemos bruožas yra jos holistinis veikimas. Pavyzdys

Kompiuteris veikia normaliai tol, kol jame esantys pagrindiniai įrenginiai yra tvarkingi. Jei pašalinsite vieną iš jų, kompiuteris suges, tai yra, nustos egzistuoti kaip sistema.

„Kompiuterio“ sistema susideda iš posistemių „RAM“, „procesorius“, „sisteminis blokas“ ir kt., nes RAM, procesorius, sistemos blokas taip pat gali būti laikomi sistemomis (jie susideda iš elementų).

Sistemos analizė ir sisteminimas

Norint apibūdinti sistemą, neužtenka tik išvardyti jos elementus. Būtina nurodyti, kaip šie elementai yra susiję vienas su kitu.

Sistema yra tvarka ir organizuotumas.

Jei grafiškai pavaizduosite ryšius tarp sistemos elementų, gausite jos struktūrą. Struktūra gali nustatyti elementų (grandinės, žvaigždės, žiedo) erdvinį išsidėstymą, jų lizdą – chronologinę seką (linijinė, išsišakojusi, ciklinė).

Apibūdinant sistemos elementus ir nurodant jų ryšį atliksite sistemos analizę. Pavyzdžiui: šeimos medis.

Sisteminimas yra daugelio objektų pavertimo sistema procesas.

Didelę reikšmę turi sisteminimas. Kasdieniame gyvenime kiekvienas užsiimame sisteminimu – indų dalijimu – į stiklines, lėkštes, puodus ir pan.

Įvairių mokslų žinių sisteminimas. Daugelio pradžia

siejamas su didžiojo senovės graikų mokslininko Aristotelio vardu, kuris

gyveno IV amžiuje. pr. Kr Kartu su savo mokiniais Aristotelis tai padarė

kolosalus darbas dėl sukauptų žinių klasifikavimo, jas padalino

tik dalis ir kiekvienai suteikė savo pavadinimą. Tada gimė fizika, biologija, ekonomika, logika ir kiti mokslai.

1. Užduotis (žodinis).

Sukurkite įvairius ikoninius geometrinių formų trikampio, kvadrato, apskritimo modelius.

Susisteminkite išvardintus faktus ir nustatykite sisteminimo pagrindą.

Užduoties atlikimas naudojant korteles 4 mokinių grupėse.

Žinių lygis: išmokti apibrėžti pagrindinius terminus ir sąvokas (pamokos žodynas).

Supratimo lygis: kurkite įvairių tipų objektų modelius: lėktuvą, žmogų.

Atlikti objektų: šeimos, mokyklos sisteminę analizę.

aš. Kiekvieną kartą reikia išsiaiškinti, ar šios sąlygos tenkinamos, ar ne. Taigi, vertinant planetų trauką prie Saulės, planetų ir Saulės dydžiai yra daug mažesni nei atstumai tarp jų. Todėl ir planetas, ir Saulę galima laikyti materialiais taškais. Dėl šio supaprastinimo gana lengva nustatyti planetų judėjimo pobūdį.
Bet jei atstumai tarp sąveikaujančių kūnų nėra labai dideli, palyginti su jų dydžiais, tada jie nebegali būti laikomi materialiais taškais. Pavyzdžiui, dirbtinių palydovų ir net Mėnulio judėjimas pastebimai priklauso nuo Žemės dydžio ir formos.
Taigi, nagrinėjant reiškinius, visų pirma būtina nustatyti, kuris supaprastintas modelis gali pakeisti iš tikrųjų vykstantį sudėtingą reiškinį.

Plačiau apie temą Supaprastintas reiškinio modelis:

1. § 30.2. SUPAPRASTINTA MOKESČIŲ, APSKAITOS IR ATASKAITŲ TEIKIMO SISTEMA Smulkioms įmonėms
2. 1.2.1 Supaprastintas analitinis kabinos vėdinimo skaičiavimo metodas
3. Daugelis globalizmo reiškinių ir procesų pripažįstami dekadentiškais, tipologiškai artimais kultūros nuosmukio reiškiniams.
4. Teismo proceso supaprastinimo ir sutrumpinimo metodai.
5. Mokesčių administravimo supaprastinimas asmenims.
6. 12 priedas. Dėl visuomeninių organizacijų teisės steigti įmones pagal supaprastintą apmokestinimo sistemą

Modeliavimas gali būti laikomas tiriamo objekto (originalo) pakeitimu jo įprastu atvaizdu, aprašymu ar kitu objektu, vadinamu modeliu, kuris tam tikrų prielaidų ir priimtinų klaidų rėmuose suteikia originalui artimą elgesį. Modeliavimas dažniausiai atliekamas siekiant suprasti originalo savybes tiriant jo modelį, o ne patį objektą. Žinoma, modeliavimas yra pateisinamas tuo atveju, kai tai yra paprasčiau nei sukurti patį originalą arba kai dėl kokių nors priežasčių geriau nekurti originalo.

Modelis suprantamas kaip fizinis arba abstraktus objektas, kurio savybės tam tikra prasme yra panašios į tiriamo objekto savybes. Šiuo atveju modeliui keliamus reikalavimus lemia sprendžiama problema ir turimos priemonės. Modeliams keliami keli bendrieji reikalavimai:

1. Adekvatumas – gana tikslus objekto savybių atvaizdavimas;
2. Išsamumas – visos reikiamos informacijos apie objektą suteikimas gavėjui;
3. Lankstumas – gebėjimas atkurti įvairias situacijas per visą besikeičiančių sąlygų ir parametrų diapazoną;
4. Kūrimo sudėtingumas turėtų būti priimtinas turimam laikui ir programinei įrangai.

Modeliavimas – tai objekto modelio konstravimo ir jo savybių tyrimo procesas, tiriant modelį.

Taigi modeliavimas apima 2 pagrindinius etapus:

1. Modelio kūrimas;
2. Modelio studijavimas ir išvadų darymas.

Tuo pačiu metu kiekviename etape sprendžiamos skirtingos problemos ir naudojami iš esmės skirtingi metodai bei priemonės.

Praktikoje naudojami įvairūs modeliavimo metodai. Priklausomai nuo įgyvendinimo būdo, visus modelius galima suskirstyti į dvi dideles klases: fizinę ir matematinę.

Matematinis modeliavimas paprastai laikomas procesų ar reiškinių tyrimo, naudojant jų matematinius modelius, priemone.

Fizinis modeliavimas – tai objektų ir reiškinių tyrimas naudojant fizikinius modelius, kai tiriamas procesas atkuriamas išsaugant jo fizinę prigimtį arba naudojamas kitas fizikinis reiškinys, panašus į tiriamąjį. Šiuo atveju fiziniai modeliai paprastai prisiima tikrąjį tų originalo fizinių savybių, kurios yra reikšmingos konkrečioje situacijoje, įkūnijimą. Pavyzdžiui, projektuojant naują orlaivį, sukuriamas maketas, turintis tokias pačias aerodinamines savybes; Planuodami plėtrą, architektai parengia modelį, atspindintį jo elementų erdvinį išdėstymą. Šiuo atžvilgiu fizinis modeliavimas dar vadinamas prototipų kūrimu.

Pusiau natūralus modeliavimas – tai valdomų sistemų modeliavimo kompleksuose tyrimas, į modelį įtraukiant realią įrangą. Kartu su realia įranga uždarame modelyje yra įtakų ir trukdžių simuliatoriai, išorinės aplinkos matematiniai modeliai ir procesai, kurių pakankamai tikslus matematinis aprašymas nežinomas. Realios įrangos ar realių sistemų įtraukimas į sudėtingų procesų modeliavimo grandinę leidžia a priori sumažinti neapibrėžtumą ir ištirti procesus, kuriems nėra tikslaus matematinio aprašymo. Taikant pusiau natūralų modeliavimą, tyrimai atliekami atsižvelgiant į mažas laiko konstantas ir netiesiškumą, būdingą realiai įrangai. Tiriant modelius su realia įranga, naudojama dinaminio modeliavimo sąvoka, tiriant sudėtingas sistemas ir reiškinius – evoliucinį, simuliacinį ir kibernetinį modeliavimą.

Akivaizdu, kad realią modeliavimo naudą galima gauti tik tada, kai įvykdomos dvi sąlygos:

1. Modelis teisingai (adekvačiai) parodo originalo savybes, reikšmingas tiriamos operacijos požiūriu;
2. Modelis leidžia pašalinti aukščiau išvardintas problemas, būdingas atliekant realių objektų tyrimus.