Model dalam bidang sains - apakah ini? Jenis dan peringkat pemodelan

Dalam kertas ini, kami mencadangkan bagaimana untuk menganalisis secara terperinci topik pemodelan dalam bidang sains komputer. Seksyen ini adalah amat penting untuk melatih pakar masa hadapan dalam bidang teknologi maklumat.

Untuk menyelesaikan sebarang masalah (pengeluaran atau penyelidikan) komputer menggunakan rentetan berikut:

Ia perlu memberi perhatian khusus kepada konsep "model". Tanpa kehadiran pautan ini bukan penyelesaian masalah yang mungkin berlaku. Mengapa kemudian gunakan model dan bahawa istilah ini merujuk kepada? Ini adalah apa yang akan dibincangkan dalam bahagian seterusnya.

model

Pemodelan dalam bidang sains komputer - himpunan imej objek sebenar yang mencerminkan semua ciri-ciri penting dan hartanah. A model untuk menyelesaikan masalah ini adalah perlu, kerana ia adalah, sebenarnya, yang digunakan dalam proses keputusan.

Perjalanan sekolah pemodelan komputer topik awal yang akan dikaji lagi dalam gred yang keenam. Pada awal lagi ia adalah perlu untuk memperkenalkan kanak-kanak untuk model konsep itu. Apa yang ia?

• rupa dipermudahkan objek itu;
• salinan dikurangkan objek sebenar;
• fenomena skim atau proses;
• fenomena imej atau proses;
• Penerangan fenomena atau proses;
• loji fizikal;
• analog maklumat;
• Objek pengganti mencerminkan sifat-sifat objek yang sebenar, dan sebagainya.

Model - ini adalah satu konsep yang sangat luas, kerana ia telah menjadi jelas dari atas. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa semua model boleh dibahagikan kepada kumpulan:

• material;
• ideal.

Di bawah model kewangan untuk memahami subjek ini, berdasarkan objek sebenar. Ini boleh menjadi mana-mana badan atau proses. Kumpulan ini boleh dibahagikan lagi kepada dua jenis:

• fizikal;
• analog.

Pengelasan ini adalah bersyarat, kerana perbezaan yang jelas antara kedua-dua subspesies adalah amat sukar untuk menjalankan.

model Ideal untuk mencirikan lebih sukar. Ia dikaitkan dengan:

• berfikir;
• imaginasi;
• persepsi.

Ia adalah mungkin untuk membawa karya seni (teater, seni, sastera, dan sebagainya).

matlamat pemodelan

Model dalam bidang sains komputer - ia adalah satu langkah yang sangat penting, kerana ia mengejar objektif massa. Sekarang kita menawarkan untuk bertemu dengan mereka.

Simulasi pertama membantu untuk mengetahui dunia di sekeliling kita. Dari zaman dahulu lagi, orang telah mengumpul pengetahuan dan lulus mereka kepada keturunan mereka. Oleh itu, model dunia (dunia).

Pada abad-abad yang lalu, kita dimodelkan objek yang tidak wujud, yang kini kukuh dalam kehidupan kita (payung, kilang, dan sebagainya). Kini mozhelirovanie ditujukan kepada:

• mengenal pasti kesan apa-apa proses (meningkatkan kos perjalanan atau sisa kimia di bawah tanah);
• memastikan keberkesanan keputusan.

tugas-tugas pemodelan

Yang telah dinyatakan dalam artikel yang pemodelan seperti dalam bidang sains komputer. Proses ini mempunyai beberapa masalah, yang kita bincangkan dalam bahagian ini.

Apakah masalah dalam penyelakuan? Cuba kita katakan bahawa kita mempunyai sebarang masalah, untuk menghilangkan itu anda perlu menyelesaikan beberapa masalah. Iaitu, masalah - masalah yang anda perlukan untuk mengendalikan. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa semua tugas-tugas boleh dibahagikan kepada dua kumpulan yang besar.

model lisan

Apakah kaedah-kaedah pemodelan? Komputer hanya menggunakan dua kaedah - maklumat dan Matematik. Tetapi ia adalah penting untuk menyebut satu lagi jenis model - lisan. Mengenai beliau kini kita bercakap sedikit lebih.

model lisan diklasifikasikan sebagai ideal atau abstrak. Penjelasan ini melalui huruf, perkataan, ayat. Kepada orang-orang model termasuk:

• protokol;
• peraturan jalan raya;
• Maklumat di dalam buku teks;
• fiksyen;
• penerangan lisan atau bertulis daripada objek, proses atau fenomena.

model matematik

Apa yang lain-lain jenis model dikaji dalam bidang sains komputer? pemodelan maklumat dan matematik (algoritma) dibahagikan. Walaupun, seperti yang dinyatakan sebelum ini, sempadan antara model lisan, matematik dan maklumat yang agak konvensional.

Dalam bahasa yang mudah, model matematik menerangkan sebarang keadaan dari sudut matematik pandangan. Sedar kepada diri kita sendiri, kita terlibat dalam pemodelan matematik setiap hari. Sebagai contoh: ibu saya menghantar kanak-kanak itu untuk membeli roti dan susu. Dia tahu berapa banyak terdapat produk-produk ini di kedai, yang terletak di sebelah rumah. Sekarang kita perlu mengira berapa banyak wang untuk diberikan kepada kanak-kanak. susu Katakan kos 75 Rubles dan 50 kopecks, dan roti - 30 Rubles 20 kopecks. Semua pembelian akan kos 105 Rubles, 70 kopecks (75.5 + 30.2). Ini adalah satu contoh model matematik.

model maklumat

Sekarang mari kita bercakap tentang satu lagi bentuk model yang dipelajari dalam kursus sekolah informatik. pemodelan komputer, yang perlu untuk menguasai setiap masa depan pakar IT, termasuk proses pelaksanaan model maklumat yang menggunakan alat-alat komputer. Tetapi apa itu, model maklumat tersebut?

Ia adalah senarai panjang maklumat tentang apa-apa objek. Bahawa model ini menerangkan dan apa maklumat yang berguna adalah:

• sifat-sifat objek yang dimodelkan;
• keadaannya;
• Komunikasi dengan dunia luar;
• hubungan dengan objek luaran.

Apa yang boleh berkhidmat sebagai model maklumat:

• penerangan secara lisan;
• teks;
• lukisan;
• meja;
• skim;
• lukisan;
• formula, dan sebagainya.

Satu ciri yang tersendiri model maklumat adalah bahawa ia tidak boleh sentuh, rasa, dan sebagainya. Beliau tidak membawa penjelmaan material, seperti yang dinyatakan dalam bentuk maklumat.

Pendekatan yang sistematik untuk model mewujudkan

Apa kurikulum gred dikaji oleh simulasi? Komputer sains 9 Kelas memperkenalkan pelajar kepada subjek ini dengan lebih terperinci. Ia adalah di dalam kelas ini, kanak-kanak belajar tentang pendekatan sistem pemodelan. Kami menawarkan untuk membincangkan perkara itu lebih sedikit.

"Sistem" bermula dengan konsep itu. Ini adalah satu kumpulan unsur yang saling berkaitan yang bertindak bersama-sama untuk melaksanakan tugas itu. Untuk membina model sering digunakan oleh pendekatan sistem, kerana objek itu dianggap sebagai satu sistem yang beroperasi di beberapa sederhana. Jika model objek yang kompleks, sistem telah memilih untuk berpecah kepada bahagian yang lebih kecil - subsistem.

Tujuan penggunaan

Sekarang kita mempertimbangkan simulasi sasaran (Computer Science 11 kelas). Ia berkata sebelum ini bahawa semua model dibahagikan kepada beberapa jenis dan kelas, tetapi sempadan antara mereka adalah sewenang-wenangnya. Terdapat beberapa alasan yang mengklasifikasikan model: tujuan, bidang kepakaran, faktor masa, kaedah persembahan.

Bagi matlamat, ia memutuskan untuk memperuntukkan jenis berikut:

• latihan;
• berpengalaman;
• simulasi;
• perjudian;
• sains dan teknologi.

Jenis pertama termasuk bahan latihan. Salinan kedua dikurangkan atau diperbesarkan objek sebenar (pembinaan model, sayap pesawat, dan sebagainya). Model simulasi membolehkan untuk meramalkan hasil apa-apa kejadian. pemodelan simulasi sering digunakan dalam bidang perubatan dan bidang sosial. Narimer, model yang membantu untuk memahami bagaimana orang akan bertindak balas terhadap ini atau pembaharuan itu? Sebelum anda membuat operasi besar kepada pemindahan organ manusia, terdapat banyak eksperimen. Dalam erti kata lain, model simulasi boleh menyelesaikan masalah ini dengan "percubaan dan kesilapan". Permainan model - sejenis ekonomi, perniagaan, atau permainan perang. Dengan model ini, ia adalah mungkin untuk meramalkan tingkah laku objek dalam situasi yang berbeza. model teknikal dan saintifik yang digunakan untuk kajian proses atau fenomena (a pelepasan kilat peranti simulasi, model planet Sistem Suria, dan sebagainya).

kawasan pengetahuan

Apa yang pelajar gred mengetahui dengan lebih lanjut dengan model? Komputer Gred 9 memberi tumpuan kepada menyediakan pelajar mereka untuk peperiksaan untuk kemasukan ke institusi pengajian tinggi. Sejak tiket EGE dan GIA memenuhi soalan dalam pemodelan, ia kini perlu seperti yang diperincikan mungkin untuk mempertimbangkan topik ini. Dan sebagainya, kerana terdapat klasifikasi bidang kepakaran? Berdasarkan jenis berikut:

• biologi (contohnya, penyakit buatan teraruh pada haiwan, gangguan genetik, kanser);
• ekonomi (model tingkah laku firma, model harga pasaran, dan sebagainya);
• sejarah (pokok keturunan, model peristiwa sejarah, model tentera Rom, dan sebagainya);
• sosiologi (model kepentingan diri, tingkah laku bank dalam menyesuaikan diri dengan keadaan ekonomi yang baru) dan sebagainya.

faktor masa

dua jenis model dibezakan oleh ciri-ciri ini:

• dinamik;
• statik.

Sudah, mengikut satu nama, tidak sukar untuk meneka bahawa pandangan pertama menunjukkan prestasi, pembangunan dan perubahan objek dari masa ke masa. Statik sebaliknya mampu untuk menggambarkan objek di satu titik tertentu dalam masa. jenis ini kadang-kadang dirujuk sebagai struktur, sebagai model yang mencerminkan struktur dan parameter objek, iaitu, memberikan sepotong maklumat mengenainya.

Contoh model dinamik ialah:

• satu set formula yang mencerminkan pergerakan planet sistem solar;
• graf suhu udara;
• video letusan gunung berapi, dan sebagainya.

Contoh model statistik ialah:

• senarai planet dalam sistem solar;
• peta kawasan dan sebagainya.

Cara persembahan

Untuk memulakan, ia adalah penting untuk mengatakan bahawa semua model mempunyai bentuk dan bentuk, mereka sentiasa keluar dari sesuatu yang dibuat, entah bagaimana diwakili atau digambarkan. Berdasarkan model untuk mengklasifikasikan seperti berikut:

• material;
• tidak ketara.

Jenis pertama termasuk salinan ketara objek yang sedia ada. Mereka boleh sentuh, bau, dan sebagainya. Mereka mencerminkan ciri-ciri luaran atau dalaman, operasi kemudahan. Apakah model fizikal? Ia digunakan untuk kaedah eksperimen kognisi (kaedah eksperimen).

model tidak ketara kita juga pernah melawat. Mereka menggunakan kaedah teori pembelajaran. model itu dipanggil ideal atau abstrak. Kategori ini dibahagikan kepada beberapa sub-jenis: model khayalan dan maklumat.

model maklumat adalah senarai pelbagai maklumat tentang objek. Sebagai model maklumat boleh berkhidmat jadual, lukisan, penerangan lisan, gambar rajah dan sebagainya. Mengapa model ini dikenali sebagai tidak penting? Masalahnya ialah bahawa ia tidak boleh disentuh kerana ia tidak mempunyai penjelmaan fizikal. Antara model maklumat adalah mercu tanda terkenal dan visual.

model khayalan - adalah salah satu peringkat peragaan. Ia adalah satu proses kreatif yang mengambil tempat dalam imaginasi manusia yang mendahului penciptaan objek material.

peringkat pemodelan

Topik dalam komputer sains 9 kelas "Permodelan dan perasmian" adalah berat. Ia diperlukan untuk belajar. Pada guru 9-11 gred adalah bertanggungjawab untuk membiasakan pelajar dengan tahap-tahap penciptaan model. Ini kita beralih pula. Jadi, ada peringkat berikut pemodelan:

• kenyataan bermakna masalah;
• Perumusan matematik masalah;
• pembangunan menggunakan komputer;
• operasi model;
• keputusan yang diperolehi.

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa kajian segala-galanya yang mengelilingi kita, dengan menggunakan proses simulasi, perasmian. Teknologi maklumat - ia adalah satu perkara yang khusus untuk kaedah moden untuk belajar dan menyelesaikan sebarang masalah. Oleh itu, tumpuan diberikan kepada model yang boleh dilaksanakan menggunakan komputer. Perhatian khusus harus diberikan kepada titik isu ini penyelesaian pembangunan algoritma dengan bantuan komputer.

Komunikasi antara objek

Sekarang mari kita bercakap sedikit tentang hubungan antara objek. Secara keseluruhannya, terdapat tiga jenis:

• 12:59 (ditandakan dengan jaringan laman web tersebut berpihak anak panah dalam satu atau bahagian lain);
• satu-ke-banyak (link berbilang ditunjukkan oleh anak panah double);
• banyak-ke-banyak (seperti link yang ditunjukkan oleh anak panah dua kali).

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa sambungan boleh jadi bersyarat dan tanpa syarat. sambungan tanpa syarat melibatkan penggunaan setiap keadaan objek. A bersyarat terlibat dalam hanya elemen-elemen individu.