Modellering i naturvidenskab - hvad er det? Typer og modellering etaper

I dette papir, foreslår vi, hvordan man analyserer i detaljer emnet modellering i datalogi. Dette afsnit er af stor betydning for uddannelsen af fremtidige specialister på området for informationsteknologi.

For at løse ethvert problem (produktion eller forskning) computer bruger følgende streng:

Den bør være særlig opmærksom på begrebet "model". Uden tilstedeværelsen af dette link er ikke løsningen på problemet muligt. Hvorfor så bruge den model, og at dette udtryk refererer til? Dette er, hvad vi vil diskutere i næste afsnit.

model

Modellering i datalogi - en samling af billeder af en real-life objekt, der afspejler alle de væsentlige funktioner og egenskaber. En model for løsning af problemet er nødvendig, da det er i virkeligheden, der anvendes i processen med afgørelsen.

Skolen løbet af computermodellering emne begyndelsen skal undersøges yderligere i sjette klasse. I begyndelsen er det nødvendigt at indføre børn til begrebet model. Hvad er det?

• Forenklet lighed af objektet;
• Reduceret kopi af en virkelige objekt;
• Skema fænomen eller proces;
• Billede fænomen eller proces;
• Beskrivelse fænomen eller proces;
• Fysisk plante;
• Information analog;
• Objekt erstatning reflekterende egenskaber af det virkelige objekt, og så videre.

Model - dette er et meget bredt begreb, som det allerede er blevet klart fra ovenstående. Det er vigtigt at bemærke, at alle modeller kan inddeles i grupper:

• materiale;
• ideel.

I henhold til den finansielle model for at forstå emnet, baseret på virkelige objekter. Dette kan være ethvert organ eller proces. Denne gruppe kan opdeles yderligere i to typer:

• fysisk;
• analog.

Denne klassificering er betinget, fordi en klar sondring mellem disse to underarter er meget vanskeligt at gennemføre.

Ideel model til at karakterisere vanskeligere. Det er forbundet med:

• tænker;
• fantasi;
• opfattelse.

At det er muligt at gennemføre kunstværk (teater, kunst, litteratur, og så videre).

modellering mål

Modellering i datalogi - det er et meget vigtigt skridt, da det forfølger målene i masse. Nu tilbyder vi at mødes med dem.

Den første simulering hjælper at vide verden omkring os. Fra tidernes morgen har mennesker akkumulerede viden og passerede dem videre til deres efterkommere. Således er en model af verden (verden).

I tidligere århundreder, vi modelleret de ikke-eksisterende objekter, som nu er fast etableret i vores liv (paraply, en mølle, og så videre). I øjeblikket mozhelirovanie rettes til:

• identificere virkningerne af en eventuel fremgangsmåde (forøgelse af udgifterne til rejse eller kemisk affald under jorden);
• sikre effektiviteten af beslutninger.

modelleringsopgaver

Vi nævnte i artiklen, at en sådan modellering i datalogi. Denne proces har nogle problemer, som vi diskuterer i denne sektion.

Hvad er problemet i simuleringen? Lad os antage, at vi har noget problem, at fjerne det, du har brug for at løse en række problemer. Det vil sige, at problemet - et problem, som du har brug for at håndtere. Det er vigtigt at bemærke, at alle de opgaver, kan opdeles i to store grupper.

verbal model

Hvad er de metoder til modellering? Computer kun bruger to metoder - information og matematik. Men det er vigtigt at nævne en anden form for model - verbal. Om ham vi taler nu en lille smule mere.

Verbal model er klassificeret som ideal eller abstrakt. Denne beskrivelse ved hjælp af bogstaver, ord, sætninger. Til disse modeller omfatter:

• protokol;
• færdselsreglerne;
• Oplysninger i lærebøger;
• fiktion;
• mundtlig eller skriftlig beskrivelse af en genstand, proces eller fænomen.

matematisk model

Hvilke andre typer modeller er undersøgt i datalogi? Information modellering og matematisk (algoritmisk) er delte. Selv om, som tidligere nævnt, at grænserne mellem verbale, matematiske og information modeller er temmelig konventionel.

I enkle vendinger, den matematiske model beskriver enhver situation fra et matematisk synspunkt. Uvidende om os selv, er vi engageret i matematisk modellering dagligt. For eksempel: min mor sender barnet til at købe brød og mælk. Hun ved, hvor mange der er disse produkter i butikken, som ligger ved siden af huset. Nu er vi nødt til at beregne, hvor mange penge at give til barnet. Antag mælk koster 75 rubler og 50 kopek, og brød - 30 rubler 20 kopek. Alle køb vil koste 105 rubler, 70 kopek (75,5 + 30,2). Dette er et eksempel på en matematisk model.

informationsmodel

Lad os nu tale om en anden form for modeller studeret i skolen løbet af informatik. Computer modellering, som er nødvendig for at mestre hver af fremtidens it-specialister, omfatter processen med gennemførelsen af de oplysninger model ved hjælp af edb-værktøjer. Men hvad det er, de oplysninger modellen?

Det er en lang liste af information om ethvert objekt. At denne model beskriver og hvad nyttige oplysninger skal være:

• egenskaber af det modellerede objekt;
• hans tilstand;
• Kommunikation med omverdenen;
• relationer med eksterne objekter.

Hvad kan tjene som en informations model:

• en verbal beskrivelse;
• tekst;
• tegning;
• bordet;
• ordning;
• tegning;
• formel, og så videre.

Et karakteristisk træk ved de oplysninger modellen er, at den ikke kan røre, smage, og så videre. Hun bærer ikke væsentlig udførelsesform, som præsenteres i form af information.

En systematisk tilgang til at skabe modeller

Hvad klasse pensum studeret ved simulering? Datalogi 9 klasse introducerer eleverne til emnet nærmere. Det er i denne klasse, barnet lærer om systemet modellering tilgang. Vi tilbyder at tale om det lidt mere.

"System" starter med konceptet. Dette er en gruppe af indbyrdes forbundne elementer, som virker sammen for at udføre opgaven. At konstruere en model ofte anvendes af systemet tilgang, eftersom objektet betragtes som et system, der fungerer i nogle medium. Hvis modelleret et komplekst objekt, besluttede systemet til at bryde op i mindre dele - delsystemer.

Formål med brug

Nu betragter vi det mål simulering (Datalogi 11 klasse). Det sagde tidligere, at alle modellerne er opdelt i flere typer og klasser, men grænserne mellem dem er vilkårlige. Der er flere grunde, som at klassificere modellen: formål, fagområde, tidsfaktoren, metoden til præsentationen.

Med hensyn til de mål, det besluttet at tildele følgende typer:

• uddannelse;
• oplevet;
• simulering;
• gaming;
• videnskab og teknologi.

Den første type omfatter undervisningsmateriale. De anden reducerede eller forstørrede kopier af virkelige objekter (model byggeri, den fløj af flyet, og så videre). En simuleringsmodel gør det muligt at forudsige udfaldet af alle omstændigheder. Simulering modellering er ofte brugt i medicin og det sociale område. Narimer, modellen hjælper til at forstå, hvordan folk vil reagere på dette eller hint reform? Før du foretager en større operation på menneskelige organtransplantationer, har der været mange eksperimenter. Med andre ord, den simuleringsmodel kan løse problemet med "trial and error". Spil model - en slags økonomisk, business, eller krig spil. Med denne model er det muligt at forudsige adfærd af et objekt i forskellige situationer. anvendt til undersøgelsen af en proces eller fænomen videnskabelig og teknisk model (en anordning simulerer lyn udledning, modellen for de solsystem planeterne, og så videre).

vidensområde

Hvad klasse elever mere fuldstændigt kendskab til modellering? Computer Grade 9 fokuserer på at forberede deres elever til prøverne for adgang til videregående uddannelsesinstitutioner. Eftersom billetter EGE og GIA mødes spørgsmål om modellering, er det nu nødvendigt så detaljeret som muligt til at overveje dette emne. Og så, da der er en klassifikation af områder af ekspertise? På baggrund af følgende typer:

• biologiske (for eksempel kunstigt fremkaldt sygdom hos dyr, genetiske forstyrrelser, kræft);
• økonomisk (den model af fast opførsel, en model af markedsprisen, og så videre);
• historiske (stamtræ, historisk begivenhed model, den model af den romerske hær, og lignende);
• sociologisk (modellen af egeninteresse, adfærd bankfolk med at tilpasse sig de nye økonomiske betingelser) og så videre.

tidsfaktoren

to slags modeller udmærker sig ved denne karakteristik:

• dynamisk;
• statisk.

Allerede ifølge et navn, ikke svært at gætte på, at den første visning viser resultater, udvikling og forandring af et objekt over tid. Statisk tværtimod er i stand til at beskrive objektet i et bestemt tidspunkt. Denne type er undertiden benævnt strukturelle, som modellen afspejler den struktur og parametre af objektet, der er, giver den pågældende del af oplysninger om det.

Eksempler på dynamiske model er:

• et sæt af formler, der afspejler bevægelsen af solsystemet planeter;
• graf over lufttemperatur;
• video af vulkanudbruddet, og så videre.

Eksempler på den statistiske model er:

• liste over planeter i solsystemet;
• kort over området og så videre.

præsentation metode

Til at begynde, er det vigtigt at sige, at alle modeller har den form og skikkelse, de er altid ud af noget lavet, en eller anden måde repræsenteret eller beskrevet. På grundlag af en model til at klassificere som følger:

• materiale;
• immaterielle.

Den første type omfatter fysiske kopier af eksisterende objekter. De kan røre, lugte, og så videre. De afspejler de eksterne eller interne karakteristika, driften af et anlæg. Hvad er den fysiske model? De anvendes til den eksperimentelle metode af kognition (eksperimentel metode).

Immaterielle modeller vi har også tidligere besøgt. De bruger en teoretisk metode til læring. Sådanne modeller kaldes ideal eller abstrakt. Denne kategori er yderligere opdelt i flere undertyper: imaginære modeller og oplysninger.

Information modeller er en liste over en række oplysninger om objektet. Som en informationsmodel kan tjene tabeller, tegninger, verbale beskrivelser, diagrammer og så videre. Hvorfor er denne model kaldet immateriel? Sagen er, at det ikke kan blive rørt, fordi det ikke er fysisk udformning. Blandt informationsmodeller udmærker vartegn og visuel.

Imaginary model - er en af de stadier af modellering. Det er en kreativ proces, der foregår i den menneskelige fantasi, der går forud for oprettelsen af et materiale objekt.

stadier af modellering

Emne i datalogi 9 klasse "Modellering og formalisering" er tung. Det er nødvendigt at studere. Ved 9-11 klasse lærer er forpligtet til at sætte de studerende med de faser af skabelsen af modeller. Dette vi nu vende. Så er der de følgende stadier af modellering:

• meningsfuld redegørelse for problemet;
• Den matematiske formulering af problemet;
• udvikling ved hjælp af computere;
• model operation;
• de opnåede resultater.

Det er vigtigt at bemærke, at studiet af alt, der omgiver os, ved hjælp af simulation processer, formalisering. Informationsteknologi - det er et emne dedikeret til moderne metoder til at studere og løse eventuelle problemer. Derfor er fokus på de modeller, der kan implementeres ved hjælp af en computer. Særlig opmærksomhed skal rettes til dette spørgsmål punkt algoritme udvikling løsninger ved hjælp af computere.

Kommunikation mellem objekter

Lad os nu tale lidt om sammenhængene mellem objekter. I alt er der tre typer:

• én til én (betegnet med en sådan forbindelse sidet pil i den ene eller den anden side);
• én-til-mange (multiple link er angivet med den dobbelte pil);
• mange-til-mange (en sådan forbindelse er angivet ved den dobbelte pil).

Det er vigtigt at bemærke, at forbindelsen kan være betinget og ubetinget. Ubetinget forbindelse involverer anvendelsen af hvert objekt instans. En betinget involveret i kun de enkelte elementer.