Μοντελοποίηση της επιστήμης - τι είναι αυτό; Τύποι και τα στάδια μοντελοποίησης

Σε αυτή την εργασία, προτείνουμε πώς να αναλύσει διεξοδικά το θέμα της μοντελοποίησης στην επιστήμη των υπολογιστών. Η ενότητα αυτή έχει μεγάλη σημασία για την εκπαίδευση των μελλοντικών ειδικών στον τομέα των τεχνολογιών της πληροφορίας.

Για να λύσει οποιοδήποτε πρόβλημα (παραγωγή ή την έρευνα) υπολογιστής χρησιμοποιεί την ακόλουθη συμβολοσειρά:

Θα πρέπει να δώσουν ιδιαίτερη προσοχή στην έννοια του «μοντέλου». Χωρίς την παρουσία του συνδέσμου δεν είναι λύση το πιθανό πρόβλημα. Γιατί στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε το μοντέλο και ότι ο όρος αυτός αναφέρεται σε; Αυτό είναι αυτό που θα συζητήσουμε στην επόμενη ενότητα.

μοντέλο

Μοντελοποίηση στην επιστήμη των υπολογιστών - μια συλλογή από εικόνες του αντικειμένου της πραγματικής ζωής που αντανακλά όλα τα βασικά χαρακτηριστικά και τις ιδιότητες. Ένα μοντέλο για την επίλυση του προβλήματος είναι απαραίτητη, δεδομένου ότι είναι, στην πραγματικότητα, που χρησιμοποιούνται κατά τη διαδικασία της απόφασης.

Η πορεία σχολή θέμα μοντέλων υπολογιστών αρχές που πρέπει να μελετηθεί περαιτέρω στην έκτη τάξη. Κατ 'αρχάς είναι απαραίτητο να εισαχθούν τα παιδιά στο concept μοντέλο. Τι είναι αυτό;

• Απλοποιημένη ομοιότητα του αντικειμένου?
• Μειωμένο αντίγραφο του πραγματικού αντικειμένου?
• φαινόμενο Σχήμα ή διαδικασία?
• φαινόμενο Εικόνα ή διαδικασία?
• Περιγραφή φαινόμενο ή διαδικασία?
• Φυσική των φυτών?
• αναλογικές πληροφορίες?
• υποκατάστατο αντικείμενο που αντανακλά τις ιδιότητες του πραγματικού αντικειμένου, και ούτω καθεξής.

Μοντέλο - αυτό είναι μια πολύ ευρεία έννοια, όπως έχει ήδη γίνει σαφές από τα παραπάνω. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι όλα τα μοντέλα μπορούν να χωριστούν σε ομάδες:

• υλικό?
• ιδανικό.

Σύμφωνα με το οικονομικό μοντέλο για να κατανοήσουμε το θέμα, με βάση τα πραγματικά αντικείμενα. Αυτό μπορεί να είναι οποιοσδήποτε φορέας ή διεργασία. Αυτή η ομάδα μπορεί να υποδιαιρεθεί περαιτέρω σε δύο τύπους:

• φυσική?
• αναλογική.

Η κατάταξη αυτή είναι υπό αίρεση, γιατί σαφής διάκριση μεταξύ αυτών των δύο υποείδη είναι πολύ δύσκολο να πραγματοποιηθεί.

Ιδανικό μοντέλο για να χαρακτηρίσει πιο δύσκολη. Συνδέεται με:

• σκέψης?
• φαντασία?
• αντίληψη.

Για να είναι δυνατή η εκτέλεση έργο τέχνης (θέατρο, την τέχνη, τη λογοτεχνία, και ούτω καθεξής).

στόχοι μοντελοποίηση

Μοντελοποίηση στην επιστήμη των υπολογιστών - αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό βήμα, καθώς επιδιώκει τους στόχους της μάζας. Τώρα προσφέρουμε για να συναντηθεί με τους.

Η πρώτη προσομοίωση βοηθά να γνωρίσουν τον κόσμο γύρω μας. Από αμνημονεύτων χρόνων, οι άνθρωποι έχουν συσσωρευμένη γνώση και να περάσει τους στους απογόνους τους. Έτσι, ένα μοντέλο του κόσμου (κόσμο).

Σε προηγούμενους αιώνες, έχουμε ως πρότυπο τα ανύπαρκτα αντικείμενα, τα οποία έχουν πλέον εδραιωθεί στη ζωή μας (ομπρέλα, ένα ελαιοτριβείο, και ούτω καθεξής). Επί του παρόντος mozhelirovanie απευθύνεται σε:

• προσδιορίζοντας τις επιδράσεις της οποιασδήποτε διαδικασίας (αυξάνοντας το κόστος του ταξιδιού ή χημικών αποβλήτων κάτω από το έδαφος)?
• διασφάλιση της αποτελεσματικότητας των αποφάσεων.

εργασίες μοντελοποίησης

Εμείς που αναφέρονται στο άρθρο ότι η εν λόγω μοντέλων στην επιστήμη των υπολογιστών. Αυτή η διαδικασία έχει κάποια προβλήματα, τα οποία θα συζητήσουμε σε αυτή την ενότητα.

Ποιο είναι το πρόβλημα στην προσομοίωση; Ας υποθέσουμε ότι έχουμε οποιοδήποτε πρόβλημα, να το εξαλείψει πρέπει να λύσει μια σειρά από προβλήματα. Δηλαδή, το πρόβλημα - ένα πρόβλημα που θα πρέπει να χειριστεί. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι όλες οι εργασίες μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες ομάδες.

λεκτική μοντέλο

Ποιες είναι οι μέθοδοι μοντελοποίησης; Υπολογιστής χρησιμοποιεί μόνο δύο μεθόδους - πληροφορίες και τα Μαθηματικά. Αλλά είναι σημαντικό να αναφέρουμε ένα άλλο είδος μοντέλου - λεκτική. Σχετικά με τον έχουμε τώρα να μιλήσουμε λίγο περισσότερο.

Λεκτική μοντέλο χαρακτηρίζεται ως ιδανικό ή αφηρημένη. Αυτή η περιγραφή μέσω γράμματα, λέξεις, φράσεις. Για αυτά τα μοντέλα περιλαμβάνουν:

• πρωτόκολλο?
• κανόνες του δρόμου?
• Πληροφορίες στα σχολικά βιβλία?
• φαντασίας?
• προφορική ή γραπτή περιγραφή ενός αντικειμένου, διαδικασία ή φαινομένου.

μαθηματικό μοντέλο

Ποια άλλα είδη των μοντέλων μελετώνται στην επιστήμη των υπολογιστών; μοντελοποίηση πληροφοριών και μαθηματικών (αλγοριθμική) χωρίζονται. Παρά το γεγονός ότι, όπως προαναφέρθηκε, τα όρια μεταξύ λεκτικές, μαθηματικές και πληροφορίες μοντέλα είναι μάλλον συμβατικά.

Με απλά λόγια, το μαθηματικό μοντέλο περιγράφει οποιαδήποτε κατάσταση από μαθηματική άποψη. Αδιαφορώντας για τους εαυτούς μας, έχουμε εμπλακεί σε μαθηματικά μοντέλα καθημερινά. Για παράδειγμα: η μητέρα μου στέλνει το παιδί για να αγοράσουν ψωμί και το γάλα. Ξέρει πόσα είναι αυτά τα προϊόντα στο κατάστημα, που βρίσκεται δίπλα στο σπίτι. Τώρα πρέπει να υπολογίσει πόσα χρήματα να δώσουν στο παιδί. Ας υποθέσουμε ότι το γάλα κοστίζει 75 ρούβλια και 50 καπίκια, και το ψωμί - 30 ρούβλια 20 καπίκια. Όλες οι αγορές θα κοστίσει 105 ρούβλια, 70 καπίκια (75,5 + 30,2). Αυτό είναι ένα παράδειγμα ενός μαθηματικού μοντέλου.

μοντέλο πληροφοριών

Τώρα ας μιλήσουμε για μια άλλη μορφή μοντέλα σπούδασε στη σχολή μάθημα της πληροφορικής. Η μοντελοποίηση με υπολογιστή, η οποία είναι απαραίτητη για τον έλεγχο κάθε μελλοντική ειδικών ΤΠ, περιλαμβάνει τη διαδικασία της εφαρμογής του μοντέλου πληροφοριών με τη χρήση ηλεκτρονικών μέσων. Αλλά αυτό που είναι, το μοντέλο πληροφοριών;

Είναι ένας μακρύς κατάλογος των πληροφοριών σχετικά με οποιοδήποτε αντικείμενο. Αυτό το μοντέλο αυτό περιγράφει και ποιες χρήσιμες πληροφορίες θα πρέπει να είναι:

• ιδιότητες του μορφοποιημένου αντικειμένου?
• κατάστασή του?
• Η επικοινωνία με τον έξω κόσμο?
• σχέσεις με τα εξωτερικά αντικείμενα.

Τι μπορεί να χρησιμεύσει ως υπόδειγμα πληροφορίες:

• μια λεκτική περιγραφή?
• κειμένου?
• σχεδίασης?
• τραπέζι?
• σύστημα?
• σχεδίασης?
• τύπου, και ούτω καθεξής.

Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του μοντέλου πληροφοριών είναι ότι δεν μπορεί να αγγίξει, τη γεύση, και ούτω καθεξής. Εκείνη δεν φέρει υλικό υλοποίηση, όπως παρουσιάζονται με τη μορφή των πληροφοριών.

Μια συστηματική προσέγγιση για τη δημιουργία μοντέλων

Τι πρόγραμμα σπουδών βαθμό που μελετήθηκαν με προσομοίωση; Επιστήμη των υπολογιστών 9 τάξη εισάγει τους μαθητές στο θέμα με περισσότερες λεπτομέρειες. Είναι σε αυτή την κατηγορία, το παιδί μαθαίνει για την προσέγγιση της μοντελοποίησης του συστήματος. Σας προσφέρουμε για να μιλήσουμε γι 'αυτό λίγο περισσότερο.

«Σύστημα» να ξεκινήσει με την έννοια. Αυτό είναι μια ομάδα διασυνδεδεμένων στοιχείων που δρουν μαζί για να εκτελέσει το έργο. Για να κατασκευαστεί ένα μοντέλο που χρησιμοποιείται συχνά από την προσέγγιση του συστήματος, αφού το αντικείμενο θεωρείται ως ένα σύστημα που λειτουργεί σε κάποιο μέσο. Αν διαμόρφωσε ένα σύνθετο αντικείμενο, το σύστημα αποφάσισε να σπάσει σε μικρότερα μέρη - υποσυστημάτων.

Σκοπός της χρήσης

Τώρα θεωρούμε την προσομοίωση στόχου (Computer Science 11 θέση). Δεν είπε νωρίτερα ότι όλα τα μοντέλα χωρίζονται σε διάφορους τύπους και κατηγορίες, αλλά τα όρια μεταξύ τους είναι αυθαίρετη. Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για τους οποίους να χαρακτηρίσει το μοντέλο: σκοπό, περιοχή εμπειρογνωμοσύνης, τον παράγοντα χρόνο, τη μέθοδο της παρουσίασης.

Όσο για τους στόχους, αποφάσισε να διαθέσει τους ακόλουθους τύπους:

• κατάρτισης?
• έμπειρο?
• προσομοίωση?
• gaming?
• επιστήμης και της τεχνολογίας.

Ο πρώτος τύπος περιλαμβάνει εκπαιδευτικό υλικό. Το δεύτερο σμίκρυνσης ή μεγέθυνσης αντίγραφα των πραγματικών αντικειμένων (κατασκευή μοντέλου, το φτερό του αεροσκάφους, και ούτω καθεξής). Ένα μοντέλο προσομοίωσης επιτρέπει να προβλέψετε το αποτέλεσμα της κάθε εκδήλωσης. μοντέλων προσομοίωσης χρησιμοποιείται συχνά στην ιατρική και στον κοινωνικό τομέα. Narimer, το μοντέλο βοηθά να κατανοήσουμε πώς οι άνθρωποι θα αντιδράσουν σε αυτό ή ότι η μεταρρύθμιση; Πριν κάνετε μια σημαντική λειτουργία σε μεταμοσχεύσεις ανθρωπίνων οργάνων, υπήρξαν πολλά πειράματα. Με άλλα λόγια, το μοντέλο προσομοίωσης μπορεί να λύσει το πρόβλημα με την «δοκιμής και λάθους». μοντέλο παιχνίδι - ένα είδος οικονομικής, των επιχειρήσεων, ή πολεμικό παιχνίδι. Με αυτό το μοντέλο, είναι δυνατόν να προβλεφθεί η συμπεριφορά ενός αντικειμένου σε διαφορετικές καταστάσεις. Επιστημονικές και τεχνικές μοντέλο που χρησιμοποιείται για τη μελέτη μιας διαδικασίας ή φαινόμενο (μια συσκευή που προσομοιώνει κεραυνών, το μοντέλο του ηλιακού πλανητών Συστήματος, και ούτω καθεξής).

χώρο της γνώσης

Ποια τάξη οι μαθητές πληρέστερα σε επαφή με το modeling; Υπολογιστών Βαθμός 9 επικεντρώνεται στην προετοιμασία των μαθητών τους για τις εξετάσεις για την εισαγωγή στα ιδρύματα τριτοβάθμιας εκπαίδευσης. Δεδομένου ότι τα εισιτήρια ΕΟΔ και GIA πληρούν ερωτήσεις σχετικά με μοντελοποίηση, είναι πλέον απαραίτητο όσο το δυνατόν λεπτομερέστερα για να εξετάσει αυτό το θέμα. Και έτσι, καθώς υπάρχει μια ταξινόμηση των περιοχών της εμπειρίας; Με βάση τους ακόλουθους τύπους:

• βιολογικές (π.χ., τεχνητά προκαλούμενη ασθένεια σε ζώα, γενετικές διαταραχές, καρκίνοι)?
• οικονομική (το μοντέλο της επιχείρησης συμπεριφοράς, ένα μοντέλο της τιμής αγοράς, και ούτω καθεξής)?
• ιστορικά (γενεαλογικό δέντρο, ιστορικό μοντέλο εκδήλωση, το μοντέλο του ρωμαϊκού στρατού, και τα παρόμοια)?
• κοινωνιολογικές (το μοντέλο της ιδιοτέλειας, η συμπεριφορά των τραπεζιτών για την προσαρμογή στις νέες οικονομικές συνθήκες) και ούτω καθεξής.

παράγοντα χρόνο

Τα δύο είδη μοντέλα διακρίνονται από το χαρακτηριστικό αυτό:

• δυναμική?
• στατική.

Ήδη, σύμφωνα με ένα όνομα, δεν είναι δύσκολο να μαντέψει ότι η πρώτη όψη δείχνει την απόδοση, την ανάπτυξη και την αλλαγή ενός αντικειμένου σε βάθος χρόνου. Στατική αντίθετα είναι σε θέση να περιγράψει το αντικείμενο σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Αυτός ο τύπος είναι μερικές φορές αναφέρεται ως δομική, όπως το μοντέλο αντανακλά τη δομή και τις παραμέτρους του αντικειμένου, δηλαδή, δίνει την φέτα πληροφορίες σχετικά με αυτό.

Παραδείγματα δυναμικό μοντέλο είναι:

• μια σειρά από τύπους που απεικονίζουν την κίνηση των πλανητών του ηλιακού συστήματος?
• γραφική παράσταση της θερμοκρασίας του αέρα?
• βίντεο από την έκρηξη του ηφαιστείου, και ούτω καθεξής.

Παραδείγματα του στατιστικού μοντέλου είναι:

• κατάλογος των πλανητών στο ηλιακό μας σύστημα?
• χάρτη της περιοχής και ούτω καθεξής.

μέθοδος παρουσίασης

Κατ 'αρχάς, είναι σημαντικό να πούμε ότι όλα τα μοντέλα έχουν τη μορφή και το σχήμα, είναι πάντα από κάτι γίνεται, κατά κάποιο τρόπο εκπροσωπούνται ή περιγράφεται. Με βάση ένα μοντέλο για να χαρακτηρίσει ως εξής:

• υλικό?
• άυλα.

Ο πρώτος τύπος περιλαμβάνει απτά αντίγραφα των υφιστάμενων αντικειμένων. Μπορούν να αγγίξει, να μυρίσει, και ούτω καθεξής. Αντανακλούν τα εξωτερικά ή εσωτερικά χαρακτηριστικά, η λειτουργία μιας εγκατάστασης. Τι είναι το φυσικό μοντέλο; Χρησιμοποιούνται για την πειραματική μέθοδο της γνωστικής λειτουργίας (πειραματική μέθοδος).

Άυλα μοντέλα που έχουμε και στο παρελθόν επισκεφθεί. Χρησιμοποιούν μια θεωρητική μέθοδο της μάθησης. Τέτοια μοντέλα ονομάζονται ιδανικά ή αφηρημένη. Η κατηγορία αυτή υποδιαιρείται σε πολλές υποκατηγορίες: φανταστικό μοντέλα και τις πληροφορίες.

μοντέλα πληροφορίες είναι μια λίστα με διάφορες πληροφορίες σχετικά με το αντικείμενο. Ως μοντέλο δεδομένων μπορούν να χρησιμοποιηθούν πίνακες, σχέδια, λεκτικές περιγραφές, διαγράμματα και ούτω καθεξής. Γιατί είναι αυτό το μοντέλο ονομάζεται αδιάφορο; Το θέμα είναι ότι δεν μπορεί να αγγίξει, επειδή δεν έχει φυσική ενσάρκωση. Ανάμεσα στα μοντέλα πληροφορίες διακρίνονται ορόσημο και οπτική.

Φανταστικό μοντέλο - είναι ένα από τα στάδια της μοντελοποίησης. Πρόκειται για μια δημιουργική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στην ανθρώπινη φαντασία που προηγείται της δημιουργίας ενός υλικού αντικειμένου.

στάδια της μοντελοποίησης

Θέμα στην επιστήμη των υπολογιστών 9 κατηγορίας «Μοντελοποίηση και επισημοποίηση» είναι βαρύ. Είναι απαραίτητο για τη μελέτη. Κατά τον καθηγητή 9-11 βαθμού υποχρεούται να εξοικειώσει τους μαθητές με τα στάδια της δημιουργίας μοντέλων. Αυτό που τώρα. Έτσι, υπάρχουν τα ακόλουθα στάδια της μοντελοποίησης:

• ουσιαστική δήλωση του προβλήματος?
• Η μαθηματική διατύπωση του προβλήματος?
• ανάπτυξης με τη χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών?
• λειτουργία μοντέλο?
• τα αποτελέσματα που επιτεύχθηκαν.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η μελέτη του κάθε τι που μας περιβάλλει, χρησιμοποιώντας μεθόδους προσομοίωσης, τυποποίηση. Η τεχνολογία της πληροφορίας - είναι ένα θέμα αφιερωμένο στις σύγχρονες μεθόδους μελέτη και επίλυση τυχόν προβλημάτων. Ως εκ τούτου, η εστίαση είναι στα μοντέλα που μπορούν να υλοποιηθούν χρησιμοποιώντας έναν υπολογιστή. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί σε αυτό το σημείο το ζήτημα λύσεις ανάπτυξης αλγορίθμου με τη βοήθεια των υπολογιστών.

Οι επικοινωνίες μεταξύ αντικειμένων

Τώρα, ας μιλήσουμε λίγο για τις συνδέσεις μεταξύ των αντικειμένων. Συνολικά υπάρχουν τρεις τύποι:

• ένα προς ένα (συμβολίζεται με ένα τέτοιο σύνδεσμο όψης βέλος σε μία ή την άλλη πλευρά)?
• ένα-προς-πολλά (πολλαπλή σύνδεση υποδεικνύεται από το διπλό βέλος)?
• πολλά-προς-πολλά (μια τέτοια σχέση υποδεικνύεται από το διπλό βέλος).

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η σύνδεση μπορεί να είναι υπό όρους και άνευ όρων. Άνευ όρων σύνδεση περιλαμβάνει τη χρήση κάθε παράδειγμα αντικειμένου. Μια υπό όρους συμμετέχουν μόνο στα επιμέρους στοιχεία.