Hlavní fáze informačního modelování. Informační model: popis, struktura, typy, typy informačních modelů, vývoj, tvorba, využití informačního modelu

Praktická práce №14

Vyplnil student skupiny č. ___________ F.I. _______________________

Téma Navrhování programů založených na vývoji algoritmů pro procesy různé povahy.

Cílová: seznámit se s pojmy model a modelování, naučit se vytvářet počítačové modely.

Teoretické informace

Modelka - Tentouměle vytvořený objekt, který nahrazuje nějaký objekt reálného světa (simulační objekt) a reprodukuje omezený počet jeho vlastností. Pojem model se týká základních obecných vědeckých pojmů a modelování je metoda poznávání reality používaná různými vědami.

Objekt modelování je široký pojem, který zahrnuje objekty živé i neživé přírody, procesy a jevy reality. Samotný model může být buď fyzický, nebo ideální objekt. První se nazývají modely v plném měřítku, druhé - informační modely. Například půdorys budovy je model budovy v plném měřítku a výkres stejné budovy je jejím informačním modelem prezentovaným v grafické podobě (grafický model).

V experimentálním vědecký výzkum používají se modely v plném měřítku, které umožňují studovat vzorce studovaného jevu nebo procesu. Například v aerodynamickém tunelu je proces letu letadla simulován foukáním proudu vzduchu přes maketu letadla. Od toho se odvíjí například zatížení těla letadla, které bude probíhat při reálném letu.

Informační modely se používají při teoretických studiích modelování objektů. V dnešní době hlavní nástroj informační modelování je počítačová technologie a informační technologie.

Počítačové modelování zahrnuje pokrokový realismus informační model na počítači a výzkum pomocí tohoto modelu simulačního objektu - provedení výpočtového experimentu.

Formalizace
Předmět informatika zahrnuje prostředky a metody počítačového modelování. Počítačový model lze vytvořit pouze na základě dobře formalizovaného informačního modelu. Co je formalizace?

Formalizace informací o nějakém předmětu je jeho odraz v určitémformulář. Můžete také říci toto: formalizace je redukce obsahu na formu. Vzorce popisující fyzikální procesy, je formalizací těchto procesů. rádiový okruh elektronické zařízení je formalizací fungování tohoto zařízení. Poznámky zaznamenané na noty, je formalizací hudby atp.

Formalizovaný informační model je určitý soubor znaků (symbolů), které existují odděleně od objektu modelování a lze je přenášet a zpracovávat. Implementace informačního modelu na počítači spočívá v jeho formalizaci do datových formátů, se kterými počítač „umí“ pracovat.

Můžeme ale hovořit i o druhé stránce formalizace ve vztahu k počítači. Program v určitém programovacím jazyce je formalizovanou reprezentací procesu zpracování dat. To není v rozporu s výše uvedenou definicí formalizovaného informačního modelu jako množiny znaků, protože program stroje má reprezentaci znaků. počítačový program- Jedná se o model lidské činnosti při zpracování informací, redukovaný na sled elementárních operací, které může provádět počítačový procesor. Proto je počítačové programování formalizací procesu zpracování informací. A počítač funguje jako formální vykonavatel programu.

Etapy informačního modelování

Vytvoření informačního modelu začíná systémová analýza simulační objekt (viz "Systémová analýza"). Představme si rychle rostoucí firmu, jejíž management se při svém růstu potýká s problémem poklesu efektivity firmy (což je běžná situace) a rozhodne se zefektivnit řídící činnosti.

První věcí, kterou je třeba na této cestě udělat, je provést systematickou analýzu činnosti společnosti. Systémový analytik přizvaný do firmy musí prostudovat její činnost, identifikovat účastníky procesu řízení a jejich obchodní vztahy, tzn. modelovaný objekt je analyzován jako systém. Výsledky takové analýzy jsou formalizovány: jsou prezentovány ve formě tabulek, grafů, vzorců, rovnic, nerovnic atd. Souhrn takových popisů je teoretický model systému.

Další fáze formalizace - teoretický model je převeden do formátu počítačových dat a programů. K tomu se používá buď hotový software, nebo se na jeho vývoji podílejí programátoři, což se nakonec ukáže počítačový informační model, který bude používán k určenému účelu.

Pro příklad s pevným použitím počítačový model Může být nalezeno nejlepší možnostřízení, ve kterém bude dosahováno nejvyšší efektivnosti podniku podle kritéria zakotveného v modelu (např. dosažení maximálního zisku na jednotku investovaných prostředků).

Klasifikace informačních modelů může být založeno na různé principy. Pokud je klasifikujeme podle technologie, která v procesu modelování dominuje, pak můžeme rozlišovat matematické modely, grafické modely, simulační modely, tabulkové modely, statistické modely atd. Pokud klasifikaci položíme jako základ předmětová oblast, pak můžeme rozlišit modely fyzikálních systémů a procesů, modely ekologických (biologických) systémů a procesů, modely procesů optimálního ekonomického plánování, modely vzdělávací aktivity, znalostní modely atd. Klasifikační otázky jsou pro vědu důležité, protože umožňují vytvořit si systematický pohled na problém, ale jejich význam by se neměl přehánět. Různé přístupy ke klasifikaci modelů mohou být stejně užitečné. Kromě, konkrétní model v žádném případě nelze vždy přiřadit jednu třídu, i když se omezíme na výše uvedený seznam.

Pojďme se této klasifikaci věnovat podrobněji a vysvětlit ji na příkladech.

Simulací pohybu komety, která vtrhla do Sluneční soustavy, popisujeme situaci (předpovídáme dráhu letu komety, vzdálenost, kterou uletí od Země atd.), tzn. Stanovili jsme si čistě popisné cíle. Nemáme možnost ovlivnit pohyb komety, něco změnit v procesu simulace.

V optimalizačních modelech můžeme ovlivňovat procesy ve snaze dosáhnout nějakého cíle. V tomto případě model obsahuje jeden nebo více parametrů dostupných pro náš vliv. Například změnou tepelného režimu na sýpce se můžeme snažit vybrat takový, který docílí maximální zachování zrna, tedy optimalizuje proces.

Často je potřeba optimalizovat proces v několika parametrech najednou a cíle mohou být velmi protichůdné. Například když znáte ceny potravin a potřebu jídla, organizujte jídlo velké skupiny lidí (v armádě, letním táboře atd.) co nejužitečněji a co nejlevněji. Je jasné, že tyto cíle, obecně řečeno, se vůbec neshodují; při modelování bude existovat několik kritérií, mezi kterými je třeba hledat rovnováhu. V tomto případě se hovoří o multikriteriálních modelech.

Herní modely může souviset nejen s dětskými hrami (včetně počítačových), ale i s velmi vážnými věcmi. Například před bitvou, za přítomnosti neúplných informací o nepřátelské armádě, musí velitel vypracovat plán, v jakém pořadí přivést určité jednotky do bitvy atd., s ohledem na možnou reakci nepřítele. V moderní matematice existuje speciální sekce - teorie her, která studuje metody rozhodování za podmínek neúplných informací.

Nakonec se stává, že model do značné míry napodobuje skutečný proces, tzn. napodobuje to. Například při modelování dynamiky počtu mikroorganismů v kolonii lze uvažovat o souboru jednotlivých objektů a sledovat osud každého z nich, stanovit určité podmínky pro jeho přežití, rozmnožování a podobně. Zároveň se někdy nepoužívá explicitní matematický popis procesu, který je nahrazen některými verbálními podmínkami (např. po určité době se mikroorganismus rozdělí na dvě části a druhý segment zemře). Dalším příkladem je simulace pohybu molekul v plynu, kdy každá molekula je reprezentována jako kulička a jsou specifikovány podmínky pro chování těchto kuliček při vzájemné srážce a srážce se stěnami (např. absolutně pružný náraz ); není třeba používat žádné pohybové rovnice.

Můžeme říci, že nejčastěji se simulace používá ve snaze popsat vlastnosti velkého systému za předpokladu, že chování jeho objektů je velmi jednoduše a jasně uvedeno. Matematický popis je pak prováděn na úrovni statistického zpracování výsledků simulace při zjišťování makroskopických charakteristik systému. Takový počítačový experiment ve skutečnosti tvrdí, že reprodukuje experiment v plném rozsahu. Na otázku "proč to dělat?" můžeme dát následující odpověď: simulační modelování nám umožňuje „v čisté formě“ vyčlenit důsledky hypotéz zakotvených v našich představách o mikroudálostech a očistit je od vlivu dalších faktorů, které jsou nevyhnutelné v experimentu v plném měřítku , což si možná ani neuvědomujeme. Pokud taková simulace obsahuje i prvky matematický popis události na mikroúrovni, a pokud si výzkumník neklade za úkol najít strategii pro regulaci výsledků (např. kontrola počtu kolonií mikroorganismů), pak je rozdíl mezi simulačním modelem a popisným spíše libovolný; jde spíše o terminologii.

Jiný přístup ke klasifikaci matematických modelů je rozděluje na deterministické a stochastické (pravděpodobnostní). V deterministických modelech lze měřit vstupní parametry jednoznačně a s libovolnou přesností, tzn. jsou deterministické veličiny. Podle toho je určen proces evoluce takového systému. Ve stochastických modelech jsou hodnoty vstupních parametrů známy jen s určitou mírou pravděpodobnosti, tzn. tyto parametry jsou stochastické; podle toho bude proces evoluce systému také náhodný. Výstupní parametry stochastického modelu přitom mohou být jak pravděpodobnostní, tak i jednoznačně určené.

Jak se lidstvo vyvíjí, dochází ke strukturování a optimalizaci dat, která máme, a možností jejich využití. V tomto případě je klíčový informační model. Dnes je to výrazně podceňovaný plánovací nástroj. Abychom tento trend prolomili, je nutné publiku říci o jeho schopnostech, což autor tohoto článku udělá.

Co je informační model? Popis a struktura

Toto je název objektového modelu. Je prezentována formou informací, které popisují to podstatné konkrétní případ parametry a proměnné, vztahy mezi nimi a také vstupy a výstupy pro data, při jejichž aplikaci můžete ovlivnit výsledek. Nelze je vidět ani se jich dotknout. Obecně nemají materiální provedení, protože jsou založeny na použití jedné informace. Patří sem data, která charakterizují stav objektu, podstatné vlastnosti, procesy a jevy a také komunikaci s vnějším prostředím. Tento proces se nazývá popis informačního modelu. Toto je úplně první krok ve vývoji. Kompletní informační model je obvykle komplexní vývoj, který může mít mnoho struktur, které jsou v článku shrnuty do tří hlavních typů:

1. Popisný. To zahrnuje modely, které jsou vytvořeny v přirozených jazycích. Mohou mít libovolnou libovolnou strukturu, která uspokojí toho, kdo je skládá.
2. Formální. To zahrnuje modely, které jsou vytvořeny ve formálních jazycích (vědeckých, odborných nebo specializovaných). Příklady zahrnují: všechny druhy tabulek, vzorců, grafů, map, diagramů a jiných podobných strukturních útvarů.
3. Chromatický. Patří sem modely, které byly vytvořeny pomocí přirozeného jazyka sémantiky barevných pojmů, jakož i jejich ontologických predikátů. To druhé je chápáno jako možnost rozpoznání významů barevných kánonů a významů. Jako příklad chromatických modelů lze poukázat na ty, které byly vytvořeny pomocí vhodného teoretického rámce a metodologie.

Jak vidíte, hlavní složkou jsou data, jejich struktura a postup zpracování. Rozvíjející myšlenku lze dodat, že informační model je schéma, které popisuje podstatu určitého objektu, jakož i všechny postupy nezbytné pro jeho studium. Více plný popis charakteristiky využívají proměnné. Nahrazují atribut zpracovávaného cíle. A zde má podstatný význam struktura informačního modelu.

Vezměme si příklad. Popis koštěte a návod k jeho použití je informačním vzorem pro čistič. Ale to není všechno. Popis a technologický postup výroba koštěte, údaje v příslušné dokumentaci, je informační model a algoritmus, kterým je výrobcem vyroben. Jak vidíte, odráží se nejdůležitější vlastnosti objektu. Ve skutečnosti je samozřejmě informační model pouze přibližným popisem. Ve výsledku můžeme říci, že tyto údaje, s jejichž pomocí se poznávání reality uskutečňuje, jsou relativně pravdivé.

Obecná klasifikace

Jaké informační modely existují? Klasifikace je tvořena na základě samotné definice:

1. V závislosti na počtu hodnot proměnných se dělí na dynamické a statistické.
2. Podle způsobu popisu jsou symbolické, celoplošné, formalizované.
3. Podle vlastností konstrukce proměnných se dělí na grafové, grafické, ideografické, textové, algoritmické, tabulkové.

Typy informačních modelů

Jak fyzický, tak ideální objekt analýzy se hodí k výzkumu. To vede k tomu, že neexistují identické informační modely, ke kterým by bylo možné přistupovat stejnou sadou nástrojů. Proto musíte použít samostatné přístupy a něco speciálního, co vám umožní studovat nebo prozkoumat danou oblast. Na základě takových úsudků je obvyklé rozlišovat tři typy informačních modelů:

1. Matematický. Díky nim se studují jevy a procesy, které jsou prezentovány ve formě nejobecnějších matematických vzorců nebo abstraktních objektů, které stačí k vyjádření přírodních zákonů nebo vnitřních vlastností pozorovaného. Používá se také k potvrzení pravidla logického uvažování.
2. Počítač. Používá se k popisu množiny proměnných, které jsou reprezentovány abstraktní typyúdaje a předloženy v souladu s požadavky prostředí zpracování EOM.
3. Materiál. Jedná se o název předmětového odrazu předmětu, který zachovává geometrické a fyzikální vlastnosti (zeměkoule, hračky, figuríny). Také chemické experimenty jsou odkazovány na materiálové modely.

Typy informačních modelů

Protože jsou souborem informací, často charakterizují stav a vlastnosti objektu, jevu, procesu a jejich interakci s okolním světem. V závislosti na tom, jak jsou prezentovány a vyjádřeny, se rozlišují dva typy informačních modelů:

1. Slovní. Vznikají jako výsledek lidské duševní činnosti a jsou prezentovány verbální formou nebo pomocí gest.
2. Ikonický. Pro jejich vyjádření se používají kresby, schémata, grafy, vzorce.

Co je potřeba k jejich vytvoření?

Informace a co nejpřesnější. Čím více poskytnuté údaje odpovídají skutečnému indikátoru, tím efektivněji je model aplikován v praxi. Abychom mohli vytvořit model, nejprve shromáždíme všechny možné informace. Je eliminován a zůstává ten, který poskytuje největší hodnotu pro výzkumníka. Je provedena analýza zájmových informací, na základě kterých jsou strukturovány. A v závislosti na cílech výzkumník sestaví potřebný model ze samostatných datových bloků. Poté se provádí hledání chyb a odstraňování rozporů. Po dokončení tohoto kroku se považuje za dokončený také vývoj informačního modelu.

Kde se používají informační modely?

Všude. Pouze takové označení není v praxi vždy používáno kvůli jeho přílišné vědecké povaze. Návody na počítače, televizory, telefony, použité láhve s vodou, autobaterie– to je jen několik příkladů. Informačním modelem je také technologie pro výrobu kombajnů, traktorů, letadel, nákladních automobilů, přívěsů, budov. Jak vidíte, má uplatnění jak v běžném životě, tak v průmyslu. Samotný pojem „informační model“ se však více používá v posledně jmenované oblasti, a to z toho důvodu, že zde probíhají složitější procesy za účasti velký počet lidí.

Příklad stvoření

Pokusme se podrobně analyzovat, co je informační model. Není to tak těžké, jak by se mohlo zdát. Vezměme si jako příklad klávesnici. S ohledem na uživatele můžete definovat dva směry: popis a otázky přizpůsobení. Nejprve produktivně napíše do anotace, co to je dobrý produkt co umí, jak pohodlné je s ním pracovat. Analyzuje pokročilé technologie použité při jeho tvorbě, přínosy pro životní prostředí a další podobné věci. Hlavní je, aby se to líbilo. Ale stále není nutné lhát, protože to bude mít nežádoucí důsledky.

Za druhé se řeší problémy s laděním. Odpovědět na ně můžete pomocí obrázků na letáku, které ukážou, kam zasunout konektor klávesnice do počítače. K dispozici může být také malá opravná sada, návod k použití, vlastnosti sestavení zařízení, jak by se mělo v případě určitých problémů rozebrat - a řada dalších otázek, které mohou být vymyšleny a zodpovězeny pouze uživateli.

Zvláštnosti

Čím více dat, tím obtížnější bude popis informačního modelu. To jsou dvě strany mince: musíte si vybrat mezi přesností a funkčností. Abychom nezacházeli příliš daleko nebo se vyhnuli slabému nastudování problematiky, je třeba předem nastínit úkoly ke studiu a hloubku jejich rozboru. Měly by být zohledněny všechny dostupné body, protože jakýkoli problém přiznaný v této fázi pouze přidá práci a potřebu nákladů v budoucnu. Peníze k vyřešení konfliktu.

Zkoumání aspektů informačního modelování

Z vědeckého hlediska se touto problematikou zabývá kybernetika. Proto, pokud máte chuť prohloubit své znalosti v této oblasti, zásobte se pár posledními knihami a pečlivě je prostudujte. I když můžete zjistit i jiným způsobem, jaké jsou nejjednodušší informační modely. Informatika může poskytnout potřebný základ, ale právě kybernetika je potřebná k získání plnosti znalostí. V jeho rámci bude možné seznámit se nejen s podrobnými principy modelování, ale také se seznámit se stávajícím vývojem, jakož i možnostmi jejich aplikace.

Závěr

Informační model je důležitý a užitečný nástroj, pokud je správně používán. Při tvorbě komplexní systémy(Například, software) umožňuje vyřešit hlavní technické problémy a odstranit případné nesrovnalosti. V rámci článku byly zveřejněny poznatky o tom, co jsou informační modely, jak se vytvářejí a další užitečné informace které se v praxi budou hodit.

V této fázi se objasňují vlastnosti, stavy, akce a další charakteristiky elementárních objektů v jakékoli formě: ústně, ve formě diagramů, tabulek. Vytvoří se představa o elementárních objektech, které tvoří původní objekt, tedy informační model.

Modely by měly odrážet nejvýznamnější rysy, vlastnosti, stavy a vztahy objektů objektivního světa. To oni dávají úplné informace o objektu. Může být všestranný a velmi rozsáhlý.

Informací nemusí být mnoho. Je důležité, aby byl „podle podstaty problému“, tedy v souladu s účelem, pro který se používá.

Aby člověk mohl předmět studovat, shromažďuje o něm informace.V závislosti na účelu, pro který je studován, jaké má člověk prostředky a znalosti, získá informace různého objemu. Na stejný objekt je možné se dívat různé body vizi a podle toho ji popsat různými způsoby. Některé vlastnosti objektu lze zapsat jako vzorce týkající se různých parametrů. Například zákon zachování hmoty při chemických reakcích nebo zákony lomu světla atd. K popisu předmětů, jejich vlastností a vztahů můžete využít různá schémata, kresby, znakové soustavy a číselné charakteristiky. A přestože informace nemůže nahradit skutečný předmět, každý takový popis jej bude charakterizovat s různou mírou přesnosti.

V informačním modelu jsou parametry objektu a jeho komponent prezentovány v číselné, textové nebo jiné podobě a akce při studiu jsou prezentovány formou procesů zpracování informací.

Informační modely hrají velmi důležitá role V lidském životě.

Znalosti, které na ústavu získáte, mají podobu informačního modelu určeného pro účely studia objektů a jevů.

Informační model nikdy plně necharakterizuje objekt a ani by neměl. Pro stejný objekt můžete vytvořit různé informační modely.

Zvolme pro modelování takový objekt jako "člověk". Na člověka lze nahlížet z různých úhlů pohledu: jako na samostatného jedince a jako na člověka obecně.

Pokud myslíš konkrétní osoba, pak je možné sestavit modely, které jsou uvedeny v tabulce. 2,1-2,3.

Tabulka 2.1. Informační model kadeta

Tabulka 2.2. Informační model návštěvníka medu. skříň

Tabulka 2.3. Informační model zaměstnance podniku

Pokud považujeme člověka za biologický druh, pak je možné sestavit informační modely, které popisují strukturu nebo fungování různých tělesných systémů, jako je nervový systém nebo oběhový systém.

Zvažte další příklady různých informačních modelů pro stejný objekt.

Četní svědci zločinu hlásili o údajném útočníkovi různé informace – to jsou jejich informační modely. Zástupce policie by si měl z toku informací vybrat ty nejpodstatnější, které pomohou pachatele vypátrat a zadržet. Zástupce zákona může mít více informačních modelů bandity. Úspěch podnikání závisí na tom, jak správně jsou vybrány základní vlastnosti a vyřazeny ty nepodstatné.

Výběr nejdůležitějších informací, kdy stvořeníinformační model a jeho složitost jsou dány účelem modelování.

Sestavení informačního modelu je výchozím bodem fáze vývoje modelu.

Všechny vstupní parametry objektů vybraných při analýze jsou uspořádány sestupně podle významnosti a model je zjednodušen v souladu s účelem modelování. Zároveň jsou vyřazeny faktory, které jsou nepodstatné z hlediska toho, kdo určuje model. Pokud vynecháme nejvýznamnější faktory, pak bude model nesprávný.

V závislosti na počtu určujících faktorů lze sestavit několik modelů. Mnoho studií používá techniku ​​vytváření modelů pro jeden objekt, počínaje tím nejjednodušším - s minimální sada definování parametrů. Dále se modely stávají komplikovanějšími, tj. jsou zavedeny ty parametry, které byly dříve vyřazeny.

Někdy může být úkol zpočátku formulován ve zjednodušené formě. Jasně stanovuje cíle a definuje parametry modelu, které je třeba zohlednit.

Všechny elementární objekty vybrané během analýzy by měly být zobrazeny ve vzájemném propojení. Informační model zobrazuje pouze nesporné souvislosti a zřejmé akce. Takový model dává prvotní představu, která určuje další průběh simulace.

ikonický model

Informační model je zpravidla reprezentován v té či oné symbolické formě, která může být počítačová nebo nepočítačová. Před provedením počítačového modelování si osoba vytvoří předběžné náčrty výkresů nebo diagramů na papíře, odvodí výpočtové vzorce. Proces tvořivosti a výzkumu vždy zahrnuje bolestné hledání a koš zahozených návrhů. A pouze pro jednoduché, známé úkoly nejsou potřeba modely nepodepsané počítačem. Dnes, kdy se počítač stal hlavním nástrojem badatele, mnoho lidí dává přednost předběžným náčrtům, vzorcům, které se na něm okamžitě sestavují a zapisují.

počítačový model

Nyní, když je vytvořen model informačního znaku, je možné přistoupit k samotnému počítačovému modelování - tvorbě počítačového modelu. Okamžitě se nabízí otázka o prostředcích, které jsou k tomu nutné, t.j nástroje modelování .

Existuje nespočet softwarových balíčků, které umožňují studovat (modelovat) informační modely. Každý softwarové prostředí má vlastní nástroje a umožňuje pracovat s určitými typy informačních objektů. Výzkumník proto stojí před obtížnou otázkou výběru nejvhodnějšího a nejefektivnějšího prostředí pro řešení problému.

Některá softwarová prostředí lidé využívají jako účinnou pomůcku při realizaci vlastních nápadů. Jinými slovy, člověk už ví, jaký model bude, a pomocí počítače mu dá symbolickou podobu. Například k sestavení geometrických modelů, diagramů se používají grafická prostředí, pro slovní nebo tabulkové popisy - prostředí textového editoru.

Jiná softwarová prostředí se používají jako prostředek pro zpracování počátečních informací a získávání a analýzu výsledků. Počítač zde funguje jako inteligentní asistent. Takto se zpracovává velké množství informací v databázovém prostředí nebo se provádějí výpočty v tabulkových procesorech.

V procesu vývoje počítačového modelu projde výchozí model informačního znaku určitými změnami ve formě reprezentace, protože musí být orientován na specifické softwarové prostředí a nástroje.

Pokud například zkoumáte geometrický model skládající se z elementárních grafických objektů, je pro modelování vhodné prostředí grafického editoru. Pro vývoj geometrických modelů však v některých případech můžete potřebovat programovací prostředí s grafickými nástroji.

U textových modelů se používají textové procesory se širokou škálou možností návrhu výstupního dokumentu – editor vzorců, vestavěná obchodní grafika, tabulkové prvky.

Existují různé programy, které umožňují zahrnout do popisu vývojové diagramy algoritmů, elektronické obvody, schémata atd.

V systémech správy databází jsou implementovány informační modely, které zobrazují nejen informace o objektech, ale také udávají jejich vztahy.

Pokud zkoumáte matematický model, pak pro vás není vhodné ani prostředí grafického editoru, ani databázové prostředí, ani prostředí textového procesoru. Efektivním prostředkem studia matematických modelů je programovací prostředí, kde je počítačový model prezentován ve formě programu. Dalším mocným nástrojem pro zkoumání takových vzorů je prostředí tabulkového procesoru. Zde je výchozí model informačního znaku prezentován ve formě tabulky propojující elementární objekty podle pravidel pro vytváření vazeb v tomto prostředí.

Počítačový model - model implementovaný pomocí softwarového prostředí.

Na základě výše uvedeného můžeme konstatovat, že při modelování na počítači je nutné mít představu o třídách softwarových nástrojů, jejich účelu, nástrojích a technologických metodách práce.

Hlavní fáze budování modelů. Formalizace modelování.

P/r 6. Modelování a formalizace.

Cíle:

Vzdělávací: znát hlavní fáze budování modelů;

vytvořit pojem „formalizace“; být schopný

vytvořit model v souladu se sadou

Rozvíjení: rozvoj kognitivních zájmů, počítačových dovedností, sebeovládání;

Vzdělávací: výchova informační kultury, všímavost, přesnost

Plán lekce

Organizační moment Aktualizace znalostí Učení se nového materiálu Reflexe Praktická práce Shrnutí

1. Pozdrav. Úvod do tématu a plán lekce. Vyhlášení známek za s/r (poslední lekce)

2. testování (2 studenti)

kontrola domácího úkolu

Přední práce

1. Jak se nazývá zjednodušená podoba skutečného předmětu?

2. Co rozumíte materiálním modelem předmětu?

3. Uveďte příklad hmotných a informačních modelů zeměkoule.

4. Může mít stejný objekt různé informační modely?

5. Jaké vlastnosti skutečných předmětů reprodukují atrapy výrobků ve výloze?

6. vyjmenuj formy znázornění modelů

7. Co je informační model?

3. Dnes pokračujeme v seznamování s jedním z nejdůležitějších témat informatiky – modelováním.

Jak používat jazyk algebraických vzorců k vytváření modelů?

Jak správně postavit model jakéhokoli předmětu, procesu nebo jevu?

Co je počítačový experiment?

A začneme tím, že se seznámíme s formou, jakou jsou objekty reprezentovány informačními modely

Viz PREZENTACE:

obrazný

(vizuální obrázky jsou upevněny na nějakém paměťovém médiu)

Foto, video atd

Ikonický

(modely jsou popsány v různých jazycích)

Text, vzorec, tabulka atd.

K reprezentaci informačních modelů se používají přirozené a formální jazyky.

Jedním z nejběžnějších formálních jazyků je algebraický jazyk vzorců v matematice, který umožňuje popisovat funkčních závislostí mezi množstvími. Modely postavené pomocí matematické vzorce a pojmy se nazývají matematické. Matematický model se zpravidla řídí popisným. V počítačová simulace editor vzorců se používá k navrhování vzorců. V aplikaci MS WORD tomu tak je MicrosoftRovnice

Proces vytváření informačních modelů pomocí formálních jazyků se nazývá formalizace.

Formalizace je jednou z nejdůležitějších fází modelování.

Úkol je problém, který je třeba vyřešit.

Problém se tvoří v běžném jazyce. Hlavní věcí je určit objekt modelování a prezentovat výsledek

Účel simulace ukazuje, proč potřebujete vytvořit model. Primitivní lidé studovali svět kolem sebe za účelem poznání. Když lidstvo nashromáždilo dostatek znalostí, vložilo sl. Cílem je vytvořit objekty s danými vlastnostmi (nápady na vytváření různých mechanismů). A nakonec člověk začal přemýšlet o tom, jaké důsledky budou mít určité vlivy na objekt a jak se správně rozhodnout. Jak například zlepšit vedení školy, aby se učitelé i studenti cítili v jejích zdech příjemně?

Analýza objektu předpokládá jasný výběr modelovaného objektu a jeho vlastností. Tento proces se nazývá systémová analýza

(popis prvků systému a označení jejich vztahů.)

Například syst. Analýza leteckého systému:

Systémové prvky: tělo, ocas, křídla atd.;

Vlastnosti součásti: tvar, velikost,…

Všechny komponenty jsou propojeny přesně definovaným způsobem.

Fáze 2 - vývoj modelu. Jedna z hlavních činností – sběr informací – závisí na účelu simulace. Například objekt „rostlina“ z pohledu biologa, lékaře a studenta:

biolog porovná rostlinu s ostatními, prostuduje kořenový systém atd.; lékař bude studovat chem. sloučenina;

student nakreslí externí Pohled,

výběr informací závisí na účelu. Budova informovat. Modely jsou výchozím bodem pro vývoj modelů. Při sběru potřebné údaje, určily všechny souvislosti mezi komponentami systému, je možné prezentovat inf. model v ikonické podobě. Formulář znaku může být počítačový a nepočítačový. Při sestavování počítačového modelu potřebujete vybrat správné softwarové prostředí.

3. fáze - počítačový experiment. Po vytvoření modelu je nutné zjistit jeho výkonnost. K tomu potřebujete provést počítačový experiment. Před příchodem PC se experimenty prováděly buď v laboratořích, nebo na reálném vzorku produktu. Velká útrata peněz a času. Často byly vzorky zničeny - a když je to letadlo? S vývojem počítačová věda – nová metoda výzkum_počítačový experiment. Je založen na modelovém testování.

Testování je proces kontroly správnosti sestavení a fungování modelů.

Fáze 4 – rozhodování. Buď studium ukončíte, nebo budete pokračovat. Základ pro rozhodování - výsledky testů

4 . Vyjmenujte formy reprezentace informačních modelů

Do jakých jazyků patří matematika?

Jak se nazývá proces vytváření informačních modelů pomocí formálních jazyků?

Vyjmenujte kroky k vytvoření modelu

5 . Praktická práce

Sestavte formalizovaný informační model pro řešení kvadratické rovnice. Při provádění použijte editor vzorců MicrosoftRovnice

6. Zhodnoťte práci třídy a vyjmenujte žáky, kteří v hodině excelovali.

2. Jaký je model? Kdy se používá modelování? Model je nový objekt, který odráží vlastnosti studovaného objektu, procesu nebo jevu, které jsou podstatné z hlediska účelu modelování.

3. Potvrďte na příkladech platnost následujících tvrzení:
a) jeden objekt může odpovídat několika modelům;
b) jeden model může odpovídat více objektům.

4. Uveďte příklady přírodních a informačních modelů.

5. Ve výše uvedeném seznamu modelů označte ty, které lze použít pro:

6. Uveďte příklad informačního modelu

7. Popište kroky pro vytvoření informačního modelu. Co je podstatou fáze formalizace?

8. Vyjmenujte typy informačních modelů v závislosti na formě prezentace informací o modelovacím objektu. Uveďte příklady informačních modelů každého typu.