Моделирование

    На уроках географии вам сообщают информацию о географических объектах: горах, реках, странах и др. Это тоже информационные модели. Многое, о чем рассказывается на занятиях по географии, вы никогда не увидите в реальности.

-9-

     На уроках химии информация о свойствах разных веществ и законах их взаимодействия подкрепляется опытами, которые есть не что иное, как реальные модели химических процессов.

     Информационная модель никогда не характеризует объект полностью. Для одного и того же объекта можно построить различные информационные модели.

Пример 4.

    Выберем для моделирования объект «человек». Человека можно рассмотреть с различных точек зрения: как отдельного индивида и как человека вообще. Если иметь в виду конкретного человека, то можно построить модель, которая представлена в таблице: Информационная модель ученика.

Фамилия, имя Дата рождения Школа           Класс     Средний балл

Иванов Петр           15.06.00.      109        8                    4,1

     Другой пример различных информационных моделей для одного и того же объекта.

      Многочисленные свидетели преступления сообщили разнообразную информацию о предполагаемом злоумышленнике — это их информационные модели. Представителю милиции следует выбрать из потока сведений наиболее существенные, которые помогут найти преступника и задержать его. У представителя закона может сложиться не одна информационная модель бандита. От того, насколько правильно будут выбраны существенные черты и отброшены второстепенные, зависит успех дела.

        Выбор наиболее существенной информации при создании информационной модели и сложность этой модели обусловлены целью моделирования.

       Построение информационной модели является отправным пунктом этапа разработки модели. Все входные параметры объектов, выделенные при анализе, располагают в порядке убывания значимости и проводят упрощение модели в соответствии с целью моделирования.

Знаковая модель.

     Прежде чем приступить к процессу моделирования, человек делает предварительные наброски чертежей либо схем на бумаге, выводит расчетные формулы, т. е. составляет информационную модель в той или иной знаковой форме, которая может быть либо компьютерной, либо некомпьютерной.

-10-

 

Компьютерная модель

— это модель, реализованная средствами программной среды.

     Существует множество программных комплексов, которые позволяют проводить исследование (моделирование) информационных моделей. Каждая программная среда имеет свой инструментарий и позволяет работать с определенными видами информационных объектов.

      Человек уже знает, какова будет модель, и использует компьютер для придания ей знаковой формы. Например, для построения геометрических моделей, схем используются графические среды, для словесных или табличных описаний — среда текстового редактора.

     Основные функции компьютера при моделировании систем:

- исполнение роли вспомогательного  средства для решения задач, решаемых  и обычными вычислительными средствами, алгоритмами, технологиями;

- исполнение роли средства  постановки и решения новых  задач, не решаемых традиционными  средствами, алгоритмами, технологиями;

- исполнение роли средства  конструирования компьютерных обучающих  и моделирующих сред типа: «обучаемый  — компьютер — обучающий», «обучающий  — компьютер — обучаемый», «обучающий  — компьютер — группа обучаемых», «группа обучаемых — компьютер  — обучающий», «компьютер — обучаемый  — компьютер»;

- исполнение роли средства  моделирования для получения  новых знаний;

- «обучение» новых моделей (самообучение моделей).

Этап 2. Компьютерный эксперимент.

       Компьютерное моделирование — основа представления знаний в ЭВМ. Компьютерное моделирование для рождения новой информации использует любую информацию, которую можно актуализировать с помощью ЭВМ. Прогресс моделирования связан с разработкой систем компьютерного моделирования, а прогресс в информационной технологии — с актуализацией опыта моделирования на компьютере, с созданием банков моделей, методов и программных систем, позволяющих собирать новые модели из моделей банка.

-11-

       Разновидность компьютерного моделирования — вычислительный эксперимент, т. е. эксперимент, осуществляемый экспериментатором над исследуемой системой или процессом с помощью орудия эксперимента — компьютера, компьютерной среды, технологии.

      Вычислительный эксперимент становится новым инструментом, методом научного познания, новой технологией также из-за возрастающей необходимости перехода от исследования линейных математических моделей систем (для которых достаточно хорошо известны или разработаны методы исследования, теория) к исследованию сложных и нелинейных математических моделей систем (анализ которых гораздо сложнее). Грубо говоря, наши знания об окружающем мире линейны, а процессы в окружающем мире нелинейны.

      Вычислительный эксперимент позволяет находить новые закономерности, проверять гипотезы, визуализировать ход событий и т. д.

     С развитием вычислительной техники появился новый уникальный метод исследования — компьютерный эксперимент. Компьютерный эксперимент включает некоторую последовательность работы с моделью, совокупность целенаправленных действий пользователя над компьютерной моделью.

    Этап 3. Анализ результатов моделирования.

     Конечная цель моделирования — принятие решения, которое должно быть выработано на основе всестороннего анализа полученных результатов. Этот этап решающий — либо вы продолжаете исследование, либо заканчиваете. Возможно, вам известен ожидаемый результат, тогда необходимо сравнить полученный и ожидаемый результаты. В случае совпадения вы сможете принять решение.

    Основой для выработки решения служат результаты тестирования и экспериментов. Если результаты не соответствуют целям поставленной задачи, значит, допущены ошибки на предыдущих этапах. Это может быть либо слишком упрощенное построение информационной модели, либо неудачный

выбор метода или среды моделирования, либо нарушение технологических приемов при построении модели. Если такие ошибки выявлены, то требуется корректировка модели, т. е. возврат к одному из предыдущих этапов.

Процесс повторяется до тех пор, пока результаты эксперимента не будут отвечать целям моделирования.

 

 

-12-

4. Конструирование – разновидность моделирования.

    Часто объект, подлежащий моделированию, можно разбить на более мелкие детали. Дом состоит из кирпичей или строительных блоков, механизм – из отдельных узлов. Если разработать набор типовых деталей, то на его основе можно создавать разные объекты. Такая деятельность получила название конструирование.

     Конструирование – это один из способов моделирования. Оно предполагает разработку совместимых типовых элементарных объектов (деталей) и создание более сложных объектов из этих деталей.

     Этот процесс упрощается, если использовать компьютер. Для моделирования из любых готовых элементов удобно создать в любой графической среде так называемое меню готовых форм. Иногда для создания такого меню требуется много времени. Но затраты оправдываются. Меню готовых форм облегчает работу и освобождает время для творчества.

     У любого ребенка среди игрушек есть мозаика, из которой можно получить разнообразные узоры и изображения. Мозаика способствует развитию ребенка и мозаичные построения – это первые попытки детей моделировать окружающий мир согласно своим представлениям. Но мозаика – не только детская игрушка. Мозаичные узоры можно выполнять из метлахской и керамической плитки для украшения ванных комнат, можно из лоскутков ткани сшить одеяло или подушку. Также к этому можно отнести картонную куклу с одеждой из бумаги, создание фотороботов в полиции.

    Компьютер позволяет упростить процесс разработки композиции из набора типовых деталей.

     Из многообразия мозаичных композиций можно выделить две разновидности: орнаментальную и сюжетную. Основу орнаментальной мозаики составляет симметричный узор. Орнамент начинают «выстраивать» из центра и дальше строят в произвольном порядке. При этом главным условием является соблюдение симметрии. Эта мозаика уместна для одеяла, диванной подушки, детского коврика, витража. Компьютер позволит Вам не только многократно переделывать узор, но и экспериментировать с готовым узором, раскрашивая его по-разному.

 

 

 

-13-

 

ВЫВОД

Моделирование является одним из способов познания мира.

Понятие моделирования достаточно сложное, оно включает в себя огромное разнообразие способов моделирования: от создания натуральных моделей (уменьшенных и или увеличенных копий реальных объектов) до вывода математических формул.

Для различных явлений и процессов бывают уместными разные способы моделирования с целью исследования и познания.

 

 

 

Список  используемой литературы:

1. Угринович Н. Д. «Информатика»:        учебник  для   8   класса / Н.          Д. Угринович. — 2-е изд.— М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. — 160 с.: ил.

 

2. Кутузов, О.И. Моделирование телекоммуникационных сетей [Электронный ресурс] : учебное пособие / О.И. Кутузов, Т.М. Татарникова.
3. Ходасевич, Г.Б. Обработка экспериментальных данных на ЭВМ. Часть 1. Обработка одномерных данных [Электронный ресурс] : Учебное пособие / Г.Б. Ходасевич

 

4. Информационный ресурс  - http://kategrehova.jimdo.com/