Основные этапы моделирования
Цель изучения темы: 1. Что такое моделирование; 2. Что может служить прототипом для моделирования; 3. Какое место занимает моделирование в деятельности человека; 4. Каковы основные этапы моделирования; 5. Что такое компьютерная модель; 6. Что такое компьютерный эксперимент.
Место моделирования в деятельности человека Моделирование – исследование объектов путем построения и изучения их моделей.
Зачем создавать модель? I. Оригинала может не существовать в настоящем; II. Оригинал имеет много свойств и взаимосвязей; III. Модель является абстрактным обобщением реально существующих объектов; IV. Оригинал может быть недоступен исследователю.
Что поддается моделированию? I. Материальные объекты II. Модели явлений живой природы III. Модели процессов IV. Модель системы
Обобщенные этапы деятельности человека при исследовании объекта ПРОТОТИП МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ
Этапы моделирования 1 этап Постановка задачи 1.Описание задачи 2.Цель моделирования 3.Формализация задачи 2 этап Разработка модели 1.Информационная модель 2.Компьютерная модель 3 этап Компьютерный эксперимент 1.План эксперимента 2.Проведение исследования 4 этап Анализ результатов моделирования Результаты соответствуют цели Результаты не соответствуют цели
Постановка задачи: 1. Описание задачи; 2. Определение целей моделирования; 3. Формализация задачи.
Описание задачи I. Задачи, в которых требуется исследовать, как изменяются характеристики объекта при некотором воздействии на него (что будет, если?...) II. Какое надо произвести воздействие на объект, чтобы его параметры удовлетворяли некоторому заданному условию? ( «как сделать, чтобы?...)
Цель моделирования: 1. Познание окружающего мира 2. Создание объектов с заданными свойствами 3. Определение последствий воздействия на объект и принятие правильного решения 4. Эффективность управления объектом (или процессом)
Формализация задачи Задача: Набор текста Что моделируется? Где взять содержание текста? Каков предполагаемый тип печати? Каковы параметры текста? Что надо получить? Объект «текст» Объект «текст» Имеется в виде черновика Имеется в виде черновика Черно-белая Черно-белая Абзацный отступ, правая и левая границы, гарнитура, размер и начертание шрифта, цвет (черный) Абзацный отступ, правая и левая границы, гарнитура, размер и начертание шрифта, цвет (черный) Набранный, отредактированный и оформленный текст Набранный, отредактированный и оформленный текст
Информационная модель задачи: «Набор текста» Times New Roman 12 Обычный 0,5 см По ширине Гарнитура шрифта Размер Начертание Абзацный отступ Выравнивание Текст Значения (исходные) Название Параметры Объект моделирования
Информационная модель задачи: «Расстановка мебели» РезультатПараметры расстановки, определяемые либо численными характеристиками, либо чертежом Система КОМНАТА- МЕБЕЛЬ Исходные данныеДлина Ширина Высота Признак лицевой и тыльной стороны Предметы мебели Исходные данныеДлина Ширина Высота Параметры расположения окон и двери Комната ЗначенияНазвания ПараметрыОбъект моделирования
Пример схемы связей между объектами системы Объект 1 Объект 3 Объект 4 Объект 2
Схема связей и отношений в задаче «Расстановка мебели» КОМНАТА НЕ ЗАСЛОНЯЕТ МЕБЕЛЬ КОМНАТА НЕ ЗАСЛОНЯЕТ МЕБЕЛЬ ОКНО СТЕНЫ ДВЕРЬ ПИСЬМЕННЫЙ СТОЛ ДИВАН ШКАФ ШКАФ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ СПОРТИВНЫЙ КОМПЛЕКС РАСПОЛОЖЕНИЕ МЕБЕЛЬ РАСПОЛОЖЕНА ВПЛОТНУЮ У СТЕНЫ ВЫСОТА МЕБЕЛИ МЕНЬШЕ ВЫСОТЫ КОМНАТЫ МЕБЕЛЬ РАСПОЛОЖЕНА «ЛИЦОМ» ВНУТРЬ КОМНАТЫ НЕ ЗАСЛОНЯЕТ
КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ – ЭТО МОДЕЛЬ, РЕАЛИЗОВАННАЯ СРЕДСТВАМИ ПРОГРАММНОЙ СРЕДЫ