Модель Модель – упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении. Моделирование Моделирование – построение моделей для исследования и. - презентация

1

2 Модель Модель – упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении. Моделирование Моделирование – построение моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений. Примеры моделей: Макеты архитектурных сооружений; Наглядные пособия в школе; Модели атомов и молекул; Модель солнечной системы; Структура гос. власти в РК; Манекен; Игрушки; Глобус; Тренажеры.

3 Один объект может иметь несколько моделей разного типа. Пример, модели погоды: Гремят раскаты молодые. Вот дождик брызнул, пыль летит. Повисли перлы дождевые. И солнце нити золотит (Ф. Тютчев)1. Во вторник 14 апреля наблюдалась малооблачная погода с дождем, переходящим в грозу. Ветер слабый 3-4 м/с, температура воздуха 19 градусов тепла С 3-4 м/с Павлодар

4 Классификация моделей Классификация Классификация - разделение объектов на группы, по какому-либо признаку. Нужна для того, чтобы разобраться в многообразии моделей. Классификация моделей производится: По области использования С учетом временного фактора По отрасли знаний По способу представления моделей

5 Классификация моделей По области использования УЧЕБНЫЕ УЧЕБНЫЕ – пособия, тренажеры… ОПЫТНЫЕ ОПЫТНЫЕ – модель корабля, авто … НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ –синхрофазотрон, для ускорения электронов… ИГРОВЫЕ ИГРОВЫЕ – военные учения, деловые игры, развивающие игры… ИМИТАЦИОННЫЕ ИМИТАЦИОННЫЕ – симуляторы, стенды, эксперимент в школе… С учетом фактора времени СТАТИЧЕСКИЕ - СТАТИЧЕСКИЕ - запись о приеме у врача, расчет прочности балок, фундамента в строительстве… ДИНАМИЧЕСКИЕ - ДИНАМИЧЕСКИЕ - карточка больного, стенды для воспроизведения сильного ветра или землетрясения … По области применения БИОЛОГИЧЕСКИЕ, ИСТОРИЧЕСКИЕ, ПОЛИТИЧЕСКИЕ, ФИЗИЧЕСКИЕ, ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ И Т.П. По способу представления МАТЕРИАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ – МАТЕРИАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ – игрушки, чучела птиц, карты, схемы, опыты по химии и физике… ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ ВЕРБАЛЬНЫЕ – ВЕРБАЛЬНЫЕ – информация в устной, разговорной форме. ЗНАКОВАЯ – ЗНАКОВАЯ – графики, рисунки, схемы, таблицы некомпьютерные компьютерные Геометрические ( графические формы и конструкции ): Словесные ( письменные описания ) Математические ( формулы ) Структурные ( таблицы, графики, схемы ) Логические ( модели с вариантами в зависимости от условий ) Специальные химические формулы, нотные знаки и т.п.

6 УЧЕБНЫЕ УЧЕБНЫЕ – наглядные пособия, тренажеры ОПЫТНЫЕ ОПЫТНЫЕ – модель корабля, автомобиля и т.д. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ – для исследования процессов и явлений, например: синхрофазотрон, для ускорения электронов. ИГРОВЫЕ ИГРОВЫЕ – военные учения, деловые игры и т.п. ИМИТАЦИОННЫЕ ИМИТАЦИОННЫЕ – на мышах испытывают новое лекарство, эксперимент в школе и т.п. Ядерный реактор По области использования модели делятся на :

7 С учетом фактора времени модели делятся на : СТАТИЧЕСКИЕ - СТАТИЧЕСКИЕ - одномоментный срез информации по объекту. ДИНАМИЧЕСКИЕ – ДИНАМИЧЕСКИЕ – позволяют увидеть изменения во времени. Примеры: Статическая модель – запись о приеме у врача, расчет прочности балок, фундамента в строительстве. Динамическая модель – карточка больного, стенд для воспроизведения землетрясения и т.п.

8 По области применения модели делятся на : Биологические, исторические, политические, физические, географические и т.п. По способу представления модели делятся : МОДЕЛИ Информационные Материальные Знаковые Вербальные Компьютерные Некомпьютерные

9 МАТЕРИАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ – МАТЕРИАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ – физические, воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала. (игрушки, чучела птиц, карты, глобус, схемы, опыты по химии и физике) ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ - ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ - совокупность информации, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром. Информационные модели Информационные модели строятся на информации. Виды информационных моделей по способу представления делятся на: ВЕРБАЛЬНЫЕ – ВЕРБАЛЬНЫЕ – информация в устной, разговорной форме. ЗНАКОВЫЕ - ЗНАКОВЫЕ - информация, выраженная специальными средствами – знаками, т.е. средствами любого формального языка. (графики, рисунки, схемы, таблицы)

10 Информационная модель Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром. Знаковые информационные модели, как компьютерные, так и некомпьютерные, в зависимости от способа представления, делятся на: Геометрические Геометрические (графические формы и конструкции) Словесные Словесные (устные и письменные описания) Математические Математические (формулы) Структурные Структурные (таблицы, графики, схемы) Логические Логические (модели с вариантами в зависимости от условий) Специальные Специальные (химические формулы, нотные знаки и т.д.)

11 Примеры компьютерных информационных моделей Модель семьи: Компьютерное моделирование прически: Модель качества знаний: Информационная модель Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

12 Примеры компьютерных информационных моделей Имитационное моделирование (Созданы с помощью программы Speech Animator): Информационная модель Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

13 Примеры компьютерных информационных моделей Имитационное моделирование (Созданы с помощью программы Char Studio 2.1): Информационная модель Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

14 Примеры компьютерных информационных моделей Имитационное моделирование (Созданы с помощью программы Char Studio 2.1): Информационная модель Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

15 Моделирование в Интернет

16 1.Что такое модель? 2.Что такое моделирование? 3.Для чего нужна классификация? 4.На какие группы можно разделить модели? 5.К какому типу можно отнести модели: скелет, глобус, макет здания, велотренажер, заводной заяц, управляемый планер, манекен, фотография, карта. 5.Приведите примеры известных вам моделей из реальной жизни и охарактеризуйте их, к каким типам и видам моделей можно отнести приведенные модели? Вопросы для обсуждения

17 ТАБЛИЧНЫЕ МОДЕЛИ Для представления информационных знаковых моделей широко используются прямоугольные таблицы. Существуют таблицы двух типов: типа «Объект – Свойство», типа «Объект – Объект». В таблицах типа «Объект – свойство» каждая строка содержит информацию об одном объекте / событии. Столбцы в ней содержат характеристики (свойства) объекта / события. В таблицах типа «Объект – Объект». В первой графе и первой строке перечисляются объекты. В остальных ячейках таблиц отражают взаимоотношение между соответствующими объектами.

18 Домашняя библиотека Примеры таблиц разного типа АвторНазвание Год выпуска Полка 001Беляев А.Человек - амфибия Олеша Ю.Избранное Толстой Л.Повести и рассказы Беляев А.Звезда КЭТ19905 «Объект – Свойство» Информационная модель книжного фонда домашней библиотеки. Тип таблицы - «Объект – Свойство».

19 Погода Примеры таблиц разного типа ДеньОсадки Температура (градусы С) Давление (мм.рт.ст.) Влажность (проценты) снег-3, без осадков «Объект – Свойство» Информационная модель процесса изменения состояния погоды. Тип таблицы - «Объект – Свойство».

20 Дороги Примеры таблиц разного типа ПавлодарАксуАстанаБаян-Аул Павлодар 1111 Аксу1 101 Астана1 011 Баян-Аул 1101 Информационная модель наличия дорог между населенными пунктами. «Объект – Объект» Тип таблицы - «Объект – Объект». Отражается качественный характер связи между объектами (есть дорога или нет)

21 Кружки Примеры таблиц разного типа ШСТПУ-ШУТанцыХор Иманов 1100 Семенов0 101 Соколова0 010 Шаяхметова 1011 Информационная модель со сведениями о посещении учащимися кружков. «Объект – Объект» Тип таблицы - «Объект – Объект». Отражается качественный характер связи между объектами (посещает факультатив или нет)

22 Граф Граф – это информация о составе и структуре системы, представленная в графической форме (графическая информационная модель системы) Система Система – это любой объект, состоящий из взаимосвязанных частей и существующий как единое целое. Структура Структура – это определенный порядок объединения элементов, составляющих структуру. ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ В ГРАФАХ

23 дугой ребро Линия со стрелкой называется дугой (связь, направленная в одну сторону). Если линия без стрелки – то это ребро (связь двухсторонняя, симметричная) вершинами графа Элементы системы изображаются овалами и называются вершинами графа, связи изображаются линиями, соединяющими вершины. Ребро Вершина Дуга Петля

24 смежными Две вершины, соединенные линиями (дугой или ребром), называются смежными. ориентированным графом Граф, в котором связи изображены дугами (стрелками), называется ориентированным графом. Вершина Смежные вершины

25 Деревом иерархическими системами. Деревом называется граф, в котором нет петель, то есть вершин, связанных по замкнутой линии Системы, информационные модели которых представляются в виде дерева, называются иерархическими системами. Вершина

26 Граф, отражающий связи между населенными пунктами: Павлодар Аксу Екибастуз Баян-Аул

27 Ориентированный граф родственных связей (мужской состав семьи Сабитовых) : Сабит Арман Ильяс Ермек ЕрланДамир

28 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ: Составить иерархический граф Планета Земля. Начинается граф так: Германия Китай СШАЕгипет Планета Земля АвстралияЕвропаАзияАмерикаАфрика

29 Охват детей кружками, секциями, клубами в школах Охват детей ДДТ, ДМШ, спортивными школами, дворовыми клубами, тренажерными залами Дети, неохваченные организованным досугом Организация досуга детей: Модель семьи Поповых: В электронных таблицах Excel строятся и исследуются информационные знаковые модели объектов и процессов, которые реализуют математические, структурные, логические или геометрические модели оригинала.

30 Моделирование Моделирование – одно из ключевых видов деятельности человека. Моделирование предшествует любому делу Моделирование всегда в той или иной форме предшествует любому делу, занимая центральное место в исследовании объекта, процесса, явления. Прототип (объект, процесс, явление) МоделированиеМоделирование Принятие решения

31 I этап. Постановка задачи Описание задачи Цель моделирования Анализ прототипа I этап. Разработка модели Информационная модель Знаковая модель Компьютерная модель I этап. Компьютерный эксперимент План моделирования Технология моделирования IV этап. Анализ результатов моделирования Результаты соответствуют цели Результаты не соответствуют цели

32 Постановка задачи Задача формулируется на обычном языке. Главное: Определить прототип модели (объект моделирования) – исходные данные Понять, что собой должен представлять результат – выходные данные По характеру постановки задачи делятся на группы По характеру постановки задачи делятся на группы : 1 группа – Что будет, если?… (исследование характеристик объекта при некотором воздействии на него) 2 группа – Как сделать, чтобы?… (какое надо произвести воздействие на объект, чтобы его параметры удовлетворяли заданному условию?) 3 группа – комплексные задачи (смешение двух предыдущих групп). Самая многочисленная группа. Описание задачи

33 Цель моделирования Зачем человек создает модели? 1.С целью познания окружающего нас мира 2.С целью создания объектов с заданными свойствами 3.С целью определения воздействия на объект и принятие правильного решения 4.Для повышения эффективности управления объектом (процессом) И так далее (цели и перспективы моделирования безграничны) Постановка задачи

34 Анализ объекта (прототипа) На этом этапе нужно: Четко выделить моделируемый объект и его свойства Выделить составляющие объекты и их взаимосвязь Анализ Анализ – разложение, расчленение объекта с целью выявления составляющих, называемых элементарными объектами Объект 1 Равноправные связи элементарных объектов Объект 1 Иерархическая связь элементарных объектов Постановка задачи