ما هي بعض الأمثلة لنماذج المعلومات للمؤسسات التعليمية؟ كيف يمكن للمعلمين استخدامها في عملهم؟ دعنا نحاول معا إيجاد إجابات للأسئلة المطروحة.

ما هو النموذج

ما هو نموذج المعلومات البارز؟ يتم استخدام أمثلة عليها في عملهم من قبل جميع المعلمين الذين يمتلكون تكنولوجيا المعلومات الحديثة. بشكل عام ، يمثل النموذج طريقة مختلفة لتمثيل الواقع الذي تم تحليله.

نوع

يمكننا تقديم أمثلة لنماذج المعلومات من المواد والشكل المثالي.

تستند الاختلافات الطبيعية على مثال موضوعي ، فهي موجودة بشكل مستقل عن الشخص ، وعيه. في الوقت الحالي ، يتم تقسيمها إلى متغيرات جسدية وتماثلية ، تستند إلى ظواهر مرتبطة بالموضوع قيد الدراسة.

ترتبط النماذج المثالية بالتفكير البشري والإدراك والخيال. من بينها يمكن ملاحظة البديهية ، والتي لا تتناسب مع إصدار واحد من التصنيف.

بإعطاء أمثلة لنموذج المعلومات التصويرية ، يمكننا ذكر أحد هذه النماذج. دعونا النظر في تصنيفها بمزيد من التفصيل.

نماذج النص المثالي

يتم استخدام النماذج اللفظية من قبل معلمي دورة العلوم الإنسانية. أنها تساعد على وصف منطقة معينة ، ظاهرة ، كائن ، حدث بجمل متتالية. كيف سيكون نموذج معلومات الدرس هذا؟ مثال يأخذ من مسار الأدب. عند دراسة رواية "الحرب والسلام" للمخرج تولستوي ، يصف المعلم صورة ناتاشا روستوفا. لهذا ، فهو يستخدم نموذج النص. الرجال ، الذين يستمعون إلى المعلم ، يصنعون على أساس إدراكه لصورة هذه البطلة ، وصورته الخاصة بطلة تولستوي.

إذا سأل مدرس التاريخ تلاميذه: "أعط أمثلة لنموذج معلومات مجازي للأحداث التي وقعت خلال معركة كوليكوف ، استنادًا إلى الأجزاء التي شوهدت" ، يخلق هؤلاء الرجال صورة خاصة بهم لتلك المعركة. ينقلونها في شكل جمل ذات صلة بالقصة.

يمكنك إعطاء أمثلة لنماذج المعلومات الخاصة بالشكل اللفظي ومن خلال الفيزياء. عند دراسة موضوع "ضغط المواد الصلبة" في الصف السابع ، يخبر المعلم الأطفال مدى صعوبة السفر في ثلوج فضفاضة دون زحافات. ثم يُطلب من الطلاب شرح سبب هذه الظاهرة ، لتحديد المعلمات التي تعتمد عليها الكمية الفيزيائية قيد الدراسة. الصورة التي تظهر في أذهان الأطفال بعد قصة المعلم تساعدهم في الإجابة على السؤال المطروح.

كأمثلة على مثل هذا النموذج يمكن الإشارة الكتاب المدرسي ، وقواعد الطريق.

النماذج الرياضية

وهي تعتبر فئة واسعة من النماذج الأيقونية. تعتمد النماذج الرياضية على استخدام النسب والمقارنات والطرق الأخرى المستخدمة في هذا العلم. بإعطاء أمثلة لنماذج المعلومات المستندة إلى الأساليب الرياضية ، يمكننا ذكر حل المعادلات التربيعية ، تجميع النسب. جميع أقسام الهندسة التي تنطوي على الاشتقاق وإثبات النظريات ترتبط أيضًا ببناء نموذج رياضي. مادة المدرسة مثل الاقتصاد ليست بدونها.

نماذج المعلومات

وهي تعتبر فئة من النماذج الأيقونية التي تصف أي عمليات معلومات: المظهر ، النقل ، التغيير ، تطبيق المعلومات في أنظمة مختلفة. يمكن العثور على أمثلة لنماذج المعلومات الجدولية في المدرسة في مقرر الجغرافيا للصف العاشر. عند دراسة الجغرافيا الاقتصادية ، يساعد النموذج المجدول على رؤية الخصائص الرئيسية للبلد بشكل مرئي ، واستخدام المادة لتجميع قصة كاملة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن العثور على أمثلة لنماذج المعلومات الجدولية في أي دورة مدرسية. في الكيمياء ، هذا هو جدول قابلية الذوبان للمركبات ، وكذلك النظام الدوري لمينديليف. في الفيزياء بدون طاولات ، يصعب على المعلم شرح المصطلحات الأساسية التي تمت دراستها في موضوع "الكهرباء". في التاريخ ، يتم تنفيذ تنظيم المعرفة للمعرفة ، يدخل الرجال تواريخ تاريخية مهمة في عمود واحد ، وفي الجزء الآخر - يصفون الأحداث التي تتوافق معهم.

نموذج الربط

بين النماذج المعلوماتية والرياضية واللفظية هناك حافة مشروطة. تم العثور على جميع الأمثلة الثلاثة لنماذج المعلومات في المواد الدراسية. لذلك ، بالنسبة للرياضيات والفيزياء وعلوم الكمبيوتر ، تعتبر الخيارات الرياضية والإعلامية هي الأكثر شعبية. لكن بدون النموذج اللفظي ، لن يتمكن الرجال من شرح الظواهر والخوارزميات والمعادلات وعدم المساواة.

ميزات النمذجة

قبل النظر في أمثلة نماذج المعلومات الرسومية ، تعرف على ميزات النمذجة. النموذج عبارة عن كائن تم إنشاؤه بشكل مصطنع. هذا ضروري لتبسيط فكرة هذا الكائن أو هذه الظاهرة. يعكس النموذج بالكامل جميع ميزات العملية الأولية نفسها. إذا تم إعطاء المهمة: "أعط مثالاً لنموذج المعلومات" ، فمن الضروري فهم جوهر العملية.

إنه يتعلق ببناء نموذج مصمم لدراسة ظواهر المعلومات والعمليات. في علوم الكمبيوتر ، يمكن اعتبار البرمجة موضوعًا كهذا. باستخدام لغة برمجة رياضية محددة ، يمكنك تقديم مادة نصية في شكل رسوم بيانية.

النمذجة ينطوي على بناء النموذج الذي يهدف إلى دراسة ودراسة الكائن الأصلي ، الظاهرة ، العملية. يتم منح النسخة التي تم إنشاؤها فقط تلك الصفات والخصائص التي تميز الموضوع الأصلي ، ولكنها تتيح بعض الانحرافات عن المثالية.

نهج النشاط

يمكن الحصول على نماذج كاملة باستخدام نهج منظم. هذا صحيح بشكل خاص في إطار المؤسسات التعليمية. لقد مكنت التحولات التي أثرت على المدارس في السنوات الأخيرة من إنشاء صلة منطقية بين التخصصات الفردية.

يساهم خيار التدريب القائم على النشاط في تكوين شخص متطور متناغم ، يفهم وحدة العالم الحي ، وترابط العمليات الفردية والظواهر.

إذا سأل المعلمون: "أعط مثالاً لنموذج المعلومات" ، فيمكنه اختيار أي موضوع أكاديمي بأمان. لا يوجد مثل هذا الانضباط حيث لن يتم تطبيق الجداول والرسوم البيانية والمخططات والعروض التقديمية.

ميزات المدرسة الحديثة

المعايير الجديدة التي تم إدخالها في المدارس الروسية تعني النظر في ظاهرة واحدة من وجهات نظر مختلفة. على سبيل المثال ، يتعلم الأطفال من دورة الفيزياء أن الإلكترونات ضرورية لتدفق التيار الكهربائي في المعادن. يتلقون معلومات حول شحنة هذا الجسيم السلبي ، وتحديد مقدارها في معادن مختلفة. خلال دروس الكيمياء ، يتم إخبار تلاميذ المدارس حول احتمال وضع الإلكترونات عند مستويات الطاقة.

عند دراسة موضوع "تفاعلات الأكسدة والاختزال" ، يحصل تلاميذ المدارس على معلومات حول ما يحدث لهذه الجزيئات السلبية أثناء التفاعل الكيميائي. على الرغم من حقيقة أن المعلومات مقدمة من مواقع مختلفة ، فإننا نتحدث عن كائن واحد - الإلكترونات. يسمح لنا هذا النهج المنهجي بتكوين صورة كاملة لهيكل المادة وتحولاتها في عقول تلاميذ المدارس.

في المثال المعطى ، يعتبر الكائن قيد الدراسة نظامًا كاملاً وجزءًا لا يتجزأ من كل واحد (مادة). اعتمادا على الانضباط باستخدام خصائص معينة ، والإضافات. في حالة وجود منهجية منهجية ، لا تبرز التفسيرات السببية لوجود كائن في المقدمة ، ولكن الحاجة إلى تضمين مكونات أخرى منه.

من الأهمية بمكان تشكيل نماذج عالمية في الأنشطة التجريبية. باستخدام جهاز كمبيوتر شخصي ، يمكنك حساب المعلمات التي سيتم ربطها بالكائن الذي تم تحليله.

مثل هذه النماذج مهمة للمعرفة العلمية بالظواهر الطبيعية. في سياق علم الحاسوب المدرسي ، تسمى هذه الإجراءات التجربة الحسابية ، والتي تستند إلى ثلاثة مفاهيم مهمة: النموذج ، الخوارزمية ، البرنامج.

يمكن استخدام جهاز كمبيوتر شخصي داخل المدرسة بثلاث طرق رئيسية:

• المستوطنات المباشرة مع الكمبيوتر ؛
• إنشاء قاعدة بيانات ، وتحويلها إلى برنامج أو خوارزمية محددة ؛
• الصيانة بين الكمبيوتر وواجهة الطالب.

علامات النماذج

من بين العلامات الأكثر شيوعًا التي يمكن من خلالها تصنيف جميع النماذج ، نخص بالذكر: الغرض من التطبيق ، ونطاق المعرفة ، وعامل الوقت ، وخيار العرض التقديمي.

اعتمادًا على الهدف المحدد للنموذج ، ينبعث من الخبرة والتدريب واللعبة والتقليد والإصدارات العلمية والتقنية للنماذج. على سبيل المثال ، في المستوى الابتدائي من التعليم المدرسي ، تكنولوجيا الألعاب الأكثر تطبيقًا والأكثر أهمية ، مما يتيح للأطفال الشعور بأنفسهم في دور المعلم أو الطبيب أو ضابط الشرطة. تم تشكيل نماذج الألعاب في الأطفال من سن السابعة إلى الثامنة جيدًا ، حيث يتم استخدامها في المؤسسات التعليمية قبل المدرسية كعنصر إلزامي في تكوين الصفات الشخصية للطفل.

أنواع مختلفة من النماذج

اعتمادًا على مجال المعرفة الذي يتم تجميع النموذج من أجله ، يميزون في الوقت الحالي الأنواع الاقتصادية والبيولوجية والاجتماعية والكيميائية. على سبيل المثال ، بالنسبة لدورة العلوم الطبيعية ، من المهم تشكيل مثل هذا النموذج الذي يسمح بتفسير الظواهر التي تحدث في الطبيعة المفعمة بالحيوية وغير الحية. في علم الاجتماع ، يتم التركيز على العمليات التي تحدث في المجتمع.

وفقًا لعامل الوقت ، يتم تمييز الإصدارات الثابتة والديناميكية من النماذج. يصف الإصدار الثابت المعلمات وهيكل الكائن ، ويسمح لك بوصف الظاهرة المحددة (الكائن) في فترة زمنية محددة ، ويساعد في الحصول على معلومات موثوقة وفي الوقت المناسب عنها.

يحتوي أي نموذج على نموذج محدد أو نوع أو عرض تقديمي أو وصف. من المتوقع أن تنظر المدرسة في المزيد من النماذج المادية وغير المادية ، اعتمادًا على تفاصيل التخصص الأكاديمي.

توحي نماذج المواد بتجسيد حقيقي ، فهي تكرر بشكل كامل البنية الداخلية أو الخارجية للكائن نفسه. على سبيل المثال ، في الجغرافيا ، تمثل دمية من الكرة الأرضية (الكرة الأرضية) ، التي تظهر عليها جميع البحار والمحيطات والقارات والجزر ، نموذجًا مخفضًا. ترتبط هذه النماذج ارتباطًا مباشرًا بنهج البحث في تدريب تلاميذ المدارس الحديثة. وهي ضرورية عند تدريس الكيمياء والفيزياء والأحياء وعلم الفلك والجغرافيا.

النمذجة غير الملموسة تنطوي على استخدام الطريقة النظرية للمعرفة.

استنتاج

أي نموذج معلومات هو عبارة عن مجموعة من المعلومات حول ظاهرة أو كائن أو عملية. يمكن استخدامه لتوصيف أي عملية تحدث في طبيعة مفعمة بالحيوية وغير مفعمة بالحيوية. مجموعة متنوعة من الرسوم البيانية والخرائط والجداول والرسوم البيانية التي يتم استخدامها بنشاط من قبل المعلمين في جميع مستويات التعليم ، تعطي نتائج إيجابية.

تساعد النمذجة البديهية (الذهنية) على خلق انطباع أول عن العملية التي تحدث في الكيمياء أو البيولوجيا. نظرًا للجمع بين جميع خيارات نماذج المعلومات ، يتم تشكيل الجيل الأصغر في بلدنا على تقييم مناسب لوحدة العالم الحي والحيوي. يمكن لخريجي المدارس بناء أي نموذج بشكل مستقل ، واستخدامهم لدراسة وتحليل وتقييم الأحداث والظواهر.

ماذا لو كنت بحاجة لإظهار جهاز مركبة فضائية أو جزيء؟ ماذا تفعل إذا كنت بحاجة لرؤية مجموعة معمارية غير مدمجة أو مدمرة منذ فترة طويلة؟ ماذا لو كنت بحاجة لاختبار تشغيل محطة للطاقة النووية في وضع الطوارئ؟ في هذه الحالات وغيرها ، يستخدم الناس الموديلات.

لقد شاهدتم جميعكم نماذج من المواد (يطلق عليها في الحال المادية) عدة مرات - كائنات تنسخ بعض خصائص كائن آخر. ومع ذلك ، قد يكون النموذج إعلامي. في هذه الحالة ، لا ننشئ تشابهًا مبسطًا لكائن حقيقي ، ولكننا نصف هذا الكائن بطريقة أو بأخرى. على سبيل المثال ، إذا وصفنا الخصائص التي تهمنا في شكل صيغ رياضية ، فسنحصل على نموذج رياضي. حل مشكلة في درس الفيزياء ، فأنت تعمل مع نموذج معلومات لهذه الظاهرة ؛ باستخدام خريطة في درس الجغرافيا أو أثناء التنزه ، فأنت تعمل مع نموذج معلومات لقسم من سطح الأرض ؛ إخبار أصدقائك بكيفية الوصول إلى منزلك - مرة أخرى ، أنت تعمل مع نموذج المعلومات (قم بإنشائه). بشكل عام ، كل معرفتنا بالعالم الحقيقي هي نماذج متعددة للمعلومات.

لذلك ، يعتبر النموذج بديلاً مبسطًا لكائن أو نظام حقيقي. يستنسخ النموذج فقط الخصائص الضرورية للأصل في موقف معين.

عند تجميع نموذج المعلومات ، لا يجب على المرء فقط تحديد ميزات الكائن الذي سيتم تضمينه فيه ، ولكن أيضًا تحديد كيفية تنظيم المعلومات في ذاكرة الكمبيوتر. بعد كل شيء ، من أجل استخدام البيانات ، لا ينبغي "تجميعها" ، يجب تبسيطها بطريقة أو بأخرى.

من المعروف أن ثلاثة هياكل رئيسية 31 هي التي تحدد تنظيم البيانات والروابط بينها ، أحدها مناسب عند وصف أنظمة الأشياء التي يمكن تمييز "الرئيسي" و "المرؤوسين" فيها. يطلق عليه شجرة 32. في المستوى الأعلى لمثل هذه البنية ، يوجد كائن واحد (يطلق عليه الجذر). في المستوى (الثاني) التالي ، يوجد العديد من الكائنات المضمنة في كائن المستوى الأول أو تطيعه. كل كائن من كائنات المستوى الثاني يخضع لعدة كائنات من المستوى الثالث ، إلخ. كائنات أدنى مستوى تسمى أوراق. (اتضح أن الشجرة تنمو ... لأسفل!) بمساعدة مثل هذا الهيكل ، يمكنك ، على سبيل المثال ، وصف وحدة الجيش: الجذر شركة ؛ في المستوى الثاني - فصيلة من هذه الشركة ؛ المستوى الثالث - الفصائل المتضمنة في الفصيلة المقابلة ، أخيرًا ، "الأوراق" ستكون مقاتلين فرديين. بعد أن تم تنظيم المعلومات بهذه الطريقة ، من السهل معرفة ليس فقط معلومات حول جندي معين ، ولكن أيضًا عن الفصيلة والشركة التي يخدم فيها ؛ والعكس صحيح ، فمن الممكن الحصول على معلومات ليس فقط عن الفصيلة ، ولكن أيضًا عن كل من مقاتلي هذه الفصيلة.

ومع ذلك ، مثل هذا التبعية لا لبس فيه لا وجود لها دائما. على سبيل المثال ، إذا حاولت تنظيم بيانات حول المعلمين والفصول الدراسية التي يقومون بتدريسها في هيكل ، فسيكون الأمر أكثر صعوبة: يعمل كل معلم مع عدة فصول ، ولكن يوجد في كل فصل العديد من المعلمين. اتضح أنه ليس واحدًا إلى كثير ، ولكن كثيرًا إلى كثير. تسمى هذه البنية المتقاطعة بالشبكة.

في الممارسة العملية (عند استخدام جهاز كمبيوتر) ، غالباً ما يتم استخدام النوع الثالث من تنظيم البيانات. يطلق عليه relational33. مثل هذا الاسم "الرهيب" - بطريقة معروفة في تقديم المعلومات - في شكل جداول مستطيلة عادية للغاية ، متصلة ببعضها البعض. صحيح ، ليس أي. هناك بعض القيود:

يصف كل صف من الجدول (يُسمى السجل) كائنًا واحدًا.

جميع الكائنات في الجدول هي من نفس النوع (على سبيل المثال ، سوف يصف أحد الجداول أقسام الشركة فقط ، والآخر - الموظفين فقط ، والثالث - العمل المنجز 34). يحتوي الجدول على معلومات مرتبطة مباشرة بالكائنات فقط.

يتم فصل جميع علامات الكائنات (التي يطلق عليها سمات) إلى أعمدة منفصلة - حقول السجلات. عناوين الأعمدة هي أسماء الحقول.

يجب أن يحتوي الجدول على عمود (أو مجموعة من الأعمدة) ، ستكون قيمها فريدة - غير متكررة ، يطلق عليها المفتاح الأساسي.

تسمى بنيات المعلومات التي تحتوي على بيانات مترابطة حول كائنات حقيقية ومخزنة في الذاكرة الخارجية لجهاز الكمبيوتر قواعد البيانات (DB). وبطبيعة الحال ، يمكن أيضًا أن تكون قواعد البيانات هرمية وشبكاتية وعلاقاتية. تتكون قاعدة البيانات العلائقية من ملف واحد أو أكثر ، كل منها يتوافق مع جدول واحد 35.

ملف (من الإنجليزية. ملف - مجلد للأوراق ، مجلد) - مجموعة من البيانات (البرنامج ، النص ، الصورة ، الصوت ، إلخ) ، المخزنة في الذاكرة الخارجية ككل وترمز بالاسم. يمكن تخزين آلاف الملفات على أجهزة الذاكرة الخارجية لأجهزة الكمبيوتر الحديثة. لتسهيل العمل ، يتم تنظيمها في هيكل هرمي - شجرة دليل. "الجذر" للشجرة - الدليل الجذر 36 - يتوافق مع القرص ككل. يحتوي الدليل الجذر على العديد من الدلائل ، كل دليل ، بدوره ، قد يحتوي على العديد من الدلائل. هناك ملفات في الدلائل. على الرغم من أنه في معظم الحالات ، لا يهم أي دليل لوضع الملف ، للراحة ، فهم يحاولون تخزين الملفات من نفس الوجهة معًا.

قاعدة البيانات نفسها هي مستودع للمعلومات. نحتاج إلى أن نكون قادرين على استخدام هذا المستودع: ضعه وتغييره ، والأهم من ذلك ، ابحث عن المعلومات الضرورية. لهذا هي البرامج الخاصة - نظم إدارة قواعد البيانات (DBMS). هناك العديد من الأصناف: من المبسطة ، والسماح بإنشاء خزائن ملفات إلكترونية ، إلى معقدة للغاية ، على أساسها أنظمة أتمتة المؤسسات الكبيرة ، عندما يعمل العشرات وحتى مئات الأشخاص في وقت واحد مع كميات هائلة من البيانات المختلفة.

لذلك ، يعد DBMS برنامجًا لإنشاء قواعد البيانات وتحريرها وعرض المعلومات والبحث فيها. النظر في هذه العمليات في مزيد من التفاصيل. بادئ ذي بدء ، يمكنك إنشاء قاعدة بيانات جديدة. في هذه الحالة ، بادئ ذي بدء ، نحتاج إلى تحديد خصائص الكائنات المراد تضمينها فيه. ستكون أسماء هذه الخصائص هي أسماء الحقول. ثم حدد نوع كل حقل.

تتذكر أن جميع المعلومات الموجودة على جهاز الكمبيوتر يتم تمثيلها باستخدام الرموز الثنائية. يمكن أن تتطابق نفس مجموعة الأصفار والأخرى مع رقم ورمز وجزء من الصورة. على سبيل المثال ، إذا تم تخزين الرمز "01011010" في ذاكرة الكمبيوتر ، فقد يكون الرقم "90" أو الحرف "Z" أو عنصر صورة أو أي شيء آخر. لكنك تحتاج إلى معالجة هذه البيانات بطرق مختلفة! هذا هو المكان الذي يأتي فيه نوع البيانات إلى الإنقاذ. يعرف:

التمثيل في الذاكرة (بما في ذلك عدد وحدات بايت الذاكرة التي ستشغلها البيانات) ؛

القيم الممكنة و

إجراءات صالحة عليها.

حان الوقت الآن لبدء تشغيل نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS) وتشكيل البنية المُصممة (تحديد أسماء جميع الحقول وأنواعها وخصائصها الأخرى إذا لزم الأمر). بعد ذلك ، نقوم بإدخال واحد تلو الآخر معلومات حول كل كائن - هذا العمل ، وإن لم يكن معقدًا للغاية ، ولكنه طويل ويتطلب الانتباه. أخيرًا ، نقوم بتطوير "تخطيطات الإخراج" (تحديد كيفية تقديم المعلومات على الشاشة وأثناء الطباعة) - وقاعدة البيانات جاهزة. بطبيعة الحال ، وبعد ذلك ، في سياق العمل ، سنكون قادرين على إضافة إدخالات جديدة ، وكذلك حذف وتعديل الإدخالات القديمة.

ماذا يمكنك أن تفعل مع قاعدة البيانات الانتهاء؟ عادةً ما يسمح لك نظام إدارة قاعدة البيانات بما يلي:

عرض المعلومات على الشاشة والطابعة ؛

العثور على بيانات كائنات معينة لأسباب مختلفة (بما في ذلك ، في ظل الظروف: \u003d ،<, >, <>, <=, >=);

ترتيب - ترتيب بترتيب تصاعدي أو تنازلي لأي سمة ، إلخ.

عند العمل مع قاعدة بيانات ، ينتمي دور خاص إلى أجهزة الذاكرة الخارجية. تعتمد خصائص النظام بأكمله بشكل مباشر على قدرتها وسرعتها وموثوقيتها. تستخدم أجهزة الذاكرة الخارجية الحديثة مبادئ التسجيل المغناطيسي أو البصري. في الحالة الأولى ، تقابل كل جزء من البيانات منطقة ممغنطة بطريقة أو بأخرى على سطح القرص مع طلاء مشابه لطبقة أشرطة الكاسيت ؛ في الثانية ، قسم القرص يعكس أو نثر الضوء.

تستخدم محركات الأقراص المرنة (الأقراص المرنة والأقراص المرنة) قرصًا مغلفًا بفيلم مغناطيسي مغلف في علبة بلاستيكية. الآن تستخدم الأقراص المرنة بشكل رئيسي ويبلغ قطرها 3.5 بوصة (89 ملم) وسعة 1.44 ميغابايت. تعد الأقراص المرنة رخيصة نسبياً ، وتسمح لك بنقل المعلومات من كمبيوتر إلى آخر ، لكنها تعمل ببطء شديد ، علاوة على ذلك ، فهي غير موثوق بها إلى حد ما.

الجهاز الرئيسي للذاكرة الخارجية لجهاز كمبيوتر شخصي حديث هو محرك الأقراص الثابتة (يُطلق عليه أيضًا "محرك الأقراص الصلبة"). يستخدم قرصًا واحدًا أو أكثر من الأقراص المستندة إلى الألومنيوم والمثبتة على محور محرك الأقراص ويوضع في علبة مغلقة ، ويسمح التصميم المفكك وغياب الغبار والاتصال المباشر بالرؤوس بسطح القرص بالحصول على موثوقية وسرعة عالية جدًا للجهاز ، بالإضافة إلى زيادة كبيرة في كثافة تسجيل المعلومات . تبلغ سعة محركات الأقراص الصلبة الآن عشرات الجيجابايت وتتزايد باستمرار.

يتم استخدام مبدأ التسجيل المغناطيسي في بعض الأنواع الأخرى من أجهزة الذاكرة (Jazz ، Zip ، إلخ).

من بين الأجهزة التي تستخدم التسجيل البصري ، أشهرها هو محرك الأقراص الليزرية (CD-ROM37). موثوقية عالية للغاية ، سعة كبيرة (حاليا 650 (700) ميغابايت) ، مزايا منخفضة التكلفة بلا شك. العيوب هي السرعة المنخفضة إلى حد ما ، والأهم من ذلك ، استحالة إعادة الكتابة 38. لذلك ، تخزن أقراص الليزر المعلومات التي لا ينبغي تغييرها: القواميس ، والكتب المرجعية ، والمحفوظات المختلفة.

ويجري تدريجيا إدخال نوع جديد من الأقراص الضوئية ، DVD39. على الوسائط بحجم قرص مضغوط عادي ، أصبح من الممكن تسجيل من 4.7 إلى 17 جيجابايت من المعلومات.

الملاحظات

Structura (lat.) - الهيكل والموقع.

اسم آخر هو هيكل هرمي (اليونانية. الهرمية - القوة المقدسة).

Relatio (lat.) - الموقف ، التقرير.

في البنية العلائقية للجدول مرتبطة ببعضها البعض ، لذلك في هذا المثال ، يمكنك بسهولة تحديد ميزات العمل التي يؤديها موظف معين في الشركة ، على سبيل المثال.

قد تتضمن قاعدة البيانات أيضًا ملفات مساعدة تحتوي على معلومات لتسريع عمليات معينة.

تسمى الدلائل أيضًا "المجلدات" ، وأحيانًا ، في الأدب الإنجليزي ، "الدلائل" (الدليل - دفتر العناوين)

قرص مضغوط - قراءة OnlyMemory (باللغة الإنجليزية) - ذاكرة دائمة على القرص المضغوط (حرفيًا - "للقراءة فقط")

الآن هناك أقراص مدمجة مع إمكانية إعادة الكتابة (CD-RW) ، ومع ذلك ، فإن عدد دورات إعادة الكتابة لديهم عدة مرات أصغر من عدد الدورات المغناطيسية. بالإضافة إلى ذلك ، تكون عملية إعادة الكتابة بطيئة.

قرص رقمي متعدد الاستخدامات (الإنجليزية) - قرص رقمي عالمي.

الموضوع 2. تصنيف النماذج

متطلبات النموذج

المتطلبات الأساسية للنموذج:

• البناء البصري.
• وضوح الخصائص والعلاقات الأساسية ؛
• توفره للبحث أو التكاثر ؛
• سهولة البحث ، التشغيل ؛
• الحفاظ على المعلومات الواردة في الأصل (مع مراعاة الدقة في بناء نموذج الفرضيات) والحصول على معلومات جديدة.

مشكلة النمذجة  يتكون من ثلاث مهام:

• بناء النماذج (هذه المهمة أقل شكلاً وبناءة ، بمعنى أنه لا توجد خوارزمية لنماذج البناء) ؛
• البحوث النموذجية (هذه المشكلة أكثر رسمية ، وهناك طرق لدراسة فئات مختلفة من النماذج) ؛
• استخدام النموذج (مهمة بناءة وملموسة).

خصائص النموذج:

• الدقة: يعرض النموذج الأصلي فقط بعدد محدود من علاقاته ، علاوة على ذلك ، فإن موارد النماذج محدودة ؛
• البساطة: يعرض النموذج فقط الجوانب الأساسية للكائن ؛
• تقريب: يتم عرض الواقع تقريبًا أو تقريبًا بواسطة النموذج ؛
• كفاية: يصف النموذج بنجاح النظام المحاكاة ؛
• المحتوى المعلوماتي: يجب أن يحتوي النموذج على معلومات كافية عن النظام - في إطار الفرضيات المعتمدة في بناء النموذج.

1. المواد (الطبيعية) ونماذج مجردة (مثالية)

نموذج  - مفهوم واسع للغاية يتضمن العديد من الطرق لتمثيل الواقع الجاري دراسته. هناك نماذج المواد ( شامل ) والكمال ( ملخص). تعتمد النماذج المادية على شيء موضوعي ، موجود بشكل مستقل عن الوعي الإنساني (أي هيئات أو عمليات). تنقسم نماذج المواد إلى فيزيائية (على سبيل المثال ، نماذج السيارات والطائرات) ونماذج تماثلية ، استنادًا إلى عمليات مماثلة في بعض النواحي التي يتعين دراستها (على سبيل المثال ، تبين أن العمليات في الدوائر الكهربائية تشبه العديد من العمليات الميكانيكية والكيميائية والبيولوجية وحتى الاجتماعية ويمكن استخدامها في النمذجة الخاصة بهم). يمكن رسم الحدود بين النماذج الفيزيائية والتناظرية تقريبًا جدًا وهذا التصنيف للنماذج مشروط.

من بين النماذج المثالية ، يمكن التمييز بين النماذج البديهية ، والتي تشمل ، على سبيل المثال ، الأعمال الفنية - الرسم ، والنحت ، والأدب ، والمسرح ، وما إلى ذلك ، ولكن لا يوجد نهج موحد لتصنيف أنواع أخرى من النماذج المثالية. في بعض الأحيان ، يشار إلى هذه النماذج جميعها مرة واحدة بالمعلومات. أساس هذا النهج هو تفسير موسع لمفهوم "المعلومات": "المعلومات هي كل شيء تقريبًا ، وربما حتى كل شيء". مثل هذا النهج ليس له ما يبرره تمامًا ، لأنه ينقل الطبيعة المعلوماتية للمعرفة إلى جوهر النماذج المستخدمة في العملية - وعلاوة على ذلك ، فإن أي نموذج إعلامي. يبدو أن هذا النهج لتصنيف النماذج المثالية أكثر إنتاجية ، حيث يتم تمييز ما يلي.

1. اللفظي  (النص) النماذج. تستخدم هذه النماذج تسلسل الجمل في لهجات رسمية من اللغة الطبيعية لوصف مجال معين من الواقع (أمثلة على هذه النماذج هي بروتوكول الشرطة ، وقواعد المرور ، وهذا البرنامج التعليمي).

2. الرياضية النماذج هي فئة واسعة جدًا من النماذج الأيقونية (استنادًا إلى اللغات الرسمية على الحروف الهجائية المحدودة) التي تستخدم على نطاق واسع بعض الطرق الرياضية. على سبيل المثال ، يمكنك النظر في النموذج الرياضي للنجم. سيكون هذا النموذج نظامًا معقدًا من المعادلات يصف العمليات الفيزيائية التي تحدث في أعماق النجم. نموذج رياضي من نوع آخر ، على سبيل المثال ، هو العلاقات الرياضية التي تسمح لأحد بحساب خطة العمل المثلى (الأفضل من وجهة نظر اقتصادية) للمشروع.

3. المعلوماتية  النماذج - فئة من النماذج الأيقونية التي تصف عمليات المعلومات (الأصل ، ونقل ، وتحويل واستخدام المعلومات) في الأنظمة ذات الطبيعة الأكثر تنوعًا.

يمكن رسم الحدود بين النماذج اللفظية والرياضية والمعلومات. ربما يجب اعتبار نماذج المعلومات فئة فرعية من النماذج الرياضية. ومع ذلك ، في إطار علوم الكمبيوتر كعلم مستقل ، منفصل عن الرياضيات والفيزياء واللغويات وغيرها من العلوم ، يكون اختيار فئة من نماذج المعلومات مناسبًا. يرتبط علم الكمبيوتر أيضًا ارتباطًا مباشرًا بالنماذج الرياضية ، نظرًا لأنها أساس استخدام الكمبيوتر لحل المشكلات ذات الطبيعة المختلفة: يتم تحويل النموذج الرياضي للعملية أو الظاهرة قيد البحث في مرحلة بحث معينة إلى نموذج كمبيوتر (حسابي) ، يتم تحويله بعد ذلك إلى برنامج خوارزمي وبرنامج كمبيوتر ، Fig . 2.1.

التين. 2.1.  مخطط عام للنمذجة الرياضية الحاسوبية

2. أنواع النمذجة في العلوم الطبيعية والتقنية

فيما يتعلق بالعلوم الطبيعية والتقنية ، من المعتاد التمييز بين أنواع النمذجة التالية:

• النمذجة المفاهيميةحيث يتم تفسير مجمل الحقائق أو الأفكار المعروفة بالفعل حول الكائن أو النظام قيد الدراسة بمساعدة بعض العلامات أو الرموز أو العمليات الخاصة أو بمساعدة لغات طبيعية أو اصطناعية ؛
• النمذجة الماديةحيث يكون النموذج والكائن الذي يتم نمذجه كائنات حقيقية أو عمليات ذات طبيعة فيزيائية واحدة أو مختلفة ، مع بعض علاقات التشابه بين العمليات في الكائن الأصلي والنموذج ، الناتجة عن تشابه الظواهر المادية ؛
• النمذجة الهيكلية والوظيفيةحيث تكون النماذج عبارة عن مخططات (مخططات انسيابية) ، رسومات بيانية ، رسومات ، مخططات ، جداول ، أشكال ، مستكملة بقواعد خاصة لتركيبها وتحولها ؛
• النمذجة الرياضية (المنطقية والرياضية)يتم فيه وضع النماذج ، بما في ذلك بناء النموذج ، عن طريق الرياضيات والمنطق ؛
• محاكاة (البرمجيات) النمذجةحيث يكون النموذج المنطقي الرياضي للكائن قيد الدراسة خوارزمية لتشغيل الكائن ، يتم تنفيذه كحزمة برامج للكمبيوتر.

بطبيعة الحال ، فإن أنواع النمذجة المذكورة أعلاه ليست حصرية بشكل متبادل ويمكن استخدامها في دراسة الكائنات المعقدة إما في وقت واحد أو في مزيج. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن تمييز النمذجة الهيكلية والوظيفية ، بمعنى ما ، عن بعضها البعض ، نظرًا لأن المخططات الانسيابية ذاتها ، بالطبع ، هي شخصيات خاصة لها عمليات ثابتة عليها.

يتيح لك النموذج تعلم كيفية العمل بشكل صحيح مع كائن من خلال اختبار خيارات التحكم المختلفة في طرازه. تعتبر تجربة هذا الغرض باستخدام كائن حقيقي ، في أحسن الأحوال ، غير مريحة ، وغالبًا ما تكون ضارة أو حتى مستحيلة لعدة أسباب (مدة التجربة الطويلة في الوقت ، خطر إحضار كائن إلى حالة غير مرغوب فيها ولا رجعة فيها ، إلخ.)

نموذج  - إنه كائن مادي أو ممثَّل عقليا ، يحل محل الكائن الأصلي في عملية الدراسة ، ويحتفظ بسماته النموذجية المهمة بالنسبة لهذه الدراسة. وتسمى عملية بناء نموذج النمذجة.

وبعبارة أخرى تصميم  - هي عملية دراسة هيكل وخصائص الأصل باستخدام النموذج. نقدم أحد التصنيفات الممكنة للنماذج.

تميز ملموس  و النمذجة الكمال. نمذجة المواد ، بدورها ، تنقسم إلى جسدي  و التناظرية  وزارة الدفاع.

جسدي  من المعتاد استدعاء المحاكاة التي تعارض فيها نسخة مكبرة أو مخفضة كائنًا حقيقيًا ، والذي يسمح بالبحث (عادةً في ظروف المختبر) عن طريق نقل خصائص العمليات والظواهر المدروسة لاحقًا من النموذج إلى الكائن استنادًا إلى نظرية التشابه. أمثلة على نماذج من هذا النوع هي: في علم الفلك - القبة السماوية ، في الهندسة المعمارية - نماذج المباني ، في صناعة الطائرات - نماذج الطائرات ، إلخ.

النمذجة التناظرية يعتمد على تشابه العمليات والظواهر التي لها طبيعة فيزيائية مختلفة ، ولكن يتم وصفها بشكل متساوٍ رسميًا (بواسطة نفس المعادلات الرياضية).

من نمذجة الكائن يختلف اختلافا جذريا النمذجة الكمالالذي لا يعتمد على التشابه المادي للكائن والنموذج ، ولكن على تشبيه المثالي ، الذي يمكن تصوره. النوع الرئيسي للنمذجة المثالية هو نمذجة العلامات.

معلم  تسمى المحاكاة ، والتي تستخدم تحويلات الأحرف من أي نوع كنماذج: المخططات ، الرسوم البيانية ، الرسومات ، الصيغ ، مجموعات الحروف.

أهم نوع من نماذج النمذجة هو النمذجة الرياضيةحيث تتم دراسة الكائن عن طريق نموذج معد بلغة الرياضيات. مثال كلاسيكي للنمذجة الرياضية هو وصف ودراسة قوانين الميكانيكا النيوتونية عن طريق الرياضيات.

مثال
  انظر إلى الإدخال التالي وحاول تحديد ما وراء هذه العلامات:

أ 1 × 1 + ب 1 × 2 \u003d ج 1
  أ 2 × 1 + ب 2 × 2 \u003d ج 2

تختلف الإجابات الواردة من أشخاص من تخصصات مختلفة اختلافًا كبيرًا. فيما يلي بعض الخيارات الممكنة.

رياضي: "هذا نظام من معادلتين جبريتين خطيتين مع مجهولين ، لكن لا يمكنني تحديد ما يعبر عنه بالضبط".

مهندس كهرباء: "هذه هي معادلات الجهد الكهربائي أو التيارات ذات الجهد النشط."

مهندس ميكانيكي: "هذه هي معادلات قوة التوازن لنظام من العتلات أو الينابيع."

مهندس مدني: "هذه معادلات تربط قوى التشوه في نوع ما من بنية البناء."

أي من الإجابات صحيحة؟ لا تتفاجأ ، ولكن كل واحد منهم صحيح إلى حد ما. كل هذا يتوقف على ما وراء المعاملات الثابتة a و b و c ورموز المجهولة x 1 و x 2.

لبناء نماذج استخدام مبدأين: استنتاجي  (من العام إلى الخاص) و حثي  (من القطاع الخاص إلى العام). في النهج الأول ، يتم النظر في حالة خاصة للنموذج الأساسي المعروف ، والتي تتكيف مع ظروف الكائن الذي يتم نمذجه ، مع مراعاة ظروف محددة. الطريقة الثانية تتضمن الفرضية ، التحلل لكائن معقد ، التحليل ، ثم التوليف. هنا ، يتم استخدام التشابه على نطاق واسع ، والبحث عن القياس ، والاستدلال من أجل تشكيل أي أنماط في شكل افتراضات حول سلوك النظام.

تتطلب تقنية النمذجة من الباحث أن يكون قادرًا على صياغة المشكلات والمهام بشكل صحيح ، والتنبؤ بالنتائج ، وإجراء تقييمات معقولة ، وتحديد العوامل الرئيسية والثانوية لبناء النماذج ، والعثور على أوجه التشابه والتعبير عنها بلغة الرياضيات.

في العالم الحديث ، يتم استخدام نمذجة الكمبيوتر بشكل متزايد ، بما في ذلك استخدام تكنولوجيا الكمبيوتر لإجراء تجارب مع نموذج.

الهياكل الأساسية في نمذجة المعلومات والكائنات وصلاتها ، أمثلة على نماذج المعلومات

النظر في نماذج المعلومات التي تعكس عمليات حدوث ونقل ونقل واستخدام المعلومات في أنظمة ذات طبيعة مختلفة. لنبدأ بتعريف أبسط مفاهيم نمذجة المعلومات.

بواسطة نسخة  سوف نسمي تمثيل كائن في العالم الحقيقي بمساعدة مجموعة معينة من خصائصه الضرورية لحل مشكلة المعلومات هذه (تكون بمثابة سياق لبناء نموذج معلومات). تسمى مجموعة من الحالات التي لها نفس الخصائص وتطيع القواعد نفسها ، كائن.

التين. 1.38.  مثال على التجريد عند بناء نموذج معلومات

وهكذا ، فإن الكائن هو عبارة عن تجريد من كائنات العالم الواقعي الموحد بخصائص وسلوكيات مشتركة ، شكل. 1.38.

يتكون نموذج معلومات النظام الحقيقي من كائنات. يجب تزويد كل كائن في النموذج بخاصية فريدة وهامة بالاسم  (بالإضافة إلى معرف يعمل كمفتاح للإشارة إلى هذا الكائن ، وصلته بالكائنات الأخرى في النموذج). وبالتالي ، فإن التعيين ، واسم الكائن هو إجراء أولي يقوم عليه نمذجة المعلومات.

الكائن هو مثيل نموذجي (ولكن غير معرف) لشيء ما في العالم الحقيقي وهو أبسط نموذج للمعلومات. تمثل الكائنات "كيانات" معينة من كائنات العالم الحقيقي المتعلقة بالمشكلة المراد حلها.

تنقسم معظم الكائنات التي تواجهها إلى إحدى الفئات التالية:

أشياء حقيقية

الأحداث

التفاعلات ؛

المواصفات.

كائن حقيقي -  بل هو تجريد الكائنات الموجودة جسديا. على سبيل المثال ، في مصنع السيارات هو جسم السيارة ، المحرك ، علبة التروس. في نقل البضائع هو وسيلة نقل الحاويات.

دور - تجريد غرض أو غرض شخص أو جزء من المعدات أو المؤسسة (المنظمة). على سبيل المثال ، في الجامعة كمؤسسة تعليمية ، يكون الطالب أو المعلم أو العميد ؛ في الجامعة ، كمؤسسة ، هي لجنة الاختيار وإدارة شؤون الموظفين والمحاسبة ومكتب العميد.

حدث  - تجريد شيء ما حدث. على سبيل المثال ، استلام الطلب من مقدم الطلب إلى مكتب القبول بالجامعة ، أو اجتياز الامتحان (أو الفشل).

تفاعل  - الأشياء التي تم الحصول عليها من العلاقات بين الكائنات الأخرى. على سبيل المثال ، معاملة ، عقد (اتفاق) بين طرفين ، شهادة تعليمية صادرة عن مؤسسة تعليمية لخريجها.

كائنات المواصفات  تستخدم لتمثيل القواعد أو المعايير أو معايير الجودة. على سبيل المثال ، قائمة المعارف والمهارات لخريج كلية الرياضيات ، وصفة للفيلم.

لكل كائن يجب أن يكون موجودا وصف  - بيان معلومات قصير ، يسمح بتحديد ما إذا كان بعض الكائنات مثيل لكائن أم لا. على سبيل المثال ، قد يكون وصف الكائن "الملتحق بالجامعة" على النحو التالي: الشخص الذي يقل عمره عن 35 عامًا ، وحصل على تعليم ثانوي ، وقد قدم المستندات وطلب التقديم في مكتب القبول.

عناصر العالم الحقيقي لها خصائص  (مثل الاسم والعنوان ورقم التسجيل وتاريخ الصنع والوزن وما إلى ذلك). تُسمى كل خاصية فردية مشتركة في جميع مثيلات كائن محتملة السمة. لكل مثيل ، تأخذ السمة قيمة محددة. لذلك ، الكائن الكتاب  لديه سمات مؤلف,العنوان ، سنة النشر. عدد الصفحات.

يجب أن يكون كل كائن معرف  - مجموعة من سمات واحدة أو أكثر تحدد قيمها كل مثيل لكائن. بالنسبة للكتاب ، تشكل سمات المؤلف والعنوان معًا معرفًا. في الوقت نفسه ، لا يمكن أن تكون سنة النشر وعدد الصفحات معرفات - سواء بشكل منفصل أو مشترك ، لأنها لا تحدد الكائن. يمكن أن يحتوي الكائن على عدة معرفات ، كل منها يتكون من سمة واحدة أو عدة سمات. يمكن اختيار واحد منهم كميزة لهذا الموقف.

يمكن تمثيل الكائن بسماته بعدة طرق مختلفة. بيانياً ، يمكن تمثيل كائن كإطار يحتوي على اسم الكائن وأسماء السمات. يمكن تمييز السمات التي تشكل معرف كائن مميز (على سبيل المثال ، الرمز * على يسار اسم السمة):

في التمثيل النصي المكافئ ، قد يكون هذا كما يلي:

المعرف المفضل مسطر.

هناك طريقة أخرى لتمثيل كائن نموذج المعلومات وهي جدول. في هذا التفسير ، كل مثيل للكائن عبارة عن صف في الجدول ، وقيم السمات المقابلة لكل مثيل عبارة عن خلايا من الصف ، علامة التبويب. 1.11.

نموذج المعلومات- نموذج كائن مقدم في شكل معلومات تصف معلمات ومتغيرات كائن أساسي لهذا الاعتبار ، والعلاقات بينهما ، ومدخلات ومخرجات كائن ، والسماح للنموذج بإرسال معلومات حول التغييرات في قيم المدخلات لنمذجة الحالات المحتملة للكائن.

لا يمكن لمس نماذج المعلومات أو رؤيتها ، فهي لا تحتوي على تجسيد مادي ، لأنها مبنية فقط على المعلومات. نموذج المعلومات - مجموعة من المعلومات التي تميز الخصائص والحالات الأساسية لكائن وعملية وظاهرة وكذلك العلاقة مع العالم الخارجي.

نموذج المعلومات هو نموذج رسمي لمجموعة محدودة من الحقائق أو المفاهيم أو التعليمات المصممة لتلبية متطلبات محددة.

لبناء نموذج معلومات ، من الضروري الدخول في سلسلة من المراحل المعروضة في المخطط 3. العملية التي تتم من "موضوع المعرفة" من "الهيكل الرسمي" تسمى "إضفاء الطابع الرسمي" ، وغالبًا ما تستخدم العملية العكسية ، "التفسير" ، في الإدراك والتدريب العالميين .

أساس نمذجة المعلومات ثلاثة افتراضات:

كل شيء يتكون من عناصر.

العناصر لها خصائص ؛

العناصر مترابطة بالعلاقات.

يمكن تمثيل الكائن الذي تنطبق عليه هذه الافتراضات بنموذج معلومات.

مراحل بناء نموذج معلومات.

و وجوه المعرفة و

حول مواضيع دراية H

P عرض شخصي T

الفكر المشكل ه

كلمة "حي" P

L الكلمة المسجلة P

والنص العلمي P

Z الانشاءات الرسمية ه

تصنيف نماذج المعلومات:

- عن طريق الوصف:

بمساعدة اللغات الرسمية (لغة الرياضيات ، الجداول ، لغات البرمجة ، تمديد لغة الإنسان الطبيعية ، إلخ) ؛

رسم (مخططات انسيابية ، رسوم بيانية ، رسوم بيانية ، إلخ).

- لغرض الخلق:

التصنيف (الشجرة ، شجرة العائلة ، شجرة الدليل في الكمبيوتر) ؛

ديناميكية (كقاعدة عامة ، يتم بناؤها على أساس حل المعادلات التفاضلية وتعمل على حل مشاكل التحكم والتنبؤ).

- حسب طبيعة الكائن الذي يتم نمذجه:

حتمية (محددة) ، والتي تعرف القوانين بها ، والتي تم تغيير الكائن أو تطويره ؛

احتمالي (معالجة عدم اليقين الإحصائي وبعض أنواع المعلومات الغامضة).

الأصل التاريخي والأهمية المنهجية لمفاهيم النموذج والقياس.

كلمة "نموذج" تأتي من الكلمة اللاتينية "معامل" ، بمعنى "قياس" ، "عينة". ارتبط معناه الأصلي بفن البناء ، وفي جميع اللغات الأوروبية تقريبًا ، تم استخدامه لتعيين صورة أو نوع ، أو شيء مشابه في بعض النواحي لشيء آخر.

بدأ تطبيق النمذجة في البحث العلمي في العصور القديمة واستحوذت تدريجيا على جميع مجالات المعرفة العلمية الجديدة: التصميم التقني والبناء والهندسة المعمارية وعلم الفلك والفيزياء والكيمياء والبيولوجيا ، وأخيرا العلوم الاجتماعية. حقق نجاح وتقدير كبيران في جميع فروع العلوم الحديثة تقريبًا طريقة النمذجة في القرن العشرين. ومع ذلك ، فإن منهجية النمذجة لفترة طويلة وضعت من قبل العلوم الفردية بشكل مستقل عن بعضها البعض. لم يكن هناك نظام واحد من المفاهيم ، ومصطلح واحد. فقط بدأت تدريجيا في إدراك دور النمذجة كوسيلة عالمية للمعرفة العلمية.

يستخدم مصطلح "نموذج" على نطاق واسع في مختلف مجالات النشاط البشري وله العديد من المعاني الدلالية. في هذا القسم ، سننظر فقط في تلك النماذج التي هي أدوات للتعلم.

وهكذا، نموذج- عرض مبسط لكائن أو عملية أو ظاهرة حقيقية. النموذج عبارة عن كائن مادي أو كائن ممثَّل عقلياً ، في عملية البحث ، يستبدل الكائن الأصلي بطريقة تتيح دراسته المباشرة معرفة جديدة بالكائن الأصلي.

تحت المحاكاةفهم عملية بناء النماذج وتطبيقها. يرتبط ارتباطًا وثيقًا بفئات مثل التجريد ، القياس ، الفرضية ، إلخ. تشتمل عملية النمذجة بالضرورة على بناء التجريد ، والاستنتاجات عن طريق القياس ، وبناء الفرضيات العلمية. تصميم- بناء نماذج لدراسة ودراسة الأشياء والعمليات والظواهر.

يجب أن تعكس نماذج الكائنات شيئًا حقيقيًا. لذلك ، في كثير من الأحيان في ظل نماذج من الكائنات فهم التعميم المجرد للكائنات واقع الحياة. على سبيل المثال ، قد تكون نماذج الكائنات نسخًا من الهياكل المعمارية والنظام الشمسي وهيكل السلطة البرلمانية في بلد ما ، إلخ. يمكن أن يصف النموذج ظواهر الطبيعة المفعمة بالحيوية وغير الحية ، وليس فئة واحدة ، ولكن فئة كاملة من الظواهر ذات الخصائص المشتركة. نماذج الكائنات أو الظواهر تعكس خصائص الأصل - خصائصه ، المعلمات.

يمكنك أيضًا إنشاء نماذج عملية ، أي لمحاكاة الإجراءات على الكائنات المادية: الدورة ، التغيير المتتابع للحالات ، مراحل تطور كائن واحد أو نظامهم. ومن الأمثلة المعروفة على ذلك: هذه نماذج للعمليات الاقتصادية أو الإيكولوجية ، وتطور الكون أو المجتمع ، وما إلى ذلك.

الأساس المنهجي للنمذجة.

أساس نظرية النمذجة هو منهجية منهجية. نهج الأنظمة هو أن الباحث يحاول دراسة سلوك النظام ككل ، وعدم تركيز اهتمامه على الأجزاء الفردية. يعتمد هذا النهج على إدراك أنه حتى لو كان لكل عنصر أو نظام فرعي خصائص هيكلية أو وظيفية مثالية ، فإن السلوك الناتج للنظام ككل يمكن أن يكون دون المستوى الأمثل فقط بسبب التفاعل بين الأجزاء الفردية.

أدى التعقيد المتزايد للأنظمة التنظيمية والحاجة إلى التغلب على هذا التعقيد إلى حقيقة أن نهج الأنظمة أصبح طريقة بحث ضرورية أكثر فأكثر.

يمكن تمثيل مجموعة معينة من عناصر النظام المدروس كنظام فرعي. يعتبر أن بعض الأجزاء التي تعمل بشكل مستقل من النظام تنتمي إلى النظم الفرعية. لذلك ، لتبسيط إجراء البحث ، من الضروري في البداية التمييز بشكل صحيح بين الأنظمة الفرعية لنظام معقد ، أي لتحديد بنيته. بنية النظام مستقرة في مجموعة زمنية من العلاقات المتبادلة بين مكوناته (النظم الفرعية). ومع نهج الأنظمة ، فإن الخطوة المهمة هي تحديد بنية النظام الذي تتم دراسته ووصفه.

النظام يتكون بالكامل من أجزاء. النظام عبارة عن مجموعة من العناصر الموجودة في العلاقات والعلاقات مع بعضها البعض وتشكل وحدة ووحدة معينة.

نموذج الكمبيوتر.

نموذج الكمبيوتر- نموذج تنفيذها من قبل بيئة البرمجيات.

عند التعامل مع الكمبيوتر كأداة ، عليك أن تتذكر أنه يعمل مع المعلومات. لذلك ، ينبغي للمرء أن ينطلق من أي معلومات وبأي شكل يستطيع الكمبيوتر إدراكه ومعالجته. الكمبيوتر الحديث قادر على العمل مع الصوت والفيديو والرسوم المتحركة والنص والرسوم البيانية والجداول ، إلخ. ولكن لاستخدام كل مجموعة متنوعة من المعلومات ، فإن كل من البرامج التقنية (الأجهزة) والبرمجيات (البرمجيات) ضرورية. كلاهما أدوات نمذجة الكمبيوتر. يوجد الآن مجموعة واسعة من البرامج التي تسمح لك بإنشاء أنواع مختلفة من نماذج علامات الكمبيوتر: معالجات النصوص ، ومحرري الصيغ ، وجداول البيانات ، وأنظمة إدارة قواعد البيانات ، وأنظمة التصميم الاحترافية ، فضلاً عن بيئات البرمجة المختلفة.

توفر الحواسيب الحديثة فرصًا واسعة لنمذجة الظواهر والعمليات المختلفة. في العملية التعليمية ، يجب ألا يستبدل الكمبيوتر ببساطة بجهاز عرض السبورة والملصقات والأفلام والشرائح ، التجربة الطبيعية. ينصح بمثل هذا الاستبدال فقط عندما يعطي استخدام الكمبيوتر تأثيرًا إضافيًا كبيرًا مقارنة باستخدام وسائل التدريب الأخرى.

نمذجة الكمبيوتر (KM) هي طريقة واعدة لتعزيز العملية التعليمية. لقد أصبح أكثر أهمية في المعرفة العلمية الحديثة ، وعلاوة على ذلك ، أصبح الآن أداة تعليمية شعبية. النظر في هذا الاتجاه بمزيد من التفصيل.

موضوع CM هو دراسة العمليات والظواهر بمساعدة جهاز كمبيوتر ، والذي يعمل في هذه الحالة كإعداد تجريبي. عند استخدام CM لحل المشكلات ، يتم تسليط الضوء على مراحل بيان المشكلة ، وتطوير النموذج ، وتجربة الكمبيوتر (الحاسوبية) ، وتحليل نتائج المحاكاة. إذا كانت نتائج المحاكاة لا تتطابق مع الهدف ، فهناك حاجة للعودة إلى المراحل السابقة.

النماذج الرياضية.

النمذجة الرياضية تسمح باستخدام الرموز والتبعيات الرياضية لإنشاء وصف للعملية الجارية.

نموذج رياضي- عبارة عن مجموعة من الأشياء الرياضية والعلاقات بينها ، والتي تعكس بشكل مناسب خصائص وسلوك الكائن قيد الدراسة. يعتبر النموذج مناسبًا إذا كان يعكس الخصائص المدروسة بدقة مقبولة. يتم تقدير الدقة من خلال درجة تزامن القيم المتوقعة لمعلمات المخرجات وقيمها الحقيقية المتوقعة خلال التجربة الحسابية على النموذج.

يغطي النموذج الرياضي فئة الكائنات الرياضية (المجردة والرمزية) غير القابلة للكشف مثل الأرقام أو المتجهات والعلاقة بين هذه الكائنات.

العلاقة الرياضية هي قاعدة افتراضية تربط كائنين رمزيين أو أكثر. يمكن وصف العديد من العلاقات باستخدام العمليات الرياضية التي تربط كائنًا واحدًا أو أكثر بكائن آخر أو مجموعة من الكائنات (نتيجة العملية).

سيقوم النموذج الرياضي بإعادة إنتاج الجوانب المختارة بشكل مناسب من الحالة المادية إذا كان من الممكن إنشاء قاعدة المراسلات المتعلقة بأشياء وعلاقات مادية محددة بأشياء وعلاقات رياضية معينة. يمكن أيضًا أن يكون بناء النماذج الرياضية التي لا توجد نظائر لها في العالم المادي مفيدًا و / أو مثيرًا للاهتمام. النماذج الرياضية الأكثر شهرة هي نظم الأعداد الصحيحة والأعداد الحقيقية والهندسة الإقليدية. الخصائص المحددة لهذه النماذج هي بشكل أو بآخر تجريدات فورية للعمليات المادية (العد ، التسلسل ، المقارنة ، القياس).

غالبًا ما ترتبط الكائنات والعمليات الخاصة بنماذج رياضية عامة بمجموعات من الأرقام الحقيقية التي يمكن ربطها بنتائج القياسات المادية.

الكائنات الرياضية هي الأرقام والمتغيرات والمجموعات والمتجهات والمصفوفات وما إلى ذلك.

تصنيف النماذج الرياضية بناءً على ميزات الجهاز الرياضي المطبق.

ومتغيرات الكائن ، والعلاقات بينهما ، ومدخلات ومخرجات الكائن والسماح من خلال تقديم معلومات نموذجية حول التغييرات في قيم المدخلات لمحاكاة الحالات المحتملة للكائن. معلومات نموذج  لا يمكن للمرء أن يلمس أو يرى ، ليست لديهم تجسيد مادي ، لأنها مبنية فقط على المعلومات. نموذج المعلومات - مجموعة من المعلومات التي تميز الخصائص والحالات الأساسية لكائن وعملية وظاهرة وكذلك العلاقة مع العالم الخارجي.

نماذج المعلومات  مقسمة إلى وصفي  و رسمي.

نماذج المعلومات الوصفية  - هذه نماذج تم إنشاؤها بلغة طبيعية (أي بأي لغة اتصال بين الناس: الإنجليزية ، الروسية ، الصينية ، المالطية ، إلخ) شفهيًا أو كتابيًا.

نماذج المعلومات الرسمية  - هذه نماذج تم إنشاؤها بلغة رسمية (أي ، علمية أو مهنية أو متخصصة). أمثلة على النماذج الرسمية: جميع أنواع الصيغ ، الجداول ، الرسوم البيانية ، الخرائط ، الرسوم البيانية ، إلخ.

نماذج لونية (إعلامية)  - هذه هي النماذج التي تم إنشاؤها في اللغة الطبيعية لدلالات مفاهيم الألوان وتنبؤاتها الأنطولوجية (أي ، في لغة المعاني ومعاني شرائع الألوان ، مستنسخة بشكل تمثيلي في الثقافة العالمية). أمثلة للنماذج اللونية: النموذج "الذري" للذكاء (AMI) ، والأمان بين الأديان للأديان (MIR) ، ونموذج الدلالات الإيكسيولوجية الاجتماعية (AMIS) ، وما إلى ذلك ، التي تم إنشاؤها ليس على أساس نظرية ومنهجية اللونية.

أنواع نماذج المعلومات

S. A. Terekhov يحدد عدة أنواع من نماذج المعلومات التي تختلف في طبيعة الطلبات عليها:

1. محاكاة استجابة النظام للتأثير الخارجي
2. تصنيف حالات النظام الداخلي

مراجع

2. سيروف إن. الأنطولوجيا البعدية لنمذجة قاعدة البيانات الأنثروبولوجية. // التوثيق التلقائي واللغويات الرياضية ، 2010 ، المجلد. 44 ، رقم 1 ، ص. 1-15

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

تعرف على "نموذج المعلومات" في القواميس الأخرى:

نموذج المعلومات  - نموذج للكائن ، مقدم في شكل معلومات تصف معلمات ومتغيرات الكائن الضرورية لهذا الاعتبار ، والعلاقات فيما بينها ، والمدخلات ومخرجات الكائن والسماح ، من خلال تقديم معلومات عن التغييرات على النموذج ... ... دليل المترجم الفني

نموذج المعلومات  - أصل الكلمة. يأتي من اللات. تفسير iformatio ، والعرض. الفئة. نظام للإشارات يشير إلى ديناميكيات عنصر التحكم والظروف البيئية وحالة نظام التحكم نفسه. الأنواع. كنموذج معلومات ... ... موسوعة نفسية كبيرة

نظام للإشارات يشير إلى ديناميكيات عنصر التحكم والظروف البيئية وحالة نظام التحكم نفسه. كنموذج معلومات يمكن أن يكون بمثابة صور مرئية (صور ، أفلام ، فيديو) ، علامات (نص ، رمزي ... ... القاموس النفسي

نموذج المعلومات  - وصف لفظي و / أو رمزي و / أو رمزي لنظام معقد ، وكذلك الروابط المعلوماتية بين عناصره وأنظمته الفرعية ، بين النظام والبيئة الخارجية ... المصدر: قرار المجلس الاقتصادي لرابطة الدول المستقلة حول المفهوم العلمي ... ... المصطلحات الرسمية

نموذج المعلومات  - 1. مجموعة من الإشارات التي تحمل معلومات حول كائن التحكم والبيئة الخارجية ، منظمة وفقًا لقواعد معينة. مجموعات من الإشارات على الرسم التخطيطي ذاكري في مكتب المدير ، صورة تلفزيونية لورشة العمل ، النظام ... ... قاموس الاقتصاد والرياضيات

نموذج المعلومات - (المنتجات) - مجموعة من البيانات والعلاقات بينها ، تصف خصائص مختلفة لمنتج حقيقي تهم مطور النموذج والمستخدم المحتمل أو الحقيقي. [GOST 2.053 2006] مصطلح تقييم: مصطلحات تقنية ... ... موسوعة المصطلحات والتعاريف والشروحات لمواد البناء

نموذج المعلومات  - 3.1.7 نموذج المعلومات (المنتجات): مجموعة من البيانات والعلاقات بينها ، تصف الخصائص المختلفة للمنتج الحقيقي التي تهم مطور النموذج والمستخدم المحتمل أو الحقيقي. المصدر: GOST 2.053 2006: United ... ...

نموذج المعلومات  - - التمثيل الذاتي في النفس البشرية لجسم أو ظاهرة أو عملية من العالم المادي ، بناءً على المعلومات التي يملكها الموضوع حول هذه الظاهرة التي يتصورها. 1. م دائماً أكثر فقراً وأبسط وأقل شمولية وديناميكية في ... ... القاموس الموسوعي لعلم النفس والتربية

نموذج المعلومات  - وفقًا لـ GOST 2.053-2006 ESKD "البنية الإلكترونية لمنتج" ، - مجموعة من البيانات والعلاقات بينهما ، تصف خصائص المنتج الحقيقي ، والتي تهم مطور النموذج والمستخدم المحتمل أو الحقيقي ... حفظ السجلات والأرشفة في المصطلحات والتعاريف

نموذج المعلومات SMM  - نموذج معلومات SMM ؛ نموذج المعلومات: عرض مشروط للمعلومات حول حالة كائن التأثير ، ونظام "الانسان والآلة" وطرق التحكم فيها. [GOST 26387 84 الجدول ، الفقرة 21] المصدر ... مصطلحات المفردات المرجعية للوثائق التنظيمية والتقنية

الكتب

• نموذج المعلومات الديناميكي ، فاديم روبليف أوند ديمتري بيسارينكو. تكرس الدراسة لتطوير مفهوم تقنية كائن جديدة لقواعد البيانات ، والتي تختلف عن التقنيات المعروفة (العلائقية ، العلائقية والموجهة).