Tujuan pekerjaan saya adalah untuk mengajar

• membangun model mobil;
• kuasai prinsip-prinsip membangun model;
• belajar cara menulis program;
• ajarkan program yang dijalankan.

Perkembangan ini dirancang bukan untuk satu pelajaran, tetapi untuk kompleks mereka. Untuk melakukan kelas, Anda harus memiliki kit bagian LEGO, modul listrik RCX-1.0 dan sistem operasi ROBOLAB di sekolah.

Tahapan utama:

• Berikan konsep model skala penuh.
• Bangun model mobil.
• Berikan konsep model informasi.
• Tampilkan sistem perintah pemain.
• Tampilkan eksekusi program oleh pelaku.

Tahap 1.

Sekarang kita akan berbicara tentang konsep yang sangat penting dalam sains - konsep model.Kata ini akrab bagi banyak orang, terutama yang terlibat dalam pemodelan teknis - model pembangunan kapal, mobil atau pesawat terbang. Model seperti itu mereproduksi sifat-sifat tertentu dari perangkat nyata, seperti bentuk, kemampuan untuk berenang, naik atau terbang. Contoh-contoh lain dari model dapat dikutip: bola dunia adalah model bola dunia, manekin di toko adalah model orang, model di bengkel arsitek adalah model membangun kota. Di atas adalah contoh model material. Mereka belum disebut model skala penuh.

Sebagai aturan, objek yang disimulasikan adalah sistem yang kompleks. Misalnya, mobil terdiri dari tubuh, mesin, roda, kemudi, sedan, dll. Model mobil yang dibuat oleh anak sekolah jauh lebih sederhana. Di dalamnya, misalnya, mungkin tidak ada mesin, catu daya, kemudi dan bagian lain, ukurannya kurang dari ukuran mobil sungguhan.

Model apa pun mereproduksi hanya properti asli yang diperlukan seseorang saat menggunakannya. Misalnya, dummy dan robot produksi dapat disebut model manusia. Manekin diperlukan agar Anda bisa mengenakan pakaian untuk iklan atau untuk kenyamanan penjahit, tetapi kemampuan untuk berjalan, berpikir atau berbicara dengannya tidak diperlukan. Karena itu, boneka hanya boleh mereproduksi bentuk dan ukuran tubuh manusia.

Tujuan membuat robot produksi sama sekali berbeda. Robot harus mereproduksi beberapa tindakan fisik seseorang: dapat mengambil dan memindahkan bagian, mengencangkan dan membuka baut, dll. Tetapi untuk mencapai tujuan ini, kesamaan eksternal dengan seseorang tidak diperlukan sama sekali.

Properti model tergantung pada tujuan simulasi. Model dari objek yang sama akan berbeda jika dibuat untuk tujuan yang berbeda.

Tahap 2.

Dan sekarang mari kita beralih ke membuat model dari elemen LEGO. Model kita harus bergerak seperti mobil, tetapi gerakannya harus dibatasi pada garis yang ditarik oleh garis lurus. Mobil kami akan dimmer dimmer, yang seharusnya tidak dimilikinya. Model mobil kami ditunjukkan pada Gambar 1

Tahap 3.

Selain bidang, masih ada model informasi.Sangat mudah untuk memahami bahwa mereka adalah minat terbesar untuk ilmu komputer.

Selain alami, model informasi dari objek yang sama, yang dirancang untuk tujuan yang berbeda, dapat berbeda secara signifikan.

Berikut ini sebuah contoh. Seringkali, orang harus mengisi berbagai formulir, kartu pribadi. Dokumen tersebut dapat dianggap sebagai berbagai model informasi seseorang. Bentuknya identik (kuesioner), tetapi isinya berbeda. Misalnya, kartu pribadi seorang karyawan perusahaan, yang disimpan di departemen personalia, berisi informasi berikut tentang dia: nama belakang, nama depan, patronimik, jenis kelamin, tahun kelahiran, tempat lahir, kebangsaan, alamat tempat tinggal, pendidikan, status perkawinan. Dan data berikut dimasukkan dalam kartu medis dari orang yang sama: nama keluarga, nama, patronimik, jenis kelamin, tahun kelahiran, golongan darah, berat badan, tinggi badan, penyakit kronis. Dalam masyarakat pemburu, di mana orang yang sama adalah anggota, seperangkat informasi ketiga disimpan tentangnya. Seperti yang Anda lihat, berbagai tujuan - model informasi yang berbeda.

Alat modern untuk pemodelan informasi adalah komputer.

Tahap 4.

Agar model kami berfungsi, Anda harus berkenalan dengan sistem tim artis (SKI). Sistem perintah pemain adalah seluruh rangkaian perintah yang dapat dilakukan oleh pemain tersebut (mengerti). Komputer kami memahami program, disajikan dalam bentuk ikon. Sistem operasi berisi banyak petunjuk, yang ditampilkan di layar secara langsung dengan contoh penggunaan, sehingga keakraban dengan sistem pemrograman tidak menyebabkan kesulitan bagi siswa.

Sistem perintah pelaku terdiri dari dua bagian:

• Contoh standar penggunaan perintah;
• Membuat proyek penelitian baru.

Dibutuhkan contoh-contoh standar untuk membiasakan diri dengan kemampuan sistem.

Program baru dibuat bersama dengan siswa.

Tahap 5.

Agar program tertulis dapat dimuat ke dalam modul, perlu menambahkannya ke salah satu dari lima level.

Gambar 2 menunjukkan program pergerakan mobil di jalur yang dilacak. Parameter iluminasi diatur oleh modul itu sendiri, dan berubah jika perlu dalam program.

Pemodelan skala penuh mengacu pada melakukan penelitian pada objek nyata dengan pemrosesan selanjutnya hasil eksperimen berdasarkan teori kesamaan. Pemodelan alami dibagi lagi menjadi percobaan ilmiah, tes kompleks dan percobaan produksi. Eksperimen ilmiah ditandai dengan penggunaan peralatan otomasi yang luas, penggunaan sarana pemrosesan informasi yang sangat beragam, kemungkinan campur tangan manusia dalam proses eksperimen. Salah satu varietas percobaan adalah tes kompleks, dalam proses yang, sebagai akibat dari pengulangan tes objek secara umum (atau sebagian besar sistem), keteraturan umum terungkap pada karakteristik kualitas dan keandalan objek-objek ini. Dalam hal ini, pemodelan dilakukan dengan memproses dan meringkas informasi tentang sekelompok fenomena homogen. Bersamaan dengan tes yang diselenggarakan secara khusus, dimungkinkan untuk menerapkan pemodelan skala penuh dengan merangkum pengalaman yang diperoleh selama proses produksi, yaitu Anda dapat berbicara tentang percobaan produksi. Di sini, berdasarkan teori kesamaan, bahan statistik pada proses produksi diproses dan karakteristik umum diperoleh. Penting untuk diingat tentang perbedaan percobaan dari proses yang sebenarnya. Itu terletak pada kenyataan bahwa dalam percobaan situasi kritis yang terpisah dapat muncul dan menentukan batas-batas stabilitas proses. Selama percobaan, faktor-faktor baru diperkenalkan efek mengganggu dalam proses objek.

21. Fitur pemodelan sistem komputer

Ada dua metode utama pemodelan berbantuan komputer:

Analitik   - Digunakan untuk menganalisis karakteristik model, diperoleh dengan dependensi analitik yang disederhanakan. Komputer hanya digunakan sebagai kalkulator dari dependensi ini. Imitasi   - memungkinkan tidak hanya untuk menganalisis karakteristik model, tetapi juga untuk melakukan sintesis struktural, algoritmik dan parametrik model pada komputer dengan kriteria yang diberikan untuk mengevaluasi efektivitas dan kendala. Sistem simulasi diimplementasikan pada komputer dan memungkinkan Anda untuk menjelajahi model simulasi M, yang didefinisikan dalam bentuk seperangkat spesifik model blok individu dan koneksi di antara mereka dalam interaksinya dalam ruang dan waktu selama implementasi suatu proses. Tiga kelompok utama dari blok dapat dibedakan: blok, proses pemodelan yang khas dari sistem S; blok, lingkungan eksternal E dan pengaruhnya terhadap proses; blok, diamankan saling dua pertama.

Sistem imitasi adalah serangkaian variabel, dengan pom. kucing adalah mungkin untuk mengelola proses yang sedang dipelajari, dan serangkaian kondisi awal ketika dimungkinkan untuk mengubah kondisi (rencana) dari mesin. sebuah eksperimen.

Keuntungan dan kerugian dari simulasi.

Keuntungan utama  simulasi: dalam studi sistem yang kompleks: kemampuan untuk mengeksplorasi fitur-fitur dari proses fungsi sistem S dalam kondisi apa pun; karena penggunaan komputer, durasi tes berkurang secara signifikan dibandingkan dengan percobaan skala penuh; Hasil uji lapangan dari sistem nyata atau bagian-bagiannya dapat digunakan untuk simulasi. pemodel; fleksibilitas memvariasikan struktur, algoritma dan parameter dari sistem yang disimulasikan ketika mencari varian optimal dari sistem; untuk sistem yang kompleks, ini adalah satu-satunya metode praktis yang diimplementasikan untuk mempelajari proses fungsi sistem.

Kerugian utama: untuk analisis lengkap karakterisasi proses fungsi sistem dan pencarian yang optimal. opsi diperlukan untuk mereproduksi imitats berulang kali. percobaan, memvariasikan data awal masalah; biaya waktu alat berat yang tinggi.

"Jenis model"  - Contoh: globe; kerangka manusia; mainan anak-anak. 5. Tanda-tanda model mana yang dibagi menjadi beberapa tipe. 8. Jenis model tergantung pada dimensi eksternal. 2. Kebutuhan untuk membuat model. Contoh: Skala besar: bola dunia; model kerangka; menggambar; kartu. Modeling Model 7. Jenis model tergantung pada waktu.

"Gelar dengan indikator alami"  - Yayasan dan eksponen. Tingkat properti dengan indikator alami. Eksponen pekerjaan. Derajat dengan indikator alami dan keseluruhan. Apa itu gelar? Ketika menaikkan derajat ke kekuatan, indikatornya berlipat ganda. Pembagian derajat dengan basis yang sama. Indikator adalah angka yang menunjukkan berapa kali pengali diulang.

"Pelajaran bilangan alami"  - D) 3 unit 4 puluhan 5 ratusan 6 ribu; Berapa banyak digit yang digunakan untuk menulis bilangan asli? Berapa banyak tupai dalam gambar? Berapa bilangan asli yang Anda lihat dalam gambar? Untuk membaca nomor multi-digit, Anda perlu: Tulis nomor lima lima kali berturut-turut. Kelas ribuan. Dan sekarang saya akan memberi tahu Anda cara membaca angka multi-digit!

"Model" - Model yang ditandatangani. Model: Mesin Bangunan Teknik Listrik. Tes elektronik (5-7 menit). Model figuratif. F = m * a. Model Pendidik: pelaksanaan pendidikan estetika; untuk memperkaya dunia batin anak sekolah. Bahan titik model. Model Bumi. Pemodelan sebagai metode pengetahuan.

"Logaritma alami"  - Logaritma alami. Logaritma dari basis e disebut logaritma natural. Fungsi bentuk y = lnx, properti dan grafik. Buatlah persamaan garis singgung dengan grafik fungsi y = lnx pada titik x = e. "Panah logaritmik." Hitung luas gambar yang dibatasi oleh garis lurus y = 0, x = 1, x = e dan hiperbola. Logaritma desimal untuk kebutuhan kita sangat nyaman.

"Penunjukan bilangan asli"  - Nomor enam kunci pintu: Kait atas, lingkaran di bagian bawah. Ini adalah tujuh - poker. Dan untuk deuce - lihat- Speaker angka tiga. Pemanasan: Baca bilangan asli dalam ayat. P1 Penunjukan bilangan asli. Dua digit, tiga digit, empat digit, ... "Tuhan menciptakan bilangan alami, dan yang lainnya - karya tangan manusia."

Model fisik. Klasifikasi didasarkan pada tingkat abstraksi model dari aslinya. Sebelumnya, semua model dapat dibagi menjadi 2 kelompok - fisik dan abstrak (matematika).

F. M. biasanya disebut sebagai sistem yang setara atau mirip dengan aslinya, tetapi mungkin bersifat fisik yang berbeda. Jenis-jenis FM:

Alami;

Kuasi-alami;

Skala;

Analog;

Model alami  - ini adalah sistem nyata yang sedang dipelajari (mock-up, prototipe). Mereka memiliki kecukupan penuh (kepatuhan) dengan sistem asli, tetapi mereka mahal.

Model semi alami  - Satu set model alami dan matematika. Pandangan ini digunakan ketika model suatu bagian dari sistem tidak dapat matematis karena kompleksitas deskripsi (model manusia dari operator) atau ketika bagian dari sistem perlu diselidiki dalam interaksi dengan bagian lain, tetapi mereka belum ada atau inklusi mereka sangat mahal (poligon komputasi) , ACS).

Model skala  - Ini adalah sistem dengan sifat fisik yang sama seperti aslinya, tetapi berbeda dari itu dalam skala. Basis metodologis untuk pemodelan skala adalah teori kesamaan. Saat merancang pesawat, model skala dapat digunakan untuk menganalisis solusi tata letak.

Model analog sistem panggilan yang memiliki sifat fisik, berbeda dari aslinya, tetapi mirip dengan proses fungsi asli. Untuk membuat model analog, diperlukan deskripsi matematis dari sistem yang diteliti. Sistem mekanik, hidrolik, pneumatik dan listrik digunakan sebagai model analog. Pemodelan analog digunakan dalam studi VT di tingkat elemen logika dan sirkuit listrik, serta di tingkat sistem, ketika fungsi sistem dijelaskan, misalnya, dengan persamaan diferensial atau aljabar.

Model matematika.Model matematika adalah representasi formal dari suatu sistem menggunakan bahasa abstrak, menggunakan hubungan matematika yang mencerminkan proses berfungsinya sistem. Untuk pembuatan model matematika, Anda dapat menggunakan alat matematika apa saja - aljabar, diferensial, kalkulus integral, teori himpunan, teori algoritma, dll. Pada dasarnya, semua matematika diciptakan untuk menyusun dan mempelajari model objek dan proses.

Bahasa formula kimia, diagram, gambar, peta, diagram, dll. Juga termasuk dalam sarana deskripsi sistem abstrak. Pilihan jenis model ditentukan oleh karakteristik sistem yang diteliti dan tujuan pemodelan model penelitian memungkinkan Anda mendapatkan jawaban atas sekelompok pertanyaan tertentu. Untuk informasi lain, model dari tipe lain mungkin diperlukan. Model matematika dapat diklasifikasikan ke dalam deterministik dan probabilistik, analitik, numerik dan imitatif.

Model analitis adalah deskripsi formal dari sistem yang memungkinkan seseorang untuk mendapatkan solusi untuk persamaan (1.2) dalam bentuk eksplisit menggunakan alat matematika yang terkenal.

Model numerik dicirikan oleh ketergantungan (1.2) dari bentuk yang hanya memungkinkan solusi khusus untuk kondisi awal spesifik dan parameter kuantitatif model.

Model simulasi adalah kombinasi deskripsi sistem dan pengaruh eksternal, algoritme untuk berfungsinya suatu sistem, atau aturan untuk mengubah keadaan sistem di bawah pengaruh gangguan eksternal dan internal. Algoritma dan aturan ini tidak memungkinkan penggunaan metode matematika yang ada dari solusi analitik dan numerik, tetapi memungkinkan Anda untuk mensimulasikan proses fungsi sistem dan menghitung karakteristik yang menarik. Model simulasi dapat dibuat untuk kelas objek dan proses yang jauh lebih luas daripada yang analitik dan numerik. Karena implementasi model simulasi adalah VS, sarana deskripsi formal IM adalah bahasa algoritmik universal dan khusus. MI paling cocok untuk studi pesawat terbang di level sistem.