Model Kesadaran. Model bahan dan informasi
Artikel "Pemodelan"
Deskripsi: Artikel ini akan bermanfaat bagi para guru ilmu komputer, serta mahasiswa universitas pedagogis.Tujuan: mempertimbangkan tujuan dan sasaran pemodelan; model skala penuh dan abstrak.
Tujuan pemodelan
1. Pengetahuan tentang dunia. Mengapa seseorang membuat model? Beberapa juta tahun yang lalu, saat fajar umat manusia, orang-orang primitif mempelajari alam di sekitarnya untuk belajar bagaimana melawan unsur-unsur alam, menggunakan manfaat alami, hanya bertahan hidup. Akumulasi pengetahuan ditransmisikan dari generasi ke generasi secara lisan, kemudian secara tertulis, akhirnya dengan bantuan model subjek. Jadi, misalnya, model bola dunia - bola dunia - lahir, yang memungkinkan Anda untuk mendapatkan representasi visual dari bentuk planet kita, rotasi di sekitar porosnya sendiri dan lokasi benua. Model semacam itu memungkinkan untuk memahami bagaimana objek tertentu disusun, untuk mengetahui sifat-sifat dasarnya, untuk menetapkan hukum perkembangannya dan interaksinya dengan dunia model yang mengelilinginya.
2. Membuat objek dengan properti yang ditentukan. Manusia mulai membangun model-model objek yang belum ada. Maka lahirlah gagasan untuk membuat kincir angin, berbagai mekanisme, bahkan payung biasa. Banyak dari model ini sekarang telah menjadi kenyataan. Ini adalah benda yang dibuat oleh tangan manusia.
3. Menentukan konsekuensi pemaparan terhadap fasilitas dan membuat keputusan yang tepat: apa yang akan terjadi jika Anda meningkatkan ongkos dalam transportasi, atau apa yang terjadi jika Anda mengubur limbah nuklir di area tertentu? Misalnya, untuk menyelamatkan St. Petersburg dari banjir yang terus-menerus, menyebabkan kerusakan yang sangat besar, diputuskan untuk membangun bendungan. Selama desainnya, banyak model dibangun, termasuk yang skala penuh, tepatnya untuk memprediksi konsekuensi gangguan di alam.
4. Efektivitas pengelolaan objek (atau proses). Karena kriteria manajemen sangat bertentangan, itu hanya akan efektif jika "kedua serigala penuh dan domba-domba utuh". Misalnya, Anda perlu mengatur makanan di kantin sekolah. Di satu sisi, harus memenuhi persyaratan usia (kalori tinggi, mengandung vitamin dan garam mineral), di sisi lain, sebagian besar anak-anak harus menyukainya dan juga "terjangkau untuk orang tua", dan di ketiga, teknologi memasak harus sesuai dengan kemampuan kantin sekolah.
Tugas dipahami sebagai masalah tertentu yang perlu diselesaikan. Masalah simulasi dibagi menjadi dua kategori: langsung dan terbalik.
Tugas langsung menjawab pertanyaan tentang apa yang terjadi jika, dalam kondisi tertentu, kami memilih solusi dari serangkaian solusi yang layak. Secara khusus, apa yang akan sama, dengan solusi yang dipilih, kriteria efektivitas.
Masalah terbalik menjawab pertanyaan: bagaimana memilih solusi dari serangkaian solusi yang layak sehingga kriteria efisiensi diubah menjadi maksimum atau minimum.
Modelnya adalah:
Beberapa kemiripan yang disederhanakan dari objek nyata
Reproduksi suatu item dalam bentuk yang diperkecil atau diperbesar (tata letak)
skema, gambar atau deskripsi dari setiap fenomena atau proses di alam dan masyarakat
analog fisik atau informasi dari suatu objek yang berfungsi sesuai dengan parameter tertentu mirip dengan fungsi objek nyata
objek tertentu - pengganti, yang dalam kondisi tertentu dapat menggantikan objek - asli, mereproduksi sifat dan karakteristiknya yang menarik bagi kami, dan memiliki keuntungan dan kemudahan yang signifikan (visibilitas, visibilitas, aksesibilitas pengujian, kemudahan penanganan dengannya, dan sebagainya)
objek baru yang mencerminkan beberapa aspek objek atau fenomena yang dipelajari yang signifikan dalam hal tujuan pemodelan
objek baru (nyata, informasional, atau imajiner) yang berbeda dari yang asli, yang memiliki sifat-sifat penting untuk keperluan pemodelan dan dalam kerangka tujuan ini sepenuhnya menggantikan objek asli.
Model - konsep yang sangat luas, yang mencakup banyak cara untuk mewakili kenyataan yang sedang dipelajari. Bedakan antara model material (skala penuh) dan ideal (abstrak). Model material didasarkan pada sesuatu yang obyektif, yang ada secara independen dari kesadaran manusia (setiap benda atau proses). Model material dibagi menjadi fisik (misalnya, model mobil dan pesawat terbang) dan analog, berdasarkan pada proses yang serupa dalam beberapa hal dengan yang dipelajari (misalnya, proses dalam rangkaian listrik ternyata mirip dengan banyak proses mekanis, kimia, biologi dan bahkan sosial dan dapat digunakan untuk pemodelan mereka). Batas antara model fisik dan analog dapat ditarik sangat mendekati dan klasifikasi model ini bersyarat.
Gambaran yang lebih kompleks diwakili oleh model-model ideal, yang terkait erat dengan pemikiran, imajinasi, persepsi manusia. Di antara model ideal, model intuitif dapat dibedakan, yang mencakup, misalnya, karya seni - lukisan, patung, sastra, teater, dll., Tetapi tidak ada pendekatan tunggal untuk klasifikasi jenis model ideal lainnya.
Model abstrak dan klasifikasinya. Model komputer.
Di area terapan, tipe-tipe model abstrak berikut dibedakan:
I) tradisional (terutama untuk fisika teoretis, serta mekanik, kimia, biologi, sejumlah ilmu lain) pemodelan matematika tanpa referensi ke sarana teknis ilmu komputer;
II) model dan pemodelan informasi, memiliki aplikasi dalam sistem informasi;
III) model bahasa verbal (mis. Verbal, tekstual);
IV) teknologi informasi (komputer) untuk dibagikan:
a) untuk penggunaan instrumental dari perangkat lunak universal dasar (editor teks, DBMS, pemroses tabel, paket telekomunikasi);
b) simulasi komputer, yaitu
pemodelan komputasi (simulasi);
"Visualisasi fenomena dan proses" (pemodelan grafis);
Teknologi "tinggi", dipahami sebagai teknologi aplikasi khusus yang menggunakan komputer (biasanya dalam waktu nyata) dikombinasikan dengan peralatan pengukur, sensor, sensor, dll.
Jadi, klasifikasi model abstrak (ideal) yang diperbesar adalah sebagai berikut:
1. Model verbal (teks). Model-model ini menggunakan urutan kalimat dalam dialek formal bahasa alami untuk menggambarkan bidang realitas tertentu (contoh model tersebut adalah protokol polisi, aturan lalu lintas).
2. Model matematika - kelas model simbolik yang sangat luas (berdasarkan bahasa formal di atas huruf hingga) yang banyak menggunakan metode matematika tertentu. Misalnya, Anda dapat mempertimbangkan model matematika bintang. Model ini akan menjadi sistem persamaan yang rumit yang menggambarkan proses fisik yang terjadi di perut bintang. Model matematika dari jenis yang berbeda, misalnya, hubungan matematika yang memungkinkan Anda untuk menghitung rencana kerja yang optimal (terbaik dari sudut pandang ekonomi) dari perusahaan mana pun.
3. Model informasi - kelas model ikonik yang menggambarkan proses informasi (kemunculan, transmisi, transformasi, dan penggunaan informasi) dalam sistem yang sifatnya paling beragam.
Batas antara model verbal, matematika, dan informasi dapat ditarik agak sewenang-wenang; sangat mungkin untuk mempertimbangkan model informasi sebagai subkelas dari model matematika. Namun, dalam kerangka ilmu komputer sebagai ilmu independen, terpisah dari matematika, fisika, linguistik dan ilmu-ilmu lainnya, alokasi model informasi dalam kelas yang terpisah adalah tepat.
Model komputer atau model numerik adalah program komputer yang berjalan di komputer yang terpisah atau satu set komputer yang berinteraksi (titik komputasi) yang mengimplementasikan model abstrak suatu sistem. Model komputer telah menjadi alat umum untuk pemodelan matematika dan digunakan dalam fisika, astrofisika, mekanika, kimia, biologi, ekonomi, sosiologi dan ilmu-ilmu lainnya. Model komputer digunakan untuk mendapatkan pengetahuan baru tentang objek yang disimulasikan atau untuk memperkirakan perilaku sistem matematika yang terlalu kompleks untuk penelitian analitis.
Model bahan dan informasi
Semua model dapat dibagi menjadi dua kelas besar: model material dan model informasi.
Model material.
Model subjek memungkinkan Anda untuk mempresentasikan bentuk visual yang nyata objek dan proses yang tidak dapat diakses untuk penelitian langsung (objek yang sangat besar atau sangat kecil, proses yang sangat cepat atau sangat lambat, dll.).
Layout bangunan dan struktur memungkinkan arsitek untuk memilih solusi perkotaan terbaik, model pesawat dan kapal memungkinkan para insinyur untuk memilih bentuk optimal mereka.
Model mata pelajaran sering digunakan dalam proses pembelajaran. Dalam kursus geografi, kita mendapatkan ide pertama tentang planet Bumi kita dengan mempelajari modelnya - globe (Gambar 4.3), dalam kursus fisika kita mempelajari pengoperasian mesin pembakaran internal sesuai dengan modelnya, dalam kimia kita menggunakan model molekul dan kisi kristal dalam mempelajari struktur materi, dalam biologi Kami mempelajari struktur seseorang dengan model anatomi.
Model informasi.
Model informasi mewakili objek dan proses dalam bentuk figuratif atau simbolik, serta dalam bentuk tabel, diagram alur, grafik, dll.
Model figuratif
Model figuratif (gambar, foto, dll.) Adalah gambar visual dari objek yang dipasang pada beberapa pembawa informasi (kertas, foto dan film, dll.). Model informasi figuratif banyak digunakan dalam pelatihan, di mana klasifikasi objek berdasarkan atribut eksternal mereka diperlukan (ingat poster pelatihan tentang botani, biologi, dan fisika).
Model Informasi Grafis
Peta sebagai model informasi. Dapatkah peta medan disebut model informasi (Gbr. 4.4)? Tentu Anda bisa! Pertama peta menjelaskan lokalitas tertentu, yang merupakan objek pemodelan untuk itu. Kedua, ini adalah informasi grafis. Peta dibuat untuk tujuan tertentu: dengan bantuannya Anda dapat mencapai penyelesaian yang diinginkan. Selain itu, dengan menggunakan penggaris dan diberi skala peta, Anda dapat menentukan jarak antara titik yang berbeda. Namun, peta ini tidak memberikan informasi lebih rinci tentang pemukiman, kecuali untuk posisinya.
Sirkuit sirkuit listrik tidak memiliki kemiripan eksternal dengan sirkuit listrik nyata (Gbr. 4.6). Peralatan listrik (bohlam, sumber arus, kapasitor, resistansi) diwakili oleh ikon simbolik, dan garis adalah konduktor arus listrik yang menghubungkannya. Sirkuit listrik diperlukan untuk memahami prinsip pengoperasian sirkuit, sehingga dapat menghitung arus dan voltase di dalamnya, sehingga saat merakit sirkuit, elemen-elemennya terhubung dengan benar.
Dalam gbr. 4.7 adalah diagram.
Skema - Ini adalah tampilan grafis dari komposisi dan struktur sistem yang kompleks.
Struktur - Ini adalah urutan tertentu untuk menggabungkan elemen-elemen sistem menjadi satu kesatuan.
Struktur metro Moskow disebut cincin radial.
Grafik adalah model proses.
Untuk menampilkan berbagai proses, mereka sering menggunakan grafik. Dalam gbr. 4.8 menunjukkan grafik suhu selama suatu periode.
 |
| Fig. 4.8. Grafik suhu |
Dengan peta, gambar, diagram, bagan, Anda telah berurusan dengan sebelumnya. Hanya saja sebelumnya Anda tidak mengaitkannya dengan konsep model informasi.
Tandatangani model informasi.
Model informasi tanda dibuat menggunakan berbagai bahasa (sistem tanda). Model informasi tanda dapat disajikan dalam bentuk teks (misalnya, program dalam bahasa pemrograman) atau formula (misalnya, hukum kedua Newton, F \u003d ma).
Model Tabular
Model informasi yang tersebar luas dalam bentuk tabel. Dalam tabel unsur-unsur kimia D. I. Mendeleev, unsur-unsur kimia diatur dalam sel-sel tabel dalam meningkatkan berat atom, dan dalam kolom dalam jumlah elektron valensi. Penting bahwa sesuai dengan posisi dalam tabel, beberapa sifat fisik dan kimia dari elemen dapat ditentukan (Gbr. 4.9).
Tabel Obyek-Properti
Bentuk umum lain dari model informasi adalah meja persegi panjangterdiri dari baris dan kolom. Penggunaan tabel sangat akrab sehingga pemahaman mereka biasanya tidak memerlukan penjelasan tambahan.
Sebagai contoh, perhatikan tabel 4.1.
| Tabel 4.1. Perpustakaan rumah | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Saat menyusun tabel, hanya informasi yang menarik bagi pengguna yang termasuk di dalamnya. Misalnya, selain informasi tentang buku yang termasuk dalam tabel 4.1, ada yang lain: penerbit, jumlah halaman, biaya. Namun, untuk penyusun tabel 4.1, ada cukup informasi untuk membedakan satu buku dari yang lain (kolom "Penulis", "Judul", "Tahun") dan menemukan buku di rak-rak rak buku (kolom "Rak"). Diasumsikan bahwa semua rak diberi nomor dan, di samping itu, setiap buku memiliki nomor inventaris sendiri (kolom "Nomor").
Tabel 4.1 adalah model informasi perpustakaan buku dana rumah.
Tabel dapat mencerminkan beberapa proses yang terjadi dalam waktu (tabel. 4.2).
| Tabel 4.2. Cuaca | ||||||||||||||||||||||||||||||
|
Bacaan diambil selama lima hari pada waktu yang sama. Melihat tabel, mudah untuk membandingkan hari yang berbeda berdasarkan suhu, kelembaban, dll. Tabel ini dapat dianggap sebagai model informasi dari proses perubahan kondisi cuaca.
Tabel 4.1 dan 4.2 adalah jenis tabel yang paling umum digunakan. Kami akan memanggil mereka tabel objek-properti . Satu baris tabel semacam itu berisi informasi tentang satu objek (sebuah buku di perpustakaan atau cuaca pada 12-00 pada hari itu). Kolom adalah karakteristik individu (properti) dari objek.
Tentu saja, baris dan kolom pada tabel 4.1 dan 4.2 dapat dipertukarkan, diputar 90 °. Terkadang mereka melakukannya. Kemudian baris akan sesuai dengan properti, dan kolom ke objek. Tetapi paling sering tabel dibangun sehingga ada lebih banyak baris di dalamnya daripada kolom. Sebagai aturan, ada lebih banyak objek daripada properti.
Tabel Object-to-Object
Jenis tabel umum lainnya adalah tabel yang mencerminkan hubungan antara objek yang berbeda. Sebut saja mereka tabel objek-ke-objek . Berikut adalah contoh tabel penilaian yang dapat dimengerti oleh setiap siswa (Tabel 4.3).
| Tabel 4.3. Kinerja akademik |
Garis mengacu pada siswa - ini adalah jenis objek pertama; kolom - ke mata pelajaran sekolah - jenis objek kedua. Di setiap sel di persimpangan baris dan kolom, tanda diterima oleh siswa ini dalam subjek ini.
Tabel 4.4 juga memiliki tipe objek-ke-objek. Namun, tidak seperti tabel sebelumnya, baris dan kolom di dalamnya merujuk ke objek yang sama. Tabel ini berisi informasi tentang ketersediaan jalan antar permukiman.
| Tabel 4.4. Jalan | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Matriks biner
Dalam matematika, sebuah meja persegi panjang yang terdiri dari angka disebut matriks . Jika matriks hanya berisi nol dan satu, maka itu disebut matriks biner . Bagian numerik dari tabel 4.4 adalah matriks biner.
Tabel 4.5 juga berisi matriks biner.
Ini berisi informasi tentang empat siswa yang menghadiri tiga pilihan. Anda harus sudah memahami bahwa unit berarti kunjungan, nol berarti tidak dikunjungi. Dari tabel ini, misalnya, bahwa Rusanov mengunjungi geologi dan tarian, Semenov mengunjungi geologi dan florikultura, dll.
Dalam tabel mewakili matriks biner, mencerminkan sifat kualitatif dari hubungan antara objek (ada jalan - tidak ada jalan; hadir - tidak hadir, dll). Tabel 4.3 berisi karakteristik kuantitatif dari kinerja siswa dalam mata pelajaran, diungkapkan oleh penilaian sistem lima poin.
Kami hanya memeriksa dua jenis tabel: "objek-properti" dan "objek-objek". Dalam praktiknya, yang lain, tabel yang jauh lebih kompleks digunakan.
Ketika membangun jenis model informasi tertentu, sistem elemen grafis dan sistem tanda digunakan secara bersamaan. Jadi masuk diagram alur Algoritma menggunakan berbagai figur geometris untuk menunjukkan elemen-elemen dari algoritma dan bahasa algoritmik formal untuk merekam instruksi program (Gbr. 4.10).
Peran penting dimainkan oleh model informasi yang ditampilkan sistem hierarkis. Dalam biologi, seluruh dunia binatang dianggap sebagai sistem hierarkis (tipe, kelas, urutan, keluarga, genus, spesies), dalam ilmu komputer digunakan sistem file hierarkis, dll.
Dalam model informasi hierarkis, objek didistribusikan berdasarkan level, dari level pertama (atas) ke level bawah (terakhir). Hanya satu elemen yang dapat ditemukan di tingkat pertama. Hubungan utama antara level adalah bahwa elemen level yang lebih tinggi dapat terdiri dari beberapa elemen level yang lebih rendah, sedangkan setiap elemen level yang lebih rendah dapat menjadi bagian dari hanya satu elemen level atas.
Cara yang mudah untuk memvisualisasikan model informasi hierarkis adalah dengan penting. Elemen-elemen dari model hierarkis ditampilkan dalam grafik dengan oval ( simpul dari grafik).
Elemen-elemen dari setiap level, kecuali yang terakhir, berada dalam hubungan "terdiri dari" dengan elemen-elemen dari level yang lebih rendah. Hubungan antara elemen-elemen ini ditampilkan dalam formulir busur dari grafik (garis arah dalam bentuk panah).
Grafik yang memiliki satu puncak-tingkat puncak menyerupai pohon yang tumbuh dari atas ke bawah, oleh karena itu mereka disebut pohon. Lengkungan pohon hanya dapat menghubungkan objek dari level hierarkis yang berdekatan, dan setiap objek dari level yang lebih rendah dapat dihubungkan oleh busur dengan hanya satu objek dari level atas.
Untuk menggambarkan proses historis perubahan generasi keluarga, model informasi dalam bentuk pohon keluarga. Sebagai contoh, kita dapat mempertimbangkan sebuah fragmen (abad X-XI) dari silsilah keluarga dinasti Rurik (Gbr. 4.11).
Pertanyaan keamanan
1. Apa yang bisa Anda sebutkan contoh model material?
2. Apa yang dapat Anda sebutkan contoh berbagai bentuk model informasi?
3. Berikan berbagai contoh model informasi grafis.
4. Bangun model grafis dari apartemen Anda. Apa itu: peta, diagram, menggambar?
5. Apa bentuk model grafis (peta, diagram, gambar, grafik)
6. Apa kenyamanan presentasi informasi tabular?
7. Berikan contoh tabel yang harus Anda tangani di sekolah dan di rumah. Tentukan jenis yang mereka miliki: "objek-properti" atau "objek-objek".
8. Apa itu matriks? Apa itu matriks biner?
Tugas untuk pemenuhan diri
4.1. Pekerjaan dengan jawaban terperinci. Bangun fragmen model sistem file hierarkis komputer Anda.
4.2. Pekerjaan dengan jawaban terperinci. Bangun sebuah fragmen dari model hirarki dunia binatang.
4.3. Pekerjaan dengan jawaban terperinci. Bangun fragmen model pohon keluarga Anda.
4.4. Bangun model grafis dari kinerja Anda sendiri dalam dua disiplin berbeda dari kurikulum sekolah (yang paling dicintai dan yang paling "tidak dicintai"). Menurut model ini, prediksi proses pembelajaran Anda selanjutnya dalam mata pelajaran ini.
4.5. Hadir dalam bentuk informasi tabular tentang hobi teman sekelas Anda. Jenis tabel apa yang Anda gunakan untuk tujuan ini?
4.6. Menggunakan model tabular seringkali memudahkan penyelesaian masalah informasi. Dalam tabel berikut, sel yang terisi dalam jadwal kelas sesuai dengan pelajaran pendidikan jasmani di kelas 9-11 dari sekolah.
| Jadwal kelas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Selesaikan tugas-tugas berikut:
- menentukan jumlah minimum guru pendidikan jasmani yang diperlukan dengan jadwal seperti itu;
- Temukan salah satu opsi jadwal di mana Anda bisa bertahan dengan dua guru pendidikan jasmani;
- sekolah memiliki tiga guru pendidikan jasmani: Ivanov, Petrov, Sidorov; bagikan pelajaran di antara mereka dalam tabel sehingga tidak ada yang memiliki "jendela" (pelajaran kosong);
- mendistribusikan pelajaran di antara tiga guru sehingga setiap orang memiliki beban yang sama.
6. Dalam jaringan komputer, hub adalah server yang dengannya semua server lain terhubung secara langsung. Matriks biner berikut diberikan. Di dalamnya C1, C2, C3, C4, C5 - sebutan server jaringan.
| C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | |
| C1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| C2 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| C3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| C4 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| C5 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Tentukan server mana yang merupakan hub.
Mengirimkan pekerjaan baik Anda ke basis pengetahuan itu mudah. Gunakan formulir di bawah ini
Siswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.
Diposting pada http://www.allbest.ru/
Cabang Kaukasia Utara
LEMBAGA ANGGARAN NEGARA FEDERAL PENDIDIKAN YANG TINGGI
Universitas Kehakiman Rusia
Kontrol tugas
Pemodelan informasi
Dengan disiplin: Teknologi informasi dalam kegiatan hukum
Siswa perempuan: Mercusuar Anastasia Vyacheslavovna
Guru:Biglaryan Margarita Evgenievna
1. Pemodelan secara teoritiscara untuk mendapatkan pengetahuan baru
Kemanusiaan dalam aktivitasnya (ilmiah, pendidikan, teknologi, artistik) secara konstan menciptakan dan menggunakan model-model dunia. Tidak mungkin untuk merumuskan aturan ketat untuk membangun model, tetapi manusia telah mengumpulkan pengalaman yang kaya dalam memodelkan berbagai objek dan proses.
Model (lat. "Modulus" - ukuran) adalah objek buatan yang menggantikan beberapa objek dari dunia nyata (objek pemodelan) dan mereproduksi sejumlah terbatas sifat-sifatnya .
Konsep suatu model mengacu pada konsep dasar ilmiah umum, dan pemodelan adalah metode kognisi terhadap kenyataan yang digunakan oleh berbagai ilmu.
Objek pemodelan adalah konsep luas yang mencakup objek yang hidup atau mati, proses dan fenomena realitas. Model itu sendiri dapat berupa objek fisik atau objek ideal. Yang pertama disebut model skala penuh, yang kedua - model informasi.
Di hampir semua ilmu pengetahuan alam dan sosial, konstruksi dan penggunaan model adalah alat penelitian yang kuat. Objek dan proses nyata sangat beragam dan kompleks sehingga cara terbaik untuk mempelajarinya adalah dengan membangun model yang hanya menampilkan sebagian dari kenyataan.
Pemodelan adalah salah satu metode utama kognisi, pembentukan dan penciptaan sistem buatan, yang terdiri dalam mengisolasi beberapa bagian dari fenomena kompleks (objek) dan menggantinya dengan objek lain yang lebih mudah dimengerti, sederhana dan nyaman untuk deskripsi, penjelasan dan pengembangan. Dengan kata lain, pemodelan adalah konstruksi model yang dirancang untuk mempelajari dan mempelajari objek, proses atau fenomena.
Objek yang menjadi model dibuat disebut asli atau prototipe.
Model apa pun bukan salinan absolut dari aslinya, tetapi hanya mencerminkan beberapa kualitas dan sifatnya yang paling penting untuk tujuan studi yang dipilih. Saat membuat model, asumsi dan hipotesis tertentu selalu ada. Penciptaan model universal adalah konsekuensi dari penggunaan pendekatan sistematis.
Pemodelan (percobaan) sangat diperlukan. Studi tentang fenomena, proses atau sistem objek melalui konstruksi dan studi model mereka adalah cara utama pengetahuan ilmiah.
Dalam ilmu komputer, metode ini disebut eksperimen komputasi dan didasarkan pada tiga konsep dasar: model, algoritma, program.
Menggunakan komputer untuk pemodelan dimungkinkan dengan tiga cara:
1. Komputasi - perhitungan langsung untuk program.
2. Instrumental - membangun basis pengetahuan untuk mengubahnya menjadi suatu algoritma dan program.
3. Interaktif - menjaga antarmuka antara peneliti dan komputer
Pemodelan adalah representasi suatu objek oleh suatu model untuk memperoleh informasi tentangnya dengan melakukan eksperimen dengan modelnya. Ini memfasilitasi studi tentang suatu objek dengan pandangan untuk penciptaannya, transformasi lebih lanjut dan pengembangan.
Pemodelan adalah proses yang dengan sengaja mencerminkan sifat-sifat suatu objek, yang disebut asli, dalam objek lain - model yang penting bagi peneliti, dengan membuat dan menggunakan model ini untuk memperoleh informasi (data dan pengetahuan) tentang aslinya.
Teori pengetahuan membedakan dua metode mendasar dan menganggap keduanya secara terpisah dan dalam kombinasi.
1. Teori.
2. Metode eksperimental kognisi.
Mereka membentuk dua metode lagi: teoretis-eksperimental dan eksperimental-teoritis.
Teori adalah serangkaian penuh metode teori berorientasi model.
Eksperimen - termasuk eksperimen yang direncanakan, berdasarkan pada metode matematika perencanaan eksperimen, eksperimen pasif, pengamatan objek, penelitian eksperimental mental.
Pemodelan menempati spektrum antara teori murni dan eksperimen murni. Metodologi (sistem metode yang disatukan) menempati tempat satu peringkat bersama dengan teori dan eksperimen.
Gagasan model pada dasarnya didasarkan pada metode penelitian ilmiah, baik teoritis (di mana berbagai ikon, model abstrak digunakan) dan eksperimental, menggunakan model subjek.
Yang paling jelas dari sudut pandang penerapan metode pemodelan, tentu saja, adalah proses manajemen, di mana berdasarkan informasi yang diterima itu perlu untuk membuat keputusan yang tepat.
Biasanya, pemodelan digunakan untuk mempelajari sistem yang ada, ketika tidak praktis untuk melakukan eksperimen nyata karena biaya finansial dan tenaga kerja yang signifikan, dan juga jika perlu untuk menganalisis sistem yang dirancang, mis. yang belum ada secara fisik di organisasi ini. Bagi seseorang, model informasi adalah sumber informasi, atas dasar itulah ia membentuk citra situasi nyata.
Seluruh proses membangun model adalah prosedur kreatif yang sulit untuk diformalkan. Representasi model adalah gambar abstrak dari elemen sistem (objek, perangkat keras, perangkat lunak, dll.). Bersama-sama, mereka memberikan gambaran yang cukup lengkap tentang sistem yang sedang dibuat.
Tujuan utama pemodelan sistem apa pun adalah untuk menemukan solusi yang dapat meningkatkan indikator dasar dari aktivitasnya.
Elemen pemodelan yang diperlukan adalah analisis aliran data. Mereka menggunakan metode penambangan data yang memungkinkan, berdasarkan informasi yang terakumulasi, untuk membuat keputusan non-sepele dan menghasilkan pengetahuan baru secara kualitatif yang akan meningkatkan efisiensi keputusan dan kegiatan orang, perusahaan, organisasi, dll.
Pengumpulan, pemrosesan, dan analisis data nyata tentang fungsi sistem atau objek pemodelan memberikan perkiraan kuantitatif yang diperlukan untuk pengembangan perangkat lunak dan opsi perangkat keras untuk sistem otomatis.
Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa pemodelan adalah salah satu metode teori utama kognisi, yang dimaksudkan untuk mempelajari dan mempelajari objek, proses, dan fenomena. Tujuan utamanya, yaitu mencari solusi. Semua ini berbicara tentang universalitas dan kebutuhan hidup kita.
2. Komputere, pemodelan informasi
pemodelan informasi komputer sosial
Subjek penelitian dan pengembangan informatika adalah metodologi pemodelan informasi yang terkait dengan penggunaan peralatan dan teknologi komputer. Dalam pengertian ini, mereka berbicara tentang pemodelan komputer.
Pentingnya interdisipliner ilmu komputer sebagian besar dimanifestasikan dengan tepat melalui pengenalan pemodelan komputer di berbagai bidang ilmiah dan terapan: fisika dan teknologi, biologi dan kedokteran, ekonomi, manajemen, dan banyak lainnya.
Pemodelan komputer mencakup kemajuan implementasi model informasi di komputer dan studi menggunakan model objek pemodelan ini - sebuah eksperimen komputasi. Dengan bantuan pemodelan komputer, banyak masalah ilmiah dan industri diselesaikan. Selain itu, untuk simulasi komputer, keberadaan perangkat lunak tertentu adalah penting.
Pada saat yang sama, perangkat lunak yang dapat digunakan untuk simulasi komputer bisa sangat universal (misalnya, teks dan prosesor grafis biasa), dan sangat khusus, dirancang hanya untuk jenis simulasi tertentu.
Sangat sering komputer digunakan untuk pemodelan matematika. Biasanya, dalam pemodelan komputer, berbagai jenis pemodelan saling melengkapi. Jadi, jika rumus matematika sangat kompleks, yang tidak memberikan ide eksplisit tentang proses yang diuraikannya, maka model grafik dan simulasi datang untuk menyelamatkan. Visualisasi komputer bisa jauh lebih murah daripada benar-benar membuat model alami.
Dengan munculnya komputer yang kuat, pemodelan grafis berbasis pada sistem teknik untuk membuat gambar, diagram, dan grafik telah menyebar. Jika sistemnya kompleks, dan Anda ingin melacak setiap elemennya, maka model simulasi komputer dapat membantu. Di komputer, Anda dapat mereproduksi urutan kejadian waktu, lalu memproses sejumlah besar informasi.
Komputer adalah alat yang baik untuk membuat dan meneliti model. Analisis abstrak dunia untuk menciptakannya kembali dalam suatu model dilakukan oleh seseorang.
Model informasi adalah model dari suatu objek, proses atau fenomena, termasuk informasi sebagai komponen utama dari objek yang disimulasikan, proses atau fenomena.
Model informasi (abstrak) adalah deskripsi objek dalam bahasa apa pun. Keabstrakan model dimanifestasikan dalam kenyataan bahwa komponennya adalah sinyal dan tanda (atau lebih tepatnya, makna yang tertanam di dalamnya), dan bukan tubuh fisik.
Model informasi digunakan dalam studi teoritis objek pemodelan. Saat ini, alat utama untuk pemodelan informasi adalah teknologi komputer dan teknologi informasi.
Pemodelan informasi dikaitkan dengan formalisasi data pada objek pemodelan. Konstruksi model informasi dimulai dengan penentuan tujuan pemodelan dan analisis objek pemodelan sebagai sistem yang kompleks di mana perlu untuk menyoroti sifat-sifat dan hubungan di antara mereka tercermin dalam model. Model informasi berbeda dalam bentuk penyajian informasi tentang objek pemodelan. Model matematika menggunakan bahasa matematika untuk mewakili objek pemodelan. Variasi model matematika yang terpisah adalah model statistik - yang berorientasi pada pemrosesan data massa (misalnya, survei populasi), di mana terdapat unsur keacakan. Data pada objek pemodelan, disusun dalam bentuk tabel, membentuk model tabel. Alat grafis digunakan untuk membangun model grafis. Jika kita mengambil area subjek sebagai dasar klasifikasi, maka kita dapat membedakan model sistem dan proses fisik, model sistem dan proses ekologis (biologis), model proses perencanaan ekonomi yang optimal, model aktivitas pendidikan, model pengetahuan, dll.
Pendekatan berorientasi objek untuk pemrograman yang muncul pada akhir abad terakhir memunculkan paradigma baru dalam pemodelan informasi: pemodelan objek-informasi. Model komputer yang mereproduksi perilaku sistem yang kompleks, untuk uraian yang tidak ada alat matematika yang unik, disebut model simulasi.
Pemodelan informasi komputer digunakan untuk menggambarkan dan menganalisis proses yang beragam. Ilmu fisik memiliki pengalaman terbesar dalam hal ini. Pemodelan komputer membantu memecahkan masalah lingkungan yang penting. Peran besar dimainkan oleh pemodelan informasi di bidang ekonomi dan manajemen. Tugas paling penting dalam bidang ini adalah tugas perencanaan. Dengan menggunakan pemodelan komputer, para ilmuwan berusaha memecahkan bahkan masalah global seperti nasib peradaban manusia.
Oleh karena itu, kita dapat menyimpulkan bahwa model informasi digunakan dalam studi teoritis objek pemodelan, alat utamanya adalah peralatan komputer dan teknologi informasi. Semua ini digunakan untuk menggambarkan dan menganalisis proses yang beragam.
Pemodelan komputer mencakup kemajuan dengan realisme model informasi di komputer dan penelitian menggunakan model objek pemodelan ini - sebuah eksperimen komputasi. Dengan bantuannya, banyak masalah ilmiah dan industri diselesaikan.
3. Contoh penggunaan model dalam sosial, ekonomistudi lingkungan mereka
Saat ini, pemodelan sering digunakan dalam penelitian sosial. Pendekatan model mampu memusatkan penelitian sosiologis dan teoritis. Ini memberikan pengetahuan yang lebih dalam tentang sistem dan objek yang ada, penentuan parameter utama, cara penerapan lebih lanjut, analisis komparatif yang asli dan model, identifikasi karakteristik kualitatif.
Pemodelan dalam penelitian sosiologis memiliki tren negatif, menentukan solusi positif untuk masalah, dan menawarkan opsi alternatif.
Ada beberapa jenis (jenis) model: kognitif, heuristik; model masa depan adalah prediksi; model yang diinginkan, diberikan negara.
Dengan bantuan pemodelan, keadaan masalah saat ini ditampilkan, momen "kritis" paling akut terungkap, aktivitas negara, publik, serta organisasi dan individu lainnya diintensifkan dalam mencari solusi optimal untuk masalah sosial.
Pemodelan proses sosial dilakukan dalam tipe-tipe berikut: model prognostik dari pendapatan dan remunerasi populasi; model sistem sosial.
Penggunaan model matematika peramalan sosial dilakukan dalam arah perkiraan anggaran keluarga, yang dibagi berdasarkan kelompok dan komposisi, penggunaan teori probabilitas dan statistik matematika - untuk menentukan tingkat kesejahteraan populasi.
Model sosial meliputi: pemodelan proses demografis; model keamanan lingkungan; model adaptasi sosial migran, dll.
Pendekatan fungsional sistem mengarah pada pemodelan proses sosial di tingkat regional, keputusan manajerial, dll.
Dengan demikian, pemodelan sebagai teknologi pekerjaan sosial - pemodelan subjek pekerjaan sosial (sistem, layanan, proyek, program, proses, model spesialis) cara pemodelan, cara untuk memecahkan situasi masalah mereka; memodelkan perilaku kepribadian positif dalam berbagai kondisi kehidupan sosial dari arahan pekerjaan sosial modern dengan berbagai kelompok sasaran dan kategori populasi.
Contoh yang sangat mencolok adalah penggunaan model dalam penelitian ekonomi. Dalam bidang ekonomi, pemodelan matematika paling sering digunakan dengan menggambarkan proses ekonomi oleh dependensi matematika. Pemodelan adalah prasyarat dan sarana untuk menganalisis ekonomi dan fenomena yang terjadi di dalamnya dan membenarkan keputusan yang dibuat, meramalkan, merencanakan, mengelola proses dan objek ekonomi. Model objek ekonomi biasanya didukung oleh statistik nyata, data empiris, dan hasil perhitungan yang dilakukan dalam kerangka model yang dibangun memungkinkan kita untuk membuat perkiraan dan membuat perkiraan obyektif.
Model ekonomi adalah deskripsi formal yang disederhanakan dari sisi-sisi fenomena ekonomi yang menarik perhatian kita.
Ada dua jenis model: optimasi dan keseimbangan. Model optimisasi digunakan untuk mempelajari perilaku agen ekonomi individu atau kelompok mereka dan menunjukkan bagaimana agen ekonomi (kelompok mereka) memaksimalkan kesejahteraan mereka. Contohnya termasuk model perilaku perusahaan, model perilaku konsumen individu. Diperlukan model kesetimbangan untuk mempelajari hubungan antara agen ekonomi dan kelompok mereka. Contohnya adalah model pembentukan harga pasar di bawah pengaruh permintaan semua pembeli dan penawaran semua penjual.
Model ekonomi adalah model pilihan konsumen, model perusahaan, model pertumbuhan ekonomi, model keseimbangan dalam komoditas, faktor dan pasar keuangan dan banyak lainnya. Ketika membangun model, para ekonom mengidentifikasi faktor-faktor penting yang menentukan fenomena yang diteliti dan membuang detail yang tidak signifikan untuk menyelesaikan masalah. Formalisasi fitur-fitur utama dari berfungsinya objek-objek ekonomi memungkinkan kita untuk menilai konsekuensi yang mungkin timbul dari paparan terhadap objek-objek tersebut dan menggunakan estimasi tersebut dalam manajemen.
Model matematika memainkan peran yang sangat besar dalam perekonomian. Aplikasi mereka memungkinkan tidak hanya untuk membuat asumsi umum tentang berbagai peristiwa, tetapi lebih tepatnya menghitung konsekuensi kuantitatif dari keputusan tertentu dan dengan demikian memberikan rekomendasi khusus kepada pemerintah dan bisnis.
Model dibangun untuk analisis normatif dan positif. Analisis positif menetapkan sebab dan akibat dari fenomena ekonomi tanpa memberi mereka penilaian.
Sebaliknya, analisis normatif berisi penilaian keinginan terhadap konsekuensi tertentu. Ada hubungan yang erat antara kedua jenis analisis ini: pernyataan normatif memengaruhi pilihan subjek analisis positif, sedangkan hasil yang terakhir memfasilitasi pencapaian tujuan normatif.
Berdasarkan hal tersebut di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa penggunaan model dalam penelitian ekonomi memungkinkan kita untuk membuat asumsi tentang berbagai peristiwa, serta untuk menghitung konsekuensi kuantitatif dari keputusan tertentu dan memberikan rekomendasi spesifik.
Saat ini, ada banyak penggunaan model dalam penelitian lingkungan. Yang paling luas dalam studi lingkungan modern adalah model-model konseptual dan matematika serta banyak ragamnya. Varietas model konseptual dicirikan oleh deskripsi terperinci dari sistem (teks ilmiah, diagram sistem, tabel, grafik, dll.). Model matematika adalah metode yang lebih efektif untuk mempelajari sistem ekologi, terutama ketika menentukan indikator kuantitatif. Simbol matematika, misalnya, memungkinkan deskripsi singkat dari sistem ekologi yang kompleks, dan persamaan memungkinkan untuk secara formal menentukan interaksi berbagai komponen mereka.
Di bidang penelitian ekologis objek-objek alami tertentu, metode pembuatan model populasi dan komunitas, serta seluruh ekosistem, adalah cara yang kuat untuk menggeneralisasi dan memverifikasi informasi yang biasanya berbeda dan rumit yang diperoleh sebagai hasil pengamatan dan eksperimen. Dengan menggunakan model matematika, dimungkinkan untuk mendefinisikan atau memperbaiki karakteristik populasi atau komunitas yang tidak dapat atau sangat sulit untuk diukur secara langsung. Akhirnya, tugas peramalan dan pengelolaan populasi alam, komunitas, dan ekosistem yang optimal tidak dapat diselesaikan dengan sukses tanpa membuat model matematika dari objek-objek ini.
Pemodelan lingkungan pada gilirannya dipecah menjadi sejumlah arah. Beberapa di antaranya adalah:
1) pemodelan ekosistem perairan (transformasi komponen ekosistem, pembentukan dan transformasi zat, konsumsi, pertumbuhan, dan kematian organisme);
2) pemodelan proses produksi tanaman (untuk memilih strategi optimal untuk kegiatan pertanian: irigasi, irigasi, aplikasi pupuk, waktu menabur atau menanam halasthenia untuk mendapatkan hasil maksimum);
3) pemodelan komunitas hutan (digunakan baik untuk deskripsi hutan pada skala spasial dan temporal yang besar, dan untuk memodelkan populasi di mana satu pohon merupakan objek utama);
4) pemodelan pencemaran atmosfer dan permukaan bumi oleh emisi industri (pengangkutan polutan, kerusakan yang disebabkan
5) kesehatan masyarakat, lahan pertanian, hutan, tanah, biaya restorasi lingkungan, dll.);
6) model global di mana Bumi dianggap sebagai ekosistem tunggal. Model yang paling terkenal dari jenis ini adalah "musim dingin nuklir" (bencana konsekuensi dari perang nuklir), pemanasan global (efek rumah kaca akibat aktivitas industri umat manusia), dll.
Akibatnya, keterlibatan komputer telah secara signifikan mendorong batas-batas pemodelan proses lingkungan. Peluang telah muncul untuk secara komprehensif menerapkan model matematika yang kompleks yang tidak memungkinkan penelitian analitis.
Dengandaftar literatur yang digunakan
1. Teknologi informasi: Buku Pelajaran / Bawah. ed. O.V. Shatunova. - Elabuga: Rumah Penerbitan YSPU, 2007.
2. Ilmu komputer: kursus dasar: Buku Pelajaran. manual untuk siswa / O. Akulov, N.V. Medvedev. - M.: Omega-L, 2005.
3. Ilmu komputer. Kursus dasar / Ed. S.V. Simonovich. -SPb .: Peter, 2005.
4. Informatika: Buku Pelajaran / Ed. N.V. Makarova. - M .: Keuangan dan Statistik, 2002.
5. Kiselev V.N. Dasar-dasar ekologi: Buku Teks - MN.: 2008
6. Safronova V.M. Peramalan dan pemodelan dalam pekerjaan sosial: Buku Teks - M: Pusat Penerbitan "Akademi", 2002.
7. Tyuptya L, T, Ivanova IB Pekerjaan sosial (teori dan praktik): Buku Pelajaran - M.: VMUROL "Ukraina", 2004.
8. http://www.orenipk.ru/kp/distant_vk/docs/2_1_1/inf/inf_mod.html
Diposting di Allbest.ru
...Dokumen serupa
Tiga jenis tugas dari bidang pemodelan informasi. Elemen analisis sistem, level dan kontennya. Model informasi tabular, penggunaannya. Pemodelan informasi dan spreadsheet. Pemodelan pengetahuan dalam kursus ilmu komputer.
presentasi ditambahkan pada 10/19/2014
Konsep dasar pemodelan, jenis model. Program simulasi rangkaian listrik dan elektronik PSpice. Bahasa untuk menggambarkan tugas simulasi. Probe Program dan karakteristik utamanya. Pemodelan konverter elektromekanis.
artikel ditambahkan 07/20/2012
Studi tentang deformasi sistem padat. Proses deformasi linear dan nonlinier. Konstruksi model matematika dari sistem benda padat yang dapat dideformasi. Metode linierisasi energi. Simulasi komputer dari pondasi slab box presipitasi.
makalah, ditambahkan pada 11 Januari 2017
Pemodelan sistem termodinamika dengan parameter terdistribusi, proses dan sistem acak. Pemodelan statistik (imitasi) proses fisik, hasilnya. Simulasi komputer sistem kontrol menggunakan paket VisSim.
manual pelatihan, ditambahkan 10.24.2012
Konsep dan kondisi untuk stabilitas sistem bistable. Studi model pemanas-pendingin, konstruksi potret fase keadaan diam pemanas. Simulasi komputer dari sistem ini dalam paket model studium vision.
makalah, ditambahkan pada 7 Juni 2013
Proses transien untuk mengaktifkan dan menyebarkan status aktif dalam thyristor daya, simulasi komputer berdasarkan paket perangkat lunak simulasi instrumen-teknologi Synopsys TCAD. Konsep fisik dalam paket perangkat lunak.
tesis, ditambahkan 17/07/2016
Pemodelan pengembangan sistem pengujian pengetahuan residual berdasarkan pada pendekatan berbasis kompetensi menggunakan beberapa tahapan: pemodelan proses bisnis, perencanaan kerja, pemodelan UML, pemodelan data tingkat logis dan fisik.
makalah, ditambahkan 12/14/2012
Proses berfungsinya sistem antrian (QS) pada contoh konveyor untuk pembuatan roda gigi. Simulasi QS dengan bantuan komputer menggunakan bahasa khusus untuk memodelkan sistem tujuan umum GPSS. Meningkatkan indikator kinerja QS.
makalah ditambahkan pada 23/06/2011
Sejarah penampilan dan fungsi pemodelan geologi tiga dimensi. Mempelajari tugas-tugas utama eksploitasi model geologi dan teknologi. Aspek informasi dari operasi perangkat lunak. Konversikan dan unduh model lengkap.
abstrak, ditambahkan 05/03/2015
Pengantar teknologi internet dan pemodelan komputer. Membuat halaman WEB menggunakan HTML. Membuat halaman WEB dinamis menggunakan JavaScript. Bekerja dengan grafik dalam Adobe Photoshop dan Flash CS. Dasar-dasar pemodelan komputer.
