Çalışmamın amacı öğretmektir

• bir araba modeli oluşturmak;
• model oluşturma ilkelerini bilir;
• program yazmayı öğrenir;
• koşu programlarını öğretir.

Bu gelişme bir ders için değil, karmaşıklığı için tasarlanmıştır. Sınıfları yönetmek için okulda bir LEGO parça kiti, bir RCX-1.0 elektrik modülü ve bir ROBOLAB işletim sistemine sahip olmalısınız.

Ana aşamalar:

• Tam ölçekli bir model kavramını verin.
• Bir araba modeli oluşturun.
• Bir bilgi modeli kavramı verin.
• Sanatçının komut sistemini göster.
• Programın icracı tarafından yürütülmesini gösterin.

1. Aşama

Şimdi bilimde çok önemli bir kavramdan bahsedeceğiz - kavram modeli.Bu kelime birçoklarına, özellikle teknik modelleme yapanlara - gemi, araba veya uçak yapım modelleri - tanıdık geliyor. Bu modeller, şekil, yüzme, gezinme veya uçma gibi gerçek aygıtların belirli özelliklerini üretir. Diğer modellere örnekler verilebilir: dünya bir dünya modelidir, bir dükkanda bir manken bir insan modelidir, bir mimarın atölyesinde bir model bir şehir kurma modelidir. Yukarıdakiler malzeme modellerinin örnekleridir. Onlar henüz çağrı tam ölçekli modeller.

Kural olarak, simüle edilen nesne karmaşık bir sistemdir. Örneğin, bir araba bir gövdeden, bir motordan, tekerleklerden, direksiyondan, bir salondan, vb. Oluşur. Bir okul çocuğu tarafından yapılan araba modeli çok daha basittir. İçinde, örneğin, motor, güç kaynağı, direksiyon ve diğer parçalar olmayabilir, büyüklüğü gerçek bir arabanın büyüklüğünden daha azdır.

Herhangi bir model, yalnızca orijinali kullanırken kişinin ihtiyaç duyacağı özellikleri üretir. Örneğin, bir kukla ve bir üretim robotu insan modelleri olarak adlandırılabilir. Reklam için veya terzinin rahatlığı için kıyafetler giyebilmeniz için mankona ihtiyaç vardır, ancak ondan yürümek, düşünmek veya konuşmak için yetenek gerekmez. Bu nedenle kukla, yalnızca insan vücudunun şeklini ve boyutunu çoğaltmalıdır.

Bir üretim robotu oluşturma hedefi tamamen farklıdır. Robot, bir kimsenin bazı fiziksel hareketlerini çoğaltmalıdır: parçalarını alıp taşıyabilir, cıvataları sıkıp açabilir, vb. Ancak bu hedeflere ulaşmak için, bir kişiyle dışsal benzerlik gerekli değildir.

Model özellikleri simülasyonun amacına bağlıdır. Aynı nesnenin modelleri, farklı amaçlar için yaratıldıysa farklı olacaktır.

2. Aşama

Şimdi LEGO öğelerinden bir model oluşturmaya devam edelim. Modelimiz bir araba gibi hareket etmeli, ancak hareketi düz bir çizgiyle çizilen çizgilerle sınırlı olmalıdır. Arabamız, gitmemesi gereken daha sönük olacak. Arabamızın modeli Şekil 1'de gösterilmiştir.

Aşama 3

Alana ek olarak, hala var bilgi modelleri.Onların bilgisayar bilimi için en fazla ilgi duyduğunu anlamak kolaydır.

Farklı amaçlar için tasarlanan aynı nesnenin doğal olduğu kadar, bilgi modelleri de önemli ölçüde farklılık gösterebilir.

İşte bir örnek. Genellikle, insanlar çeşitli formları, kişisel kartları doldurmak zorundadır. Bu tür belgeler, bir kişinin çeşitli bilgi modelleri olarak kabul edilebilir. Formda (anketler) aynıdır fakat içerik olarak farklıdırlar. Örneğin, personel bölümünde saklanan bir işletmenin çalışanının kişisel kartı, kendisiyle ilgili şu bilgileri içerir: soyadı, ad, hamilelik, cinsiyet, doğum yılı, doğum yeri, uyruk, ikametgah adresi, eğitim, medeni durum. Ayrıca aynı kişinin tıbbi kartına şu veriler girilir: soyadı, isim, patronimik, cinsiyet, doğum yılı, kan grubu, kilo, boy, kronik hastalıklar. Aynı kişinin üye olduğu avcı toplumunda, onun hakkında üçüncü bir bilgi seti tutulur. Gördüğünüz gibi, farklı amaçlar - farklı bilgi modelleri.

Bilgi modelleme için modern bir araç bilgisayardır.

4. aşama

Modelimizin çalışması için sanatçının ekipleri (SKI) sistemini tanımanız gerekir. Sanatçının komutları sistemi, sanatçının gerçekleştirebileceği (anladığı) tüm komutlar dizisidir. Bilgisayarımız programı, ikonlar şeklinde sunulanları anlıyor. İşletim sistemi doğrudan kullanım örnekleri ile birlikte ekranda görüntülenen birçok bilgi istemini içerir, bu nedenle programlama sistemine aşinalık öğrenciler için zorluk çıkarmaz.

Sanatçının komutları sistemi iki bölümden oluşur:

• Standart komut kullanımına örnekler;
• Yeni araştırma projeleri oluşturmak.

Sistemin yeteneklerini tanımak için standart örneklere ihtiyaç vardır.

Yeni programlar öğrencilerle birlikte oluşturulur.

Aşama 5

Yazılan programın modüle yüklenebilmesi için onu beş seviyeden birine eklemek gerekir.

Şekil 2, aracın izlenen yoldaki hareket programını göstermektedir. Aydınlatma parametreleri modül tarafından belirlenir ve programda gerekliyse değişir.

Tam ölçekli modelleme, benzerlik teorisine dayanarak deneysel sonuçların daha sonra işlenmesiyle gerçek bir nesne üzerinde araştırma yapılması anlamına gelir. Doğal modelleme, bilimsel bir deney, karmaşık testler ve üretim deneyine bölünmüştür. Bilimsel bir deney, otomasyon ekipmanlarının geniş bir kullanımı, çok çeşitli bilgi işlem araçlarının kullanımı, bir deney yapma sürecinde insan müdahalesi olasılığı ile karakterize edilir. Deneyin çeşitlerinden biri, genel olarak nesnelerin (veya sistemin büyük bölümlerinin) testlerinin tekrarlanması sonucunda, bu nesnelerin niteliğinin ve güvenilirliğinin özelliklerine ilişkin genel düzenliliklerin ortaya çıkması sürecinde, karmaşık testlerdir. Bu durumda, modelleme bir grup homojen fenomen hakkındaki bilgilerin işlenmesi ve özetlenmesi ile gerçekleştirilir. Özel olarak organize edilmiş testlerin yanı sıra, üretim sürecinde edinilen tecrübeleri özetleyerek tam ölçekli modelleme yapmak da mümkündür; Üretim deneyi hakkında konuşabilirsiniz. Burada, benzerlik teorisine dayanarak, üretim sürecindeki istatistiksel materyal işlenir ve genel özellikleri elde edilir. Deney ile gerçek süreç arasındaki farkı hatırlamak gerekir. Deneyde, ayrı kritik durumların ortaya çıkabileceği ve süreç istikrarının sınırlarını belirlediği gerçeğinde yatmaktadır. Deney sırasında, nesnenin işleminde yeni faktörler rahatsız edici etkiler getirmektedir.

21. Bilgisayar sistemleri modellemesinin özellikleri

Bilgisayar destekli modellemenin iki ana yöntemi vardır:

analitik   - basitleştirilmiş analitik bağımlılıklar ile elde edilen modelin özelliklerini analiz etmek için kullanılır. Bilgisayar yalnızca bu bağımlılıkların hesap makinesi olarak kullanılır. imitasyon   - sadece modelin özelliklerini analiz etmeyi değil, aynı zamanda modelin yapısal, algoritmik ve parametrik sentezini etkililik ve kısıtlamaları değerlendirmek için verilen kriterler ile bir bilgisayarda gerçekleştirmesini sağlar. Simülasyon sistemi bir bilgisayara uygulanır ve belirli bir bireysel blok modelleri kümesi olarak tanımlanan M simülasyon modelini ve bir işlemin uygulanması sırasında zaman ve mekandaki etkileşimlerindeki aralarındaki bağlantıları keşfetmenizi sağlar. Üç ana blok grubu ayırt edilebilir: bloklar, sistemin S işleyişinin modellenen tipik bir süreci; bloklar, harici bir çevre E ve süreç üzerindeki etkisi; güvenli bloklar Karşılıklı ilk iki.

Taklit sistemi pom ile bir değişkenler kümesidir. cat. Makinelerin koşullarını (planını) değiştirmek mümkün olduğunda, çalışılan süreci ve ilk şartlar kümesini yönetmek mümkündür. bir deney.

Simülasyonun avantajları ve dezavantajları.

Ana avantajları  simülasyon: karmaşık sistemler üzerinde yapılan çalışmalarda: sistemin S işleyiş sürecinin özelliklerini her koşulda keşfetme becerisi; bilgisayar kullanımı nedeniyle, testlerin süresi, tam ölçekli deneylere kıyasla önemli ölçüde azalır; Simülasyonlar için gerçek bir sistemin veya parçalarının saha testlerinin sonuçları kullanılabilir. inci simüle; sistemin optimal değişkenini ararken, benzetim sisteminin yapısını, algoritmalarını ve parametrelerini değiştirebilme esnekliği; karmaşık sistemler için bu, sistemlerin işleyiş sürecini incelemek için pratik olarak uygulanan tek yöntemdir.

Ana dezavantajları: sistem işleyişinin karakterizasyonunun tam bir analizi ve en uygun arayış için. Bu seçenek, art arda çoğaltılmış taklitleri gerektirir. problemin başlangıç ​​verilerini değiştiren deney; yüksek makine zaman maliyeti.

"Model türleri"  - Örnekler: dünya; insan iskeleti; Çocuk oyuncakları 5. Hangi modellerin tiplere ayrıldığına dair işaretler. 8. Dış boyutlara bağlı olarak model tipleri. 2. Model oluşturma ihtiyacı. Örnekler: Büyük ölçekli: küre; iskelet modeli; çizimi; kartı. Modelleme Modelleri 7. Zamana bağlı olarak model tipleri.

"Doğal göstergeli derece"  - Temel ve üs. Doğal bir gösterge ile Özellikler derece. İşin üstlenmesi. Doğal ve bütün bir gösterge ile derece. Derecesi nedir? Bir güç derecesini yükseltirken, göstergeler çarpılır. Aynı temellere sahip derecelerin ayrılması. Gösterge, çarpanın kaç kez tekrarlandığını gösteren bir sayıdır.

"Ders doğal sayıları"  - D) 3 adet 4 on beş yüz 6 bin; Doğal sayıları kaydetmek için kaç rakam kullanılır? Resimde kaç tane sincap var? Resimde gördüğünüz doğal rakamlar nelerdir? Çok basamaklı bir sayı okumak için yapmanız gerekenler: Numarayı beş beş defa üst üste yazın. Binlerce sınıf. Ve şimdi size çok basamaklı sayıları nasıl okuyacağınızı anlatacağım!

'Model' - İmzalı modeller. Modeller: Elektrik Mühendisliği Yapı Makineleri. Elektronik test (5-7 dakika). Figüratif modeller. F = m * a. Modeli. Eğitimciler: Estetik eğitimin uygulanması; okulların iç dünyasını zenginleştirmek. Model noktası malzemesi. Dünya'nın modeli. Bir bilgi yöntemi olarak modelleme.

"Doğal logaritma"  - Doğal logaritmalar. E tabanının logaritmasına doğal logaritma denir. Y biçiminde fonksiyon = lnx, özellikler ve grafik. Teğetin denklemini, x = e noktasındaki y = lnx fonksiyonunun grafiğine getirin. "Logaritmik dart." Düz çizgileri y = 0, x = 1, x = e ve köprü ile sınırlayan şeklin alanını hesaplayın. İhtiyaçlarımız için ondalık logaritmalar çok uygundur.

"Doğal sayıların belirlenmesi"  - Altı numara - kapı kilidi: Üst kanca, alttaki daire. İşte yedi - bir poker. Ve ikilisi için - bak - Konuşmacı figürü üç. Isınma: Doğal sayıları ayetler halinde okuyunuz. P1 Doğal sayıların gösterimi. İki basamaklı, üç basamaklı, dört basamaklı ... "Tanrı doğal sayıları ve diğer her şeyi yarattı - insan elinin işi."

Fiziksel modeller Sınıflandırma, modelin orijinalden soyutlama derecesine dayanmaktadır. Önceden, tüm modeller 2 gruba ayrılabilir - fiziksel ve soyut (matematiksel).

FM genellikle orijinaline eşdeğer veya benzer bir sistem olarak adlandırılır, ancak muhtemelen farklı bir fiziksel yapıya sahiptir. FM Türleri:

doğal;

Kvazinaturalnye;

ölçeği;

analogu;

Doğal modeller  - bunlar çalışılan gerçek sistemlerdir (maketler, prototipler). Orijinal sistem ile tam bir yeterlilikleri (uygunlukları) vardır, ancak pahalıdırlar.

Yarı doğal modeller  - doğal ve matematiksel modeller kümesi. Bu görüş, sistemin bir parçasının modeli, tanımlamasının karmaşıklığı nedeniyle (operatörün insan modeli) matematiksel olamadığında ya da sistemin bir kısmının diğer parçalarla etkileşime girerek araştırılması gerektiğinde, ancak henüz mevcut olmadıklarında veya dahil edilmelerinin çok pahalı (hesaplama poligonları) kullanılır. , ACS).

Ölçek modeli  - Orijinali ile aynı fiziksel yapıya sahip bir sistemdir, ancak ölçekten farklıdır. Ölçek modellemenin metodolojik temeli, benzerlik teorisidir. Uçak tasarlanırken, mizanpaj çözümlerini analiz etmek için ölçekli modeller kullanılabilir.

Analog modeller fiziksel doğası olan, orijinalinden farklı, ancak işleyişinin orijinal süreçlerine benzeyen sistemleri çağırın. Analog bir model oluşturmak için, incelenmekte olan sistemin matematiksel bir açıklaması gerekir. Analog, model olarak mekanik, hidrolik, pnömatik ve elektrik sistemleri kullanılmaktadır. Analog modelleme, VT'nin çalışmasında, mantıksal elemanlar ve elektrik devreleri düzeyinde olduğu gibi, sistem seviyesinde, sistemin işleyişini, örneğin diferansiyel veya cebirsel denklemlerle açıklarken kullanır.

Matematiksel modellerMatematiksel modeller, sistemin işleyiş sürecini yansıtan matematiksel ilişkileri kullanarak soyut bir dili kullanan bir sistemin resmi bir temsilidir. Matematiksel modellerin inşası için, cebirsel, diferansiyel, integral hesap, küme teorisi, algoritmalar teorisi vb. Herhangi bir matematiksel aracı kullanabilirsiniz. Temel olarak, tüm matematik nesne ve süreçlerin modellerini derlemek ve incelemek için oluşturulmuştur.

Kimyasal formüllerin, şemaların, çizimlerin, haritaların, şemaların, vb. Dilleri de soyut sistem tanımlamasına dahil edilmiştir. Model türünün seçimi, incelenen sistemin özelliklerine ve modellemenin amaçlarına göre belirlenir. Araştırma modeli, belirli bir soru grubuna cevaplar almanızı sağlar. Diğer bilgiler için başka tipte bir model gerekebilir. Matematiksel modeller deterministik ve olasılıksal, analitik, sayısal ve taklit edici olarak sınıflandırılabilir.

Analitik model, iyi bilinen bir matematiksel aparat kullanarak açık bir formda denklem (1.2) için bir çözelti elde etmeyi sağlayan sistemin resmi bir tanımıdır.

Sayısal model, modellerin yalnızca belirli başlangıç ​​koşulları ve nicel parametreleri için özel çözümler sağlayan bir formun bir bağımlılığı (1.2) ile karakterize edilir.

Bir simülasyon modeli, bir sistem tanımı ve dış etkiler, bir sistemin işleyişi için algoritmalar ya da dış ve iç rahatsızlıkların etkisi altında bir sistemin durumunu değiştirme kurallarının bir birleşimidir. Bu algoritmalar ve kurallar, mevcut matematiksel analitik ve sayısal çözüm yöntemlerinin kullanımına izin vermez, ancak sistemin işleyiş sürecini simüle etmenize ve ilgilenilen özellikleri hesaplamanıza izin verir. Simülasyon modelleri, analitik ve sayısal olanlardan çok daha geniş nesne ve süreç sınıfı için oluşturulabilir. Simülasyon modellerinin uygulanması VS olduğu için, IM'nin resmileştirilmiş bir tanımının aracı evrensel ve özel algoritmik dillerdir. MI, sistem düzeyinde uçak incelemesi için en uygun olanıdır.