Bilgisayar biliminde modelleme denir. Bilgi modelleme ve çeşitleri

Ders. Modelleme ve modelleme.

Dersin Amacı:“model” ve “modelleme” kavramlarını göz önünde bulundurun.

    Organizasyon anı.

    Yeni materyal öğrenme

Derste ele alınan sorular:

Modelleme ve modelleme nedir?

Neden modeller yaratılsın?

Nesne araştırması şeması.

Modelleme en önemli insan faaliyetlerinden biridir. Her zaman bir biçimde veya başka bir şekilde modelleme, tüm işlerden önce gelir. Modellerden örnekler vermeye çalışın. (dünya, dünya haritası, yerçekimi formülü, roket modeli, görsel yardımcılar).

Onları birleştiren nedir? Gerçek bir nesneyi (prototip) incelemek için insan tarafından yapay olarak yaratılmış herhangi bir nesne model olabilir.

model  - Gerçek bir nesne, süreç veya olgunun basitleştirilmiş bir görüntüsü. (sf. 72 - tanım)

modelleme- Nesnelerin, süreçlerin, olayların incelenmesi ve incelenmesi için bir model oluşturmak.

Ders kitabındaki şema ile çalışın(sf. 72). Modelleme, nesne araştırmasının merkezidir.

Öyleyse neden gerçek nesneler, fenomenler ve süreçler araştırılmaz, modelleme yapılır, modeller yaratılır?

(ders kitabı ile çalışın, sorunun cevabını bulun)

Modelleme makul bir karar vermenizi sağlar: aşina olduğunuz objelerin nasıl geliştirileceği, yenilerinin yaratılmasının gerekli olup olmadığı, yönetim süreçlerinin nasıl değiştirileceği ve nihayetinde çevremizdeki dünyayı daha iyi hale getirmek için nasıl değiştirileceği.

Herhangi bir çalışmaya başlamadan önce, aktivitenin başlangıç \u200b\u200bve bitiş noktalarını ve yaklaşık aşamalarını açıkça hayal etmeniz gerekir. Aynı modelleme hakkında söylenebilir.

Simülasyonun tüm aşamaları amaç ve hedeflere göre belirlenir. Modelleme yaratıcı bir süreçtir ve her özel durumda seçilen aşamalar değişime uğrayabilir.

Devre ile çalışın şek. 27, 74

İlk aşamada, söz konusu sorun (lar) ı ortak bir dilde açık bir şekilde tanımlamak önemlidir. Tüm görevler 2 gruba ayrılabilir:

    Nesnenin maruz kaldığında nasıl değişeceğini belirlemek, yani "eğer ne olacak ..." sorusuna cevap vermek.

    Ters problem: Nesne üzerindeki etkinin ne olması gerektiği, böylece şartların özelliklerini yerine getirmesi, yani "nasıl yapmalı ..." sorusuna cevap vermeliyiz.

Bilgisayarda pratik çalışma. (S. 76 seviye A, B, C) - seçim için.

    özetlenmesi.

    Ödev.

§13, soruları cevaplayın.

Ders. Model çeşitleri

Dersin Amacı:modelleme aşamalarını, model çeşitlerini göz önünde bulundurur.

    Organizasyon anı.

    Dersin hedeflerini ve hedeflerini belirlemek.

    Ödev kontrol ediyorum

Sayaç. sorular s. 76 (ön anket)

    Yeni materyal öğrenme

Aynı nesne için (süreç, fenomen) sayısız model oluşturulabilir. Her şeyden önce, modelin türü çalışmanın amacı ile belirlenir. Örneğin, şehir modeli turist (bakış açılarıyla tanışmak) ve bir mimar (amaç yeniden yapılanma) açısından tamamen farklı görünecek.

Model sınıflandırması

Modellerin sınıflandırıldığı en yaygın işaretler:

    kullanım alanı (eğitim, oyun, deneyimli vb.)

    zaman faktörü muhasebesi (statik veya dinamik)

    sunum yöntemi

Eğitim modelleri eğitim programlarını içerir. Çeşitli durumlarda rakiplerin ve müttefiklerin olası davranışlarını göz önünde bulundurarak nesnelerin davranışını simüle eden iş veya savaş oyunları, oyun modellerinin örnekleridir. Gelecekte özelliklerini tahmin etmek ve çevresel problemlerden kaçınmak için deneysel bir nükleer reaktör modeli kullanılmaktadır.

Dinamik model, incelenen nesnedeki değişiklikleri zaman içinde görmenizi sağlar. Bir örnek, bir öğrencinin performansını izlemek için kullanılabilecek bir sınıf dergisidir. Aynı öğrencinin test çalışmasının sonucu, o andaki bilginin durumunu gösteren statik bir modeldir.

Bilgilendirme, sembolik, bilgisayar modelleri: sunum yöntemine göre modellerin bir sınıflandırma vardır.

Bilgi modeli  bir nesneyi, süreci veya olguyu karakterize eden tüm bilgileri içerir - özellikleri, zaman içindeki durum değişiminin bir tanımı, dış dünyayla etkileşim.

İşaret Modelleri:matematiksel formül, nota ile müziksel melodi kaydı, çizim, grafik, üç boyutlu geometrik şekil modelleri. İkonik bilgi modelleri oluşturmak için birçok araç vardır. (PC)

Bilgisayar Modeli -  Donanım ve yazılım kullanılarak oluşturulan bir model.

Bilgisayar modellemede, çeşitli programlarda, bilgisayar teknolojisinde iyi bilgilendirilmiş olmalısınız.

Gerçek bir deney yapmak önemlidir, ancak pahalıdır, zaman alır ve bazı deneyler imkansızdır. Sonuçta, tüm hesaplamaları kontrol etmeden, havadaki davranışı için seçenekleri araştırmadan bir uçak yapmazlar. Ve burada bilgisayar kurtarmaya geliyor.

Bilgisayar deneyinin aşaması 2 aşama içerir: bir plan hazırlamak ve modelleme teknolojisinin geliştirilmesi.

Bir bilgisayar deneyinin planı öncelikle bir test içermelidir. Test - sonucun bilindiği böyle bir ilk veri. Test, oluşturulan modelin performansını ve performansını belirlemenizi sağlar.

Modelin testinin başarılı olması durumunda, modelleme teknolojisine, yani model üzerinde belirli eylem ve hedeflerin yürütülmesine devam ederler.

Bilgisayar deneyinden sonra, elde edilen sonuçların analiz aşaması başlar. Sonuç beklenenden farklıysa, önceki aşamalara dönmeniz, hataları aramanız ve düzeltmeniz gerekir.

Sonuçlara göre bir karar verilir.

    Çalışılan malzemenin güvenliğini sağlama.

Bilgisayarda pratik çalışma. (sf. 81--83 seviye A)

    özetlenmesi.

    Ödev.

§14, soruları cevaplayın.

Modelin, gerçek bir nesnenin basitleştirilmiş bir semblance olduğu bilinmektedir. Daha eksiksiz bir tanım:

model  - Bu, belirli koşullar altında orijinal nesneyi değiştirebilecek yedek bir nesnedir. Model, bizi ilgilendiren orijinalin özelliklerini ve özelliklerini üretir.

Modeller maddi ve bilgi vericidir. Maddi modellerin örnekleri dünyadır - Dünya'nın modeli; manken - insan vücudunun bir modeli; uçak, gemi, roket, araba modelleri; Şehirde bir yerleşim alanının gelişim düzeni ve çok daha fazlası.

Bilgisayar bilimi konusu bilgi modelleridir.

bilgi modelibir kişinin modelleme konusu hakkındaki bilgisi yansıtılır. Bir bilgi modeli, modelleme nesnesinin bir biçimde veya başka bir şekilde tanımlanmasıdır.

Bilgi modellemenin amacı herhangi bir şey olabilir: bireysel nesneler (ahşap, masa); fiziksel, kimyasal, biyolojik işlemler (bir borudaki su akışı, sülfürik asit üretimi, bitki yapraklarında fotosentez); meteorolojik olaylar (fırtına, kasırga); ekonomik ve sosyal süreçler (borsada hisse senedi fiyatlarının dinamiği, nüfus göçü).

Herhangi bir bilimin bilgi modelleme ile ilgili olduğunu söyleyebiliriz, çünkü bilimin görevi bilgi almaktır ve gerçeklik hakkındaki bilgimiz her zaman yaklaşıktır, yani. model karakteriBilimin gelişmesiyle birlikte, bu bilgi arıtılır, derinleştirilir, ancak hala yaklaşık olarak kalır. Eski modeller yeni, daha doğru olanlarla değiştirilir ve bu süreç sınırsızdır.

Bilgisayar bilimi genel yöntem ve bilgi modellerini oluşturma ve kullanma yöntemleri ile ilgilenir.

Bilgisayar Bilgi Modeli.Modern bilgisayar biliminin ana aracı bir bilgisayardır. Bu nedenle, bilgisayar biliminde bilgi modellemesi, çeşitli konu alanlarındaki nesnelere uygulanabilir bir bilgisayar simülasyonudur.

Çoğu zaman, bilgi modellemesi, modelleme nesnesinin davranışını tahmin etmek, yönetim kararları almak için kullanılır. Bilgisayar bilgi modellerinin karakteristik bir özelliği, gerçek zamanlı kullanım, yani sonuç elde etmek için zaman sınırlarına tabi olma olasılığıdır.

Modellemenin aşamaları.Bir bilgi modelinin oluşturulması, modelleme nesnesinin sistem analizi ile başlar. Ayrıca, simüle edilmiş sistemin teorik açıklaması bilgisayar modeline dönüştürülür. Bunun için hazır yazılım kullanılır veya programcılar onu geliştirmek için dahil edilirler. Sonuç, amaçlanan amaç için kullanılacak bir bilgisayar bilgi modelidir.

Bilgi modeli verilere, yani modelleme nesnesine ilişkin bilgilere dayanır. Herhangi bir gerçek nesnenin sonsuz sayıda farklı özelliği vardır. Bilgi modelini oluşturmak için, sadece modelleme amacıyla bakış açısı için gerekli olan özellikleri seçmek gerekir; Açıkça ifade etmek gerekirse bu amaç, modellemeye başlamadan önce gereklidir.

Temel kavramlar sistemi

Konu: Model kavramı. Model çeşitleri

Ders türü : birleştirilmiş ders (yeni bilginin oluşumu).

Amaç: bir biliş yöntemi olarak öğrenciler arasında modelleme kavramını oluşturmak; modellerin farklı sınıflandırmalarını göz önünde bulundurur; öğrenciler arasında “bilgi modeli” kavramını oluşturmak; bilgi modellerini tanımlamayı öğretir; bilgi modellerinin sunumunu öğrencilere tanıtmak; “formalizasyon” kavramını oluşturmak; sözel ve matematiksel modeller oluşturmayı öğrenir; öğrenciler arasında “grafik model” kavramını oluşturmak; Öğrencilere grafiksel modellerin nasıl oluşturulacağını öğretmek.

Bilgi ve beceriler için gerekenler:

Öğrenciler bilmeli:

  • “Model”, “modelleme”, “sistem”, “sistem analizi”, “alt sistem”, “üst sistem”, “sistemleşme”, “bilgi modeli” ile ilgili temel kavramlar:
  • model türleri, sınıflandırılması;
  • sistemin elemanları arasında hangi bağlantılar var?

Öğrenciler şunları yapabilmelidir:

  • çeşitli modellerden örnekler vermek;
  • modelleri çeşitli kriterlere göre sınıflandırabilir;

Ders Donanımı:multimedya projektör, sunum.

USULÜ

  1. Giriş (organizasyonel an).

Hoş geldiniz. Mevcutların doğrulanması. Hedef belirleme

II. Ders için hedefler belirlemek. Gerçekleştirme.

  1.   Bir bina modeli, bir çocuk yumuşak oyuncağı, matematiksel bir formül, toplumun gelişim teorisi. Peki bu kadar farklı kavramları tek kelimeyle nasıl çağırırsınız?
  2. Çok sayıda model var. Onları "raflara" koymak nasıl? Nasıl sınıflandırılır?
  3. Bir nesnenin temel özelliklerinin en eksiksiz şekilde yansıtılması, bir bilgi modeli yardımıyla mümkündür. Nasıl inşa edilir?

PI. Yeni malzeme sunumu

  1. “Model” kavramının tanıtılması

Öğrenciler not defterlerini açar ve dersin konusunu yazarlar.

Model oluştururken, nesnenin kendisine genellikle orijinal veya prototip denir. Böylece bir model kavramının tanımını formüle edebiliriz.model   - Bu, orijinal özelliklerin bir alternatifidir ve bazı özelliklerini yansıtır.

Okulda sürekli kullandığınız birkaç örnek örneğe bakalım:

  • Coğrafya derslerinde, Dünyanın Şekli konusunu incelerken, periyodik olarak dünyayı kullanırsınız. Küre - Dünya'nın bir modelidir.
  • Kimyasal elementlerin çalışmasındaki kimya derslerinde, sık sık Dünya Elementlerinin Periyodik Tablosunu kullanıyoruz. I. Dünyadaki bütün kimyasal elementlerin bir modeli olan Mendeleev.
  • Fizik derslerinde Isıl işlemler konusunu okurken, bir model molekül, kristal kafes kullandınız.
  • Biyoloji derslerinde, bir kişinin kas-iskelet sistemi çalışırken, bir insan modeli olan iskeleti kullanırsınız.

Model oluşturmanın nedenleri:

1. Gerçek zamanlı olarak, orijinal artık mevcut olmayabilir ya da gerçekte.Örneğin, hepimiz dinozor hayatı hakkında popüler bilim filmleri gördük. Video filmler, gerçek zamanlı olarak gözlemleyemediğimiz canlıların görünümü ve yaşamıyla ilgili bütüncül bir bakış açısı oluşturmamıza yardımcı olur. Diğer bir örnek ise bilim kurgu yazarlarının filmlerinde ve kitaplarında sıklıkla kullanılan “nükleer kış” modelidir. İnsanlar böyle büyük bir felaketten sonra yaşamın ne olacağını bilmiyorlar. Ancak çok sayıda hikaye ve film oldukça canlı bir görüntü oluşturmaya yardımcı olur.

2. Orijinalin birçok özelliği ve ilişkisi olabilir. Belirli bir özelliği incelemek için, daha az önemli olan özellikleri terk etmek bazen yararlı olabilir.

Örneğin, bir arazi haritası oluştururken, arazinin veya hüküm süren iklimin jeolojik özelliklerini hiç dikkate almıyoruz. Model oluştururken nesnenin bu parametrelerine kesinlikle ihtiyacımız yoktur, çünkü nesnelerin yerdeki yerlerini etkilemezler. Başka bir örnek canlı organizmalardır. Bu nesne o kadar çok farklı özelliğe ve bileşene sahiptir ki, bireysel vücut fonksiyonlarını okurken, diğer fonksiyonlar basitçe göz önüne alınamaz. Örneğin, solunum sistemini incelerken, sinir, sindirim, dolaşım ve diğer sistemler göz önüne alınamaz.

3. Orijinal ya çok büyük ya da çok küçük.

Güneş sistemi bizim için o kadar büyük ve erişilemez durumda ki çalışıldığında modeli kullanmak daha kolay. Başka bir örnek bir atomdur. Çıplak gözle göremiyoruz, bu nedenle genişletilmiş bir kopyasını incelemek çok daha kolay.

4. İşlem çok hızlı veya çok yavaş.

Örneğin, çiçek gelişimi çok yavaştır. Ve bu süreci açıkça göstermek için bir model oluşturabilirsiniz. Çiçeklerin ömründen birkaç gün sonra videoya kaydedin, ardından videonun oynatma hızını artırmak için özel programlar kullanın. Ve sonra, oluşturulan model çiçek büyüme sürecini gösterecektir. Benzetme yaparak, örneğin silah namlusundan atılan bir merminin uçuşu gibi çok hızlı işlemleri çalışabilirsiniz.

5. Nesnenin araştırılması tahribata yol açabilir.

Hepimiz taşımacılığı kullanıyoruz ve her birimiz en az bir kez güvenliği hakkında düşündük. Otomobilin güvenilirliğini bulmak için üretici firma çarpışma testleri yapıyor. Bu testler, gerçek insanları veya gerçek arabaları tehlikeye atmadan, araba korumasındaki zayıf noktaları tespit etmeye yardımcı olur.

modelleme - Bu, nesnelerin, işlemlerin, olayların incelenmesi ve incelenmesi için model oluşturma sürecidir.

Ne modellenebilir? Bu soruya cevap vereceğiz.

Öğrenciler gemilere, giysilere cevap verir ...

2. Modellerin sınıflandırılması

Pek çok model olduğundan ve parametrelerinde birbirlerinden farklı olduklarından, sınıflandırılmaları gerekir.

Sunum yoluyla (ne yapılır?)

model

tanımlamak

örnekler

malzeme

Nesnenin geometrik ve fiziksel özelliklerini çoğaltın ve her zaman gerçek bir düzenlemeye sahip olun

Çocuk oyuncakları, doldurulmuş kuşlar, kartlar, diyagramlar, düzenler

bilgi

Kendiniz için dokunamaz veya göremezsiniz. maddi bir temeli yoktur, ancak yalnızca bilgiye dayanırlar

Bir nesnenin sözlü veya resmi dillerden birinde tanımlanması

Öğrenciler model sınıflandırmasını bir not defterine yazarlar.

resmileştirme   - bu, gerçek bir nesnenin veya işlemin, resmi açıklaması ile değiştirilmesidir, yani; onun bilgi modeli.

Grafiksel Bilgi Modelleri

Grafik bilgi modelleri, bir nesnenin dış özelliklerini - boyutlar, şekil, renk - taşıyan en basit modellerdir.

Grafik modeller sözelden daha bilgilendiricidir. Haritalar olmadan, botanik ve biyoloji, coğrafya, askeri işler, nakliye vb. Hayal etmek zor.

Modern teknolojiler, teknik cihazların, binaların vb. Bilgi modelleri olmadan yapamaz. içindeçizimler şeklinde.

Elektrik ve radyo devreleri  - Bunlar fizik, radyo mühendisliği ve radyo elektroniği bilgi modelleridir.

Grafikler ve Çizelgeler  - Bunlar, grafiksel olarak sayısal ve istatistiksel verileri temsil eden bilgi modelleridir.

IV. Malzeme bağlama (pratik çalışma).

Pratik çalışma No. 3.1 sayfa 209'da gerçekleştirin.

Bir program oluşturmanız gerekiyor

V. Ödev


VI. Ders Özeti

Bugün yaşamımızda çoğu zaman bazı özelliklerini yansıtan gerçek nesnelerin benzerlerinin olduğunu öğrendik, bu analojilere model deniyor. Bir ve aynı nesnenin birkaç modeli olabilir ve modeli oluşturma amacına ve onları yaratan nesneye bağlı olarak birbirlerinden farklı olacaktır.