Моделирование как метод познания

1.

2.

3.

4.

МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК
МЕТОД ПОЗНАНИЯ
МОДЕЛИРОВАНИЕ И
ФОРМАЛИЗАЦИЯ

5.

Ключевые слова
• модель
• моделирование
• цель моделирования
• натурная (материальная) модель
• информационная модель
• формализация
•классификация информационных
моделей

6.

Модели и моделирование
Модель - это новый объект, который отражает
Одним из методов познания объектов окружающего мира
существенные с точки зрения цели моделирования признаки
является моделирование, состоящее в создании и
изучаемого предмета, процесса или явления.
исследовании упрощённых заменителей реальных объектов.
Моделирование принято
- методназывать
познания,моделью,
заключающийся
в
Объект-заменитель
а исходный
создании
исследовании
объект - ипрототипом
илимоделей.
оригиналом. К созданию моделей
прибегают, когда исследуемый
исследование
опасно
для
окружающих.
велик.
процесс
процесс
протекает
протекает
объект
очень
очень
слишком
быстро.
медленно.
мал.
создание
реального
объекта
дорого.
Модель
Натурная
Информационная
Муляж
Макет
Словесное описание
формула, чертеж, схема
Информационная модель - описание объектаоригинала на одном из языков
кодирования
информации.
Макет
Ядерный
здания
взрыв
Двигатель
Геологический
внутреннего
процесс
сгорания

7.

Этапы построения информационной
модели
Реальный объект
Анализ условия задачи
Существенные признаки объекта
Формализация
Информационная
модель

8.

Пример построения
информационной модели
Иван к уроку литературы должен выучить наизусть три
первые строфы первой главы романа А. С. Пушкина «Евгений
Онегин». Это 42 строки. Сколько потребуется времени на
выполнение этого задания, если первую строку Иван может
запомнить за 5 секунд, а на запоминание каждой следующей
строки ему требуется времени на 2 секунды больше, чем на
запоминание предыдущей строки?
Объект моделирования
Процесс запоминания
Цель моделирования
Формула расчета времени
Арифметическая прогрессия:
a1=5, d = 2, n= 42
2a1 d (n 1)
Sn
n
2

9.

Классификация информационных
моделей
Физическая
Предметная
область
Экономическая
Экологическая
Социологическая
Временной
фактор
Динамическая
Статическая
Знаковая
Форма
представления
Образная
Смешанная

10.

Классификация информационных
моделей
Знаковая модель
Описание
program
n_16; природы лета в июне.
i, n: Июнь.
integer;Природа
a, y: real; летом цветет, поспевает,
Пришло var
лето.
beginзелени, луга покрыты широким шлейфом
сады полны
writelnВ('Возведение
в степень');
зеленой травы.
небе неспешно
парят, словно огромные
write ('Введите
основание
корабли, тяжелые
кучевые
облака. a>>');
И хотя месяц май под
readln
(a);
конец баловал
теплыми
и по-летнему жаркими днями, первые
n>>');порой дождливые.
июньские write
дни ('Введите
нередко показатель
прохладные,
(n);
Огорчатьсяreadln
не стоит,
ведь затяжная пасмурная погода в
y:=1; ненадолго. Сухой антициклон принесет
начале месяца
for i:=1
to n do y:=y*a;
теплые ветра,
а высоко
стоящее в небе солнце обеспечит
('y=',
y)
теплую и writeln
жаркую
погоду.
В июне температура воздуха
умереннаяend.
без резких скачков и составляет в среднем +15
+17° C.
S p ( p a) ( p b) ( p c)

11.

Классификация информационных
моделей
Образная модель
Поленов В. Д. Московский дворик

12.

Классификация информационных
моделей
Смешанная модель

13.

14.

15.

1. Определите, какие из перечисленных моделей
материальные, а какие информационные. Укажите номера
только материальных моделей.
А) Макет декорационного оформления театральной
постановки.
Б) Эскизы костюмов к театральному спектаклю.
В) Географический атлас.
Г) Объемная модель молекулы воды.
Д) Уравнение химической реакции, например: CO2 + 2NaOH =
Na2CO23 + H2O.
Е) Макет скелета человека.
Ж) Формула определения площади квадрата со стороной h: S
= h2.
З) Расписание движения поездов.
И) Игрушечный паровоз.
К) Схема метрополитена.
Л) Оглавление книги.

16.

2. Для каждой модели из первой колонки определите, к какому
типу она относится (вторая колонка):
Модель
Тип модели
1) Закон Ньютона
А) Физическая (натурная)
2) Игрушечный автомобиль
3) Объемная модель куба
Б) Информационная
4) Чертеж развертки куба
5) Программа на языке
программирования
6) Радиоуправляемая модель
самолета
7) Математическая точка

17.

3. Определите, какой аспект объекта-оригинала
моделируется в приведенных примерах.
Аспект моделирования
1) Внешний вид
2) Структура
3) Поведение
Примеры
А) Ксерокопирование
документа
Б) Конструирование кресла
водителя в автомобиле
В) Составление
метеорологического прогноза
Г) Изучение строения растений
Д) Написание сценария
кинофильма
Е) Набросок эскиза картины

18.

Самое главное
Модель - это новый объект, который отражает существенные
с точки зрения цели моделирования признаки изучаемого
предмета, процесса или явления.
Моделирование - метод познания, заключающийся в
создании и исследовании моделей.
Натурные модели - реальные предметы, в уменьшенном
или увеличенном виде воспроизводящие внешний вид,
структуру или поведение моделируемого объекта.
Формализация - процесс замены реального объекта его
формальным описанием, т. е. его информационной моделью.
Информационные модели - описания объекта-оригинала на
одном из языков кодирования информации.

19.

Вопросы и задания
В приведённом перечне моделей укажите те, которые
могут использоваться для:
Перечислите
виды
информационных
моделеймодели.
в
Подтвердите
Приведите
Опишите
Приведите
этапы
пример
примеры
на
построения
Что
примерах
информационной
такое
натурных
модель?
справедливость
информационной
и информационных
модели:
а) представления
объектов
окружающего
мира; об
зависимости
от
формы
представления
информации
следующих
В
В каких
суть
высказываний:
случаях
этапа формализации?
используется
моделей. моделирование?
а) чём
ученика
вашего
класса;
б)
объяснения
известных
фактов;
объекте
моделирования.
а)
одному
объекту
может
соответствовать
несколько
б)
игрока
баскетбольной
команды;
Приведите
в) проверкипримеры
гипотез иинформационных
получения новыхмоделей
знаний об
моделей;
в)
ветеринарной
лечебницы; нескольким
каждого
вида.
исследуемых
объектах;
б) пациента
одна
модель
может соответствовать
г)
жилого дома;
объектам.
г) квартиры
прогнозирования;
д)
в библиотеке;
д) книги
управления.
е)
кассеты
(диска)
со звукозаписью
(видеозаписью);
Модели:
макет
застройки
жилого района;
фотоснимки
ж) города.
движения
воздушных масс; расписание движения
поездов; модель полёта самолёта новой конструкции в
аэродинамической трубе; схема строения внутренних
органов человека.

20.

Опорный конспект
Модель - это новый объект, который отражает существенные с
точки зрения цели моделирования признаки изучаемого предмета,
процесса или явления.
Моделирование - метод познания, заключающийся в создании
и исследовании моделей.
Натурная
Модель
Информационная
Предметная область
Классификация
моделей
Временной фактор
Форма представления