Модуль 8

1. Компьютерное моделирование

2.

Создание и использование материальных моделей относится к
экспериментальному методу познания окружающего мира

3.

Человек и информация
В широком смысле слова информация – это отражение реального
мира с помощью знаков или сигналов

4.

Понятие модели
Первоначальное значение связано со строительным искусством,
употреблялось для обозначения образа или прообраза, или вещи,
сходной в каком-то отношении с другой вещью

5.

Признаки модели:
• Мысленно представляемая или материально реализуемая система.
• Воспроизводит или отображает объект исследования, не может
существовать изолированно.
• Она способна замещать объект в определенных условиях.
• Имеет целевое значение, ее изучение дает новую информацию об
объекте.

6.

Классификация моделей:
• материальные;
• абстрактные.

7.

Материальные модели могут отражать:
• внешние свойства исходных объектов;
• внутреннее устройство исходных объектов;
• суть процессов и явлений, происходящих с объектами-оригиналам.

8.

Материальные модели могут не походить на свои прототипы

9.

Подклассы абстрактных моделей:
• мысленные и вербальные;
• информационные.

10.

Мысленные и вербальные модели
Мысленные модели формируются в воображении человека в
результате раздумий, умозаключений, иногда в виде некоторого
образа

11.

Информационные модели
это совокупность информации, характеризующая свойства и
состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с
внешним миром

12.

Информация, характеризующая объект или процесс, может иметь
разную форму представления, выражаться различными
средствами

13.

По форме представления:
• геометрические модели, отображающие внешний вид оригинала;
• структурные модели, отображающие строение объектов и связи их
параметров;
• словесные модели, зафиксированные средствами естественного языка;
• алгоритмические модели, описывающие последовательность действий.
• знаковая модель — информационная модель, выраженная
специальными знаками, т.е. средствами любого формального языка.

14.

Знаковые модели можно разделить на следующие группы:
• математические модели, представленные математическими формулами,
отображающими связь различных параметров объекта, системы или
процесса;
• специальные модели, представленные на специальных языках;
• алгоритмические модели, представляющие процесс в виде программы,
записанной на специальном языке.

15.

Компьютерная модель
модель, реализованная средствами компьютерной программной
среды

16.

17.

Формализация
это процесс выделения и перевода внутренней структуры
предмета, явления или процесса в определенную
информационную структуру, один из этапов моделирования, в
результате завершения которого и появляется модель

18.

По использованию:
• Учебные;
• Опытные;
• Научно-технические модели;
• Игровые;
• Имитационные.

19.

Классификация с учетом фактора времени:
• Статическая модель;
• Динамическая модель;
• Научно-технические модели;
• Игровые;
• Имитационные.

20.

Классификация по целям моделирования:
• Описательные;
• Оптимизационные;
• Многокритериальные;
• Игровые;
• Имитационные.

21.

Основные этапы моделирования
I этап. Постановка задачи
Каждый раз при решении конкретной задачи такая схема может
подвергаться некоторым изменениям: какой-то блок может быть
убран или усовершенствован

22.

Основные цели моделирования:
• Понять, как устроен конкретный объект, его структуру, свойства, законы
развития.
• Научиться управлять объектом в заданных условиях.
• Прогнозировать последствия определенного воздействия на объект.

23.

Основные этапы моделирования
II этап. Разработка модели
По результатам анализа объекта составляется информационная
модель. В ней детально описываются все свойства объекта, их
параметры, действия и взаимосвязи

24.

Основные этапы моделирования
III этап. Компьютерный эксперимент
При проведении компьютерного эксперимента проверяют
правильность построения моделей

25.

Основные этапы моделирования
IV этап. Анализ результатов моделирования
По полученным расчетным данным проверяется, насколько
расчеты отвечают нашему представлению и целям моделирования

26.

Моделирование в электронных таблицах
Табличный процессор представляет собой инструмент по расчёту
количественных характеристик исследуемого объекта или
процесса, автоматизирует трудоёмкую работу по вычислениям

27.

Особенности моделирования в электронных таблицах
Этап постановки задачи:
• Описание задачи.
• Цель моделирования.
• Анализ объекта.

28.

Особенности моделирования в электронных таблицах
Этап разработки модели:
• Информационная модель.
• Математическая модель.
• Компьютерная модель.

29.

Особенности моделирования в электронных таблицах
Этап компьютерный эксперимент
После составления моделей проводится тестирование по заранее
поставленной задаче, в которой всегда известны значения
выходных параметров, которые определяются вручную
предварительно

30.

Особенности моделирования в электронных таблицах
Этап анализа результатов моделирования
По полученным расчётным данным проверяется, насколько
расчёты отвечают нашему представлению и целям моделирования