Билет № 24. 1. Понятие модели. Информационная модель1. Понятие модели. Информационная модель. Виды информационных моделей (на примерах). Реализация информационных моделей на компьютере. Пример применения электронной таблицы в качестве инструмента математического моделирования.
Модели играют чрезвычайно важную роль в проектировании и создании различных технических устройств, машин и механизмов, зданий и т.д. Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей. Можно моделировать: • Объекты (например, Солнечную систему, атом, план комнаты и пр.) • Явления (вращение Земли, северное сияние) • Процессы (развитие Земли, эволюцию, котировки акций) • Поведение (котировки акций, вектор развития отрасли)
Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия (очень большие или очень маленькие объекты, очень быстрые или очень медленные процессы). Наглядные модели часто используются в процессе обучения. Модель — это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса. Один и тот же объект может иметь несколько моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью. Модели могут быть материальные и информационные. Материальные (предметные) модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме. Примеры материальных моделей: глобус, макет здания, модель автомобиля и т.д. Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке). Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая модель может быть представлена в форме текста (напр., программы на языке программирования), формулы, таблицы (напр., периодическая таблица элементов Д.И.Менделеева) и так далее. Иногда при построении знаковых информационных моделей используются одновременно несколько различных языков. Примерами таких моделей могут служить географические карты, графики, диаграммы и др. Во всех этих моделях используются одновременно как язык графических элементов, так и символьный язык. Также все информационные модели можно разделить на статические и динамические. Модели, описывающие состояние объекта, явления или процесса в определенный момент времени, называются статическими. Модели, описывающие изменение и развитие объекта, явления во времени, называются динамическими объектами. Существуют три типа информационных моделей: табличные; иерархические; сетевые.
Для исследования информационных моделей часто используется компьютер. Процесс разработки и исследования моделей на компьютере можно разделить на несколько основных этапов. 1.Строится описательная информационная модель (на естественном языке). 2.Создается формализованная модель, т.е. описательная информационная модель записывается с помощью какого-либо формального языка (с помощью формул, уравнений, неравенств). 3.Преобразование формализованной модели в компьютерную модель, т.е. надо выразить модель на понятном для компьютера языке. 4. Проведение компьютерного эксперимента. 5. Анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели.
Часто на компьютере создаются и исследуются модели с помощью электронных таблицах. Например, можно построить информационную модель «Цена устройств компьютера». В первом столбце будет наименование устройства, а во втором — его цена. Построенная табличная модель позволяет оценить долю стоимости отдельных устройств в цене компьютера, для этого надо визуализировать данную модель путем построения круговой диаграммы.
|
