Построение информационных моделей Содержание
 Скачать 0.73 Mb.
|
Построение информационных моделейСодержаниеПонятие модели; Информационная модель; Виды информационных моделей; Формализация модели; Визуализация модели; Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере; Задача Понятие моделиМодель – это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса. Все модели делятся на: предметные (материальные); информационные МОДЕЛИ Предметные (глобус, муляж анатомический, макет здания, модели кристаллических решеток и т.д.) Информационные (объекты и процессы в образной или знаковой форме) Информационные моделиотражают различные типы систем объектов, в которых реализуются различные типы структуры взаимодействия и взаимосвязи между элементами системы. Типы информационных моделей: Табличные (применяются для описания ряда объектов, обладающих одинаковым набором свойств: математические функции, статистические данные, расписания поездов и самолетов, уроков и т.д.); Иерархические (наглядное представление информационных моделей: структура власти в стране, генеалогическое дерево); Сетевые (отображают наиболее существенные отношения между объектами: схема линий метрополитена) Примеры информационных моделейПримеры информационных моделей Формы представления информационных моделейОбразные Знаковые представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе строятся с использованием различных языков (знаковых систем) Примеры: рисунки, фотографии, учебные плакаты… Примеры: программы на языке программирования, формулы, таблицы… Формализация моделиФормализация – процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков (использование математических понятий и формул) Примеры описательных информационных моделей: гелиоцентрическая модель мира, которую предложил Коперник: Земля вращается своей ось и вокруг Солнца; Орбиты всех планет проходят вокруг Солнца. Визуализация моделиДля визуализации алгоритмов используются блок-схемы: пространственных соотношений между объектами – чертежи, моделей электрических цепей – электрические схемы, логических моделей устройств – логические схемы и т.д. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютереПостроение описательной модели (выделение существенных параметров); Создание формализованной модели (запись формул); Построение компьютерной модели; Компьютерный эксперимент; Анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели. Моделирование – исследование явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей. Пути построения компьютерной модели Создание алгоритма решения задачи и его кодирование на одном из языков программирования Формирование компьютерной модели с использованием одного из приложений (ЭТ, СУБД и т.д.) Этап постановки задачиХарактеризуется тремя моментами: Описанием задачи; Определением целей моделирования; Формализацией задачи По характеру постановки все задачи делятся на две группы: Задачи типа «что будет, если..?» Задачи типа «как сделать, чтобы..?» Будет ли сладко, если в чай положить две чайные ложки сахара? Какого объема должен быть воздушный шар, наполненный гелием, чтобы он мог подняться вверх с грузом 100 кг? Цель моделированияЧтобы научиться противостоять природным стихиям; Чтобы получить наглядное представление о форме планеты; Чтобы познать окружающий мир; Чтобы создать объект с заданными свойствами Задача. Движение автомобиляКак изменится скорость автомобиля при движении? (задача типа «что будет, если..?») Построение математической модели Цель моделирования: исследовать процесс движения автомобиля.
2. Формализация модели2. Формализация модели
Компьютерная модель – это модель, реализованная средствами программной среды (блок-схема, программа…) 3. Преобразование информационной модели в компьютере Эксперимент – опыт, который производится с объектом или моделью. Чтобы быть уверенным в правильности получаемых результатов моделирования, надо: проверить разработанный алгоритм построения модели; убедиться, что построенная модель правильно отражает свойства оригинала, которые учитывались при моделировании. 4. Проведение компьютерного эксперимента Конечная цель моделирования – принятие решения, которое должно быть выработано на основе анализа результатов моделирования. Это решающий этап – либо вы продолжаете исследование, либо заканчиваете. Если результаты не соответствуют целям, значит, на предыдущих этапах были допущены ошибки. Если ошибки выявлены, то требуется корректировка модели. Процесс повторяется до тех пор, пока результаты эксперимента не будут отвечать целям моделирования. 5. Анализ результатов и корректировка исследуемой модели |