6. Моделирование.
Моделирование – это исследование объектов путем построения и изучения моделей.
Методы моделирования:
1.Объектный метод – объект рассматривается как единое целое с присущими этому целому свойствами.
2.Системный метод – объект рассматривается как система, состоящая из элементов и связей между ними.
3.Метод гипотез – свойства объекте не известны и выдвигаются и проверяются гипотезы об их наличии.
Этапы моделирования:
4.Постановка задачи – определяется цель моделирования, производится анализ объекта.
5.Разработка модели – строится знаковая информационная модель объекта, разрабатывается компьютерная модель (программа). 6.Компьютерный эксперимент – в программу вводятся все данные о свойствах объекта и параметрах расчета и выполняется расчет.
7.Анализ результатов моделирования – проверка достижения цели.
11
7. Виды информационных моделей: знаковые и вербальные. Примеры.
Вербальная информационная модель – это информационное описание объекта на естественном языке. Примеры: информация в учебнике, текстовое описание алгоритма, текстовое описание объектов и процессов.
Знаковая информационная модель – это информационное описание объекта, выраженное специальными знаками (средствами некоторого формального языка).
В зависимости от используемого формального языка знаковые модели бывают математические, графические, табличные, компьютерные.
Математическая модель – это математические формулы, описывающие соотношения между количественными параметрами объекта. Графическая модель – это наглядный способ представления объектов и процессов в виде графических изображений. Примеры: карта, чертеж, схема, диаграмма, график, граф.
Табличная модель – это представление значений параметров объектов в виде двумерной таблицы.
Компьютерная модель – это представление объекта в17виде программы.
8. Компьютерные и некомпьютерные информационные модели. Примеры.
По способу реализации знаковые информационные модели делятся на компьютерные и некомпьютерные.
Компьютерная модель – это знаковая информационная модель, реализованная средствами программной среды. Примеры: программа решения квадратного уравнения; дизайнерский проект квартиры, построенный с использованием специальной программы: электронная карта местности в составе географической информационной системы.
Некомпьютерная модель – это знаковая информационная модель, работа с которой производится без использования компьютера. Примеры: формулы для решения квадратного уравнения; дизайнерский проект квартиры, нарисованный на бумаге; бумажная топографическая карта местности.
Компьютерные модели обычно строятся на основе математических, графических или табличных некомпьютерных моделей. Имеется много программ, позволяющих создавать различные компьютерные знаковые модели: текстовые процессоры, редакторы формул, электронные таблицы, системы управления базами данных, профессиональные системы проектирования, а также различные среды программирования19
9. Статические и динамические информационные модели. Примеры.
По учету фактора времени и области использования информационные модели делятся на статические и динамические.
Статические информационные модели отражают состояние объекта в определенный момент времени. Примеры: модель строения молекулы; температура воздуха, скорость и направление ветра в данной точке в указанное время; результаты сдачи сессии за определенный семестр. В физике статические информационные модели применяются для описания простых механизмов, в биологии – для отражения строения растений и животных, в химии – для отражения строения молекул.
Динамические информационные модели отражают изменение
состояния и поведение объекта с течением времени с учетом внешних и внутренних факторов. Примеры: модель движения Земли, график
изменения температуры за месяц. В физике динамические информационные модели описывают движение тел, в биологии – развитие организмов или популяций животных, в химии – процессы прохождения химических реакций.
20