Понятие модели. Назначение и свойства моделей. Графические информационные модели

КЛАССИФИКАЦИЯ МОДЕЛЕЙ Материальные (натурные) модели воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала и всегда имеют реальное воплощение (детские игрушки, наглядные учебные пособия, макеты, модели автомобилей и самолетов и пр.) Материальные модели Информационные модели В науке существует еще одна разновидность моделей: воображаемые (идеальные) модели – материальная точка, абсолютно твердое тело, математический маятник, идеальный газ, бесконечность, геометрическая точка и пр. Слова «объект моделирования» надо понимать в широком смысле. Это может быть материальный объект: корабль, комета, живая клетка; явление природы: гроза, солнечное затмение; процесс: полет ракеты, ядерный взрыв, изменение стоимости акций на фондовой бирже.

Материальные(натурные) модели Свойства модели зависят от цели моделирования. Модели одного и того же объекта будут разными, если они создаются для разных целей. Информационные модели МОДЕЛИРОВАНИЕ НАТУРНОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ Кукла Манекен Скульптура Производственный робот Объект моделирования Фотография Видеофильм Анкета Медицинская карточка Моделирование это деятельность человека по созданию модели (натурной или информационной).

Информационные модели Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также их взаимосвязь с внешним миром Знаковые модели Вербальные модели Словесное описание на естественном языке Знаковая модель – информационная модель, выраженная специальными знаками (средствами любого формального языка) Математическое описание соотношений между количественными характеристиками объекта моделирования карты чертежи схемы графики диаграммы графы систем Математические ГрафическиеТабличные ТАБЛИЦЫ объект - свойство объект - объект двоичные матрицы прочие...

ТИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ Вербальные модели Математические модели Табличные модели Графические модели Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также их взаимосвязь с внешним миром. Одному и тому же объекту можно поставить в соответствие разные информационные модели (вербальные, математические, табличные, графические); все зависит от цели моделирования.

Современным инструментом для информационного моделирования является компьютер. С его помощью воспроизводятся самые сложные объекты, процессы, явления. Такая модель обычно отображается на экране в виде статического (неподвижного) или анимированного (подвижного) изображения, может сопровождаться звуком, т. е. использовать технологию мультимедиа. Модель это упрощенное подобие реального объекта. Модель отражает лишь некоторые свойства объекта, существенные для достижения цели моделирования. Для обозначения сложных объектов, состоящих из множества взаимосвязанных частей, в науке используется термин «система». В большинстве случаев объектами моделирования являются сложные системы: природные, технические, общественные и др.

А в чем заключается суть информационного моделирования? В формализации! Информационная модель описывает объект моделирования в форме каких-либо знаков: букв, цифр, картографических элементов, математических или химических формул и т. п. Формализация есть результат перехода от реальных свойств объекта моделирования к их формальному обозначению в определенной знаковой системе. Самой формализованной наукой является математика.

ПРИМЕРЫ ГРАФИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ x z y B A 1 1 & 1 A B y x z Диск: ToCToC время

ТИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ Математические модели Табличные модели Графические модели Вербальные модели Вербальные модели Вербальная модель – это письменное или устное представление информационной модели средствами естественного языка. Примеры вербальных моделей: информация в учебниках произведения художественной литературы тексты, описывающие алгоритмы текстовое описание объектов и процессов

ТИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ Вербальные модели Табличные модели Графические модели Математическая модель - описание математическими формулами соотношений между количественными характеристиками объекта моделирования. Примеры математических моделей: модель прямолинейного перемещения тела математическая модель периода колебаний пружинного маятника Математические модели Математические модели

ТИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ Вербальные модели Математические модели Графические модели Табличная информационная модель – это модель, в которой объекты или их свойства представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках прямоугольной таблицы. Типы табличных моделей: таблицы типа «объект-свойство»таблицы типа «объект-свойство» таблицы типа «объект-объект»таблицы типа «объект-объект» двоичные матрицы двоичные матрицы Табличные модели Табличные модели

ТИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ Вербальные модели Математические модели Табличные модели Графическая информационная модель – это наглядный способ представления объектов и процессов в виде графических изображений. Примеры графических информационных моделей: Графические модели Графические модели карта чертеж граф диаграмма график схема

ТИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ Вербальные модели Математические модели Табличные модели Графические модели Графические модели карта чертеж граф диаграмма график схема

ТИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ Вербальные модели Математические модели Табличные модели Графические модели Графические модели карта чертеж граф диаграмма график схема

ТИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ Вербальные модели Математические модели Табличные модели Графические модели Графические модели карта чертеж граф диаграмма график схема x z y B A 1 & 1 A B x y z y У1 У2 С1 С2С3

ТИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ Вербальные модели Математические модели Табличные модели Графические модели Графические модели карта чертеж граф диаграмма график схема Ненаправленный г р а ф Отношения: « соединение дорогой » (симметричные связи) Д а ч и ст. Озерная д. Подгорная д. Е л о в о д. Бобры Ориентированный г р а ф Лев Нилыч Алеша Начальная вершина Конечная вершина Отношение: «быть дедушкой» Элементы системы, изображенные овалами, называются вершинами Связи между элементами называются отношениями ребро – симметричная связь дуга – несимметричная связь

ТИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ Вербальные модели Математические модели Табличные модели Графические модели Графические модели карта чертеж граф диаграмма график схема Молоко Сметана Творог Йогурт Сливки

ТИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ Вербальные модели Математические модели Табличные модели Графические модели Графические модели карта чертеж граф диаграмма график схема ToCToC время График изменения температуры

Пример таблицы «объект-свойство» База данных «Домашняя библиотека» НОМЕРАВТОРНАЗВАНИЕГОДПОЛКА 0001Беляев А. Р.Человек-амфибия Кервуд Д.Бродяги севера Тургенев И. С.Повести и рассказы Олеша Ю. К.Избранное Беляев А. Р.Звезда КЭЦ Тынянов Ю. Н.Кюхля Толстой Л. Н.Повести и рассказы Беляев А. Р.Избранное 19947

Пример таблицы «объект-объект» База данных «Успеваемость» УЧЕНИК РУССКИЙАЛГЕБРАХИМИЯФИЗИКАИСТОРИЯМУЗЫКА Аликин Петр Ботов Иван Волков Илья Галкина Нина

Пример таблицы «двоичная матрица» База данных «Факультативы» ФАМИЛИЯГЕОЛОГИЯЦВЕТОВОДСТВОТАНЦЫ Русанов 101 Семенов 110 Зотова 011 Шляпина 001