Модели и системы Зав. кафедрой информатики МОУ лицей 6 Петрова И. А.

Цели: Изучение, систематизация и наглядное представление учебного материала.

Содержание: zПонятие модели;Понятие модели; zИнформационные модели;Информационные модели; zКомпьютерные модели;Компьютерные модели; zОсновные понятия системологии;Основные понятия системологии; zКлассификация систем;Классификация систем; zСистемы управления.Системы управления.

Модель - Упрощенное подобие реального объекта (процесса), созданное человеком для определенного применения (цели). Материальные Информационные - описание объекта моделирова- ния в определенной форме Глобус, манекен, модели самолетов, макет застройки жилого района и т. д. отдельные предметы; физические или химические, экономические или социальные процессы; метеорологические явления и т. д.

Типы информационных моделей Вербальные - словесное описание на естественном языке Графические - схемы карты чертежи графики графы Табличные - объект - свойство объект - объект двоичные матрицы прочие Математические - описание соотношений между количественными характеристиками объекта моделирования на языке математики

Методика информационного моделирования Выбор объекта моделирования Определение цели моделирования Системный анализ объекта моделирования Построение информационной модели Создание компьютерной модели Использование компьютерной модели

Компьютерные модели - Модели, реализованные на компьютере средствами программного обеспечения. Текст Графика Таблицы Звук Алгоритмы

Методика компьютерного моделирования Построение модели Формализация модели Построение компьютерной модели Проведение компьютерного эксперимента Анализ результатов моделирования

Система - Это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей (элементов) и существующий как единое целое. Всякая система имеет определенное назначение (функцию, цель).

Свойства системы Целостность Структурность Взаимозависимость системы и среды Иерархичность Множественность описаний

Целостность - Систему можно рассматривать как объект (часть окружающего мира, которая может быть рассмотрена как единое целое). Свойства целого не являются суммой свойств составляющих его элементов.

Структурность - Поведение системы обусловлено не столько особенностями ее отдельных элементов, сколько свойствами ее структуры (способа объединения составляющих систему элементов).

Взаимозависимость системы и среды - Система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой.

Иерархичность - Каждый компонент системы может быть рассмотрен в свою очередь, как система, а исследуемая система сама как элемент более широкой системы (надсистемы).

Множественность описаний - Адекватное познание системы требует построения множества моделей, каждая из которых описывает лишь определенный аспект системы.

Классификация систем ЕстественныеЕстественные - созданы природой. ИскусственныеИскусственные - созданы человеком с определенной целью.

Естественные Неживая природаЖивая природа Космические системы (солнечная), молекула углерода и т. д. Животные (стая журавлей), растения (дерево), микроорганизмы (молекулы ДНК) и т. д.

Искусственные МатериальныеОбщественные Искусственные материалы (сплавы, пластмассы), строительные сооружения (дома, мосты, каналы, города), техника (автомобили, самолеты, станки, компьютеры) и т. д. Семьи, производственные коллективы, политические партии и т. д.

Системы управления - Процесс планомерного воздействия на некоторый объект с целью достижения определенного результата. Состоит из двух подсистем: управляющей системы и объекта управления.

Система управления ЗамкнутаяРазомкнутая Система, в которой присутствует корректирующая обратная связь. Система, в которой управляющие команды передаются только в одном направлении.

Замкнутая система управления Управляющая система Объект управления Прямая связь Обратная связь

Разомкнутая система управления Управляющая система Объект управления Прямая связь

Самоуправляемые системы - В единой системе присутствуют как органы управления, так и управляемые компоненты. Примеры: 1) человек, животное (мозг - управляющая система, органы движения - объекты управления, нервная система - каналы информационной связи); 2) компьютер (назовите компоненты данной системы).