Что такое модель? Модели воспроизводят некоторые свойства реальных объектов: форму, способность плавать, ездить, летать и т.д. Музейный экспонат Глобус Игрушечная железная дорога Чертежи самолета

3 Модель – упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении. Модель сохраняет наиболее важные характеристики и свойства оригинала. Модель – любой аналог, образ (мысленный или условный: изображение, описание, схема, символ, формула, чертеж, план, таблица, карта и т.п.) какого-либо объекта исследования.

4 Модель необходима для того, чтобы: понять, как устроен реальный объект: какова его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром; научиться управлять объектом или процессом: определить наилучшие способы управления при заданных целях и критериях (оптимизация); прогнозировать прямые или косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект.

5 Моделирование : построение и изучение моделей с целью получения новых знаний и дальнейшего совершенствования характеристик объектов исследования; метод научного познания объективного мира с помощью моделей.

Свойства модели зависят от цели моделирования Модели одного и того же объекта будут разными, если они создаются для разных целей: Манекен в магазине (модель человека) - воспроизводит лишь форму и размер человеческого тела, нужен для рекламы одежды или удобства работы портного; Производственный робот воспроизводит некоторые физические действия человека – умения брать, перемещать детали, закручивать и раскручивать болты – нужен для выполнения однообразной тяжелой рутинной работы; Скелет человека воспроизводит только костную структуру человеческого организма - необходим для изучения строения и последующего лечения человека.

7 Классификация моделей По области использования МОДЕЛИ УЧЕБНЫЕОПЫТ- НЫЕ НАУЧНО- ТЕХНИ- ЧЕСКИЕ ИГРОВЫЕИМИТАЦИ- ОННЫЕ НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ ТРЕНАЖЕРЫ ОБУЧАЮ- ЩИЕ ПРОГРАММЫ МОДЕЛЬ КОРАБЛЯ АЭРОДИНАМ ИЧЕСКАЯ ТРУБА СТЕНД ДЛЯ ПРОВЕРКИ TV ВОЕННЫЕ ЭКОНОМИЧЕ СКИЕ ДЕЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЕ НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕН- НЫХ СРЕДСТВ НА ЖИВОТНЫХ

8 Классификация моделей ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МОДЕЛИ МАТЕРИАЛЬНЫЕИНФОРМАЦИОННЫЕ ВЕРБАЛЬНЫЕЗНАКОВЫЕ МЫСЛЕННОУСТНО НА ЛЮБОМ ЯЗЫКЕ ИГРУШКИ ГЛОБУС ЧУЧЕЛО ПТИЦЫ ФИЗИЧЕСКИЕ ИЛИ ХИМИЧЕСКИЕ ОПЫТЫ

Классификация моделей По способу представления (из чего сделаны): Материальные (натурные) – воспроизводят геометрические и физические свойства объекта всегда имеют реальное воплощение (детские игрушки, чучела птиц, карты, схемы, макеты, опыты и т.д.); Информационные – нельзя потрогать или увидеть воочию, т.к. они не имеют материальной основы, а строятся только на информации (любое описание объекта на одном из разговорных или формальных языков).

Классификация информационных моделей Вербальные – словесное описание объекта на естественном языке; Графические – графическое представление объекта (фотографии, карты, схемы, графики и т.д.); Табличные – структурирование информации об объекте в виде таблицы; В виде графа - древовидная форма представления взаимосвязей отдельных частей объекта; Математические – количественные характеристики объекта и связи между ними, представленные в виде формул.

Классификация моделей С учетом фактора времени: Статические - одномоментный срез информации по объекту (обследование школьников в поликлинике дает картину состояния детей в настоящий момент); Динамические – позволяют увидеть состояние объекта во времени (медицинская карта школьника отражает состояние здоровья ребенка в течение нескольких лет).

Причины создания моделей: В реальном времени оригинал может уже не существовать или его нет в действительности (теория вымирания динозавров, теория гибели Атлантиды…); Оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы глубоко изучить какое-то конкретное свойство, иногда полезно отказаться от менее существенных, вовсе не учитывая их (карта местности, модель живых организмов…); Оригинал либо очень велик, либо очень мал (глобус, модель Солнечной системы, модель атома, живой клетки...); Исследование оригинала объекта может привести к его разрушению (модель самолета, автомобиля…);

Объектом моделирования может быть: Материальный объект: корабль, комета, живая клетка… Явление природы: гроза, солнечное затмение, снегопад… Процесс: полет ракеты, ядерный взрыв, изменение стоимости акций на фондовой бирже… Поведение: человека и животных в разных ситуациях, технических средств под действием окружающей среды…

Для обозначения сложных объектов, состоящих из множества взаимосвязанных частей, в науке используется термин «система». Объектами моделирования чаще всего являются сложные системы: природные, технические, общественные и др.

ФОРМАЛИЗАЦИЯ – суть информационного моделирования; результат перехода от реальных свойств моделируемой системы (объекта) к их формальному обозначению в определенной знаковой системе.

16 Компьютерные модели Компьютерные модели – это модели, реализованные на компьютере средствами программного обеспечения. КОМПЬЮТЕРНЫЕ МОДЕЛИ ТЕКСТ ТАБЛИЦЫ ГРАФИКАЗВУК АЛГОРИТМЫ

17 Основные этапы моделирования на компьютере 1. Построение модели ( обычно описание информационной модели). 2. Формализация модели (запись на каком – либо формальном языке). 3. Построение компьютерной модели (на языке программирования или с использованием прикладной программы). 4. Проведение компьютерного эксперимента. 5. Анализ результатов моделирования.

Вопросы на понимание Какие свойства реальных объектов воспроизводят следующие модели? Муляжи продуктов в витрине магазина; Чучело птицы; Заводной игрушечный автомобиль. Можно ли элементы следующего списка считать информационными моделями и что является объектом моделирования? Расписание уроков; Программа телевидения; Рецепт на получение лекарства. Что такое формализация и можно ли выставление учителем оценки за ваш ответ на уроке назвать формализацией?