Моделирование как метод познания Понятие модели. Предметные и информационные модели. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере. Новосибирск, 2011 МБОУ Лицей 130 имени академика М.А.Лаврентьева

Познание объектов Художественное творчество В наглядной форме В проектировании Развитие науки невозможно без создания теоретических моделей Теории Законы Гипотезы

Понятие модели Моделирование - это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей Модель - это объект-заместитель объекта-оригинала, обеспечивающий изучение некоторых свойств оригинала.

Формы представления моделей Предметные (материальные) вербальные (словесные) знаковые (графические, математические) Информационные CH 4 +2O 2 = CO 2 + H 2 O Воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала и всегда имеют реальное воплощение (детские игрушки, наглядные учебные пособия, макеты, модели автомобилей и самолетов и прочее).

Создание информационных моделей Естественные языки используются для создания вербальных информационных моделей. Гелиоцентрическая модель мира Коперника формулировалась следующим образом: Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца; Орбиты всех планет проходят вокруг Солнца. Математические, логические Знаковая информационная модель - выраженная специальными знаками (средствами формального языка)

Свойства моделей Конечность: модель отображает оригинал лишь в конечном числе его отношений и, кроме того, ресурсы моделирования конечны; Упрощенность: модель отображает только существенные стороны объекта; Приблизительность: действительность отображается моделью грубо или приблизительно; Адекватность: насколько успешно модель описывает моделируемую систему; Информативность: модель должна содержать достаточную информацию о системе - в рамках гипотез, принятых при построении модели; Потенциальность: предсказуемость модели и её свойств; Сложность: удобство её использования; Полнота: учтены все необходимые свойства; Адаптивность.

Визуализация Гелиоцентрическая модель мира Коперника: Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца; Орбиты всех планет проходят вокруг Солнца. В процессе исследования формальных моделей часто производится их визуализация. Для визуализации алгоритмов используются блок-схемы: пространственных соотношений между объектами - чертежи, моделей электрических цепей - электрические схемы, логических моделей устройств - логические схемы и так далее.

Типы информационных моделей Табличные Иерархические Сетевые

Системный подход в моделировании Практически каждый объект состоит из других объектов, то есть представляет собой систему. Важным признаком системы является ее целостное функционирование. Система является совокупностью взаимосвязанных объектов, которые называются элементами системы.

Системный подход в моделировании Модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени, называются статическими информационными моделями. Модели, описывающие процессы изменения и развития систем, называются динамическими информационными моделями. Любая система существует в пространстве и во времени.

Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере 1. Построение описательной информационной модели 2. Создание формализованной модели (запись формул) 3. Построение компьютерной модели 4. Компьютерный эксперимент 5. Анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели

Новосибирск, 2011