Proč potřebujeme modely? Modelování v počítačové vědě - Co je to? Typy a fáze modelování Proč model a modelování

V popsaném článku podrobně analyzujeme, co je model v informatice. Zvažte názory, stejně jako způsoby designu. Tato sekce má mnoho užitečných znalostí, které umožní budoucím specialistům v oboru. informační technologie Bez úsilí. Za účelem vyřešení jakéhokoli úkolu to nezáleží, vědecká nebo výroba, by měla dodržovat řetězec: objekt, model, algoritmus, program, výsledek, implementaci. Musíte věnovat pozornost druhému bodu. Pokud tento odkaz není, pak samotný návrh nepodléhá provedení. Jaký je model modelu a jaký je význam tohoto slova? Dále odhalíme tuto otázku.

Modelka

Jaký je model v počítačové vědě? Díky tomu je možné vytvořit obraz objektu, který skutečně existuje. V případě potřeby také můžete zobrazit všechny jeho vlastnosti a znaky.

Abyste vyřešili nějaký úkol, měli byste učinit její model, protože bude použit s dalším designem. Ve školním průběhu informatiky jsou tyto koncepty zavedeny v šestém ročníku. Nicméně, na samém počátku, děti se učí jen pochopit, co to je.

Klasifikace

Termín popsaný může být nazýván popisem procesu, jeho obrazu, diagramu, snížené kopie skutečného objektu a tak dále. Vzhledem k výše uvedenému by mělo být uvedeno, že model je poměrně široký koncept. Lze jej rozdělit do skupin: materiál, perfektní.

Pod prvním typem porozumět datovým komplexu, což je skutečný objekt. Může to být buď tělo nebo proces a tak dále. Tato skupina je stále rozdělena do dvou typů: fyzikální, analogové. Tato klasifikace je zcela podmíněna, protože mezi oběma poddruhy neexistuje jasná funkce.

Ideální model je ještě obtížnější charakterizovat, protože je plně spojen s představivostí osoby, jeho vnímání světa. Je také možné připisovat jakékoliv umělecké dílo, včetně obrazů, prózy, výkonů a tak dále.

Objektivní modelování

Vzhledem k tomu, co je model v informatice, je také nutné říci o účelu jeho stvoření.

Simulace je spíše důležitá etapa, protože umožňuje provádět velký počet úkolů. Je to o tom, že budeme později mluvit.

Chcete-li začít, modelování umožní osobě více se dozvědět o tom, co ho obklopuje. Pokud mluvíme v rozsáhlém smyslu, pak v nejvíce starověku lidé shromáždili některé údaje, informace, fakta a převedeny z generace na generaci. Příkladem lze nazvat model našeho světa, který se nazývá "Globus". V minulém století, zpravidla, modelování byl postaven na neexistujících objektech, s obtížemi osoby známé osobě, která již má svou realizaci jako subjekt materiálu. Většina z nich pevně zakořeněna v našich životech. Můžeme mluvit o dešti, mlýnech a tak dále.

V současné době se modely počítačových vědních systémů týkají způsobů, jak dosáhnout maximálního vlivu na rozhodování, a také věnovat pozornost důsledkům jakéhokoliv procesu nebo jednání. Pokud hovoříme o posledním pododstavci, pak může být příklad uveden model, který zjistí, jaké důsledky budou v důsledku zvýšení nákladů na cestování nebo po likvidaci jakéhokoli odpadu v podzemí.

Simulační úkoly

Vzhledem k tomu, co je model v informatice, je nutné říci o úkolech tohoto způsobu designu. Popsaný proces má několik společných cílů, o kterých budeme mluvit. Pokud zvažujeme podrobněji, úkoly jsou fáze řešení jakýchkoliv problémů. To je v zásadě volat malý cíl, se kterými se musíte vyrovnat s cílem dosáhnout určitých výšek.

Klasifikace úkolů

Tyto úkoly jsou současně rozděleny do dvou skupin. Mluvíme o přímém a reverzním. Co se týče druhé, takové znění dává otázky jako vývojář: "Jak zvýšit efektivitu maximálně?" Nebo "Jaká akce bude plně uspokojit existující podmínku?" Pokud se jedná o přímé, pak tyto úkoly stanoví otázky o tom, co se stane, pokud je vývojář stejně přijat. Je třeba poznamenat: Každá přímá formulace má zdrojová data a také klade specifické podmínky.

Verbální model

Je také nutné říci o typech modelů v počítačové vědě. Zvažte první: verbální. Tato modelová metoda umožňuje pracovat s ideálními nebo abstraktními otázkami. Je třeba poznamenat, že ve vědě jsou považovány za dva hlavní typy matematických a informačních. Ačkoli verbální není v tuto chvíli příliš časté, ale používá se. Podezí vyplývá, že všechny úkoly, cíle a tak dále jsou popsány pomocí dopisů a souvisejících návrhů. Tyto modely lze připsat obvyklému beletrie, kompilovaný protokol, jakákoliv pravidla, informace, popis předmětu, jevů, a tak dále.

Matematický model

Matematický model je v počítačové vědě jednou z hlavních typů designu. Je stále znám jako algoritmický. Je třeba poznamenat, že mezi matematickými a informačními druhy hranice je to možné. To již bylo uvedeno dříve.

Pokud nezadáte komplexní termíny, a pokuste se vysvětlit jednoduchý jazyk, popsaný model je nezbytný pro vyřešení jakéhokoli úkolu nebo dosažení cíle s matematickým hlediskem. Je třeba poznamenat, že každý člověk v reálném životě se zabývá neustále navrhovat takový model. Předpokládejme, že obvyklý úkol domácnosti, například koupit něco v obchodě, vyžaduje kompilaci jako takové. Osoba ví, kolik produktů stojí. Je nutné vypočítat, jaká částka je nutná k nákupu všech dat. To je obyčejný příklad matematického modelu.

Informační model

Je třeba poznamenat, že s tímto typem modelování se musíte seznámit s každou osobou, která vidí svou budoucnost v IT-sféře. Všechny informační modely jsou zpravidla vytvořeny pomocí počítačového vybavení. Kromě toho je nejen konkrétně o konstrukci některých diagramů, ale také tabulek, kreseb, kreseb, schémat a tak dále.

Obecně platí, že informační model je vlastnosti objektu, které odrážíme maximální popis jeho stavu, stejně jako jak spojené se světem po celém světě, postoj k jiným externím subjektům a vlivem na ně. Je třeba poznamenat, že informační model může být obvyklý text, výkres, verbální popis, výkres, vzorec a tak dále.

Tento druh se liší od druhého výše, že je to data. To znamená, že model nemá provedení materiálu, protože je považován za primitivní komplex informací uvedených v jiné formě.

Systémový přístup k vytvoření modelu

Klasifikace modelů v počítačové vědě, kterou jsme již zvážila, je třeba říci o tom, jaký přístup by měl být použit k vytvoření ideálního systému.

Je nutné pochopit, jaký systém je. Jedná se o komplex prvků, které vzájemně ovlivňují a také spolupracují, aby splnily konkrétní úkol. Konstrukce modelu je spojena s použitím systémového přístupu. Objekt bude považován za komplex, který funguje jako jeden ve zvláštním prostředí. Někdy se stává, že projekt je poměrně komplikovaný, takže systém je rozdělen do dvou částí.

Účel použití

Dáváme příklady modelů v počítačové vědě, s cílem pochopit, jaké účely jsou výrobci vedeni vytvořením záznamu.

Je třeba poznamenat, že existují takové druhy jako trénink, imitace, hra a tak dále. Zvážit je.

Školení zahrnuje všechny materiály, s nimiž se provádí školení.

Zkušení by měla být přidána modely snížené kopie vytvořené na základě reálných objektů.

Simulace může sloužit jako informace, které umožní pochopit, co se stane v důsledku jakékoli akce. Například, pokud osoba provádí reformu, musí takový model sestavit. To pomůže přibližně pochopit, jak lidé budou reagovat na nové změny. Nebo například, aby osoba, která má být přesunuta jakéhokoliv orgánu, na samém počátku výzkumu se provádí velký počet experimentů. Mohou být také nazývány simulačním modelem. Je tedy to vzorový a chybový systém. To vám umožní učinit více oprávněných řešení.

Herní model je systém, který nastavuje určité objekty do libovolného rámce. Může to být ekonomická, obchodní nebo vojenská hra. Osoba je tedy schopna porozumět chování konkrétního objektu v prostředí životního prostředí.

Vědecká a technická by měla být použita k naučení jakéhokoliv fenoménu a procesu, který je obtížné prozkoumat obyčejný život. Může se jednat o vytvoření zařízení, které napodobuje bouřky vypouštění nebo model pohybu, který zcela kopíruje sluneční soustavu.

Způsob reprezentace

Provádění všech výše uvedených datových modelů v počítačové vědě, je nutné zjistit, jak je prezentován vytvořený záznam.

Stává se materiál a nehmotný. Pro první vzhled by měly být přiřazeny všechny kopie, které byly odstraněny ze stávajících objektů. Tak mohou být v ruce, dotek, čichat a tak dále. Jsou dokonce schopni napodobovat jakékoli vlastnosti původního objektu, stejně jako jeho činy. Tyto materiálové modely jsou zkušeným způsobem designu.

Interastně patří k těm, které pracují na teorii. Jsou perfektní nebo abstraktní. Tato kategorie má také několik typů. Mluvíme o informacích a stále imaginárních verzích. První je seznam dat, která se týkají konkrétního objektu. Takové mohou být nazývány stoly, kresby, diagramy a tak dále.

Mnozí z nich se však zajímají o tom, proč je tento model třídy počítačové vědy považován za nehmotný. Ačkoliv je text vytištěn, tabulka je sestavena, ale není možné se ho dotknout. Proto je tento model abstrakt. Mimochodem, existují vizuální příklady mezi informacemi.

Imaginární model odkazuje na to, co se nazývá tvůrčí proces, to je vše, co se děje ve vědomí člověka. Vyzývá to k vytvoření původního objektu na základě tohoto schématu.

Jak bylo uvedeno výše, existuje mnoho důvodů, pro které političtí vědci uchovávají k použití matematických modelů. Tato metoda však nemá nevýhody a výhody. Modelování je proces zjednodušení a deduktivního výstupu. Zjednodušení zahrnuje ztrátu informací o událostech. Deduktivní závěr často zahrnuje komplexní matematické zpracování, které přinejmenším zpočátku ztěžuje práci s modelem. Vzniká proto přiměřená otázka týkající se modelování: Proč potřebujete všechny tyto potíže?

První důvod, který nás povzbuzuje k modelování politického chování, je to, že model pomáhá formalizovat události, které se vyskytují ve společnosti. Faktem je, že politický život Je poměrně řádné, aby se zjednodušený neformální model přinesl určitý přínos. Většina z nich se děje v oblasti politiky, nikoli Je to docela nečekané - ve skutečnosti přítomnost prvku překvapení naznačuje, že máme priori myšlenku, jak se mohou rozvíjet události, a my jsme schopni realizovat skutečnost neočekávaného soustružení. Takže máme nějaký mozek duševní modely fungování politických systémů, I kdybychom se nikdy nepokoušeli explicitně vyjádřit. Matematické modely jsou prostě pomohly vysvětlit takové neformální modely.

Jako příklad mentálního modelu můžete přinést následující. Předpokládejme, že na nadcházejícím prezidentské volby Jeden z kandidátů získává 95% všech hlasů. Je zřejmé, že to není v rozporu s ústavou nebo zavedenými volebními postupy. Nicméně, budeme mít tendenci zvážit takovou skutečnost, jak je velmi nepravděpodobné díky mnoha důvodům. Za prvé, přiznáváme, že z každé strany se zkontrolovat dostatečný počet voličů, aby se minimalizoval možnost čistě náhodného hlasovacího hlasování. Za druhé, postupujeme od skutečnosti, že žádná strana nebude vystavovat takový nepopulární kandidát, aby mohl shromažďovat pouze 5% hlasů. Za třetí, věříme, že počítání hlasů je vyrobeno bez vyblednutí. Bylo by možné seznam a dále, ale podstatně je to relativně politický systém Spojené státy, které máme řadu počátečních předpokladů, s ohledem na to, na jejímž základě se zdá, že rozdělení hlasů o 5 a 95% nám je to nefunkční.

Všechny tyto předpoklady zjednodušují realitu. Nevíme, jaký přesný počet voličů, ale nepotřebujeme to - víme, že je to velmi velké. Nevíme, které zvláštní zvláštnosti kandidáta, aby to přijatelné pro některé voliče a nepřijatelné pro druhé, ale postupujeme z toho, že zcela nepopulární kandidáti nebudou nominováni k hlasování. Jen málo lidí má osobní zkušenosti s počítáním hlasů, dostačující k poznání, čestně volby se konají, ale celá zkušenost z minulosti dávají důvod věřit, že padělání v místě volby nemají 2 . Vzhledem k tomu, že tyto předpoklady nejsou tak často vedoucí nás na nesprávné závěry, můžeme tento model používat. politický systém pro neformální predikci budoucnosti. Ve skutečnosti, případy, kdy jakýkoli kandidát obdrží 95% hlasování, způsobují silnou nedůvěru k obyvatelstvu, někdy až do požadavků na vyšetřování, takže náš model bude také definovat akce a postoje lidí.

Dalším důvodem pro použití matematického modelování je potřeba podrobněji popsat mechanismy, které vysvětlují naše neformální předpovědi. Navzdory skutečnosti, že všichni jednotlivci vědí, co je to možné, a které nelze očekávat od tohoto politického systému, často nejsou schopni přesně určit proč a co přesně Očekávají to. Formální model je prostě pomáhá překonat příliš volný znění předpokladů neformálního modelu a poskytnout přesné a někdy přístupné kontrolovat prognózu.

Výsledný příklad je výstup z modelu downce, který budeme v této kapitole zvažovat níže. Formální model Downs předpovídá, že jakákoli politická strana v kontextu alternativních voleb si vybere své kandidáty a platformu, aby přilákali svou pomoc více voliči. Toto a některé další úvahy nás vedou k závěru, že existuje tendence v souladu s nimiž by politické strany měly obdržet přibližně stejný počet hlasů ve volbách; Je to takový výsledek běžně a je pozorován ve volbách ve Spojených státech. Tento formální model tedy předpověděl nejen, že výsledek s rozložením hlasů v poměru 95: 5 je nepravděpodobné, ale také skutečnost, že distribuce bude očekávána v poměru 50:50, ve prospěch, jehož bylo určité důvody dáno.

Někdy se zdá, že matematické modely potvrzují pouze zjevné věci. Ve skutečnosti se jedná o nedílnou zvláštnost všech modelů, protože se očekává, že by měly být reprodukovány v jednom stupni nebo jiném reprodukci všeho, co se děje v každodenní politické realitě. Lidé jsou však zpravidla velmi nejasně představit, co je "zřejmé". Zvážení řady protichůdných aforismů ("Wolf Wolf Mír z dálky" a "extrémy souhlasí", "s oko je jedno ze srdce "a" čím dál z oka, blíže k srdci "to.



Rigor of Formal Modely, naopak, znamená to, že mohou být nesprávné, a v důsledku toho může být model "sportovní ukazatele" horší než v nejednoznačnějším zdravém rozumu. Nicméně, to není vůbec slabost, ale naopak výhoda modelování, pro předpoklady a prognózy modelu jsou poměrně přesné pro jejich zkontrolovat, stejně jako naznačují, jakým způsobem a jak se vyskytla možná chyba. Model, který se odolal proti řadě pokusů o jeho zkreslení, je docela pravděpodobný, a v budoucnu poskytne správné prognózy. Model, který občas dává nesprávné předpovědi, zřejmě by měl být vyloučen z úvahy.

Stručně řečeno, model je užitečný pouze v případě, že v zásadě je možné demonstrovat svou chybu. Pokud je nemožné ukázat, že model je nesprávný, není možné také prokázat, že je to pravda, a tedy závěr o zbytečnosti tohoto modelu. Informální intuitivní model, který vám umožní opustit všechny druhy chyb, může to být velká taktická pomoc při jednání, ale je bezmocná, aby nám pomohla jasně pochopit mechanismus politického chování.

Třetí výhodou formálních modelů, ale ve srovnání s nahou intuicí nebo dokonce s pečlivou rozumnou argumentaci v přirozeném jazyce je jejich schopnost systematicky působit s esencí vyšší úrovně složitosti. Přírodní jazyky (jako anglicky) vznikly jako prostředek komunikace, a nikoli jako prostředek logického výstupu. Matematika, naopak, byla původně koncipována jako prostředek logického výstupu a systematického provozního konceptu. A zkušenosti ukázaly, že matematika v tomto ohledu je velmi užitečná zbraň. Političtí vědci se nyní začínají uvědomovat, že může poskytnout modelování pro podrobnější pochopení politického chování a v některých případech by měla být vyvinuta celá sektory matematiky (nejpozoruhodnější příklad - teorie her), než sociální pracovníci mohli vidět něco společného v rozptýlených typech sociálního chování. Matematické modelování sociálního chování nemá více než 20 let od rodu, a neexistuje žádný důvod věřit, že již dosáhl limitů svého vývoje.

A konečně, výhoda matematického modelování je také skutečnost, že umožňuje různým vědeckým disciplínám sdílet své výzkumné nástroje a techniky. Může existovat mnoho příkladů: v modelech používaných v politické vědě, nejsou zapojeny nejen základní matematické agenty, ale také hmotnost technik vypůjčených z ekonometrie, sociologie a biologie. Volební studie - je v podstatě komplexní matematický distribuční model veřejný názor Mezi různými skupinami populace - je rozšířená metoda používaná ve většině společenských věd. Půjčování se vyskytuje v opačném směru: specialisté v systémovém vybavení, rozvoj velkých počítačových modelů globálních sociálně-demografických procesů, objasnit politické aspekty byly nuceny kontaktovat politické vzory a v poslední době matematiky pracují nová teorie Chaotické chování, zjistilo, že Richardson Model závodního ramena (viz příklad 1) se vrátí do velmi produktivní analýzy pomocí metod výše uvedené teorie. Podobně teorie her byla původně vyvinuta ekonomy a politologickými vědci analyzovat fenomén soutěže a teprve později se změnil v sekci čisté matematiky.

Kromě stimulace interdisciplinární výměny metod a myšlenek, matematické modely jsou také užitečné v tom, že vám umožní vidět hlubokou homogenitu jevů, které na první pohled nemá nic společného. Následující příklad samotným triviálním, jasně ukazuje tento typ zobecnění.

Představujeme si jednoduchou hru, ve které se dva hráči střídají od stolních čipů, očíslovaných od 1 do 9:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Vyhrává ten, kdo nejprve zvedne žetony ve výši 15. Hraní této hry, budete nepochybně zjistit, že má své vlastní techniky - zejména v pořadí ochranného recepce můžete vyzvednout ty čipy, které jsou potřebné Druhý hráč pro získání konečné částky je obecná herní strategie, zřejmě není zcela zřejmá. Chcete-li shrnout hru, přepište čísla čip následovně:

4 3 8 9 5 1 2 7 6

Všimněte si, že v takovém záznamu, každý řádek, sloupec a diagonální součet dává požadovaný výsledek - 15. Tak, pro úspěšnou hru, kterou potřebujete vybrat jednu z těchto sérií čísel. V takové formě hraje hra už velmi dobře: Jedná se o "Noliki Cross", ve kterém může hrát pětileté dítě. Poté, co jsme předložili hru v objednané formě, skutečnost, že jsem pro nás poprvé zdál, že jsem se ukázal, když se stalo zcela rozpoznatelné, takže jsme měli možnost používat v novém kontextu dlouhodobě známé řešení.

Toto cvičení je samozřejmě ve složitějších formách a ve vztahu k výraznějším úkolům - je velmi charakteristický pro proces nálezu obecně sakra Pomocí matematických modelů. Mnoho případů je známo, když matematický model, vyvinutý původně na jeden problém, se ukázal být stejně použitelný pro jiné otázky. Například, Richardson's Arms Race Model může být použit k prozkoumání nejen mezinárodního závodu zbraně, ale také dynamiku růstu volebních výdajů soupeřů politických stran nebo procesu aukcí účastníků ceny produktu "LACCOM" . Hra "Dilema vězně" je použitelná nejen například polohová válka (viz níže), ale také v případě "války cen" mezi dvěma čerpacími stanicemi, jakož i v případě rozhodnutí Rozhodněte se o potřebě vytvořit nový typ zbraně. Typ hry "Dilema vězně" nazvaný "Chick" pochází z her mladých zlodějů, na sobě v rozbitých Kolygas na opuštěných silnicích pouště Kalifornie; Je teď vztahuje se na studium politiky jaderného odstrašování v podmínkách hrozby termonukleární války. Příklady by mohly být přeneseny do nekonečna; Pro nás je však nezbytné, aby většina dobrých matematických modelů našel aplikace daleko nad rámec těchto problémů, pro které byly původně vyvinuty.

Matematické modely mají tak čtyři potenciální výhody ve srovnání s modely přírodních jazyků. Nejprve zjednodušují tyto mentální modely, které obvykle používáme. Za druhé, jsou zbaveni nepřesností a nejednoznačností. Zatřetí, matematický záznam na rozdíl od přirozených jazykových výrazů umožňuje, aby člověk pracoval na velmi vysoká úroveň Deduktivní složitost. A konečně, matematické modely přispívají k nalezení obecných řešení pro problémy, které se zdají být na první pohled, je heterogenní.

V tomto příspěvku nabízíme, jak to může být demontované modelování tématu v počítačové vědě. Tato sekce má velký význam pro přípravu budoucích specialistů v oblasti informačních technologií.

Chcete-li vyřešit jakýkoli úkol (výroba nebo vědecko), počítačová věda používá následující řetězec:

Měl by věnovat zvláštní pozornost koncepci "modelu". Bez této jednotky není úkol možné. Proč je model a že termín je v tomto termínu chápán? Budeme o tom mluvit v další části.

Modelka

Modelování v počítačové vědě je kompilovat obraz vlastně existujícího objektu, který odráží všechny základní funkce a vlastnosti. Model pro řešení problému je nutný, protože se skutečně používá v procesu řešení.

Ve školním průběhu informatiky začíná motiv modelování studovat v šestém ročníku. Na samém počátku dětí je nutné představit pojetí modelu. Co to je?

  • Zjednodušená podobnost objektu;
  • Snížená kopie skutečného předmětu;
  • Schéma fenoménu nebo procesu;
  • Obraz fenoménu nebo procesu;
  • Popis fenoménu nebo procesu;
  • Fyzikální analog objektu;
  • Informační analog;
  • Náhradní předmět odrážející vlastnosti skutečného objektu a tak dále.

Model je velmi široký koncept, jak již bylo zřejmé z výše uvedeného. Je důležité poznamenat, že všechny modely jsou obvyklé pro rozdělení do skupin:

  • materiál;
  • ideál.

Pod modelem materiálu se jedná o objekt založený na skutečně existujícím objektu. Může to být jakékoliv tělo nebo proces. Tato skupina Je obvyklé rozdělit další dva typy:

  • fyzický;
  • analogový.

Taková klasifikace je podmíněna povahy, protože jasná hranice mezi těmito dvěma poddruhy je velmi obtížná.

Ideální model je ještě obtížnější popsat. Je spojeno s:

  • myslící;
  • fantazie;
  • vnímání.

Lze jej přičítat dílo umění (divadlo, malba, literatura a tak dále).

Objektivní modelování

Modelování v počítačové vědě je velmi důležitou fází, protože sleduje spoustu cílů. Nyní nabízíme setkání s nimi.

První ze všech, modelování pomáhá znát svět kolem nás. Čas staletí, lidé nahromadili získané znalosti a prošly je svým potomkům. Objevil se tedy model naší planety (zeměkoule).

V minulém století byla provedena simulace neexistujících objektů, což je nyní pevně zakořeněné v našem životě (deštník, mlýn a tak dále). Mozheva je v současné době zaměřen na:

  • identifikace důsledků procesu (zvýšení nákladů na cestování nebo likvidaci chemického odpadu pod zemí);
  • zajištění účinnosti provedených rozhodnutí.

Simulační úkoly

Informační model

Promluvme si o jedné formě modelů studovaných ve školním průběhu informatiky. Počítačové modelování, které musí zvládnout každou budoucnost IT specialista, zahrnuje proces implementace informačního modelu pomocí počítačových nástrojů. Ale co je to, informační model?

Představuje celý seznam informací o libovolném objektu. Tento model popisuje a jaké užitečné informace nese:

  • vlastnosti simulovaného objektu;
  • jeho stav;
  • spojení s okolním světem;
  • vztahy s externími objekty.

Co může sloužit jako informační model:

  • slovní popis;
  • text;
  • obrázek;
  • stůl;
  • systém;
  • výkres;
  • vzorec a tak dále.

Výrazným rysem informačního modelu je, že nemůže být dotknuta, zkuste ochutnat a tak dále. Nedodává provedení materiálu, jak je uvedeno ve formě informací.

Systémový přístup k vytvoření modelu

Ve které třídě Školní program Je modelování? Informatika třídy 9 představuje studenty s tímto tématem podrobněji. Je v této třídě, že se dítě učí o přístupový přístupový model. Navrhujeme o tom mluvit o něco víc.

Začněme s konceptem "System". Jedná se o skupinu propojených prvků mezi sebou, které působí společně k výkonu úkolu. Chcete-li vybudovat model, často používají systematický přístup, protože objekt je považován za systém působící v určitém prostředí. Pokud je nějaký komplexní objekt modelován, pak je systém obvyklé prolomit na menší části - subsystémy.

Účel použití

Nyní se podíváme na účel modelování (Informatika 11 tříd). Dříve bylo řečeno, že všechny modely jsou rozděleny do některých druhů a tříd, ale hranice mezi nimi jsou podmíněny. Existuje několik známek, pro které je obvyklé klasifikovat modely: cíl, znalostní oblast, časový faktor, reprezentační metoda.

Co se týče cílů, je obvyklé přidělit následující typy:

  • výcvik;
  • zkušený;
  • simulace;
  • hry;
  • vědecké a technické.

První typ patří vzdělávací materiály. Na druhé, snížené nebo zvýšené kopie reálných objektů (model struktury, křídlo letadla, a tak dále). Umožňuje předpovědět výsledek jakékoli události. Simulační modelování se často používá v medicíně a sociální sféře. Například model pomáhá pochopit, jak lidé budou reagovat na jednu nebo jinou reformu? Před provedením vážného operace pro osobu při transplantaci těla bylo provedeno mnoho experimentů. Jinými slovy, simulační model vám umožňuje vyřešit problém metodou "vzorků a chyb". Herní model je druh ekonomické, obchodní nebo vojenské hry. S tímto modelem můžete předpovědět chování objektu v různých situacích. Vědecký a technický model se používá ke studiu jakéhokoliv procesu nebo fenoménu (zařízení napodobující bouřek vypouštění, pohybový pohyb planet solárního systému a tak dále).

Znalosti

Ve které třídě studentů se seznámí podrobněji s modelováním? 9. Informatika Grade se zaměřuje na přípravu svých studentů na zkoušky na přijetí na vyšší vzdělávací zařízení. Vzhledem k tomu, že v lístcích zkoušky a GIA existují otázky týkající se modelování, nyní je nutné toto téma považovat za co nejvíce. A tak jak je klasifikace znalostí? Podle této funkce se rozlišují následující typy:

  • biologické (například uměle způsobené u zvířat, genetické poruchy, maligní neoplazmy);
  • chování společnosti, model tvorby tržní ceny a tak dále);
  • historický (rodokmen, modely historických událostí, model římských vojsk a podobně);
  • sociologický (osobní úrokový model, chování bankéřů při přizpůsobování se novým ekonomickým podmínkám) a tak dále.

Časový faktor

Podle této vlastnosti se rozlišují dva typy modelů:

  • dynamický;
  • statický.

Již, posuzování stejným názvem, není těžké odhadnout, že první pohled odráží fungování, vývoj a změnu jakéhokoli objektu v čase. Statický naopak je schopen popsat objekt v určitém konkrétním okamžiku. Tento druh se někdy nazývá strukturální, protože model odráží strukturu a parametry objektu, to znamená, že dává o tom snížení informací.

Příklady jsou:

  • sada vzorců odrážející pohyb planet sluneční soustavy;
  • graf změnit teplotu vzduchu;
  • video nahrávání sopečných erupcí a tak dále.

Příklady statistického modelu slouží:

  • seznam planet solárního systému;
  • mapa terénu a tak dále.

Způsob reprezentace

Chcete-li začít, je velmi důležité říci, že všechny modely mají vzhled a tvar, jsou vždy vyrobeny z něčeho, nějakým způsobem se objevují nebo popisují. Tato funkce je tímto způsobem přijata:

  • materiál;
  • nehmotný.

První typ obsahuje materiálové kopie stávajících objektů. Mohou být dotčeni, čichat a tak dále. Odrážejí vnější nebo interní vlastnosti, akce libovolného objektu. Proč potřebujeme materiálové modely? Používají se pro experimentální metodu znalostí (zkušený způsob).

Už jsme se již dříve odvolali k nehmotným modelům. Používají teoretickou metodu znalostí. Tyto modely se nazývají dokonalé buď abstrakt. Tato kategorie je rozdělena do dalších málo poddruhů: imaginární modely a informační.

Informační modely vedou seznam různých informací o objektu. Jako informační model, tabulky, kresby, verbální popisy, schémata a tak dále mohou být. Proč se tento model nazývá nehmotný? To je, že nemůže být dotknuta, protože nemá provedení materiálu. Mezi informačními modely rozlišují ikonické a vizuální.

Imaginární model je jedním z tvůrčího procesu, který předává představu o osobě, která předchází vytvoření materiálu předmětu.

Fáze modelování

Téma v oblasti počítačové vědy "Modelování a formalizace" má spoustu hmotnosti. Je povinné studovat. Ve třídě 9-11 je učitel povinen seznámit studenty s fáze vytváření modelů. To je nyní se budeme zabývat. Takže se rozlišují následující fáze modelování:

  • smysluplné nastavení problému;
  • matematická formulace problému;
  • vývoj pomocí počítačů;
  • provoz modelu;
  • získání výsledku.

Je důležité poznamenat, že při učení všeho, co nás obklopuje, se používají procesy modelování, formalizace. Informatika je předmětem věnovaný moderním metodám studia a řešení jakýchkoliv problémů. Důraz je tedy kladen na modely, které lze implementovat pomocí počítačů. Zvláštní pozornost v tomto tématu by měla být dána položce vyvinout algoritmus pro řešení elektronických počítačových počítačů.

Komunikace mezi objekty

Teďme si promluvme o připojení mezi objekty. Tři typy přidělují:

  • jeden až jeden (označený takové spojení s jednosměrnou šipkou v jednom nebo jiném);
  • jeden z mnoha (více vztahů je označen dvojitou šipkou);
  • mnoho k mnoha (takové spojení je označeno dvojitou šipkou).

Je důležité poznamenat, že odkazy mohou být podmíněné a bezpodmínečné. Bezpodmínečná komunikace zahrnuje použití každé instance objektu. A pouze jednotlivé prvky jsou zapojeny do podmíněny.

ESEJ

Matematika - jazyk znalostí mA ra.


Úvod

Proč potřebujeme modely?

Jaké jsou modely

Jak probíhá modelový výzkum

Litertar


Úvod

Moderní fáze rozvoje přírodních věd je charakterizována širokým pronikáním do všech svých částí myšlenek a matematických metod. Matematika vyrobená z pokladny tajemství vědy se stále více obrací na běžný výzkumný nástroj, jehož potřebuje, jehož cítí rostoucí počet odborníků v různých poznatcích.

Matematika byla, existuje prvek společné kultury. Ale pokud v této kapacitě předtím byl spousta malého počtu specializovaných lidí, zejména s příchodem elektronických počítačových počítačů (počítačů), objektivní trendy vědecký a technologický pokrok Matematické metody nemovitosti širokého spektra lidí zaměstnávaných v široké škále sfér vědy a technologie.

Co naposledy způsobilo intenzivní matematizaci lidských znalostí?

Celá historie vývoje civilizace na Zemi je naplněna myšlenkami čísel a měření. Když jdete z akumulace faktů o životním prostředí, přesnost se pro organizované znalosti stále více nezbytná. Došlo k potřebě metod, které by zajistily tuto přesnost ve formulaci myšlenek o světě kolem. Takže matematika vznikla, takže se zařadila dominantou ve všech případech, kdy byla požadována přesnost a definice rozsudků.

Pro několik tisíciletí byla existence a zlepšování matematiky vyvinuta speciálním jazykem abstrakcí, což vám umožní přinést popis nejrůznějších objektů a procesů přírodou. Proto se předpokládá, že každá věda obdrží hodnost "přesné" pouze tehdy, když dostatečně využívá tento systém metod univerzální analýzy, což představuje dobře vyvinutý systém přísných pojmů, což umožňuje provádět široké teoretické zobecnění a předpovědi. Tímto způsobem jeden z nejdůležitějších fází přeplnil přechod vědy do kategorie přesných matematických modelování.

Proč potřebujeme modely?

Před odpovědí na tuto otázku by mělo být stanoveno, jaký model je. Uděláme však jinak. Za prvé, dáme několik příkladů, které pomohou vytvořit intuitivní představu o pojetí "modelu", a teprve pak dáme definici.

Architekt se připravuje na vybudování bezprecedentní budovy typu. Ale předtím, než to vztyčuje, staví tuto budovu z kostek na stole, aby zjistil, jak to bude vypadat. Jedná se o model.

Před zahájením nového letadla k výrobě se umístí do aerodynamické trubky a za použití vhodných senzorů určují hodnoty napětí vznikajících v různých místech konstrukcí. Jedná se o model.

Vyvolejte příklady modelů, je možné dlouho. Neuděláme to, ale snažíme se pochopit, jaká je role v již uvedených příkladech.

Samozřejmě, že architekt mohl vybudovat budovu bez předběžných experimentů s kostkami. Ale ... není si jistý, že budova bude vypadat dost dobře. Pokud se ukáže být ošklivý, pak mnoho let pak bude sloužit jako hloupý výčitek k jeho tvůrce, je lepší experimentovat s kostkami.

Samozřejmě můžete provozovat letadlo do výroby a nevíte, co zdvihne, řekněme, v křídlech. Ale ... tyto napětí, pokud jsou poměrně velké, mohou dobře vést k zničení letadla. Je lepší poprvé prozkoumat letadlo v aerodynamické trubce.

Výše uvedené příklady drží porovnání nějakého předmětu s jinou, jeho výměnou: reálnou budovou - budovu z kostek; Sériová letadla - jediné letadlo v aerodynamické trubce. A zároveň se předpokládá, že nějaký druh vlastností (vlastnosti) je zachován během přechodu ze zdrojového objektu k jeho výměně, nebo alespoň vám umožní posoudit vlastnost Zdroj.

Ačkoli budova z kostek a mnohem méně než přítomnost, ale umožňuje posoudit vzhled Tato budova. Ačkoli letadlo v aerodynamické trubce letí, ale napětí vzniklé v tomto případě odpovídají podmínkám letu.

Koneckonců, tato definice je jasná.

Modelem je takový materiál nebo mentálně reprezentovaný objekt, který v procesu poznání (studie) nahrazuje objekt - originál, zatímco udržuje některé důležité funkce pro tuto studii.

Od nepaměti při studiu komplexních procesů, jevů, navrhování nových struktur atd. Člověk aplikuje modely. Dobře postavený model je obvykle přístupnější pro výzkum než skutečný objekt. Navíc některé objekty nelze studovat vůbec: nepřijatelné, například experimenty s ekonomikou země kognitivní účely; Zásadně neproveditelné experimenty s minulostí nebo, pojďme s planetami sluneční soustavy atd.

Dalším stejně důležitým účelem modelu je, že se používá k použití nejvýznamnějších faktorů, které tvoří určité vlastnosti objektu, protože model sám odráží pouze některé z hlavních vlastností zdrojového objektu.

Model také umožňuje naučit se správně spravovat objekt testováním různých možností ovládání na modelu tohoto objektu. Pro tyto účely s reálným objektem je to v nejlepším případě nepohodlné a často je to prostě škodlivé nebo nemožné z mnoha důvodů (velká doba trvání experimentu v čase, riziko uvedení předmětu do nežádoucího a nevratný stav atd.)

Pokud má objekt studie dynamické vlastnosti, tj. Charakteristiky závislé na čase je zvláště důležitý pro úkol předvídat dynamiku stavu takového předmětu v rámci působení různých faktorů. Když je vyřešen, použití modelu může také poskytnout neocenitelnou pomoc. SHUMARMING, můžeme říci, že model je potřeba:

za prvé, aby pochopil, jak je uspořádáno specifický objekt (proces), jaká je její struktura, základní vlastnosti, zákony vývoje a interakce s vnějším světem;

za druhé, aby se naučili, jak ovládat objekt (nebo proces) a určit nejlepší způsoby řízení pro účely a kritéria;

za třetí, aby předpovědi přímé a nepřímé důsledky provádění stanovených metod a forem dopadu na objekt.

Doposud jsme hovořili o použití modelů v dostatečně obecných termínech. Zadáním tohoto problému ve vztahu, například na biologii, uvidíme, že výše uvedené cíle, pro které jsou modely potřebné, jsou uloženy. Předpokládejme, že to vyžaduje pochopit, jak probíhá, říkají, proces růstu stromu. Můžete uvést faktory, které určují průběh tohoto procesu, ale to nedává úplný porozumění. Ale pokud je to ukázáno jako, co a do jaké míry tyto faktory ovlivňují, tj. Pokud bude vytvořen model růstu dřeva, pak přijde porozumění.

Nebo předpokládejme, že je nutné ovládat hempatom - zařízení pro kultivaci mikroorganismů (nastavte průtok, vyberte koncentraci příchozího živného vývaru atd.) Takže pro určitou dobu, aby se dosáhlo nejvyšší hmotnosti mikrobiálního populace na výstupu. Pouze používat matematický model lempatte, můžete se vyhnout zdaleka od dokonalosti způsobu vzorků a chyb.

Je velmi důležité pochopit, že ne jeden, ale mnoho modelů lze porovnat. V tomto ohledu otázka přirozeně vzniká - a co je nejlepší? To je obtížná otázka, a my se budeme opakovaně vrátit později. Zatím všimneme jen, že kvalita modelu je dána svou úlohou ve studii. Možná poskytne odpovědi na otázky, kterým čelí výzkumník - model je dobrý. Nemůžete - to znamená, že je to špatné pro tuto studii.

Dobrý model, zpravidla, má úžasný majetek: její učení dává některé nové znalosti o objektu - originálu. To bude.z. podmíněně velmi důležitý majetek, který hraje atraktivní roli pro osoby zabývající se modely budov a učení

Jaké jsou modely

Proces výstavby modelu se nazývá modelování. Existuje několik technik modelování, které mohou být vysvěceny ve dvou velkých skupinách: materiál (předmět) a dokonalé modelování.

Materiály zahrnují takové simulační metody, ve kterých je studie založena na modelu, reprodukce.i. I. hlavní geometrické, fyzické, dynamické a funkční charakteristiky předmětu. Základnís. mI Odrůdy materiálového modelování jsou fyzikální a analogové modelya rostoucí.

Je možné zavolat simulaci, ve které je jeho zvýšení nebo inteligentní objekt porovnán s reálným objektem.b. kopírování, umožňující výzkum (obvykle v laboratoři)o registrační podmínky) Použití následného přenosu vlastností studia procesů a fenoménu s modeme. lee na objektu založený na teorii podobnosti. Zde jsou některé příklady fyzikálních modelů: v astronomii - planetárium, v hydraulických inženýrství - podnosy s vodou, modelování řek a nádrže, v architektuře - rozložení budov, v letadlových konstrukcích - modely letadlo, v ECo protokoly - akvária s vodními organismy, které simulují vodní ekosystémy atd.

Analogové modelování je založeno na analogii procesů a jevů s různou fyzickou povahou, ale stejně popsaným formálně (sám a stejnou matematikue. lyžařské rovnice, logická schémata atd.). Většina pr.o zůstaňte příklad - studium mechanických oscilací s elektrický obvodpopsaný stejným diferencírovnice SI.

Všimněte si, že v obou typech materiálu modelování modelu Yavli. I. byli jsme významným odrazem zdrojového objektu a byly s ním spojeny s jejich geometrickými, fyzikálními a jinými vlastnostmi a výzkumný proces byl úzce spjat s hmotným dopadem na model, tj. S ní sestával ve fitness experimentu. Tudíž fyzické modelování v přírodě je experimentální me tod.

Ideální modelování je zásadně odlišný od modelování předmětu, který není založen na materiálu.b. analogie objektu a modelu a analogie jsou dokonalé, mys lima.

Perfektní modelování je teoretický charakter. Existují dva typy perfektního modelování: intuitivní a kultovní. Pod intuitivním, chápeme simulaci založenou na intuitivnímv o předmětu výzkumu, který není přístupný formalizaci nebo ne potřebují. V tomto smyslu například životní zkušenost každé osoby mohou být považovány za intuitivní mo del okolního světa.

Kultovní se nazývá modelování, které používáe. modely ikonické transformace jakéhokoliv druhu: cxe. my, grafika, kresby, vzorce, znakové sady atd., A také zahrnuje soubor zákonů, pro které lze provozovat s vybranými ikonickými formacemi a jejich e-maileme cops.

Nejdůležitějším pohledem na ikonické modelování je kamaráde. matické modelování, ve kterém je studium objektu prováděno pomocí modelu formulovaného v jazyce matematiky, s využitím jedné nebo jiné matematikya metody.

Klasický příklad matematického modelování je popisem a studium i.nuton Hlavní zákony mechaniky finančních prostředkůa MI matematika.

Jak matematika proniká jinými vědami

Od nepaměti, člověk ví svět. Při svítání civilizace byl tento proces spontánně. Jako nako.p. znalost znalostí se ukázalo, že je vhodné zefektivnito síla některých struktur je různá vědy. Jako součást jedné vědy nebyly shromážděny žádné znalosti, ale pouze ty, které byly ošetřeny pro tuto vědu. Zde je ravale metody byly obaří, aby dostávali nové znalosti týkající se této vědy. Kromě toho, místo vědců starověkého světa, který studoval svět ve všech jeho rozmanitosti, přišli mnohem užší specialisty, kteří studují svět s POSa specifické vědy. V průběhu času se specializace vědy dosáhla takové úrovně, věda se vyvinula tolik ve svém rozvoji, že znalosti získané v jednom, často so nejsou vrazeny do druhého. V podstatě mluví zástupci různých vědnemocné jazyky.

Hlubší fakta jsou instalovány v moderní vědě, tím konkrétnější je to jeho jazyk, tím těžší je pochopit jeho zástupce jiné vědy a navíc, lidé z vědy jsou vzdálené. Takový fenomén nemůže být naštvaný, protože pro mnoho je skryje komplexní obraz světa. Naštěstí jedenale co není tak beznadějný. Existuje, to ukazuje, že jazyk, který, do jednoho stupně nebo jiného, \u200b\u200bpoužitía tel All Sciences. Tento jazyk je matematika. Pojďme následovat cestu, kterou male téma proniká do široké škály vědy - v biologii a půdáche. denia, chemie a geografie, geologie a hydrometeorologie, stejně jako mnoho, mnoho dalších.

Každá věda ve svém vývoji probíhá řada etap, které následují akademik A.D. Vodgornityn, může být reprezentován ve formě následujícího schématu (obr. 1). Komentujeme k tomu.

Samozřejmě, že vývoj každé vědy začíná účelemale správná akumulace faktů, sběr informací. Vzhledem k tomu, že úkol vědy spočívá v vysvětlení zákonů přírody, simultanee. duševní s akumulací skutečností se vyskytuje jejich klasifikace, sa stamatizace, pokus o stanovení vztahů mezi objememna tami a jevy. V každém z prvních tří fází, kočkao Žito společně lze charakterizovat jako popisný, existuje místo pro matematiku. A ne jen místo, ale důležitou roli! Akumulace faktů může být významně racionalizována metodou plánování vyvinutých v matematicea policajt. Objektivní klasifikace je nemyslitelná bez moderníhoo analýza klastrů, teorie rozpoznávání obrazu. No, při hledání vzájemných vztahů mezi studovanými předměty nebo jevy, není to bez Corlanei. I. analýza a další metody statistiky.

Pravidelně v procesu rozvojové vědy jsou situace, kdyale akumulované na popisných fázích vývoje vám umožní přidělit některé hlavní nebo definovat skvěléa nás. Úspěšný výběr těchto hodnot je velmi důležitý pro pere. cestovat z popisných znalostí k přesnému, vytvořit možnost budování matematických modelů různých postupůz owls, jevy. Jak často takové situace vznikají, je těžké říci, protože jeviště spojené s hledáním určovánía brada, nejtěžší formalizaci a zatím a, kdo přemýšlel v dohledné doběz nOVA na intuici vědce.

Dobrým příkladem důležitosti stanovení definování hodnot pro průběh vědy dává fyziku. V době obloukua med byl vlastně znám hlavní empirická fakta spojená s pohybem tel. Ale p.o téměř dva tisíce let starý a Newtonův génius byl povinen prokázat, že určující hodnota, která váže sílu a hmotu, je urychlite. nie, ne rychlost, jak to bylo myšlenka. A teprve pak zákony novéhoo dává přesné znalosti o pohybu orgánů pod působením vnějších sil.

Nyní je jasné, že jeviště, korunování vědy v kategoriic. - Matematické modelování - je založeno na "dvou velrybách": Znalost definování hodnot a faktůt. science Noah, znalost jazyka a metod matematiky, což umožňuje vytvářet modely. Pouze přítomnost obou typů znalostí může povolit vědec přípravně pracovat v této fázia věda.

Jaké matematické znalosti by měly vlastnío dočasný vědec ne matematik? Jsou dostatečně rozsáhlé. Proto v této knize bude čtenář najít prvky matale analýza taška a algebra, teorie nastavení a diskrétní male předměty, diferenciální rovnice, pravděpodobnost teorie a statistiky. Po jejich studiu, chtěl by se setkat s jazykem na kočkuo vyrobené matematické modely jsou napsány. Seznámení se však neznamená skutečnou jazykovou znalost. Tato učebnice obsahuje velkou sadu ilustrativních modelůz. wave Čtenář získat zkušenosti s budováním matematických modelů, umožní "mluvit v novém jazyce", jak to bylo.

Udělat jednu poznámku. Výše jsme mluvili o fázícha tia Sciences. Je důležité poznamenat, že v souvislosti s relativitou našich znalostí, fází, nic jinéhoa a jen se navzájem doplňují. Nějakou noce. tato nebo tato věda je matzed, informace také pokračují v něm, a jeho klasifikace a hledání spojení mezi pozorovanými jevy.

Klasifikace matematických modelů

V případě, že relativně simulovaný objekt (jev, systém) předpokládá, že způsoby, ke kterým dochází v něm, jsou deterministické a prostředky používané při konstrukci modelu jsou také v souvislosti s prostředky deterministické analýzy, řekneme, že model relo je to pro deterministickou třídu.

Pokud se procesy v simulovaném objektu vyskytující v simulovaném objektue. náhodné (stochastický) charakter a fondy, použitíw. při stavbě modelu patří deterministická analýza do deterministické analýzy, pak takový model bude přisuzován třídě determinerůa stochastic.

Pokud procesy v simulovaném objektu a modelovacích prostředků mají stochastickou povahu, pak se model odkazuje na třídu stochastichue kus.

Mezi stochastickými modely zaujímá třída simulačních modelů důležitým místem. Tzv. Modely, srovnatelnéi. I. objekt (proces, fenoménový) algoritmus jeho funkceo vanii.

Účelem modelování je také přispěl k klasifikaci. Pokud M.o del je potřebný k popisu některých procesů, jevů, pak se takový model nazývá popisný (popis - popisa nie, anglicky).

Pokud je model potřebný, aby bylo možné najít v nějakém smyslu nejlepší způsob, jak spravovat simulovaný objekt (řekněme, určit, která "sklizeň" by měla být shromažďována každý rok so hádanky pro maximalizaci "sklizně" pro n let), pak takový model odkazuje na třídu optimalizace.

Pokud vám model umožňuje určit čas nezávislý na časea stůl objektu (proces, jevů), pak se nazývá statický. Jinak se nazývá dynamickáeskoy.

Stejný model může samozřejmě zadat různé třídy v závislosti na tom, který je třída provedenaa fikce.

Jak se modely probíhajíB. Výzkum

Počáteční bod takové studie, jeho výchozí bod je nějakým úkolem z určité oblasti předmětuale sTI (biologie, chemie, geografie, geologie atd.). Pro tento úkol, matematický mo del. Před rozhovorem o tom, jak je model postaven, kde pochází, uděláme dva obecné komentáře.

Jakýkoliv objekt (systém), jehož model, jehož vytvoříme, ve své fungování poslouchají určité zákony - biologické, fyzickéa chemická, chemická, atd. A je to docela možné, a je velmi důležité poznamenat, že ne všechny tyto sale konya dnes může být známa. Předpokládáme, že znalosti o zákonech zahrnují dobře známé kvantitativní vztahy, které váží tyto nebo jiné vlastnostie. rustikou simulovaného objektu (systém). Lze říci jinak, zákony jsou formulovány v důsledku zpracování výsledkuale tOV pozorování pro ty nebo jiné charakteristikya objekt (systém).

Jakýkoliv model je vytvořen pro konkrétní účel - odpovědět na mnoho otázek o simulovaném objektu (System). Jiné stránkyo zajímáte se o nějakou sadu otázek týkajících se tohoto objektu (System), musíme se podívat na tento objekt pod zcela definovaným "úhel pohledu". Vybraný "úhel pohledu" je z velké části a ODAe. dělá výběr modelu.

Po těchto obecných připomínkách se obracíme na popis postupuz c. Konstrukce matematického modelu nějakého objektu (sa stonky). Lze si představit skládající se z následujících kroků:

1. Hlavní otázky týkající se chování systému jsou vytvořeny, odpovědio Že chceme použít model.

2. Z celkového počtu zákonů, které řídí chování systému, je zohledněn vliv, který je nezbytný při hledáníe. tov na zadané otázky (umění M se projevujeoh del).

3. Kromě těchto zákonů, pokud je to nutné, pro systém jako celek nebo jednotlivé části jsou formuloványe. leningová hypotéza o fungování. Tyto hypotéky zpravidlae. hrozba je uvěřitelná v tom smyslu, že ne. které teoretické argumenty ve prospěch jejich přijetí. (Zde se projevuje oběti módního návrháře a specialisty na fungování simulované sa stonky).

4. Hypotézy i zákony jsou vyjádřeny ve formě ODAe. rozdělené matematické vztahy, které jsou kombinovány do nějakého formálního popisu mo výrobě.

V následujících kapitolách, čtenář najde příklady, ilustracea výše uvedené fáze konstruktování matematických modelů.

Ale nechte model stavět. Co dělatb krk?

V další fázi, vytvořené nebo použitén. je to algoritmus pro analýzu tohoto modelu. Pokud model a algoritmus nejsoush. možná může být možné analytické studium modelu. Jinak je vypracován program, který implementuje tento algoritmus na počítači. P.o následující realizace vypořádání na modelu v počítači, jejich výsledky jsou nutně porovnány se skutečnými informacemio odpovídající oblasti předmětu. Toto srovnání je nezbytné pro zajištění přiměřenosti modelu je, že mo mohou být použity výpočty solumů.

Pokud se ukáže, že výsledky výpočtů nemají nic společného se. skutečná realita, pak byste se měli vrátit do postaveného modelu - možná to potřebuje knírr. sennation. Možné jsou také chyby v algoritmu a (nebo) v počítačovém programu. Takové opakované zobrazení pokračujít. dokud výsledky výpočtů splňují výzkumný pracovník. Nyní je model připraven k použitío vanii.

Shrnutí nějakého výsledku k tomu, co bylo řečeno, věnujte pozornost následujícím. Ne použití matematických vzorců je no struktura matematických modelů. V případech, kdy je teorie studovaných jevů, i když na verbální úrovni, použití vzorců nám umožňuje konstruovat matematické zařízení teorie. A pouze tehdy, když úroveň našich znalostí v určité oblasti je stále nedostatečná pro budování teorie, matematický formalismus získává nezávislý Znale a může sloužit jako embryo budoucí teorie. Současně vznikají nové znalosti nejen z odborníkaa mentální studium skutečných jevů, ale také analýzou matematických vzorců. Je to v tomto případě, o kterém můžeme mluvito struktura a studium matematických modelů.

A v závěru upozorňujeme na to, že ani počítač ani matematickýo del ani algoritmus jejího výzkumu nemůže vyřešit poměrně složitý zdrojový úkol. Jen spolu (včetně přirozeně výzkumníka) si představujíi. I. síla, která vám umožní naučit se svět, řídit ji v našem interiíche sah.

Litertar
Amosov A.a., Dubinsky Yu. A., Kokchenova N.P. Výpočetní metody Pro inženýry. - M.: Mir, 2008. - 575 p.

Baagelov N.S., Lykov N.P., Kobelkov G.G. Numerické metody. 8. ed. -M.: Laboratoř základních znalostí, 2010. - 624 p.

Kalitkin n.n. Numerické metody. - M.: Věda, 1978. - 512 p.

Kakhangen D., Mueller K., Nash C. Numerické metody a software. - M.: Mir, 2008. - 575.

Kosarev V.I. 12 přednášek o výpočetní matematice. 2. ed. - M.: Vydavatelství MFT, 2000. - 224 p.

Lobanov A.I., Petrov I.B. Výpočetní metody pro analýzu modelů komplexních dynamických systémů. Část 1. - M.: MFTI, 2010. - 168 p.

Marchuk G.I. Metody výpočetní matematiky. - M.: Věda, 1989. - 608 p.

Ryabnyk vs. Úvod do výpočetní matematiky. - M.: Science-fizmatlit, 1994. - 335 p. 2. ed. M.: Fizmatlit, 2010. - 296 p.

Samara A., Gulin A B. Numerické metody. - M.: Věda, 1989.

Sběr úkolů pro cvičení ve výši základu založení výpočtu matematiky / ed. Ryabnya v.S. - M.: MFT, 1988.

Fedorenko R.p. Úvod do výpočetní fyziky. - M.: Vydavatelství Mipt, 2004. - 526 p.

Šaty E., Vanner G. Řešení obyčejných diferenciálních rovnic. Tvrdé a diferenciální algebraické úkoly. - M.: Mir, 1999. - 685 p.

Šaty E., Nersette S., Vannier G. Řešení obyčejných diferenciálních rovnic. Neanorové úkoly. - M.: Mir, 1990. - 512 p.

Je čas vrátit se do cyklu materiálů, které byly projednány loni v létě. Je nutné, aby dnes bylo možné dát bod v cyklu (a klidnou duší začít nový).

Co bylo léto?

  • Začali jsme s cyklem
  • Pak jsme sledovali práci tohoto inteligentního nástroje pro kontextovou reklamu.
  • Po soukromé akci s kontextovou reklamu jsem se podíval na to, jak aplikovat
  • To nám umožnilo začít (existují limity použitelnosti intelektuálních nástrojů?)
  • Po překročení (jakýkoli systém, jakýkoli systém, kde je více než jedna zpětná vazba - to znamená, kde se objeví osoba, vzniká komplexní systém)
  • Ovlivnit chaos, (umožní vám být v tom, co se děje s vlivem)
  • A dělat takový velký kruh jsme se vrátili k použití inteligentních nástrojů pro řešení soukromých aplikovaných úkolů (již z hlediska)
  • To nám umožnilo s jistotou zvážit téma (s cílem předpovědět budoucnost těchto systémů)

Současně, v úžasné náhody, jsme šli kolem otázky: "Jaký je model?".

V obecném smyslu je model druhem procesu nebo události. Obchodní model je nejznámější v podnikání (popis toho, jak si majitel vydělá peníze s jeho podnikáním) a modely obchodních procesů (například popis přesně kdy, kdo a proč Fatima na McDonalds Cash Držitel by měl nabídnout koláče) .

Modely mohou být velké množství. Ale vyřešit aplikované úkoly na začátku budou docela jednoduché modely.

Aby nedošlo k komplikovat svůj život při práci s modely, je užitečné dodržovat následující kritéria:

  1. Modely by měly být zjednodušeny - neměli by pokrývat všechny aspekty reality, ale pouze nejvýznamnější
  2. Modely musí být pragmatické - to znamená, že se zaměřuje na to, co je v tuto chvíli užitečné.
  3. Modely musí zobecnit - to znamená, být stručný přehled komplexních propojení
  4. Modely musí být vizuální - to znamená, že by měly vizuálně vysvětlit, co je obtížné vysvětlit slovům (což také zvyšuje jejich užitek při komunikaci s kolegy, manažery a podřízené)
  5. Modely musí zařídit - to je informace o strudule a položit jej na policích
  6. Modely musí být pracovním nástrojem - neměli by poskytnout reprodukované odpovědi. Ne. Jejich primárním a hlavním úkolem je stanovení otázek. A pouze v případě, že začnete pracovat s modelem, zobrazí se odpovědi.

Jaké jsou modely?

Když náš mozek čelí Chaos, pak automaticky (!) Začíná vytvářet systémy k rozpoznání tohoto chaosu, struktury nebo alespoň získat úplný obraz o tom, co se děje. Proto lidé vždy najdou vysvětlení toho, co se stalo (které se změní na debresiony mýtů, jako je blesk od nebe, jako znamení hněvu bohů). To je, že se to stane nezávisle na nás. Lidé prostě nemohou reagovat. Neokortex funguje neustále, dokončení obrazu budoucnosti a neustále se snaží předvídat budoucnost. Jedná se o prvek vývoje, který nás neustále otočí do zablokovací setrvačnosti myšlení a slepoty nástrojů.

Modely nám pomáhají zmírnit tento úkol. Protože konstrukce modelů je vědomým procesem. Dělá nezletilého a soustředí se na nejdůležitější věc.

Kritici milují zdůraznit, že modely neodrážejí skutečnou realitu. Je to správné. Ale je špatné tvrdit, že modely přispívají ke standardizaci myšlení. Naopak model je výsledkem logického myšlení, který vyžaduje vědomé aktivní úsilí. A proto je výstavba nového nebo aplikace stávajícího modelu často pomáhá jít za setrvačnost myšlení. To je význam modelu.

Dva přístupy k použití modelů

Existují dva přístupy k použití modelů. Takzvaná "americká metoda" a "evropská metoda".

Američané zbožňují dělat vzorky a dělat chyby. Ideálem tohoto přístupu je Edison. Standardem tohoto přístupu je učinit co nejvíce chyb za jednotku času. Toto školení je zcela v praxi. Pokus o neúspěch, závěry, nový pokus. To není vždy produktivní (a b).

Evropané jsou nakloněni nejprve se seznámit s teorií a pak něco udělat něco a selhat. Poté analyzují provedené, správné chyby a opakujte pokus. Proces je poněkud odlišný. Za prvé, přečetli jsme pokyny, pak se použijí v praxi, pokud jste selhali - vyvodíme závěry, pečlivě studují teorii a znovu se vztahujete v praxi. Využití takového přístupu při řešení jednoduchých úkolů je redundantně zdroje. Ale umožňuje řešit složité úkoly elegantní.

Přístupy nejsou dobré a nejsou špatné. Jsou jen tam. A je důležité si pamatovat hlavní pravidlo:
Každý model je dobrý, stejně jako jeho performer.


Líbilo se? Podíl!