De ce avem nevoie de modele? Modelarea în domeniul informaticii - Ce este? Tipuri și etape de modelare De ce model și modelarea

În articolul descris, vom analiza în detaliu ceea ce este modelul în informatică. Luați în considerare vizionările, precum și modalitățile de design. Această secțiune are multe cunoștințe utile care vor permite viitoarelor specialiști în domeniu. tehnologia Informatiei Lucrați fără efort. Pentru a rezolva orice sarcină, nu contează, științifică sau producție, ar trebui să adere la lanțul: obiect, model, algoritm, program, rezultat, implementare. Trebuie să acordați atenție celui de-al doilea punct. Dacă acest link nu este, atunci designul în sine nu este supus executării. Care este utilizarea modelului și care este sensul acestui cuvânt? Apoi, vom dezvălui această întrebare.

Model

Care este modelul în domeniul informaticii? Datorită acestuia, este posibil să creați o imagine a unui obiect care să existe într-adevăr. De asemenea, dacă este necesar, puteți afișa toate proprietățile și semnele sale.

Pentru a rezolva o anumită sarcină, ar trebui să faceți modelul său, deoarece acesta va fi folosit cu design suplimentar. În cursul școlii informaticii, aceste concepte sunt introduse în clasa a șasea. Cu toate acestea, la început, copiii sunt învățați doar să înțeleagă ce este.

Clasificare

Termenul descris poate fi numit o descriere a unui proces, imaginea sa, o diagramă, o copie redusă a obiectului real și așa mai departe. Având în vedere toate cele de mai sus, trebuie spus că modelul este un concept destul de larg. Acesta poate fi împărțit în grupuri: material, perfect.

Sub primul tip de înțelegere complexul de date, care este un obiect real. Poate fi fie un corp, fie un proces și așa mai departe. Acest grup este încă împărțit în două tipuri: fizic, analogic. Această clasificare este complet condiționată, deoarece nu există o caracteristică clară între cele două subspecii.

Modelul ideal este chiar mai dificil de caracterizat, deoarece este complet conectat cu imaginația unei persoane, percepția sa asupra lumii. De asemenea, este posibilă atribuirea oricărei lucrări de artă, inclusiv picturi, proză, spectacole și așa mai departe.

Modelarea obiectivă

Având în vedere ce este modelul în domeniul informaticii, este, de asemenea, necesar să spunem despre scopul creației sale.

Simularea este o etapă destul de importantă, deoarece vă permite să efectuați un număr mare de sarcini. Este vorba de asta pe care o vom vorbi mai târziu.

Pentru a începe, modelul va permite unei persoane să învețe mai mult despre ceea ce îl înconjoară. Dacă vorbim într-un sens extensiv, atunci în cele mai multe antichitate, oamenii au colectat câteva date, informații, fapte și transferate din generație la generație. Un exemplu poate fi numit modelul lumii noastre, numit "globus". În secolul trecut, de regulă, modelul a fost construit pe obiecte inexistente, cu dificultatea unei persoane cunoscute persoanei care, în prezent, are deja implementarea lor ca subiect material. Cei mai mulți dintre ei ferm înrădăcinate în viața noastră. Putem vorbi despre umbrele, mori și așa mai departe.

În prezent, modelele sistemelor informatice se referă la modalități de realizare a efectului maxim asupra deciziilor luate și, de asemenea, să acorde atenție consecințelor oricărui proces sau acțiune. Dacă vorbim despre ultimul paragraf, atunci exemplul poate fi dat un model care află ce consecințe vor fi ca urmare a creșterii costului călătoriei sau după eliminarea oricărui deșeu subteran.

Sarcini de simulare

Având în vedere ceea ce modelul este în informatică, este necesar să se spună despre sarcinile acestei metode de design. Procesul descris are mai multe obiective comune despre care vom vorbi. Dacă luăm în considerare în detaliu, sarcinile sunt etapele de rezolvare a oricăror probleme. Aceasta este, în principiu, puteți apela un mic gol cu \u200b\u200bcare trebuie să faceți față pentru a obține anumite înălțimi.

Clasificarea sarcinilor

În același timp, aceste sarcini sunt împărțite în două grupuri. Vorbim despre direct și invers. În ceea ce privește acesta din urmă, o astfel de formulare a pus întrebări ca și dezvoltator: "Cum de a crește eficiența la maxim?" Sau "ce acțiune va satisface pe deplin starea existentă?" Dacă este menționată la Direct, atunci aceste sarcini stabilesc întrebări despre ceea ce se va întâmpla dacă dezvoltatorul este acceptat oricum. Trebuie remarcat: orice formulare directă are datele sursă și pune, de asemenea, condiții specifice.

Model verbal

De asemenea, este necesar să se spună despre tipurile de modele din informatică. Luați în considerare primul: verbal. Această metodă de modelare vă permite să lucrați cu întrebări ideale sau abstracte. Trebuie remarcat faptul că în știință sunt considerate două tipuri principale de matematică și informațională. Deși verbalul nu este foarte comun în acest moment, dar este folosit. Sub aceasta implică faptul că toate sarcinile, obiectivele și așa mai departe sunt descrise folosind scrisori și propuneri conexe. Astfel de modele pot fi atribuite obișnuite fictiune, compilate protocol, orice reguli, informații, descriere a subiectului, fenomenelor și așa mai departe.

Model matematic

Modelul matematic este în domeniul informaticii unul dintre principalele tipuri de design. Este încă cunoscut ca algoritmic. Trebuie remarcat faptul că între specii matematice și informaționale este posibilă limita. Acest lucru a fost deja menționat mai devreme.

Dacă nu specificați termenii complexi și încercați să explicați într-o limbă simplă, modelul descris este necesar pentru a rezolva orice sarcină sau pentru a atinge un obiectiv cu un punct de vedere matematic. Trebuie remarcat faptul că fiecare persoană din viața reală este angajată în proiectarea constantă a unui astfel de model. Să presupunem că sarcina obișnuită a gospodăriei, de exemplu, cumpărați ceva în magazin, necesită compilație ca atare. O persoană știe cât costă produsele. Este necesar să se calculeze ce sumă este necesară pentru a achiziționa toate datele. Acesta este un exemplu obișnuit al unui model matematic.

Modelul de informare

Trebuie remarcat faptul că, cu acest tip de modelare, trebuie să vă familiarizați cu orice persoană care își vede viitorul în sfera IT. De regulă, toate modelele de informare sunt create folosind echipamente informatice. Mai mult, nu numai despre proiectarea unor diagrame, ci și a tabelelor, desenelor, desenelor, schemelor și așa mai departe.

În general, modelul informațional este proprietățile obiectului pe care le reflectăm maximul care descrie starea acestuia, precum și modul în care este legată de lumea din întreaga lume, atitudinea față de alte subiecte externe și influența asupra acestora. Trebuie remarcat faptul că modelul de informare poate fi textul obișnuit, desenul, descrierea verbală, desenul, formula și așa mai departe.

Această specie diferă de celelalte deasupra că este date. Adică, modelul nu are un exemplu de realizare material, deoarece este considerat un complex primitiv de informații prezentate în diferite forme.

Abordarea sistemului pentru crearea unui model

Clasificarea modelelor în domeniul informaticii pe care le-am luat deja în considerare, acum trebuie spus despre ce abordare ar trebui utilizată pentru a face o schemă ideală.

Este necesar să se înțeleagă ce sistem este. Acesta este un complex de elemente care interacționează între ele și lucrează împreună pentru a îndeplini o sarcină specifică. Construcția modelului este asociată cu utilizarea unei abordări de sistem. Obiectul va fi considerat orice complex care funcționează ca un singur într-un mediu special. Uneori se întâmplă că proiectul este destul de complicat, astfel încât sistemul este împărțit în două părți.

Scopul de utilizare

Oferim exemple de modele în domeniul informaticii, pentru a înțelege ce producători de scop sunt ghidați prin crearea unei înregistrări.

Trebuie remarcat faptul că există o astfel de specie ca formare, imitație, joc și așa mai departe. Ia în considerare.

Formarea include toate materialele, cu care se desfășoară formarea.

Un experimentat ar trebui să fie adăugate modele ale unei copii reduse create pe baza obiectelor reale.

Simularea poate servi drept informații care vor permite să înțeleagă ce se va întâmpla ca urmare a oricărei acțiuni. De exemplu, dacă o persoană efectuează o reformă, el trebuie să compună un astfel de model. Acest lucru va ajuta aproximativ înțelege modul în care oamenii vor răspunde la noi schimbări. Sau, de exemplu, pentru a face o persoană să transpune orice organ, la începutul cercetării, se efectuează un număr mare de experimente. Ele pot fi, de asemenea, numite un model de simulare. Astfel, este un sistem de eșantion și de eroare. Acest lucru vă permite să faceți soluții mai justificate.

Modelul de joc este un sistem care stabilește anumite obiecte în orice cadru. Poate fi un joc economic, de afaceri sau militar. Astfel, o persoană este capabilă să înțeleagă comportamentul unui obiect specific în mediul mediului.

Științifică și tehnică ar trebui folosite pentru a afla orice fenomen și un proces dificil de explorat viață obișnuită. Poate fi crearea unui dispozitiv care imită descărcarea deversor a furtunii sau modelul mișcării care copiază complet sistemul solar.

Metoda de reprezentare

Realizarea tuturor modelelor de date menționate mai sus în domeniul informaticii, este necesar să se afle cum este prezentată intrarea creată.

Se întâmplă material și intangibil. La prima apariție, trebuie atribuite toate copiile care au fost eliminate din obiectele existente. Astfel, ele pot fi în mână, atingeți, mirosi și așa mai departe. Ele sunt chiar capabile să imite orice proprietăți ale obiectului original, precum și acțiunile sale. Aceste modele materiale reprezintă o metodă cu experiență de proiectare.

În principal aparține celor care lucrează la teorie. Ele sunt perfecte sau abstracte. Această categorie are, de asemenea, mai multe tipuri. Vorbim despre informații și versiuni imaginare. Primul este o listă de date care se referă la un obiect specific. Astfel pot fi numite tabele, desene, diagrame și așa mai departe.

Cu toate acestea, mulți dintre aceștia sunt interesați de motivul pentru care acest model al clasei de informatică este considerat intangibil. Deși textul este imprimat, tabelul este compilat, dar este imposibil să îl atingeți. De aceea, acest model este abstract. Apropo, există exemple vizuale între opțiunile de informare.

Modelul imaginar se referă la ceea ce se numește un proces creativ, adică totul se întâmplă în conștiința unei persoane. Îi încurajează să creeze un obiect original bazat pe această schemă.

După cum sa menționat mai sus, există multe motive pentru care oamenii de știință politică recurg la utilizarea modelelor matematice. Cu toate acestea, această metodă are dezavantaje și avantaje. Modelarea este un proces de simplificare și ieșire deductivă. Simplificarea implică o pierdere a informațiilor despre eveniment. Concluzia deductivă include adesea o prelucrare matematică complexă, care, cel puțin la început, face dificilă lucrul cu modelul. Prin urmare, apare o întrebare rezonabilă în ceea ce privește modelarea: de ce aveți nevoie de toate aceste dificultăți?

Primul motiv care ne încurajează să modelez comportamentul politic este că modelul ajută la formalizarea evenimentelor care apar în societate. Faptul este că viața politică Este destul de regulat, pentru ca modelul informal simplificat să-i aducă un anumit beneficiu. Cea mai mare parte a ceea ce se întâmplă în domeniul politicii, de regulă, nu Este destul de neașteptat - de fapt, prezența unui element de surpriză indică faptul că avem o idee priori a modului în care se pot dezvolta evenimentele și că suntem capabili să realizăm faptul că întoarcerea neașteptată. Deci, avem un fel de creier modelele mentale de funcționare a sistemelor politice, Chiar dacă nu am încercat niciodată să exprimăm în mod explicit. Modelele matematice sunt doar ajutate să explice astfel de modele informale.

Ca exemplu de model mental, puteți aduce următoarele. Să presupunem că în viitor alegeri prezidentiale Unul dintre candidați câștigă 95% din toate voturile. Evident, acest lucru nu contravin constituției sau procedurilor electorale bine stabilite. Cu toate acestea, vom avea tendința de a lua în considerare un astfel de fapt ca extrem de puțin probabil datorită mai multor motive. În primul rând, recunoaștem că de la fiecare parte, un număr suficient de alegători vor fi verificați pentru a minimiza posibilitatea unui rezultat pur aleator. În al doilea rând, procedăm de faptul că nici o parte nu va prezenta un astfel de candidat nepopular, astfel încât să poată colecta doar 5% din voturi. În al treilea rând, credem că numărarea voturilor este făcută fără decolorare. Ar fi posibil să se listeze și în continuare, dar esența este relativ sistem politic Statele Unite avem o serie de ipoteze inițiale, în lumina cărora împărțirea voturilor cu 5 și 95% ne pare a fi o funcționare defectuoasă.

Toate aceste ipoteze simplifică realitatea. Nu știm ce număr exact de alegători, dar nu avem nevoie de ea - știm doar că este foarte mare. Nu știm care particularitățile deosebite ale candidatului îl fac acceptabile pentru unii alegători și inacceptabili pentru alții, dar procedăm de faptul că candidații complet nepopulari nu vor fi nominalizați să voteze. Puțini oameni au o experiență personală în numărarea voturilor, suficiente pentru a ști, sunt organizate alegeri cinstit, dar întreaga experiență din trecut dă motive să creadă că falsificările existente ale alegerilor nu au 2 . Deoarece aceste ipoteze nu ne conduc atât de des la concluzii incorecte, putem folosi acest model. sistem politic de predicție informală a viitorului. De fapt, acele cazuri în care orice candidat primește 95% din voturi, provoacă o neîncredere puternică asupra populației, uneori până la cerințele de investigare, astfel încât modelul nostru va defini, de asemenea, acțiunile și atitudinile oamenilor.

Un alt motiv pentru utilizarea modelării matematice este necesitatea de a descrie în mod explicit mecanismele care explică predicțiile noastre informale. În ciuda faptului că toți indivizii știu ce este posibil și care nu pot fi așteptați din acest sistem politic, ele sunt adesea incapabili să determine exact de ce și ce anume Se așteaptă. Modelul formal este doar ajută la depășirea formulării prea libere a ipotezelor modelului informal și să ofere o precizie și, uneori, să verifice prognoza.

Exemplul de mai sus este emis din modelul de criză, pe care vom fi considerat mai jos în acest capitol. Modelul formal al Downs prezice că orice partid politic în contextul alegerilor alternative își va alege candidații și platforma pentru a atrage cu ajutorul lor mai mult alegătorii. Acest lucru și unele considerații suplimentare ne conduc la concluzia că există o tendință în conformitate cu care partidele politice ar trebui să primească un număr aproximativ egal de voturi în alegeri; Este un astfel de rezultat în mod obișnuit și se observă în alegerile din Statele Unite. Astfel, acest model formal a prezis nu numai că rezultatul cu distribuția voturilor în raportul 95: 5 este, de asemenea, faptul că distribuția va fi așteptată în raportul 50:50, în favoarea căruia a fost o anumită rațiune dat.

Uneori se pare că modelele matematice confirmă numai lucrurile evidente. De fapt, aceasta este o particularitate integrală a oricăror modele până în prezent, deoarece acestea sunt de așteptat ca acestea să fie reproduse într-un grad sau altul pentru a reproduce tot ceea ce se întâmplă în realitatea politică de zi cu zi. Cu toate acestea, oamenii, de regulă, își imaginează foarte vag ceea ce este "evident". Luarea în considerare a unui număr de aforisme contradictorii ("Wolf Wolf Peace din Afar" și "Extreme sunt de acord", "cu ochiul este una dintre inimă "și" mai departe de ochi, cu atât mai aproape de inimă ", etc.) convinge că bunul simț este adesea corect pentru că este atât de vag încât pur și simplu nu poate fi incorect.



Rigoarea modelelor formale, dimpotrivă, înseamnă că acestea pot fi incorecte și, ca rezultat, modelul "indicatorii sportivi" poate fi mai rău decât într-un bun simț mai ambiguu. Cu toate acestea, acest lucru nu este deloc slăbiciune, ci, dimpotrivă, avantajul modelării, pentru ipoteze și previziuni al modelului sunt destul de precise pentru a le verifica, precum și pentru a indica, în ce loc și cum a apărut posibilele erori. Modelul care a rezistat împotriva unui număr de încercări de denaturare este destul de probabil, iar în viitor va da previziunile corecte. Modelul, care oferă ocazional predicții incorecte, aparent, ar trebui eliminat din considerație.

Pe scurt, modelul este util numai dacă, în principiu, este posibil să se demonstreze eronarea acestuia. Dacă este imposibil să se arate că modelul este incorect, este imposibil să dovedească, de asemenea, că este adevărat și, prin urmare, concluzia despre inutilitatea unui astfel de model. Un model intuitiv informal care vă permite să lăsați tot felul de erori, poate fi un mare ajutor tactic în negocieri, dar este neputincios să ne ajute în mod clar înțelegerea mecanismului comportamentului politic.

Al treilea avantaj al modelelor oficiale, dar comparativ cu intuiția goală sau chiar cu o argumentare cu atenție rezonabilă în limba naturală este capacitatea lor de a funcționa sistematic cu esențele unui nivel mai ridicat de complexitate. Limbile naturale (cum ar fi limba engleză) au apărut ca mijloc de comunicare și nu ca un mijloc de ieșire logică. Matematica, dimpotrivă, a fost concepută inițial ca un mijloc de ieșire logică și concepte sistematice de operare. Și experiența a arătat că matematica în această privință este o armă foarte utilă. Oamenii de știință politici încep doar să fie conștienți de faptul că poate oferi modelarea unei înțelegeri mai aprofundate a comportamentului politic, iar în unele cazuri ar fi trebuit să fie dezvoltate întregi sectoare de matematică (cel mai notabil exemplu - teoria jocurilor), înainte ca lucrătorii sociali să poată vedea ceva în comun în tipurile împrăștiate de comportament social. Modelarea matematică a comportamentului social nu are mai mult de 20 de ani de la genul și nu există niciun motiv să se creadă că a ajuns deja la limitele dezvoltării sale.

În cele din urmă, avantajul modelării matematice este, de asemenea, faptul că permite diverse discipline științifice să împărtășească instrumentele și tehnicile de cercetare. Pot exista multe exemple: în modelele utilizate în știința politică, nu numai agenții matematici de bază sunt implicați, ci și masa de tehnici împrumutate din econometrie, sociologie și biologie. Un studiu de votare - este, în esență, un model complex de distribuție matematică opinie publica Între diferite grupuri ale populației - este o metodă larg răspândită utilizată în majoritatea științelor sociale. Împrumuturile are loc în direcția opusă: specialiștii în echipamentele de sistem, dezvoltarea unor modele de calculatoare mari ale proceselor socio-demografice globale, pentru a clarifica aspectele politice au fost forțate să contacteze modelele politice și mai recent matematică care lucrează la noua teorie Comportamentul haotic, a constatat că modelul Richardson al cursei de arme (vezi exemplul 1) dă înapoi analizei foarte productive utilizând metodele teoriei menționate mai sus. În mod similar, teoria jocurilor a fost inițial dezvoltată de economiști și oameni de știință politică pentru a analiza fenomenul concurenței și, ulterior, sa transformat într-o secțiune de matematică pură.

În plus față de stimularea schimbului interdisciplinar de metode și idei, modelele matematice sunt de asemenea utile prin faptul că vă permite să vedeți omogenitatea profundă a fenomenelor, care la prima vedere nu au nimic în comun. Exemplul următor, de la sine destul de trivial, demonstrează în mod clar acest tip de generalizare.

Vom imagina un simplu joc în care doi jucători se transformă din jetoane de masă, numerotate de la 1 la 9:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Câștigă cel care primește mai întâi chips-urile din suma de 15. Jocul acestui joc, veți descoperi, fără îndoială, că are propriile sale tehnici - în special, în ordinea recepției de protecție puteți ridica acele jetoane necesare În al doilea rând, jucătorul pentru obținerea sumei finale este strategia generală de joc, aparent, nu este în întregime evidentă. Pentru a rezuma jocul, rescrieți numerele de cip după cum urmează:

4 3 8 9 5 1 2 7 6

Rețineți că, într-o astfel de înregistrare, fiecare linie, coloană și diagonală în sumă oferă rezultatul dorit - 15. Astfel, pentru un joc de succes trebuie să alegeți una dintre aceste serie de numere. Într-o astfel de formă, jocul arată deja foarte familiar: acestea sunt "Crucea Noliki", în care poate juca un copil de cinci ani. După ce am prezentat jocul într-o formă ordonată, faptul că am părut mai întâi necunoscut, acum a devenit destul de recunoscut, așa că am avut ocazia să folosim într-un nou context de lungă durată.

Acest exercițiu este, desigur, în forme mai complexe și în legătură cu sarcini mai semnificative - este foarte caracteristică procesului de constatare generalul Damn. Folosind modele matematice. Multe cazuri sunt cunoscute atunci când modelul matematic, dezvoltat inițial pe o singură problemă, sa dovedit a fi la fel de aplicabil la alte probleme. De exemplu, modelul Richardson al rasei de arme a lui Richardson poate fi folosit pentru a explora nu numai cursa internațională a armelor, ci și dinamica creșterii cheltuielilor electorale ale partidelor politice rivale sau a procesului de participare la licitație la prețul produsului "Laccom" . Jocul "Dilema Prizonierului" se aplică nu numai de exemplu războiului de funcții (vezi mai jos), ci și în cazul "războiului de prețuri" între cele două stații de benzină, precum și cazul unei decizii Decideți asupra necesității de a dezvolta un nou tip de armă. Tipul jocului "Dilema prizonierului" numită "pui" provine din jocurile tinerilor criminali, purtând în Kolymagas rupt pe drumurile abandonate ale deșertului din California; Ea este acum se aplică studiului politicii de descurajare nucleară în condițiile amenințării războiului termonuclear. Exemplele ar putea fi transferate în infinit; Pentru noi, totuși, este esențial ca majoritatea modelelor matematice bune să găsească aplicații departe dincolo de acele probleme pentru care au fost dezvoltate inițial.

Deci, modelele matematice au patru avantaje potențiale în comparație cu modelele lingvistice naturale. În primul rând, acestea simplifică aceste modele mentale pe care le folosim de obicei. În al doilea rând, ele sunt private de inexactități și ambiguități. În al treilea rând, înregistrarea matematică în contrast cu expresiile lingvistice naturale permite operarea pe foarte mult nivel inalt complexitatea deductivă. Și, în cele din urmă, modelele matematice contribuie la găsirea de soluții generale pentru problemele care par la prima vedere sunt eterogene.

În această lucrare, oferim cum poate fi dezasamblat modelare temă în domeniul informaticii. Această secțiune are o importanță deosebită pentru pregătirea viitoarelor specialiști în domeniul tehnologiei informației.

Pentru a rezolva orice sarcină (fabricație sau științifică), știința informatică utilizează următorul lanț:

Ar trebui să acorde o atenție deosebită conceptului de "model". Fără această unitate, sarcina nu este posibilă. De ce este modelul și că termenul este înțeles sub acest termen? Vom vorbi despre asta în următoarea secțiune.

Model

Modelarea în domeniul informaticii este de a compila o imagine a unui obiect efectiv de fapt, care reflectă toate caracteristicile și proprietățile esențiale. Modelul de rezolvare a problemei este necesar, deoarece este de fapt utilizat în procesul de soluționare.

În cursul școlii de informatică, tema modelării începe să fie studiată în clasa a șasea. La începutul copiilor, este necesar să se introducă conceptul modelului. Ce este?

  • Similitudinea simplificată a obiectului;
  • O copie redusă a obiectului real;
  • Diagrama fenomenului sau procesului;
  • Imaginea unui fenomen sau a unui proces;
  • Descrierea fenomenului sau procesului;
  • Analogul fizic al obiectului;
  • Informații analogice;
  • Un obiect înlocuitor care reflectă proprietățile unui obiect real și așa mai departe.

Modelul este un concept foarte larg, deoarece a devenit deja clar din cele de mai sus. Este important să rețineți că toate modelele sunt obișnuite să se împartă în grupuri:

  • material;
  • ideal.

Sub modelul material, este un obiect bazat pe un obiect cu adevărat existent. Poate fi orice organism sau proces. Acest grup Este obișnuit să împărțiți alte două tipuri:

  • fizic;
  • analog.

O astfel de clasificare este condiționată de natură, deoarece o limită clară între aceste două subspecii este foarte dificilă.

Modelul ideal este chiar mai dificil de descris. Este asociat cu:

  • gândire;
  • imaginație;
  • percepţie.

Acesta poate fi atribuit operelor de artă (teatru, pictura, literatură și așa mai departe).

Modelarea obiectivă

Modelarea în domeniul informaticii este o etapă foarte importantă, deoarece urmărește o mulțime de obiective. Acum oferim să le întâlnim.

În primul rând, modelul ajută la cunoașterea lumii din jurul nostru. Timpul secolelor, oamenii au acumulat cunoștințele câștigate și le-au transmis descendenților lor. Astfel, a apărut modelul planetei noastre (globul).

În secolul trecut, a fost efectuată simularea obiectelor inexistente, care sunt acum ferm înrădăcinate în viața noastră (umbrelă, moară și așa mai departe). În prezent, Mozheva este direcționat către:

  • identificarea consecințelor unui proces (creșterea costului de deplasare sau eliminare a deșeurilor chimice sub pământ);
  • asigurarea eficacității deciziilor luate.

Sarcini de simulare

Modelul de informare

Acum, să vorbim despre o formă de modele studiate în cursul școlii informaticii. Modelarea calculatorului care trebuie să fie mastering în fiecare viitor specialist IT include procesul de implementare a unui model de informare utilizând instrumente de calculator. Dar ce este, modelul de informare?

Aceasta reprezintă o întreagă listă de informații despre orice obiect. Că acest model descrie și ce informații utile poartă:

  • proprietățile obiectului simulat;
  • starea lui;
  • legături cu lumea exterioară;
  • relații cu obiecte externe.

Ce poate servi ca model de informare:

  • descrierea verbală;
  • text;
  • imagine;
  • masa;
  • sistem;
  • desen;
  • formula și așa mai departe.

O caracteristică distinctivă a modelului de informare este că nu poate fi atinsă, încercați să gustați și așa mai departe. Nu suportă exemplul de realizare material, așa cum este prezentat sub formă de informații.

Abordarea sistemului pentru crearea unui model

In care clasa programul școlii Modelarea? Clasa 9 Informatică introduce studenții cu acest subiect în detaliu. În această clasă este copilul învață despre abordarea de modelare sistemică. Propunem să vorbim despre asta mai mult.

Să începem cu conceptul de "sistem". Acesta este un grup de elemente interdependente între ele care acționează împreună pentru a îndeplini sarcina. Pentru a construi un model, adesea utilizează o abordare sistematică, deoarece obiectul este considerat ca un sistem care funcționează în unele medii. Dacă este modelat un obiect complex, atunci sistemul este obișnuit să se rupă în piese mai mici - subsisteme.

Scopul de utilizare

Acum vom analiza scopul de modelare (clasa informatică 11). Sa spus anterior că toate modelele sunt împărțite în anumite specii și clase, dar limitele dintre ele sunt condiționate. Există mai multe semne pentru care este obișnuit să clasificați modelele: scopul, zona de cunoștințe, factorul de timp, metoda de reprezentare.

În ceea ce privește obiectivele, este obișnuit să aloce următoarele tipuri:

  • instruire;
  • cu experienta;
  • simulare;
  • jocuri de noroc;
  • Științifice și tehnice.

Primul tip aparține materiale educaționale. La al doilea, redus sau crescut copii ale obiectelor reale (modelul structurii, aripa aeronavei și așa mai departe). Vă permite să preziceți rezultatul oricărui eveniment. Modelarea simulării este adesea folosită în medicină și în sfera socială. De exemplu, modelul ajută la înțelegerea modului în care oamenii vor răspunde la una sau la o altă reformă? Înainte de a face o operațiune serioasă unei persoane în transplantarea unui corp, au fost efectuate multe experimente. Cu alte cuvinte, modelul de simulare vă permite să rezolvați problema prin metoda "eșantioanelor și erorilor". Modelul de joc este un fel de joc economic, de afaceri sau militar. Cu acest model, puteți prezice comportamentul obiectului în situații diferite. Modelul științific și tehnic este utilizat pentru a studia orice proces sau fenomen (dispozitiv care imită o descărcare de furtună, mișcarea modelului a planetelor sistemului solar și așa mai departe).

Domeniul cunoașterii

În ce clasă de studenți se familiarizează în detaliu cu modelare? Clasa a IX-a Informatică se concentrează asupra pregătirii studenților săi pentru examene pentru admiterea la o mai mare măsură instituții educaționale. Deoarece în biletele examenului și GIA există întrebări despre modelarea, acum este necesar să se ia în considerare acest subiect cât mai mult posibil. Și cum este clasificarea cunoștințelor? Conform acestei caracteristici, se disting următoarele tipuri:

  • biologic (de exemplu, artificial cauzat la animale, tulburări genetice, neoplasme maligne);
  • comportamentul companiei, modelul de formare a prețului de piață și așa mai departe);
  • istoric (copac de familie, modele de evenimente istorice, model al trupelor romane și altele asemenea);
  • sociology (modelul de interes personal, comportamentul bancherilor atunci când se adaptează la noi condiții economice) și așa mai departe.

Factorul de timp

Conform acestei caracteristici, se disting două tipuri de modele:

  • dinamic;
  • static.

Deja, judecând cu același nume, nu este dificil să ghiciți că prima viziune reflectă funcționarea, dezvoltarea și schimbarea oricărui obiect în timp. Static dimpotrivă, este capabil să descrie obiectul la un moment dat în timp. Această specie este uneori numită structurală, deoarece modelul reflectă structura și parametrii obiectului, adică, oferă o tăietură de informații despre aceasta.

Exemple sunt:

  • un set de formule care reflectă mișcarea planetelor sistemului solar;
  • schimbarea temperaturii aerului;
  • Înregistrarea video a erupțiilor vulcanice și așa mai departe.

Exemple de model statistic servesc:

  • lista planetelor sistemului solar;
  • harta terenului și așa mai departe.

Metoda de reprezentare

Pentru a începe, este foarte important să spunem că toate modelele au aspect și formă, sunt întotdeauna făcute din ceva, cumva apar sau descrise. Această caracteristică este acceptată în acest mod:

  • material;
  • intangibil.

Primul tip include copii materiale ale obiectelor existente. Ele pot fi atinse, sniff și așa mai departe. Acestea reflectă proprietățile externe sau interne, acțiunile oricărui obiect. De ce avem nevoie de modele materiale? Acestea sunt utilizate pentru metoda experimentală de cunoaștere (metodă cu experiență).

Am apelat deja la modelele intangibile mai devreme. Ei folosesc metoda teoretică de cunoaștere. Astfel de modele sunt numite perfecte fie abstract. Această categorie este împărțită în alte puține subspecii: modele imaginare și informații informative.

Modelele de informare conduc o listă de informații diferite despre obiect. Ca model de informare, tabele, desene, descrieri verbale, scheme și așa mai departe pot fi. De ce acest model este numit intangibil? Lucrul este că nu poate fi atins, deoarece nu are un exemplu de realizare material. Printre modelele de informare distinge iconic și vizual.

Modelul imaginar este unul dintre procesul creativ care trece în imaginația unei persoane care precede crearea unui obiect material.

Etape de modelare

Subiectul pe modelul și formalizarea "de calitate a informaticii" are o mulțime de greutate. Este obligatoriu să studiem. În clasa 9-11, profesorul este obligat să introducă studenți cu etapele de creare a modelelor. Acum ne vom ocupa. Deci, se remarcă următoarele etape de modelare:

  • stabilirea semnificativă a problemei;
  • formularea matematică a problemei;
  • dezvoltare folosind computere;
  • funcționarea modelului;
  • obținerea unui rezultat.

Este important să rețineți că atunci când învățați tot ce ne înconjoară, procesele de modelare, formalizarea sunt utilizate. Informatica este un subiect dedicat metodelor moderne de studiere și rezolvare a oricăror probleme. În consecință, accentul se pune pe modelele care pot fi implementate folosind computerele. O atenție deosebită în acest subiect trebuie administrată elementului de a dezvolta un algoritm pentru rezolvarea cu mașini electronice de calcul.

Comunicarea între obiecte

Acum, să vorbim puțin despre legăturile dintre obiecte. Trei tipuri alocă:

  • una la una (desemnată o astfel de legătură cu o săgeată cu sens unic într-unul sau altul);
  • una la mulți (relația multiplă este indicată de o săgeată dublă);
  • multe la mulți (o astfel de conexiune este indicată de o săgeată dublă).

Este important de observat că legăturile pot fi condiționate și necondiționate. Comunicarea necondiționată implică utilizarea fiecărei instanțe a obiectului. Și numai elementele individuale sunt implicate în condiții condiționate.

ESEU

Matematică - Limba de cunoștințe MȘi ra.


Introducere

De ce avem nevoie de modele?

Care sunt modelele

Cum se desfășoară cercetarea modelului

Litertar.


Introducere

Stadiul modern de dezvoltare a științei naturale se caracterizează printr-o penetrare largă în toate secțiunile sale de idei și metode matematice. Matematica făcută din trezoreria misterului științei se transformă din ce în ce mai mult într-un instrument de cercetare periodic, nevoia de utilizare a căreia se simte un număr tot mai mare de specialiști în diverse domenii de cunoaștere.

Matematica a fost, există un element al unei culturi comune. Dar dacă, în această calitate, înainte de a fi o mulțime de un număr mic de oameni dedicați, acum, în special cu apariția mașinilor electronice de computere (computere), tendințe obiective progresul științific și tehnologic A făcut metode matematice ale proprietății unei game largi de persoane angajate într-o mare varietate de sfere de știință și tehnologie.

Ce a cauzat matematica intensivă a cunoștințelor umane în ultima vreme?

Întreaga istorie a dezvoltării civilizației pe Pământ este implicată cu ideile de numere și măsurători. Pe măsură ce treceți de la acumularea de fapte despre mediul înconjurător, precizia a devenit din ce în ce mai necesară pentru cunoașterea organizată. A fost nevoie de metode care să asigure această precizie în formularea ideilor despre lumea din jur. Așa că a apărut matematică, așa că a clasat dominantă în toate aceste cazuri atunci când au fost necesare acuratețea și definiția judecăților.

Timp de mai multe milenii, existența și îmbunătățirea matematicii au fost dezvoltate de un limbaj special al abstracțiilor, ceea ce vă permite să aduceți descrierea celor mai diverse obiecte și procese prin natura lor. Prin urmare, se crede că orice știință primește rangul "exacte" numai atunci când utilizează suficient acest sistem de metode de analiză universală, producând un sistem bine dezvoltat de concepte stricte, permițând obținerea unor generalizări și predicții teoretice largi. În acest fel, una dintre cele mai importante etape aglomerate tranziția științei în categoria precisă este modelarea matematică.

De ce avem nevoie de modele?

Înainte de a răspunde la această întrebare ar trebui să fie determinată ce este un model. Cu toate acestea, vom face altfel. În primul rând, oferim câteva exemple care vor ajuta la formarea unei idei intuitive despre conceptul de "model", și numai atunci vom da o definiție.

Arhitectul se pregătește să construiască o clădire de tip fără precedent. Dar, înainte de ao ridica, el construiește această clădire din cuburi de pe masă pentru a vedea cum va arăta. Acesta este un model.

Înainte de a lansa o nouă aeronavă la producție, acesta este plasat în tubul aerodinamic și utilizând senzorii corespunzători determină valorile tensiunilor care apar în diferite locuri de structuri. Acesta este un model.

Enumerați exemple de modele, este posibil pentru o lungă perioadă de timp. Nu vom face acest lucru, ci încercați să înțelegeți care este rolul lor în exemplele deja date.

Desigur, arhitectul ar putea construi o clădire fără experimente preliminare cu cuburi. Dar ... nu este sigur că clădirea va arăta destul de bună. Dacă se dovedește a fi urât, atunci mulți ani, atunci va servi ca o reproșare prost la Creatorul său, este mai bine să experimentați cu cuburi.

Desigur, puteți conduce un avion în producție și nu știți ce apar stresul, spuneți, în aripi. Dar ... aceste tensiuni, dacă sunt destul de mari, pot duce la distrugerea aeronavei. Este mai bine să explorați mai întâi aeronava în tubul aerodinamic.

Exemplele de mai sus țin o comparație a unui obiect cu altul, înlocuirea sa: o clădire reală - o clădire din cuburi; Avioane seriale - o singură aeronavă în tubul aerodinamic. Și, în același timp, se presupune că un fel de proprietate (proprietăți) este păstrată în timpul tranziției de la obiectul sursă la înlocuirea acestuia sau cel puțin vă permite să judecați proprietatea sursă.

Deși clădirea din cuburi și mult mai puțin decât prezentul, dar vă permite să judecați aspect Aceasta cladire. Deși aeronava din tubul aerodinamic nu zboară, dar tensiunile care apar în cazul său corespund condițiilor de zbor.

La urma urmei, această definiție devine clară.

Modelul este un obiect atât de material sau reprezentat mental, care în procesul de cunoaștere (studiu) înlocuiește obiectul - originalul, menținând în același timp unele dintre caracteristicile importante pentru acest studiu.

Din timp imemorial atunci când studiați procese complexe, fenomene, proiectarea unor noi structuri etc. Omul aplică modele. Un model bine construit este de obicei mai accesibil cercetării decât un obiect real. În plus, unele obiecte nu pot fi studiate deloc: inacceptabile, de exemplu, experimentele cu economia țării în scopuri cognitive; Experimente fundamentale impracticabile cu trecutul sau, să spunem, cu planetele sistemului solar etc.

Un alt scop la fel de important al modelului este că este utilizat pentru a utiliza cei mai importanți factori care formează anumite proprietăți ale obiectului, deoarece modelul în sine reflectă numai unele dintre principalele caracteristici ale obiectului sursă.

De asemenea, modelul vă permite să învățați cum să gestionați corect obiectul prin testarea diferitelor opțiuni de control pe modelul acestui obiect. Pentru a experimenta, în aceste scopuri cu un obiect real, în cel mai bun caz, este incomod și de multe ori este pur și simplu dăunător sau imposibil din mai multe motive (o durată mare a experimentului în timp, riscul de a aduce un obiect într-un nedorit și starea ireversibilă etc.)

Dacă obiectul studiului are caracteristici dinamice, adică. Caracteristicile dependente de timp sunt de o importanță deosebită pentru sarcina de a prezice dinamica stării unui astfel de obiect sub acțiunea diferiților factori. Când este rezolvată, utilizarea modelului poate oferi, de asemenea, ajutor neprețuit. Deci, rezumând, putem spune că modelul este necesar:

În primul rând, pentru a înțelege modul în care este aranjat un anumit obiect (proces), care este structura sa, proprietățile de bază, legile dezvoltării și interacțiunii cu lumea exterioară;

în al doilea rând, pentru a învăța cum să controlați obiectul (sau procesul) și să determinați cele mai bune modalități de control în scopuri și criterii;

În al treilea rând, pentru a prezice consecințele directe și indirecte ale implementării metodelor specificate și a formelor de impact asupra obiectului.

Până în prezent, am vorbit despre utilizarea modelelor în termeni suficient de generali. Prin specificarea acestei probleme în relație, de exemplu, la biologie, vom vedea că obiectivele enumerate mai sus pentru care sunt necesare modelele sunt salvate. Să presupunem că este nevoie pentru a înțelege cum procedează, spuneți, procesul de creștere a copacului. Puteți lista factorii care determină cursul acestui proces, dar acest lucru nu oferă o înțelegere completă. Dar dacă este arătat ca, ce și în ce măsură acești factori afectează, adică dacă va fi creat un model de creștere a lemnului, atunci va veni o înțelegere.

Sau presupune că este necesar să se controleze Hempatom - un dispozitiv pentru cultivarea microorganismelor (reglați debitul, selectați concentrația bulionului nutritiv de intrare etc.), astfel încât pentru un anumit timp fix pentru a obține cea mai mare masă a microbiană populația la ieșire. Folosind doar un model matematic al unui Hempatte, puteți evita departe de perfecțiunea metodei de eșantioane și erori.

Este foarte important să înțelegem că nu unul, dar multe modele pot fi comparate. În acest sens, apare întrebarea în mod natural - și ce este cel mai bun? Aceasta este o întrebare dificilă și vom fi returnați în mod repetat mai târziu. Până în prezent, observăm doar că calitatea modelului este determinată de rolul său în studiu. Poate că va da răspunsuri la întrebările cu care se confruntă cercetătorul - modelul este bun. Nu poate - înseamnă că este rău pentru acest studiu.

Un model bun, de regulă, are o proprietate uimitoare: învățarea ei oferă câteva cunoștințe noi despre obiect - originalul. Asta e.z. condițional, o proprietate foarte importantă care joacă un rol atractiv pentru persoanele implicate în modelele de construcție și învățare

Care sunt modelele

Procesul de construire a modelului se numește modelare. Există mai multe tehnici de modelare care pot fi consacrate în două grupuri mari: material (subiect) și modelarea perfectă.

Materialele includ astfel de metode de simulare, în care studiul se bazează pe model, reproduceri.i. principalele caracteristici geometrice, fizice, dinamice și funcționale ale obiectului fiind studiate. De bazăs. mI Soiuri de modelare a materialelor sunt modele fizice și analogiceși în creștere.

Este posibil să se apeleze simularea în care obiectul său crescut sau inteligent este comparat cu obiectul real.b. copie, permițând cercetării (de obicei în laboratordespre condiții de înregistrare) utilizând transferul ulterior al proprietăților proceselor studiate și a fenomenului cu mode. lee pe obiect bazat pe teoria similitudinii. Iată câteva exemple de modele fizice: în astronomie - planetariu, în inginerie hidraulică - tăvi cu apă, râuri de modelare și rezervoare, în arhitectură - Layout-uri de clădiri, în construcții de aeronave - modele aeronavă, în CE.despre busteni - Aquariums cu organisme de apă care simulează ecosistemele de apă etc.

Modelarea analogică se bazează pe analogia proceselor și fenomenelor cu natură fizică diferită, dar aceeași descriere formală (singură și aceeași matematicăe. ecuații de schi, scheme logice etc.). Cel mai mare pr.despre stai exemplu - Studiul oscilațiilor mecanice cu circuit electricdescrise de aceeași diferențăsi ecuații.

Rețineți că în ambele tipuri de modelare a materialului modelului Yavli. am fost o reflectare materială a obiectului sursă și au fost asociate cu aceasta cu caracteristicile lor geometrice, fizice și de altă natură, iar procesul de cercetare a fost strâns legat de impactul material asupra modelului, adică. A constat într-un experiment de fitness cu ea. Astfel, modelul fizic în natură este experimental me tod.

Modelul ideal este fundamental diferit de modelul subiectului, care nu se bazează pe material.b. analogie a obiectului și a modelului, iar analogiile sunt perfecte, noicu lima.

Modelarea perfectă este un caracter teoretic. Există două tipuri de modelare perfectă: intuitivă și iconică. Sub intuitiv, înțelegem simularea bazată pe intuitivăîn cu privire la obiectul cercetării care nu este supus formalizării sau nu este nevoie de acesta. În acest sens, de exemplu, experiența de viață a fiecărei persoane poate fi considerată intuitivă Mdespre del de lumea înconjurătoare.

Iconic se numește modelare care utilizeazăe. modele transformări iconice de orice fel: cxe. noi, grafică, desene, formule, seturi de caractere etc. și include, de asemenea, un set de legi pentru care pot fi operate cu formațiuni iconice selectate și prin e-mailul acestorae polițiști.

Cea mai importantă viziune a modelării iconice este matee. modelarea matură, în care studiul obiectului este realizat cu ajutorul unui model formulat în limba matematicii, folosind unul sau altul Mathematși metode.

Un exemplu clasic de modelare matematică este o descriere și studiu de către i.Nuton principalele legi ale mecanicii fondurilorȘi MI Matematică.

Cum Matematica penetrează alte științe

Din timp imemorial, o persoană știe lumea. În zorii civilizației, acest proces a fost spontan. Ca Nako.p. cunoașterea cunoștințelor s-au dovedit a fi adecvate pentru a le eficientizadespre puterea unor structuri este științe diferite. Ca parte a unei științe, nici o cunoaștere nu a fost adunată, ci doar aceia care au fost tratați pentru această știință. Iată un Ravdar metodele au fost reduse pentru a primi noi cunoștințe referitoare la această știință. Mai mult, locul oamenilor de știință din lumea antică, care a studiat lumea în toată diversitatea sa, au venit mult mai mulți specialiști care studiază lumea cu POSși Științe specifice. De-a lungul timpului, specializarea științei a ajuns la un astfel de nivel, știința sa dezvoltat atât de mult în dezvoltarea acesteia că cunoștințele obținute într-una, adesea cudespre ele nu sunt zdrobite la altul. În esență, reprezentanți ai diferitelor științe vorbesclimbi bolnave.

Cele mai adânci fapte sunt instalate în știința modernă, cu atât este mai specifică limba sa, cu atât este mai greu să înțeleagă reprezentanții altor științe și, în plus, oamenii din știință sunt îndepărtați. Un astfel de fenomen nu poate fi supărat, pentru că pentru mulți se ascunde o imagine cuprinzătoare a lumii. Din fericire, unadar co nu este atât de fără speranță. Există, se pare că o limbă care, la un grad sau altul, foloseșteși tel toate științele. Această limbă este matematică. Să urmărim calea pentru care mdar tema pătrunde într-o mare varietate de științe - în biologie și solurie. denia, chimia și geografia, geologia și hidrometeorologia, precum și multe, multe altele.

Orice știință în dezvoltarea sa are loc o serie de etape, care, în urma academicianului A.D. Vodgornitsyn, pot fi reprezentate sub forma următoarei scheme (figura 1). Noi comentăm acest lucru.

Firește, dezvoltarea oricărei științe începe cu scopuldar acumularea corectă a faptelor, colectarea informațiilor. Deoarece sarcina științei constă în explicarea legilor naturii, simultanee. mental cu acumularea de fapte are loc clasificarea lor, cuși stamatizarea, încercați să stabiliți relații între volumla tami și fenomene. La fiecare din primele trei etape, pisicadespre secatul împreună pot fi caracterizate ca descriptive, există un loc pentru matematică. Și nu doar un loc, ci un rol important! Acumularea de fapte poate fi raționalizată semnificativ utilizând metoda de planificare dezvoltată în matematicăși poliţist. Clasificarea obiectivă este de neconceput fără modernădespre analiza clusterului, teoria recunoașterii imaginii. Ei bine, atunci când căutați interrelații între obiectele studiate sau fenomene, nu este fără un corlani. analiza și alte metode de statistică.

În mod regulat în procesul de dezvoltare a științei există situații cânddar acumulate în stadiile descriptive ale dezvoltării vă permit să alocați unele majore sau definiți excelentși ne. Selectarea reușită a acestor valori este extrem de importantă pentru pere. călătoriți de la cunoștințele descriptive pentru a fi exacte, pentru a crea posibilitatea construirii de modele matematice de diverse proceduridin owls, fenomene. Cât de des apar astfel de situații, este dificil de spus, deoarece etapa asociată cu căutarea determinăriiși bărbia, cea mai dificilă formalizare și până acum și care se gândea, în viitorul previzibildin nova despre intuiția omului de știință.

Un bun exemplu al importanței stabilirii valorilor definitorii pentru progresul științei dă fizicii. În timpul arculuiși mierea a fost cunoscută de fapt principalele fapte empirice asociate cu mișcarea Telului. Dar P.despre aproape două mii de ani și geniul lui Newton trebuiau să stabilească că valoarea determinantă care leagă forța și masa este de a accelerae. nie, nu viteza, așa cum am gândit înainte. Și numai apoi legile nouluidespre on, oferind cunoștințe exacte despre mișcarea organismelor sub acțiunea forțelor externe.

Acum este clar că scena, încoronarea științei din categoriec. - Modelarea matematică - se bazează pe "două balene": cunoașterea valorilor și faptelort. noah știință, cunoașterea limbii și metodelor matematicii, permițând construirea de modele. Numai prezența ambelor tipuri de cunoștințe poate permite omului de știință să lucreze productiv în această etapăȘi știința.

Ce cunoștințe matematice ar trebui să dețină cudespre oamenii de știință temporar nu matematician? Ele sunt destul de extinse. De aceea, în această carte, cititorul va găsi elementedar analiza și algebra a tichetelor, setați teoria și disc discretdar subiecte, ecuații diferențiale, teoriile și statisticile de probabilitate. După ce le-a studiat, ar dori să întâlnească limba pe pisicădespre sunt scrise modele matematice. Dar cunoștința nu înseamnă o competență limbă autentică. Acest manual include un set mare de modele ilustrative carez. valați cititorul pentru a câștiga experiență în construirea modelelor matematice, va permite "să vorbească într-o nouă limbă" așa cum a fost.

Face o remarcă. De mai sus am vorbit despre etapeși Științele TIA. Este important de observat că, în legătură cu relativitatea cunoștințelor noastre, etapele, înlocuirea reciprocă, nu vă întoarceți niciodatăși Și se completează reciproc. O noaptee. aceasta sau că știința este matură, informația continuă, de asemenea, în ea, și clasificarea acestuia și căutarea conexiunilor între fenomenele observate.

Clasificarea modelelor matematice

În cazul în care un obiect relativ simulat (fenomene, sistem) presupune că procesele care apar în acesta sunt deterministe și mijloacele utilizate în construirea modelului sunt, de asemenea, legate de mijloacele de analiză deterministă, vom spune că modelul reldespre este pentru clasa deterministă.

Dacă procesele din obiectul simulat au apărut în obiectul simulate. caractere aleatoare (stochastice) și fonduri, utilizareaw. În construcția modelului, analiza deterministă aparține analizei deterministe, atunci un astfel de model va fi atribuit clasei de determinareși stochastic.

Dacă procesele din obiectul simulat și mijloacele de modelare au o natură stochastică, atunci modelul se referă la clasa de StochastiChe piesă.

Printre modelele stochastice, clasa modelelor de simulare ocupă un loc important. Așa-numite modele, comparabilei. obiect (proces, fenomen) algoritmul funcției saledespre Vania.

Scopul modelării este, de asemenea, contribuit la clasificare. Dacă M.despre del este necesar pentru a descrie unele procese, fenomene, apoi un astfel de model se numește descriptor (descriere - descriereȘi Nie, engleză).

Dacă modelul este necesar pentru a găsi într-un anumit sens, cel mai bun mod de a gestiona obiectul simulat (să spunem, să determinați ce "recoltare" ar trebui să fie colectată în fiecare an cudespre puzzle-uri pentru a maximiza "recolta" pentru n ani), atunci un astfel de model se referă la clasa de optimizare.

Dacă modelul vă permite să determinați timpul independent de timpși stickul obiectului (proces, fenomene), atunci se numește static. În caz contrar se numește dinamicăeskoy.

Desigur, același model poate introduce clase diferite în funcție de baza căreia se desfășoară clasași ficțiune.

Cum sunt în desfășurare modeleleB. Cercetare

Punctul inițial al unui astfel de studiu, punctul de plecare este o anumită sarcină dintr-o anumită regiune a subiectuluidar sTI (biologie, chimie, geografie, geologie etc.). Pentru această sarcină, matematică Mdespre del. Înainte de a vorbi despre modul în care este construit modelul, de unde provine, vom face două comentarii generale.

Orice obiect (sistem), modelul pe care îl creăm, în funcționarea sa, se observă anumite legi - biologice, fiziceși chimice, chimice etc. și este foarte posibil, și este foarte important să rețineți că nu toate asteadar konya astăzi poate fi deja cunoscută. Vom presupune că cunoașterea legilor implică relații cantitative bine cunoscute care leagă aceste sau alte caracteristicie. rusticii obiectului simulat (sistem). Pot fi menționate altfel, legile sunt formulate ca urmare a procesului de procesaredar tOV observații pentru modelele sau alte modele de caracteristiciși obiectul (sistemul).

Orice model este creat pentru un scop specific - pentru a răspunde la câteva întrebări despre obiectul simulat (sistem). Alte site-uridespre sunteți interesat de un anumit set de întrebări referitoare la acest obiect (sistem), trebuie să ne uităm la acest obiect sub un "unghi de vedere complet definit". "Unghiul de vedere" selectat este în mare parte și ODAe. face alegerea modelului.

După aceste comentarii generale, ne întoarcem la descrierea proceduriidin c. Construirea unui model matematic al unui obiect (cuși tulpini). Acesta poate fi imaginat alcătuit din următorii pași:

1. Sunt formate întrebările principale cu privire la comportamentul sistemului, răspunde ladespre pe care vrem să le folosim folosind modelul.

2. Din multitudinea de legi care gestionează comportamentul sistemului, influența căruia este esențială atunci când căutație. tOV cu privire la întrebările atribuite (arta M se manifestă aicioh del).

3. În plus față de aceste legi, dacă este necesar, pentru sistem este formulat în ansamblu sau individuale. ipoteza de dorință despre funcționare. De regulă, aceste ipotecie. amenințarea este credibilă în sensul că ne. care argumente teoretice în favoarea adoptării lor. (Aici se manifestă atât arta designerului de modă, cât și un specialist în funcționarea simulată cuși tulpini).

4. Ipotezele, precum și legile sunt exprimate sub formă de AODe. relațiile matematice împărțite care sunt combinate într-o descriere formală Mdespre a face.

În capitolele ulterioare, cititorul va găsi exemple, ilustrareși etapele menționate mai sus ale construirii modelelor matematice.

Dar lăsați modelul să fie construit. Ce să facg gât?

La următoarea etapă, creată sau utilizatăn. este un algoritm pentru analizarea acestui model. Dacă modelul și algoritmul nu suntsH complex, poate fi posibil un posibil studiu analitic al modelului. În caz contrar, este elaborat un program care implementează acest algoritm pe computer. P.despre următoarea implementare a așezărilor pe model pe computer, rezultatele lor sunt în mod necesar comparativ cu informațiile reale de ladespre zona corespunzătoare a subiectului. Această comparație este necesară pentru a vă asigura că adecvarea modelului este că mdespre se pot crede că se crede că calculele solate.

Dacă se dovedește că rezultatele calculelor nu au nimic de-a face cue. o realitate reală, atunci ar trebui să vă întoarceți la modelul construit - poate că are nevoie de o mustațăr. slanarea. Sunt posibile și erorile din algoritm și (sau) în programul de calculator. Astfel de vizualizări repetate continuăt. atâta timp cât rezultatele calculelor satisfac cercetătorul. Acum modelul este gata de utilizaredespre Vania.

Rezumând unele rezultate la ceea ce sa spus, acordați atenție următoarelor. Nu orice utilizare a formulelor matematice nu este ndespre structura modelelor matematice. În cazurile în care există o teorie a fenomenelor studiate, deși la nivelul verbal, utilizarea formulelor ne permite să construim aparatul matematic al teoriei. Și numai atunci când nivelul cunoștințelor noastre într-o anumită regiune este încă insuficient pentru construirea teoriei, formalismul matematic achiziționează Zn independentdar Și poate servi drept embrion al teoriei viitoare. În același timp, noile cunoștințe apar nu numai de la expertși studiul mental al fenomenelor reale, dar și prin analizarea formulelor matematice. În acest caz, putem vorbi despredespre structura și studiul modelelor matematice.

Și în concluzie, atragem atenția asupra faptului că nici un computer, nici matematicdespre del și algoritmul cercetării ei nu pot rezolva o sarcină sursă destul de complicată. Doar împreună (inclusiv, cercetător natural) își imagineazăi. forța care vă permite să învățați lumea, să o gestionați în intervenția noastrăe sah.

Litertar.
Amosov A.a., Dubinsky Yu. A., Kokchenova N.P. Metode computaționale Pentru ingineri. - M.: MIR, 2008. - 575 p.

Baagelov N.S., Lykov N.P., Kobelkov G.g. Metode numerice. A 8-a ed. -M.: Laboratorul de cunoștințe de bază, 2010. - 624 p.

Kalitkin N.N. Metode numerice. - M.: ȘTIINȚĂ, 1978. - 512 p.

Kakhangen D., Mueller K., Nash C. Metode și software numerice. - M.: MIR, 2008. - 575.

Kosarev V.I. 12 prelegeri privind matematica computațională. A doua ed. - M.: Editura din MFT, 2000. - 224 p.

Lobanov A.i., Petrov I.B. Metode computaționale pentru analiza modelelor de sisteme dinamice complexe. Partea 1. - M.: MFTI, 2010. - 168 p.

Marchuk g.i. Metode de matematică computațională. - M.: ȘTIINȚĂ, 1989. - 608 p.

Ryabnyk vs. Introducere în matematica computațională. - M.: Science-Fizmatlit, 1994. - 335 p. A doua ed. M.: FIZMATLIT, 2010. - 296 p.

Samara A A., Gulin A B. Metode numerice. - M.: ȘTIINȚĂ, 1989.

Colectarea sarcinilor pentru exerciții la rata fundației de calcul al matematicii / ed. Ryabnya V.S. - M.: MFT, 1988.

Fedorenko r.p. Introducere în fizica computerelor. - M.: Editura casei de MIPT, 2004. - 526 p.

Hairyr E., Vanner G. Soluția ecuațiilor diferențiale obișnuite. Sarcini algebrice dure și diferențiale. - M.: MIR, 1999. - 685 p.

Hairyr E., Nersette S., Vannier G. Soluția ecuațiilor diferențiale obișnuite. Sarcini neanor. - M.: MIR, 1990. - 512 p.

Este timpul să revenim la ciclul de materiale, care au fost discutate vara trecută. Este necesar pentru a pune astăzi punctul în ciclu (și cu un suflet calm pentru a începe unul nou).

Deci, ce a fost vara?

  • Am început ciclul cu
  • Apoi am urmărit lucrarea acestui instrument inteligent pentru publicitatea contextuală.
  • După un eveniment privat cu publicitate contextuală, m-am uitat la modul de aplicare
  • Acest lucru ne-a permis să începem (există limite ale aplicabilității instrumentelor intelectuale?)
  • După trecerea la (orice sistem, orice sistem, unde există mai mult de un feedback - adică oriunde apare o persoană, apare un sistem complex)
  • Pentru a influența haosul, (ei vă vor permite să fiți în gelding la acest lucru ce se întâmplă cu influența)
  • Și făcând un astfel de cerc mare, ne-am întors din nou la utilizarea unor instrumente inteligente pentru rezolvarea sarcinilor private aplicate (deja în termeni)
  • Acest lucru ne-a permis să luăm în considerare cu încredere subiectul (pentru a prezice viitorul acestor sisteme)

În același timp, la o coincidență uimitoare, am intrat în jurul întrebării: "Care este modelul?".

În sens general, modelul este un fel de descriere sau eveniment de proces. Modelul de afaceri este cel mai renumit în afacere (o descriere a modului în care proprietarul va câștiga bani cu afacerea sa) și modelele proceselor de afaceri (de exemplu, o descriere exact când, cine și de ce Fatima la titularul de numerar McDonalds ar trebui să ofere o plăcintă) .

Modelele pot fi o sumă mare. Dar pentru a rezolva sarcinile aplicate la început, vor exista modele destul de simple.

Pentru a nu complica viața mea atunci când lucrează cu modele, este util să respectăm următoarele criterii:

  1. Modelele ar trebui simplificate - acestea nu ar trebui să acopere toate aspectele realității, ci doar cele mai semnificative
  2. Modelele trebuie să fie pragmatice - adică, concentrându-se pe ceea ce este util în acest moment.
  3. Modelele trebuie generalizate - adică să fie o scurtă trecere în revistă a interconexiunilor complexe
  4. Modelele trebuie să fie vizuale - adică ar trebui să explice vizual ceea ce este dificil de explicat cuvintelor (acest lucru crește, de asemenea, utilitatea lor atunci când comunică cu colegii, managerii și subordonații)
  5. Modelele trebuie să aranjeze - adică să adună informații și să-l așeze pe rafturi
  6. Modelele trebuie să fie un instrument de lucru - nu ar trebui să ofere răspunsuri gata făcute. Nu. Sarcina lor primară și principală este de a pune întrebări. Și numai când începeți să lucrați cu un model, vor apărea răspunsuri.

Pentru ce sunt modelele?

Când creierul nostru se confruntă cu haosul, atunci automat (!) Începe să creeze sisteme pentru a recunoaște acest haos, structură sau cel puțin să obțină o imagine completă a ceea ce se întâmplă. Acesta este motivul pentru care oamenii găsesc întotdeauna explicații despre ceea ce sa întâmplat (care se transformă în dezbaterile de mituri ca fulgerul de pe cer, ca semn al mâniei zeilor). Adică, se întâmplă independent de noi. Oamenii nu pot reacționa. Neocortexul lucrează în mod constant, completând imaginea viitorului și încearcă în mod constant să prezică viitorul. Acesta este un element al evoluției care ne transformă în mod constant într-o inerție de blocare a gândirii și orbire a sculei.

Modelele ne ajută să atenuăm această sarcină. Deoarece construcția de modele este un proces conștient. El face minorul și se concentrează pe cel mai important lucru.

Criticii iubesc să sublinieze că modelele nu reflectă realitatea reală. E corect. Dar este greșit să afirmăm că modelele contribuie la standardizarea gândirii. Dimpotrivă, modelul este rezultatul gândirii logice care necesită eforturi active conștiente. Și de aceea construcția unui nou sau aplicarea unui model existent ajută adesea să depășească inerția gândirii. Aceasta este importanța modelului.

Două abordări de utilizare a modelelor

Există două abordări de utilizare a modelelor. Așa-numita "metodă americană" și "metodă europeană".

Americanii adoră să facă mostre și să facă greșeli. Idealul acestei abordări este Edison. Standardul acestei abordări este de a face cât mai multe erori pe unitate de timp. Această formare este complet practică. Încercarea, eșecul, concluziile, o nouă încercare. Acest lucru nu este întotdeauna productiv (și b).

Europenii sunt înclinați să se familiarizeze mai întâi cu teoria și apoi ceva de făcut ceva și de a eșua. După aceea, analizează erorile făcute și corecte și repetă încercarea. Procesul este oarecum diferit. În primul rând, citim instrucțiunile, apoi aplicați în practică, dacă ați eșuat - tragem concluzii, studiem cu atenție teoria și vom aplica din nou în practică. Utilizarea unei astfel de abordări în rezolvarea sarcinilor simple este redundantă de resurse. Dar permite rezolvarea sarcinilor complexe elegante.

Abordările nu sunt bune și nu rele. Sunt doar acolo. Și este important să vă amintiți regula principală:
Fiecare model este bun numai, precum și performerul său.


A plăcut? Acțiune!