információs modell– objektummodell információ formájában bemutatva, amely leírja az objektum e megfontoláshoz nélkülözhetetlen paramétereit, változóit, a köztük lévő kapcsolatokat, az objektum be- és kimeneteit, és lehetővé teszi, hogy a modellnek információt szolgáltatva a változásokról bemeneti értékek, az objektum lehetséges állapotainak modellezésére.

Az információs modellek nem érinthetők, nem láthatók, nincs anyagi megtestesülésük, mert csak információra épülnek. Az információs modell olyan információhalmaz, amely egy tárgy, folyamat, jelenség lényeges tulajdonságait, állapotait, valamint a külvilággal való kapcsolatát jellemzi.

Az információs modell a tények, fogalmak vagy utasítások korlátozott halmazának formális modellje, amelyet egy adott követelmény kielégítésére terveztek.

Az információs modell felépítéséhez több, a 3. sémában bemutatott szakaszon kell keresztülmenni. A „tudás tárgyától” a „formális konstrukcióig” végbemenő folyamatot „formalizálásnak” nevezik, a fordított folyamatot pedig – „ értelmezés” – leggyakrabban a világ megismerésében és a tanulásban használatos.

Az információs modellezés három posztulátumon alapul:

minden elemekből áll;

az elemeknek tulajdonságaik vannak;

elemek kapcsolódnak egymáshoz.

Az objektum, amelyre ezek a posztulátumok vonatkoznak, egy információs modellel ábrázolható.

Az információs modell felépítésének szakaszai.

F Tudás tárgya I

O Kognitív tantárgyak H

P Személyes képviselet T

M Formed gondolat E

Egy „élő” szó P

L Rögzített szó

I Tudományos szöveg R

H Formális konstrukciók E

Az információs modellek osztályozása:

- leírásként:

Formális nyelvek segítségével (matematika nyelve, táblázatok, programozási nyelvek, az emberi természetes nyelv kiterjesztése stb.);

Grafikus (folyamatábrák, diagramok, grafikonok stb.).

- az alkotás célja szerint:

Osztályozás (faszerű, genealógiai fa, címtárfa számítógépben);

Dinamikus (általában differenciálegyenletek megoldására épülnek, és szabályozási és előrejelzési problémák megoldására szolgálnak).

- a modellezett objektum jellege szerint:

Determinisztikus (határozott), amelyre ismertek azok a törvények, amelyek szerint az objektum változik vagy fejlődik;

Valószínűségi (statisztikai bizonytalanság és bizonyos típusú fuzzy információk feldolgozása).

A modell és analógia fogalmainak történeti eredete és módszertani jelentősége.

A „modell” szó a latin „modulus” szóból származik, ami „mérés”, „minta”-t jelent. Eredeti jelentése az építőművészethez kapcsolódott, és szinte minden európai nyelvben egy képet vagy prototípust, vagy valamilyen más dologhoz hasonló dolgot jelöltek vele.

A modellezést a tudományos kutatásban az ókorban kezdték alkalmazni, és fokozatosan megragadta a tudományos ismeretek minden új területét: a műszaki tervezést, az építést és az építészetet, a csillagászatot, a fizikát, a kémiát, a biológiát és végül a társadalomtudományokat. A XX. század a modern tudomány szinte minden ágában nagy sikert és elismerést hozott a modellezési módszernek. A modellezési módszertant azonban már régóta az egyes tudományok egymástól függetlenül fejlesztették ki. Nem volt egységes fogalomrendszer, egységes terminológia. Csak fokozatosan kezdett kiteljesedni a modellezés, mint a tudományos ismeretek egyetemes módszerének szerepe.

A "modell" kifejezést széles körben használják az emberi tevékenység különböző területein, és számos szemantikai jelentése van. Ebben a részben csak azokkal a modellekkel foglalkozunk, amelyek a tudás megszerzésének eszközei.

Ily módon modell- egy valós tárgy, folyamat vagy jelenség egyszerűsített ábrázolása. A modell olyan anyagi vagy mentálisan ábrázolt tárgy, amely a kutatás során felváltja az eredeti tárgyat, így annak közvetlen tanulmányozása új ismereteket nyújt az eredeti tárgyról.

szimuláció alatt a modellek felépítésének, tanulmányozásának és alkalmazásának folyamata érthető. Szorosan kapcsolódik olyan kategóriákhoz, mint az absztrakció, analógia, hipotézis stb. A modellezési folyamat szükségszerűen magában foglalja az absztrakciók és az analógiával történő következtetések megalkotását, valamint a tudományos hipotézisek felállítását. Modellezés- modellek építése tárgyak, folyamatok, jelenségek tanulmányozására, tanulmányozására.

Az objektummodelleknek tükrözniük kell valamit, ami valóban létezik. Ezért az objektummodelleket gyakran a valós tárgyak absztrakt általánosításaként értelmezik. Például a tárgymodellek lehetnek az építészeti struktúrák, a naprendszer, az ország parlamenti hatalmának szerkezete stb. A modell képes leírni az élő és élettelen természet jelenségeit, és nem csak egy, hanem a jelenségek egész osztályát, amelyek közös tulajdonságokkal rendelkeznek. A tárgyak vagy jelenségek modelljei tükrözik az eredeti tulajdonságait - jellemzőit, paramétereit.

Létrehozhat folyamatmodelleket is, pl. az anyagi tárgyakon végzett cselekvések modellezése: lefolyás, állapotok egymás utáni változása, egy tárgy vagy rendszerük fejlődési szakaszai. Jól ismertek erre példák: ezek a gazdasági vagy ökológiai folyamatok, az Univerzum vagy a társadalom fejlődésének modelljei stb.

A modellezés módszertani alapjai.

A modellezési elmélet szisztematikus megközelítésen alapul. A rendszerszemlélet az, hogy a kutató a rendszer egészének viselkedését igyekszik vizsgálni, nem pedig egyes részeire koncentrálni. Ez a megközelítés azon a felismerésen alapul, hogy még ha minden elem vagy alrendszer optimális tervezési vagy funkcionális jellemzőkkel rendelkezik is, a rendszer egészének eredő viselkedése az egyes részei közötti kölcsönhatás miatt csak szuboptimális lehet.

A szervezeti rendszerek egyre bonyolultabbá válása és ennek a komplexitásnak a leküzdésének igénye a rendszerszemléletet egyre szükségesebb kutatási módszerré tette.

A vizsgált rendszer elemeinek egy bizonyos halmaza ábrázolható annak alrendszereként. Úgy gondolják, hogy az alrendszerek magukban foglalják a rendszer néhány önállóan működő részét. Ezért a kutatási eljárás leegyszerűsítéséhez kezdetben szükséges egy komplex rendszer alrendszereinek helyes azonosítása, vagyis a szerkezetének meghatározása. A rendszer szerkezete az összetevői (alrendszerei) közötti kapcsolatok összessége, amely időben stabil. A szisztematikus megközelítéssel pedig fontos lépés a vizsgált, leírt rendszer szerkezetének meghatározása.

A rendszer részekből álló egész. A rendszer olyan elemek összessége, amelyek kapcsolatban állnak egymással, és bizonyos integritást és egységet alkotnak.

számítógépes modell.

számítógépes modell– szoftverkörnyezet segítségével megvalósított modell.

Amikor a számítógéppel mint eszközzel foglalkozunk, emlékeznünk kell arra, hogy az információval dolgozik. Ezért abból kell kiindulni, hogy a számítógép milyen információt és milyen formában képes felfogni és feldolgozni. Egy modern számítógép képes dolgozni hanggal, videóval, animációval, szöveggel, diagramokkal, táblázatokkal stb. De a sokféle információ használatához mind a technikai (hardver), mind a szoftveres (szoftver) támogatásra van szükség. Mindkettő számítógépes modellező eszköz. Most már számos program létezik, amelyek lehetővé teszik különféle számítógépes ikonikus modellek létrehozását: szövegszerkesztők, képletszerkesztők, táblázatkezelők, adatbázis-kezelő rendszerek, professzionális tervezőrendszerek és különféle programozási környezetek.

A modern számítógépek bőséges lehetőséget kínálnak különféle jelenségek és folyamatok modellezésére. Az oktatási folyamatban a számítógép nem helyettesítheti egyszerűen a táblát, posztert, film- és diavetítőt, természetes kísérletet. Ilyen pótlás csak akkor célszerű, ha a számítógépek használata jelentős többlethatást ad a többi oktatási segédeszköz használatához képest.

A számítógépes szimuláció (CM) ígéretes módszer az oktatási folyamat javítására. A modern tudományos ismeretekben egyre nagyobb jelentőséget kap, ráadásul jelenleg is népszerű didaktikai eszközzé válik. Tekintsük ezt az irányt részletesebben.

A CM tárgya folyamatok és jelenségek tanulmányozása számítógép segítségével, amely jelen esetben kísérleti elrendezésként működik. A QM problémamegoldás során a problémafelvetés, a modellkészítés, a számítógépes (számítási) kísérlet és a szimulációs eredmények elemzésének szakaszait különböztetjük meg. Ha a szimulációs eredmények nem felelnek meg a célnak, akkor szükségessé válik az előző szakaszokhoz való visszatérés.

matematikai modellek.

A matematikai modellezés lehetővé teszi matematikai szimbólumok és függőségek használatát a folyamatban lévő folyamat leírásához.

Matematikai modell- ez matematikai objektumok és a köztük lévő kapcsolatok összessége, amely megfelelően tükrözi a vizsgált objektum tulajdonságait és viselkedését. A modell akkor tekinthető megfelelőnek, ha elfogadható pontossággal tükrözi a vizsgált tulajdonságokat. A pontosságot a modellen végzett számítási kísérlet során megjósolt kimeneti paraméterek értékeinek valós értékükkel való egybeesésének mértéke becsüli meg.

A matematikai modell definiálatlan (absztrakt, szimbolikus) matematikai objektumok, például számok vagy vektorok osztályát és az ezek közötti kapcsolatokat fedi le.

A matematikai reláció két vagy több szimbolikus objektumra vonatkozó hipotetikus szabály. Számos kapcsolat leírható olyan matematikai műveletekkel, amelyek egy vagy több objektumot egy másik objektumhoz vagy objektumok halmazához kapcsolnak (egy művelet eredménye).

Egy matematikai modell reprodukálja a fizikai helyzet megfelelően kiválasztott aspektusait, ha létre lehet hozni egy megfelelési szabályt, amely meghatározott fizikai objektumokat és kapcsolatokat kapcsol bizonyos matematikai objektumokhoz és relációkhoz. Tanulságos és/vagy érdekes lehet olyan matematikai modellek felépítése is, amelyeknek a fizikai világban nincs analógja. A legismertebb matematikai modellek az egész és valós számok rendszerei, valamint az euklideszi geometria; ezeknek a modelleknek a meghatározó tulajdonságai a fizikai folyamatok (számlálás, rendezés, összehasonlítás, mérés) többé-kevésbé közvetlen absztrakciói.

Az általánosabb matematikai modellek objektumai és műveletei gyakran valós számok halmazaihoz kapcsolódnak, amelyek korrelálhatók a fizikai mérések eredményeivel.

A számok, változók, halmazok, vektorok, mátrixok stb. matematikai objektumként működnek.

Matematikai modellek osztályozása az alkalmazott matematikai apparátus jellemzői alapján.

Amikor az ember meghallja a "modell" és a "modellezés" szavakat, általában gyermekkorából származó képek futnak át a szeme előtt: autók és repülők kis másolatai, földgömb, próbababa, épületmodellek... Ezeket és sok más dolgot gyakran tükrözik a valódi tárgyak vagy tárgyak néhány közös tulajdonságát vagy funkcióját, csak leegyszerűsített formában. Az ilyen modellek használatával könnyebb elmagyarázni az eredeti jellemzőit. Az információs modell, amelynek példái világosan és érthetően magyaráznak sok nehezen áttekinthető folyamatot, a modellezés alapvető követelményeinek is megfelel.

Gólok

A fentiekből a következő következtetésre juthatunk: a modelleknek valós objektumok vagy folyamatok hasonlatosságaként nem kell az eredetiek összes tulajdonságát tükrözniük, hanem csak azokat a jellemzőket, amelyekre adott helyzetben nagyobb az igény az alkalmazásukra. Nincs szükség az objektumtulajdonságok teljes választékának megjelenítésére - ez a modell bonyolításához és használatának kényelmetlenségéhez vezethet. Ezért nagyon fontos megérteni, hogy a modell milyen célból készült, milyen paramétereket kell tükrözni ebben az esetben. A modellezés során szigorúan be kell tartani egy ilyen logikai láncot: "objektum - cél - modell".

információs modell. Példák. Rendszer elemzése

A modellezés céljának kialakításakor felvetődik a kérdés, hogy a jövőbeni modell minőségi és jellemzői listáját helyesen és teljességgel kell elkészíteni. A modellezés tárgyának leírását gyakran "információs modellnek" nevezik. Használatának példái különféle formában láthatók: grafikus, verbális, táblázatos, matematikai és sok más formában. Minél pontosabb az információs modell, annál minőségibben és teljesebben tükrözi az eredeti objektum tulajdonságainak halmazát. Ezért csak a legszükségesebb paramétereket kell kiválasztani a modellezéshez, és kapcsolatokat kell létrehozni közöttük. Ezt a folyamatot rendszerelemzésnek nevezik.

Bemutató űrlap

Az információs modell egyik jellemzője a megjelenítési forma, amely szorosan összefügg az imázsteremtés céljával. Ha a projekt egyik követelménye a láthatóság, akkor grafikus információs modellt használnak. Nem nehéz erre példát találni: elektromos áramkörök, a környék térképei, különféle grafikák és rajzok. Ezenkívül ugyanazok az adatok, például egy hónap alatti hőmérséklet-változások grafikonja, különféle formában, például táblázatban vagy szövegben is bemutathatók.

Szimuláció használata

Amikor egy információs modellt kialakítanak, annak paraméterei felhasználhatók egy valós objektum tanulmányozására, különféle körülmények közötti viselkedésének előrejelzésére és számítások elvégzésére. Gyakran alkalmaznak vegyes információs modelleket. A modellezés ezen formájának használatára gyakran találhatunk példákat az építőiparban, amikor egy összetett objektum, például egy épület egyedi jellemzőit alakítják ki, és rajzok, matematikai szilárdsági számítások és megengedett terhelések formájában tükrözik.

A vegyes információs modell másik szembetűnő példája a földrajzi térkép topográfiai szimbólumaival, felirataival és táblázataival. Egy ilyen modell grafikonok, diagramok, táblázatok, diagramok formájában is bemutatható. Ez utóbbiak feltételesen fel vannak osztva térképekre, folyamatábrákra és grafikonokra.

Osztályozás

Az információs modellekkel való munka kényelme érdekében feltételesen több nagy blokkra vannak felosztva: felhasználási terület, időtényező, tudáság és bemutatási forma szerint. Feloszthatók a konstrukció típusa (táblázatos, hierarchikus és hálózatos), az adatábrázolás formája (jel és figuratív jel) és az objektum (egy objektum vagy folyamat tulajdonságainak leírása) szerint is.

Tipikus példák a figuratív információs modellre

Az ilyen típusú modellek formáit valamilyen információhordozóra (film, papír, tábla) rögzített tárgy grafikus képe különbözteti meg.

Különféle fényképek, rajzok, grafikonok tulajdoníthatók az ilyen típusú modelleknek. A figuratív információs modellre gyakran találunk példákat oktatási intézményekben, ahol a plakátok grafikus formában sok információt közölnek. Egy másik lehetőség a használatára bármely iskolai tankönyvben található illusztrációk, például a sztálingrádi csatában a csapatok felállításának diagramja. A figuratív információs modellre a tudományos szervezeteknél is találhatunk példákat, ahol a tárgyakat külső jellemzőik szerint választják el egymástól.

A modellek idő szerinti osztályozása

A modellek lehetnek statikusak vagy dinamikusak. Egy objektum jellemzői egy adott időszeletben statikus információs modelleket írnak le. Használatuk példákat találhatunk a ház építésénél, ha figyelembe vesszük annak szilárdságát és statikus terheléssel szembeni ellenállását. Illetve a fogászaton, amely leírja a páciens szájüregének állapotát az aktuális rendelés során: a tömések számát, a hibák meglétét stb.

Ha figyelembe vesszük a beteg állapotában bekövetkezett változások dinamikáját több viziten vagy több éven keresztül, akkor ugyanezen jellemzők leírására dinamikus modellt alkalmazunk.

Példák dinamikus információs modellekre, amikor idővel változó tényezőkkel vagy jellemzőkkel foglalkozunk. Ezek közé tartoznak a hőmérséklet-változások, a szeizmikus rezgések stb.

Verbális minták

Az információs modellek közé tartoznak a verbális modellek is, amelyek társalgási vagy mentális formában jelennek meg. Ezeket "verbális információs modelleknek" is nevezik. Az ilyen modellezésre példák figyelhetők meg autóvezetés közben: egy személy elemzi az úton lévő helyzetet, a közlekedési lámpákat, a szomszédos autók sebességét stb. Ebben az esetben egy bizonyos viselkedési modellt alakítanak ki. Ha a jelenlegi helyzetet helyesen modellezzük, akkor az út ezen szakasza biztonságos lesz. Ha nem, akkor nagy a baleset valószínűsége.

Szintén a verbális modellek között szerepel a költő agyán átvillanó mondóka, vagy egy tájkép, amelyet még nem vittek fel a vászonra a művész lelki szeme előtt.

A verbális típushoz tartozik egy leíró információs modell is, amely egy tárgy írásbeli vagy szóbeli leírása egy nyelv segítségével. Példa a leíró információs modellre: szépirodalmi könyvekben próza, szépirodalomban leírások, események és tárgyak szöveges leírása.

ikonikus modellek

Ha egy tárgy jellemzői speciális jelek formájában, formális nyelv segítségével jelennek meg, akkor ezek jelinformációs modellek. Példák ezekre minden oldalról körülvesznek bennünket: grafikonok, diagramok, szövegek stb.
A jel és a verbális modell szorosan összefügg egymással: a mentális kép jelformába öltöztethető, a jelmodell pedig egy bizonyos mentális képet alkot. Például egy jelenség leírásának elolvasása után az ember modellt hoz létre magának, és miután életében találkozott ezzel a jelenséggel, felismerheti azt a kialakított modell alapján.

A jelinformációs modellek feloszthatók geometriai, verbális, matematikai, szerkezeti, logikai, speciális.

Matematikai modellek

Az előjel egy változataként egy matematikai információs modellt tekinthetünk. Sajátossága, hogy jellemzők, paraméterek vagy folyamatok kerülnek bemutatásra matematikai képletek. Ez a nézet az objektumok mennyiségi jellemzői közötti kapcsolatot is leírja. Például egy test tömegének ismeretében kiszámíthatjuk a szabadesésének sebességét egy adott időpontban. Ebben az esetben az információs objektumok általában matematikai formában kerülnek bemutatásra.

A matematikai modellek sok típusra oszthatók: statikus, dinamikus, diszkrét, folytonos, szimulációs, valószínűségi, logikai, többszörös, algoritmikus, játék stb.

Táblázatos modellek

Táblázatos modellnek nevezzük azt a modellt, amelynek objektumai vagy tulajdonságai lista formájában jelennek meg, és értékeik egy téglalap alakú táblázat celláiban találhatók. Ez az információtovábbítás egyik leggyakoribb típusa. A táblázatok segítségével különböző alkalmazási területeken lehetőség nyílik statikus és dinamikus információs modellek kialakítására. Az életben ezt használjuk, például amikor közlekedési menetrendet, tévéműsort, időjárásnaplót stb.

A táblázatos információs modellek típusai

Háromféle tábla létezik: bináris, "objektum-tulajdonság", "objektum-objektum". Ahhoz, hogy táblázatos információs modellekre példákat lehessen adni, elemezni kell azok szerkezetét.

Az objektum-objektum táblákban az objektumok az első sorban és az első oszlopban vannak felsorolva. A többi cella a köztük lévő kapcsolatot tükrözi. Példaként szolgálhat egy táblázat, amelyben az oszlopok és sorok a városok nevét tartalmazzák, és az információtartalom a köztük lévő kapcsolat minőségi jellegét (közvetlen út meglétét) mutatja. -object" típusú.

Az "object-property" típusú táblázatokban minden sor egy objektum vagy esemény paramétereit tartalmazza, az oszlopok pedig azok jellemzőiről vagy tulajdonságairól tartalmaznak információkat. Az ilyen típusú szerkezetre példa lehet a különböző napokon az időjárási állapot változására vonatkozó információ.

Hierarchikus és hálózati információs modellek

A táblázatos modellek hasznosak kis objektumrendszerekhez. Egy összetett rendszer létrehozásakor a modell túl nagy és kényelmetlenné válhat éppen azért, mert téglalap alakú táblázat formájában jelenik meg. Például, ha létrehoz egy metróvonalak táblázatos sémáját állomásobjektumokkal, és jelzi, hogy van-e átmenet vagy kereszteződés közöttük, akkor egy ilyen táblázatnak hatalmas redundanciája lesz - több mint tízezer érték, és nagyon nehéz használni.

A hierarchikus rendszereket általában grafikus formában jelenítik meg, gráfok formájában - a szinteken elosztott objektumok közötti kapcsolatokat. A felső szintek minden eleme az alsóbbak elemeiből áll, az alsó szint elemei pedig csak egy elemhez tartoznak több mint magas szint. Az ilyen típusú modellek sajátos példája a családfa.

A hálózati modellek kompaktabbak, mivel tükrözik az objektumok közötti legfontosabb kapcsolatokat. Leggyakrabban vizuális grafikai formában jelennek meg. Példa ilyenre hálózati modell metróvonalak sémája.

Információs modellek használata a számítógépes modellezés folyamatában

Kényelmes szimulációt végezni számítógépes technológia segítségével. Maga a folyamat több szakaszra osztható.

Először egy információs modellt építenek fel: a folyó kutatás definícióját, az objektum e célnak megfelelő fontos paramétereinek kiválasztását és a nem lényeges paraméterek eltávolítását.

A második szakaszban egy formalizált modellt hoznak létre: egy leíró információs modellt egy formális nyelv segítségével fejeznek ki, rögzítik a mennyiségek közötti kapcsolatokat, és megszabják a változtatásukhoz szükséges korlátozásokat.

A következő lépésben a formalizált modellt számítógépes modellté alakítják, azaz algoritmus összeállításával, számításokkal, programírással vagy speciális szoftverrel.

Miután megbizonyosodott arról, hogy a modellt helyesen hozták létre, és megfelel a tervezett célnak, megkezdődik a közvetlen használat. Ha szükséges, korrekcióra kerül sor.

A számítástechnika alkalmazása nagymértékben leegyszerűsíti az információs modellek létrehozását, azok módosítását, javítását. Lehetőség van arra, hogy egy szimulált objektumot bármilyen környezetben elhelyezzünk, és ellenőrizzük viselkedését vagy jellemzőinek átalakulását különféle körülmények között anélkül, hogy kitennénk ezeknek a tényezőknek.

4. Modellezés és formalizálás(9 cella).

4.1 Modellek és szimulációk

Az ember igyekszik megismerni a környező világ tárgyait, kölcsönhatásba lép a meglévő tárgyakkal és új tárgyakat hoz létre.

A környező világ tárgyai megismerésének egyik módszere az modellezés, valós tárgyak "helyetteseinek" létrehozásából és tanulmányozásából áll. A "helyettesítő objektumot" hívják modell, és az eredeti objektum az prototípus vagy eredeti.

Modell olyan tárgy, amely rendelkezik néhány egy másik objektum tulajdonságai ( eredeti) és helyette használjuk.

Például a beszélgetés során a valódi tárgyakat a nevükkel helyettesítjük, a kirakatrendezők próbababát használnak - egy emberi alak modelljét, a tervezők repülőgép- és autómodelleket, az építészek pedig épület-, hidak és parkok modelljeit. A modell bármilyen szemléltető eszköz, amelyet az iskolai órákon használnak: földgömb, modell, térkép, diagram, táblázat stb.

Mit lehet modellezni?

Objektummodelleket készíthet. Például ,

Épületek, hajók, repülőgépek, ...

Az atommag modelljei, kristályrácsok

Tervrajzok

Folyamatmodelleket készíthet. Például ,

Változó környezeti feltételek

Gazdasági modellek

Történelmi minták

Lehet modelleket építeni a jelenségekről. Például ,

Földrengés

Napfogyatkozás

A modelleket az emberek a következőkre használják:

Tárgyi tárgyak ábrázolása (lakóterület-fejlesztés elrendezése építészműhelyben);

Ismert tények magyarázata (az emberi csontváz modellje a biológia tanteremben);

Hipotézisek tesztelése és új ismeretek megszerzése a vizsgált objektumokról (új kialakítású repülőgép repülési modellje szélcsatornában);

Előrejelzés (űrből készült fényképek a légtömegek mozgásáról);

menedzsment (vonatrend) stb.

A modell nem önmagában fontos, hanem mint eszköz, amely megkönnyíti a tárgy megismerését vagy vizuális megjelenítését. Modellezés a modellek létrehozásának és felhasználásának folyamata az eredetiek tanulmányozására.

Mikor érdemes szimulációt használni:

eredeti nem létezik

Az ókori Egyiptom

Az atomháború következményei

az eredeti vizsgálata életveszélyes vagy költséges:

Új űrruha tesztelése űrhajósoknak

Új repülőgép vagy hajó fejlesztése

az eredetit nehéz közvetlenül megvizsgálni:

Naprendszer, galaxis (nagy méretek)

Atom, neutron (kis méretű)

Folyamatok belső égésű motorban (nagyon gyors)

Geológiai jelenségek (nagyon lassú)

az eredetinek csak néhány tulajdonsága érdekes

Repülőgép törzsfestési teszt

Minél több attribútumot tükröz egy objektumnak a modell, annál teljesebb. Lehetetlen tükrözni a modellben az objektum összes jellemzőjét - az eredetit, és nem is szükséges. Meghatározzák az objektum jellemzőit - az eredetit, amelyet a modellben reprodukálni kell modellezési cél- a jövőbeni modell célja. Ezek a tulajdonságok elengedhetetlenek ehhez a modellhez a modellezés célja szempontjából.

Modellezési célok

az eredeti tanulmányozása egy tárgy vagy jelenség lényegének tanulmányozása

elemzés („mi történik, ha…”) megtanulják megjósolni a különféle hatások következményeit az eredetire

szintézis ("hogyan készítsünk...") tanuld meg kezelni az eredetit annak befolyásolásával

optimalizálás („hogyan csináljunk jobbat”) adott feltételek mellett a legjobb megoldás kiválasztása

Mi a közös minden modellben? Milyen tulajdonságaik vannak?

Először is, a modell nem az eredeti objektum pontos másolata: tulajdonságainak, kapcsolatainak és viselkedésének csak egy részét tükrözi. Például felvehet egy öltönyt egy manökenre, de nem beszélhet vele. Egy autómodell lehet motor nélkül, míg a házmodell elektromos vezetékek és vízvezetékek nélkül.

Másodszor, mivel minden modell mindig csak az eredeti jellemzőinek egy részét tükrözi, lehetséges létrehozni és használni különböző modellek ugyanaz a tárgy. Például: a labda a Földnek csak egy tulajdonságát képes reprodukálni - az alakját; egy közönséges földgömb tükrözi ráadásul a kontinensek elhelyezkedését; és a Földgömb, amely a Naprendszer jelenlegi modelljének része, egyben a Föld Nap körüli pályája is. Az eredeti több különböző modellnek felelhet meg és fordítva!

Minél több attribútumot tükröz egy objektumnak a modell, annál teljesebb. A modellben azonban nem lehet tükrözni az eredeti objektum összes tulajdonságát, és legtöbbször nem is szükséges. Végtére is, egy modell létrehozásakor az ember általában nagyon specifikus célés arra törekszik, hogy a tárgyaknak csak azokat a jellemzőit tükrözze a legteljesebben, amelyek fontosnak tűnnek számára, jelentős hogy megvalósítsa ezt a célt. Ha például egy repülőgépmodellt hoznak létre egy gyűjteményhez, akkor az a repülőgép megjelenését reprodukálja, nem pedig a repülési jellemzőit.

A modellel szemben támasztott követelmények a modellezés céljától függenek: az eredeti objektum milyen tulajdonságait tükrözze. A modell típusát a modellezés céljai határozzák meg.

Az eredeti jellemzőit a modellben kétféleképpen tükrözheti. A modellek jellege kétféle lehet. Először, anyagi (természeti, fizikai, tárgyi) modellek. Másolják, reprodukálják az eredeti jellemzőit. Példák a teljes méretű modellekre a próbababák és modellek – kicsinyített vagy nagyított másolatok, amelyek visszaadják a modellező objektum (gömb) megjelenését, szerkezetét (naprendszer modell) vagy viselkedését (rádióvezérlésű autómodell).

Másodszor, információs modellek - az eredeti jellemzőinek leírása az információs kódolási nyelvek egyikén (szóbeli leírás, képletek, diagramok vagy rajzok formájában).

A számítástechnika az információs modellek számítástechnika segítségével történő felépítését veszi figyelembe. Az információs kultúrájú embernek képesnek kell lennie különféle információs modellek felépítésére, mind számítógép segítségével, mind anélkül.

4.2 A modellek osztályozása

Az információs modellek osztályozására számos lehetőség kínálkozik. Nézzünk meg néhányat közülük.

Ha az osztályozást vesszük tárgykörben, akkor fizikai, ökológiai, gazdasági, szociológiai és egyéb modellek különböztethetők meg.

fióktól függően időfaktor különbséget tenni dinamikus (időben változó) és statikus (időben nem változó) modellek között.

Modellek alkalmazási terület szerint vannak képzések (beleértve a szimulátorokat is), tapasztalt - új létrehozása során technikai eszközökkel, tudományos és műszaki.

Attól függően, hogy a prezentációs formák információ a modellező objektumról, vannak jel, figuratív és vegyes (figuratív-jel) típusú információs modellek.

Modellek szerkezet szerint vannak

Táblázatos modellek (párok)

Létezik speciális modellek. Ezek tartalmazzák:

- utánzás- a rendszer viselkedését előre kiszámítani vagy megjósolni lehetetlen, de szimulálni lehet a külső hatásokra adott válaszát. A feladat megtalálni a legjobb megoldás módszer
próba és hiba(több kísérlet)

Példák : gyógyszerkísérletek egereken, majmokon, … a tanulási folyamat modelljei

- szerencsejáték- figyelembe véve az ellenség cselekedeteit. A feladat megtalálni a legjobb lehetőség akció be
a legrosszabb eset.

Példák : a gazdasági helyzetek modelljei; katonai műveletek modelljei; Sportjátékok; személyzet képzése

4.3 Információs modellek

Az eredeti objektum helyettesíthető tulajdonságainak halmazával: nevekkel (értékekkel) és értékekkel. A vizsgált objektumokról és folyamatokról minden szükséges információt tartalmazó tulajdonságkészletet hívunk információs modell.

Például egy vidéki ház információs modellje egy kártya a katalógusból, amely szerint az építőipari cég megrendelője kiválaszthatja a megfelelő projektet. A katalógusban minden egyes kártya tartalmaz egy táblázatot a ház ingatlanjainak neveivel (értékeivel), valamint ezen ingatlanok értékeivel.

Az információs modellekben minden tulajdonságnév mindig szimbolikus elem, mert a név csak szimbólumokkal fejezhető ki. De a mennyiségek értékei jeleket és ábrás információkat is hordozhatnak. Például a „megjelenés” mennyiség értéke egy figuratív elemmel (rajz) fejezhető ki, a fennmaradó mennyiségek értékeit pedig jelekkel (számok, szavak, vesszők) fejezzük ki. Az információs modell figuratív eleme lehet nemcsak rajz vagy fénykép, hanem térbeli elrendezés vagy videófelvétel is. Lehetővé kell azonban tenni ennek az elemnek az adott objektum jellemzőihez való társítását. Például a " Megjelenés» a házak katalógusában az alaprajz kódja feltüntethető. És annak érdekében, hogy maguk az elrendezések az információs modell elemei legyenek, és ne díszítsenek, titkosítással ellátott címkékkel kell ellátni őket.

Az információs modellek az objektumokat és folyamatokat figuratív vagy szimbolikus formában ábrázolják. A bemutatás módja szerint a következő típusú információs modelleket különböztetjük meg:

A figuratív modellek (rajzok, fényképek stb.) bármilyen információhordozóra (papírra, fotóra és filmre stb.) rögzített tárgyak vizuális képei. Sok információt adnak a szakembereknek a Föld felszínéről készült műholdfelvételek.

A jelinformációs modellek különféle természetes és formális nyelvek (jelrendszerek) felhasználásával készülnek. A jelinformációs modell megjeleníthető természetes nyelvű szöveg vagy programozási nyelvű program, képlet formájában (például egy téglalap területe) S = ab) stb.

A vegyes információs modellek figuratív és szimbolikus elemeket kombinálnak. A vegyes információs modellek példái a földrajzi térképek, grafikonok, diagramok stb. Ezek a modellek egyszerre használnak grafikus elemeket és jeleket is.

4.4 Az információs modell felépítésének szakaszai

Bármely modell valamilyen probléma megoldására készült. Az információs modell felépítése e feladat feltételeinek természetes nyelven kifejezett elemzésével kezdődik (2.2. ábra).

A probléma állapotának elemzése eredményeként meghatározásra kerül a modellezés tárgya és a modellezés célja.

Miután meghatároztuk a modellezés célját a modellezés tárgyában, megkülönböztetjük az adott cél szempontjából lényeges tulajdonságokat, főbb részeket és ezek közötti kapcsolatokat. Ebben az esetben egyértelműen meg kell határozni, hogy mit adnak meg (milyen kiindulási adatok ismertek, milyen adatok elfogadhatók), és mit kell megtalálni a megoldandó problémában. A bemeneti adatok és az eredmények közötti kapcsolatokat is jelezni kell.

Az információs modell felépítésének következő lépése a formalizálás – az azonosított kapcsolatok és a modellező objektum azonosított lényeges jellemzőinek bemutatása valamilyen formában (szóbeli leírás, táblázat, ábra, diagram, rajz, képlet, algoritmus, számítógépes program stb.).

Formalizálás- ez egy valós objektum helyettesítése formális leírásával, azaz információs modelljével.

Az információs modellek a modellező objektumoktól elkülönítve léteznek, és tőlük függetlenül is feldolgozhatók. Az információs modell felépítése után az ember az eredeti objektum helyett azt használja ennek az objektumnak a tanulmányozására, a feladat megoldására.

4.5 Verbális modellek.

Az információs jelmodellek egyik fajtája a verbális modell. Szóminták- ezek tárgyak, jelenségek, események, folyamatok leírásai természetes nyelveken. Szöveges modelleknek is nevezik őket. Például a Kopernikusz által javasolt heliocentrikus világmodellt szóban a következőképpen írták le:

A Föld forog a tengelye körül és a Nap körül:

Minden bolygó a Nap körül kering.

A verbális modell különálló elemekből áll - szavakból, amelyek jelentésükben összekapcsolódnak. A szavak viszont elemekből állnak - betűkből, amelyeket helyesírási szabályok kapcsolnak össze. A szavak a szöveg alrendszerei, a betűk szuperrendszerei. A szöveg egésze egy modell – az eredeti leírása. A leírt objektum különféle tulajdonságait tükrözheti. A verbális információs modell minősége a szavak helyes írásmódjától, kiválasztásuk pontosságától, a szavak mondatokká való helyes kombinációjától, valamint a szavak és mondatok szövegbeli sorrendjétől függ.

A verbális modellek helyzeteket, eseményeket, folyamatokat írhatnak le. Sok verbális modellt tartalmaznak iskolai tankönyvek, enciklopédiák. Kommunikációban verbális leírásokat használunk (levélben, beszéd közben...) E modellek felépítéséhez a megszokott beszélt nyelvet használjuk, amit megszoktunk.

A beszélt nyelveknek van néhány jellemzője:

Poliszémia, szinonímia, homonímia - ugyanannak a szónak több jelentése is lehet, több szónak lehet ugyanaz a jelentése, ugyanaz a jelentése.

A szavak szó szerint és átvitt értelemben is használhatók.

Ezek a jellemzők az emberi beszédet kifejezővé, színessé, érzelmessé teszik. Jelenlétük azonban lehetetlenné teszi a beszélt nyelv használatát számos tudományban, az egzakt tudományok verbális (jel) információs modelljeinek megalkotásakor. A matematika, a kémia, az informatika és más tudományok a beszélt nyelv alapján létrehozzák a saját formalizált tudományos nyelvüket, amely számos kifejezést tartalmaz (ezek a tudományra jellemző szavak). A formalizált azt jelenti, hogy nincs poliszémia, szinonimák, homonimák. Egy formalizált nyelvben minden szónak pontosan egy jelentése és jelentése van.

A verbális leírások nagyon változatosak, többféle stílusban is előadhatók. Először is vannak társalgási és könyves stílusok. A könyv stílusának a következő fajtái vannak: tudományos, hivatalos üzleti, újságírói, művészi.

A tudományos stílust pontos tudományos információk közvetítésére használják. A tudományos stílus legfontosabb tulajdonságai a következetesség és az előadás világossága. A tudományos stílusú szövegek tartalmazzák nagyszámú szavak-professzionalizmusok, kifejezések.

A művészi stílus a műalkotás stílusa. Fő célja, hogy a nyelv figuratív eszközeivel (hasonlítások, metaforák, jelzők stb.) befolyásolja az olvasót vagy a hallgatót.

A hivatalos üzleti stílust a dokumentumok elkészítésében használják.

Az újságírói stílust cikkek, folyóiratok és újságok írásakor használják.

A verbális információs modellekkel (történelmi, biológiai, földrajzi, művészeti és egyéb leíró szövegekkel) végzett munka átgondolt hozzáállást kíván az olvasottakhoz. Minél jobban megtervezett a szöveg, annál jobb a formázása, annál könnyebben olvasható és elemezhető.

A szépirodalmi művek modellek is, hiszen az emberi élet bizonyos aspektusaira kötik le az olvasó figyelmét. Egy irodalmi alkotás elemzése során kiemeli a benne lévő tárgyakat és tulajdonságaikat, a szereplők közötti kapcsolatokat, az események közötti kapcsolatokat, párhuzamot von más művekkel stb. A modell fogalmához a legközvetlenebbül egy olyan irodalmi műfaj kapcsolódik, mint a mese. Ennek a műfajnak az a jelentése, hogy az emberek közötti kapcsolatot átvigye a közötti kapcsolatba kitalált karakterek, mint például az állatok.

4.6 Matematikai modellek

A tudományban az információs modellezés fő nyelve a matematika nyelve. A matematikai fogalmak és képletek felhasználásával felépített információs modelleket nevezzük matematikai modellek.

1. példa Az ábrán. A 2.3 a Pitagorasz-tétel bizonyításának geometriai modelljét mutatja. Annyira egyszerű, hogy a c2 = a2 + b2 egyenlőség bizonyítása nyilvánvalóvá válik.

Nemzetközi versenyek eredményeiről:

1) Az első helyet egy kínai sportoló, a harmadikat egy ukrán atléta foglalja el.

2) Ukrajna az utolsó helyen, Németország pedig az utolsó előtti helyen lesz.

3) Németország minden bizonnyal a negyedik, Kína pedig az első helyet foglalja el.

4) Oroszország lesz az első, és Olaszország - a második helyen.

5) Nem, Olaszország ötödik lesz, és Németország nyer.

A verseny végén kiderült, hogy minden szakértőnek csak egy kijelentésében volt igaza. Milyen helyezéseket értek el a résztvevők a versenyen?

Az ember igyekszik megismerni a környező világ tárgyait, kölcsönhatásba lép a meglévő tárgyakkal és új tárgyakat hoz létre.

A környező világ tárgyai megismerésének egyik módszere az modellezés, amely a valódi tárgyak "helyetteseinek" létrehozásából és tanulmányozásából áll. A „helyettesítő objektumot” általában modellnek, az eredeti objektumot pedig modellnek nevezik prototípus vagy eredeti.

Például a beszélgetés során a valódi tárgyakat a nevükkel helyettesítjük, a kirakatrendezők próbababát használnak - egy emberi alak modelljét, a tervezők repülőgép- és autómodelleket, az építészek pedig épület-, hidak és parkok modelljeit. A modell bármilyen szemléltető eszköz, amelyet az iskolai órákon használnak: földgömb, modell, térkép, diagram, táblázat stb.

A modell nem önmagában fontos, hanem mint eszköz, amely megkönnyíti a tárgy megismerését vagy vizuális megjelenítését.

Modellek készítéséhez akkor folyamodunk, ha a vizsgált objektum túl nagy (a naprendszer modellje) vagy túl kicsi (az atom modellje), ha a folyamat nagyon gyorsan (belső égésű motor modellje) vagy nagyon lassan megy végbe ( geológiai modell), amikor az objektum tanulmányozása veszélyes lehet másokra (atomrobbanás modellje), önmaga pusztulásához vezethet (repülőmodell), vagy egy valódi tárgy létrehozása nagyon költséges (építészeti városmodell) stb.

Mi a közös minden modellben? Milyen tulajdonságaik vannak?

Először is, a modell nem az eredeti objektum pontos másolata: tulajdonságainak, kapcsolatainak és viselkedésének csak egy részét tükrözi. Például felvehet egy öltönyt egy manökenre, de nem beszélhet vele. Egy autómodell lehet motor nélkül, a házmodell pedig lehet elektromos vezetékek és vízvezetékek nélkül.

Másodszor, mivel bármely modell mindig csak az eredeti jellemzőinek egy részét tükrözi, lehetséges ugyanarról az objektumról különböző modelleket létrehozni és használni. Például: a labda a Földnek csak egy tulajdonságát képes reprodukálni - az alakját; egy közönséges földgömb tükrözi ráadásul a kontinensek elhelyezkedését; és a Földgömb, amely a Naprendszer jelenlegi modelljének része, egyben a Föld Nap körüli pályája is.

Minél több attribútumot tükröz egy objektumnak a modell, annál teljesebb. A modellben azonban nem lehet tükrözni az eredeti objektum összes tulajdonságát, és legtöbbször nem is szükséges. Valójában egy modell létrehozásakor az ember általában egy nagyon konkrét célt követ, és a tárgyaknak csak azokat a jellemzőit igyekszik a legteljesebben tükrözni, amelyek fontosnak tűnnek számára, elengedhetetlenek e cél megvalósításához. Ha például egy repülőgépmodellt hoznak létre egy gyűjteményhez, akkor az a repülőgép megjelenését reprodukálja, nem pedig a repülési jellemzőit.

A modellel szemben támasztott követelmények a modellezés céljától függenek: az eredeti objektum milyen tulajdonságait tükrözze.

Az eredeti jellemzőit a modellben kétféleképpen tükrözheti.

Először is, a jelek másolhatók, reprodukálhatók. Az ilyen modellt ún természetes (anyag). Példák a teljes méretű modellekre a próbababák és modellek – kicsinyített vagy nagyított másolatok, amelyek visszaadják a modellező objektum (gömb) megjelenését, szerkezetét (naprendszer modell) vagy viselkedését (rádióvezérlésű autómodell).

Másodszor, az eredeti jellemzői leírhatók az információkódoló nyelvek egyikén - adjon szóbeli leírást, adjon meg egy képletet, diagramot vagy rajzot. Az ilyen modellt információsnak nevezzük.

A modelleket az emberek a következőkre használják:

Anyagi tárgyak ábrázolása (lakóterület-fejlesztés elrendezése építész műhelyben);

Ismert tények magyarázata (az emberi csontváz modellje a biológia tanteremben);

hipotézisek tesztelése és új ismeretek megszerzése a vizsgált objektumokról (új kialakítású repülőgép repülési modellje szélcsatornában);

Előrejelzés (űrből készült fényképek a légtömegek mozgásáról);

menedzsment (vonatrend) stb.

i Röviden a főről

A modell egy objektum, amelyet "helyettesítőként" használnak, egy másik objektum (eredeti) képviselője egy meghatározott célra. A modell nem az eredeti objektum pontos másolata: tulajdonságainak, kapcsolatainak és viselkedésének csak egy részét tükrözi. Ugyanarról az objektumról különböző modelleket hozhat létre és használhat. A modell létrehozásának és használatának folyamatát modellezésnek nevezzük.

Természetes és információs modellek megkülönböztetése. Teljes léptékű modellek - valódi objektumok kicsinyített vagy nagyított formában, amelyek a modellezés tárgyának megjelenését, szerkezetét vagy viselkedését reprodukálják. Az információs modellek az eredeti objektum leírásai információkódoló nyelveken. A modelleket az ember a következő célokra használja: anyagi tárgyak ábrázolása, ismert tények magyarázata, új ismeretek megszerzése a vizsgált tárgyakról, előrejelzés és kezelés stb.

Kérdések és feladatok

1. Mi a modell?

2. Nevezze meg a modellek főbb tulajdonságait!

3. Mi a szimuláció?

4. Hogyan nevezhető az eredeti objektum és modellje közötti kapcsolat?

5. Milyen modelleket nevezünk teljes körűnek? Adjon 2-3 példát teljes léptékű modellekre!

6. Milyen modelleket nevezünk információs modelleknek? Adjon 2-3 példát információs modellekre!

7. A felsorolt ​​modellek mindegyikénél nevezze meg azokat a műveleteket, amelyeket egy személy mind vele, mind az eredeti objektummal végrehajthat:

rádióvezérlésű repülőgépmodell;

a kabát szóbeli leírása;

a lakás terve

életnagyságú gyurmából készült teáskanna;

egy jövőbeli utazás mentális képe.

Milyen műveleteket lehet végrehajtani csak az eredetivel?

8. Milyen helyzetben használhatók művirágok és műgyümölcsök valódi virágok és gyümölcsök „helyettesítőjeként”? Az objektumok milyen tulajdonságait és kapcsolatait tükrözik ezek a modellek, és melyeket nem?

9. Mondjon példákat a modellek használatára:

a) tárgyi tárgyak bemutatása;

b) az ismert tények magyarázata;

c) hipotézisek tesztelése és új ismeretek megszerzése a vizsgált objektumokról;

d) előrejelzés;

e) menedzsment.

§ 2.2. Információs modellek

Az eredeti objektum helyettesíthető tulajdonságainak halmazával: nevekkel (értékekkel) és értékekkel. A vizsgált objektumokról és folyamatokról minden szükséges információt tartalmazó tulajdonságkészletet információs modellnek nevezzük.

táblázatban. 2.1 példát mutat egy vidéki ház információs modelljére - egy kártya a katalógusból, amely szerint az ügyfél építőipari cég kiválaszthatja a megfelelő projektet. A katalógusban minden egyes kártya tartalmazza a ház ingatlanainak nevét (értékét) (bal oldalon) és ezen ingatlanok értékét (jobb oldalon).

2.1. táblázat

Az információs modellekben minden tulajdonságnév mindig szimbolikus elem, mert a név csak szimbólumokkal fejezhető ki. De a mennyiségek értékei jeleket és ábrás információkat is hordozhatnak. Például a táblázatban. 2.1 a "megjelenés" mennyiség értékét egy figuratív elem (rajz), a fennmaradó mennyiségek értékeit pedig jelek (számok, szavak, vesszők) fejezik ki.

Az információs modell figuratív eleme lehet nemcsak rajz vagy fénykép, hanem térbeli elrendezés vagy videófelvétel is. Lehetővé kell azonban tenni ennek az elemnek az adott objektum jellemzőihez való társítását. Például a házak katalógusában a "Megjelenés" sorában elrendezési kódot lehet feltüntetni. És annak érdekében, hogy maguk az elrendezések az információs modell elemei legyenek, és ne díszítsenek, titkosítással ellátott címkékkel kell ellátni őket.

Az információs modellek az objektumokat és folyamatokat figuratív vagy szimbolikus formában ábrázolják. A bemutatás módja szerint a következő típusú információs modelleket különböztetjük meg - ábra. 2.1.

A „modellezés”, „modell” szavak hallatán az ember gyermekkorából származó képeket képzel el: házmodelleket, kisautókat, repülőgépeket, földgömböt. Az ilyen egyszerűsített opciók segítségével tükrözik a valódi tárgyak és tárgyak funkcióit és jellemzőit. Az információs modellek példáit tekintve sokkal könnyebb megérteni magának az eredetinek a lényegét és célját.

A modellezés fő célja

A mindennapi életben gyakoriak a grafikus információs modellek példái. Segítségükkel lehet elképzelni a bonyolultságot valós folyamatok. Hasonlóak a valódi tárgyakhoz, de csak olyan jellemzőkkel rendelkeznek, amelyekre egy adott helyzetben szükség lesz. Az információs modellek példái azt mutatják, hogy nincs értelme felruházni őket egy valódi objektum abszolút összes jellemzőjével. Végül is jelentősen meg kell bonyolítani a szerkezetet, kényelmetlen lesz használni.

Fontos megérteni, hogy mi a modell létrehozásának fő célja, milyen helyzetben fogják használni. Ezen jellemzők alapján a valódi objektum létrehozott kicsinyített másolata bizonyos paraméterekkel fel van ruházva. A modern modellezés során igyekeznek betartani a világos sorrendet. Magában foglalja magának az objektumnak a létrehozását, a kicsinyített másolat létrehozásának céljának kitűzését, főbb jellemzőinek meghatározását.

Rendszer elemzése

Az információs modellek példáinak elemzésekor a verbális, grafikus, matematikai, táblázatos lehetőségekre kell összpontosítania. Próbáljuk meg azonosítani a legfontosabb paramétereket, amelyek a modellezéshez szükségesek, valamint megtalálni a köztük lévő kapcsolatot. Rendszerelemzésnek nevezik azt a folyamatot, amelynek során egy valós objektum tulajdonságainak halmazát összeállítják annak kicsinyített másolata céljából.

Bemutatási lehetőség

Különböző típusú információs modellek példái megerősítik a bemutatásuk optimális formájának megtalálásának fontosságát. Ő az, aki kapcsolódik egy bizonyos kép kialakításához egy valódi tárgyról. A projektre vonatkozó főbb követelmények között a vezető pozíciók a láthatósághoz tartoznak. Ezt az információs grafikus modell biztosítja. Beszéljünk róla részletesebben.

Grafikus példákat elég könnyű adni. Lehetnek térképek a terület egy bizonyos területéről, elektromos áramkörök, különféle rajzok, grafikonok. Érdekesnek tekinthető, hogy ugyanaz a vizsgált érték, például a napi átlagos levegőhőmérséklet többféle formában is ábrázolható. Kifejezhető táblázatban, koordinátarendszerben, szövegben. Ugyanazon adatokon alapuló információs modell felépítésének példáját az általános oktatási intézményekben és a felsőoktatásban is alkalmazzák.

Szimulációs alkalmazás

A valós tárgy prototípusának kialakítása után annak paraméterei segítségével megismerkedhetünk az eredetivel, előre jelezhetjük a vizsgált objektum viselkedését a körülményektől függően, ill. szükséges számításokat. Az objektumok információs modelljeinek példái azt mutatják, hogy gyakran kényelmesebb a vegyes opciók használata. Hol lehet ilyen szimbiózist találni? Az építőiparban gyakoriak a vegyes nézetű információs modellek példái. Lehetővé teszik, hogy előzetes matematikai számításokkal meghatározzák az épület különböző részeinek optimális terheléseit, hogy megakadályozzák az alapozás "lehúzását".

A vegyes típusú grafikus információs modellek élénk példái a különféle földrajzi térképek. Táblázatok, magyarázó feliratok, topográfia egészítik ki speciális karakterek. Ezenkívül a földrajzban gyakran használnak diagramokat, grafikonokat és diagramokat. Ez utóbbiak grafikonokra, blokkokra, térképekre vannak felosztva.

A modellek osztályozásáról

A létrehozott modellekkel való munka kényelmesebbé tétele érdekében azokat feltételesen blokkokra osztják:

• alkalmazási területek szerint;
• tudáságak;
• időfaktor;
• előadás típusa.

Ezen kívül lehetőség van a konstrukció típusa szerint hálózati, hierarchikus, táblázatos nézetekre osztani. Az adatmegjelenítés variánsától függően különböző jel- vagy figuratív jeltípusú grafikus információs modellekre van példa. Valós tárgyat tulajdonságainak leírásával vagy működési elvének elemzésével lehet tekinteni.

Példák figuratív információs modellre

Tegyük fel, hogy egy tanár az órán feladatot adott a tanulóknak: mondjon példákat grafikus információs modellekre. Mit kell ehhez tenni? Kezdetnek választhat a papíron rögzített opciók közül. Bármilyen földrajzi térképnek, rajznak, fényképnek, grafikonnak tekinthetők. Sok ilyen példa van az oktatási intézményekben. Hiszen a vizuális tanulás egyik fő módja az, hogy a tanulmányozott anyagot grafikus és táblázatos formában biztosítjuk.

Nem csak a földrajzórákon, a tanár számos diagramot és térképet kínál diákjainak. Az olyan tantárgy, mint a történelem, szintén szorosan kapcsolódik a rajzokhoz, grafikonokhoz és különféle táblázatokhoz. Ha egy történelemtanár azt mondja a tanítványának: „Adjon példákat a sztálingrádi csatához kapcsolódó grafikus információs modellekre”, a gyereknek csak ki kell nyitnia az atlaszt kívánt oldalt. A térkép nyilak és színes akcentussal tükrözi a legendás esemény főbb pontjait. A figuratív információs modell változatai az oktatási intézmények mellett a tárgyak külső jellemzőik szerinti elkülönítésére szakosodott tudományos intézményekben is megtalálhatók.

A modellek idő szerinti felosztása

Vannak dinamikus és statikus lehetőségek. Jelentősen különböznek egymástól. A statikus információs modellek a vizsgált objektumot egy adott időszakban feltételezik. Példáikat egy épület építése során találhatjuk meg. Az építkezés magában foglalja a szilárdság és a statikus terheléssel szembeni ellenállás kezdeti számításait. A fogászatban vannak statikus lehetőségek. A páciens szájhigiéniájának leírása orvosi vizsgálat, az orvos megjegyzi a különféle hibák jelenlétét, a tömések számát.

A fogorvos segítségével elemzi az ember fogainak állapotában bekövetkezett változások dinamikáját egy bizonyos időtartam alatt. Például az elmúlt évre vagy az előző felvétel pillanatától. Léteznek dinamikus információs modellek is, amikor olyan jellemzőkkel vagy tényezőkkel dolgozunk, amelyek idővel változást feltételeznek. Ilyen paraméterek között említhetjük a szeizmikus rezgéseket, a hőmérsékleti ugrásokat, a levegő páratartalmának változását.

Verbális információs modellek

Ezt a csoportot jól szemlélteti a tanuló információs modelljének példája. A tanár által javasolt kérdések megválaszolása során a gyermek a jelenség, folyamat szóbeli leírását használja. Például, amikor a gyalogosok közúti viselkedési szabályairól beszél, a tanuló önállóan modellálja a helyzetet, és felkínálja a saját módját annak megoldására. Ebbe a kategóriába tartozik a mondóka, amelyet a költőnek még nem sikerült átvinnie egy papírlapra. A verbális információs modell leíró jellegű. Példája a próza művekben, egyes tárgyak, jelenségek szöveges leírása.

ikonikus modellek

További jellemzőként egy objektum jellemzőinek megjelenítését tudjuk reprezentálni formális nyelv segítségével. Adva 2 példát a jelinformációs modellre, koncentráljunk a szövegekre és diagramokra. A tárgy ábrázolásának mindkét módját a modern ember szinte minden tevékenységi területén alkalmazzák. A jelmodelleket strukturális, speciális, verbális, logikai, geometriai típusokra osztják.

Matematikai formák

A matematikai információs modell fő jellemzője a mennyiségi jellemzők közötti kapcsolat keresése egy objektum leírása során. Például a vizsgált test tömegének ismeretében a képlet segítségével kiszámítható a mozgás sebessége egy bizonyos időtartamra. A matematikai információs modellek típusokra oszthatók: diszkrét, statikus, szimulációs, folyamatos, dinamikus, logikai, algoritmikus, többszörös, játék, valószínűségi.

Táblázatos információs modellek

Ha az objektum tulajdonságai, a modellek lista formájában jelennek meg, és az értékek cellákban vannak, beszélgetünk a táblázatos modellről. Ez az információtovábbítás egyik leggyakoribb módja. A táblázatok segítségével dinamikus és statikus információkarakterisztikákat alakítanak ki a különböző alkalmazási területeken. A mindennapi életben az ember hasonló lehetőségekkel szembesül, elemzi az elővárosi vonatok menetrendjét, tanulmányozza a TV-műsort, nézi az időjárás-előrejelzést. Vannak bináris táblázatok, amelyek a vizsgált folyamat vagy jelenség két jellemzőjét mutatják be.

Például egy sebességdiagram ábrázolásához adattáblázatot kell rajzolni. A mozgás és az idő paramétereit tartalmazza. Az "objektum - objektum" táblák azt javasolják, hogy a nevüket sorokban és oszlopokban sorolják fel. Például előfordulhat települések jelzése. A köztük lévő kapcsolat minőségi jellemzők lesz. Az "object - property" opció táblázatai sorban tartalmaznak információkat az eseményről, oszlopban annak jellemzőiről. Az ilyen táblázatok segítségével meghatározhatja az időjárási paramétereket: hőmérséklet, szélerősség, csapadék több napig. Kényelmes táblázatos modellek használata olyan esetekben, amikor a vizsgált objektum kevés jellemzővel rendelkezik. Ha szükséges a metróvonalak sémája, amely sok leágazást, átmenetet tartalmaz, akkor hálózati információs modellre van szükség. A hierarchikus információs modellre példa a családfa.

Következtetés

Számos információs modell segít a modern embernek abban, hogy racionalizálja a természetben, a technológiában fellelhető, a mindennapi életben előforduló tárgyak és tárgyak jellemzőit. Segítségükkel lehet képet alkotni valamilyen valós tárgyról, jelenségről, hogy megtaláljuk a legjobb felhasználási, kezelési módokat. Információs modellek nélkül különböző típusok Sok szakma képviselői számára problémás a munkavégzés.