Prezentácia na tému modelovanie a formalizácia. Typy informačných modelov
snímka 2
Model je zjednodušená reprezentácia skutočného objektu, procesu alebo javu.
2 Model si zachováva najdôležitejšie charakteristiky a vlastnosti originálu. Model - akýkoľvek analóg, obrázok (mentálny alebo podmienený: obrázok, popis, diagram, symbol, vzorec, kresba, plán, tabuľka, mapa atď.) akéhokoľvek predmetu štúdia.
snímka 3
3 Model je potrebný na to, aby sme: pochopili, ako skutočný objekt funguje: aká je jeho štruktúra, základné vlastnosti, zákonitosti vývoja a interakcie s okolitým svetom; naučiť sa riadiť objekt alebo proces: určiť najlepšie spôsoby riadenie s danými cieľmi a kritériami (optimalizácia); predpovedať priame alebo nepriame dôsledky implementácie určených metód a foriem vplyvu na objekt.
snímka 4
Modelovanie:
4 vytváranie a štúdium modelov s cieľom získať nové poznatky a ďalej zlepšovať charakteristiky predmetov štúdia; metóda vedeckého poznania objektívneho sveta pomocou modelov.
snímka 5
Klasifikácia modelu
5 Podľa oblasti použitia
snímka 6
6 BERÚC DO ÚVAHY MODELY ČASOVÝCH FAKTOROV DYNAMICKÝ STATICKÝ DISKRÉTNY NEPRIAZNIVÝ RAST ŽIAKOV V TRIEDE POČAS DŇA VÝSKUMU RAST ŽIAKOV V TEJTO TRIEDE ZA 10 ROKOV ALGORITHY ZMENY PREDŠADU
Snímka 7
Úloha číslo 1
7 Uveďte príklady štatistických a dynamických modelov.
Snímka 8
Klasifikácia modelu
8 V OBLASTI VEDOMOSTNÝCH MODELOV BIOLOGICKÝ SOCIOLOGICKÝ HISTORICKÝ MATEMATICKÝ Úloha č.2. Uveďte príklady modelov z rôznych oblastí poznania.
Snímka 9
9 PODĽA METÓDY ZOBRAZENIA MODELOVÉHO MATERIÁLU INFORMAČNÝ SLOVENÝ ZNAK DUŠEVNÝ ÚSTNY V AKKOĽVEK JAZYKOVÝCH HRAČKÁCH GLÓBOVÝ VTÁK FYZIKÁLNE ALEBO CHEMICKÉ EXPERIMENTY
Snímka 10
INFORMAČNÉ MODELY
10 Informačný model je popis skutočného objektu (procesu, javu) v jednom z jazykov (hovorových alebo formálnych).
snímka 11
11 FORMOU REPREZENTÁCIE INFORMAČNÉ MODELY GEOMETRICKÉ POČÍTAČOVÉ KONŠTRUKČNÉ ŠPECIÁLNE VERBÁLNE LOGICKÉ MATEMATICKÉ
snímka 12
12 Geometrické modely - grafické formy a trojrozmerné štruktúry. Slovné modely sú ústne a písané opisy pomocou ilustrácií. Matematické modely – matematické vzorce, nerovnice, systémy atď. Štrukturálne modely - diagramy, grafy, tabuľky atď. Logické modely sú modely, v ktorých sa rozhodnutia prijímajú na základe analýzy rôznych podmienok. Špeciálne modely - poznámky, chemické vzorce atď.
snímka 13
13 Akýkoľvek informačný model je systém. Systém je celok pozostávajúci z prvkov, ktoré sú navzájom prepojené. Systém = prvky + väzby medzi nimi Systémy sú: materiálne (človek, rovina, strom); nehmotné (ľudský jazyk, matematika); zmiešaný (školský systém).
Snímka 14
Hlavnou vlastnosťou každého systému je vznik „systémového efektu“ alebo „princíp vzniku“: keď sú prvky spojené do systému, systém získava nové vlastnosti, ktoré nemá žiadny z prvkov systému.
14 Príkladom je lietadlo. Jeho hlavnou vlastnosťou je schopnosť lietať. Žiadna z jeho častí samostatne nemá túto vlastnosť. Ale ak ich všetky poskladáte a presne definovaným spôsobom spojíte, lietadlo poletí.
snímka 15
15 Úloha číslo 3. Uveďte príklady: biologické systémy ___________ technické systémy _____________ systémy v informatike ___________ Úloha č.4. Uveďte prvky „počítačového“ systému.
snímka 16
Systematizácia (klasifikácia) je proces premeny súboru objektov na systém.
16 Štruktúra systému je určitým poradím kombinovania prvkov systému. Štrukturálne informačné modely ALGORITHMY TABUĽKOVÝ DIAGRAM (GRAFY) HIERARCHICKÁ SIEŤ
Snímka 17
Úloha číslo 5
17 Nakreslite model siete. V prvom riadku napíšte mená priateľov, v druhom - ich koníčky. Odkazy znázornite oblúkmi: názov - hobby.
Snímka 18
18 Štruktúra informačného modelu: charakteristiky (parametre) objektu komunikácie medzi nimi Príklad: model rovnomerného priamočiareho pohybu. Parametre: rýchlosť v, čas t, dráha S. Vzťah medzi nimi: S=v t. Úloha číslo 6. Zadajte parametre a vzťahy pre model trojuholníka. Parametre: __________________________ Odkazy: _______________________________
Snímka 19
Úloha číslo 7
19 Model chemickej reakcie je rovnica tejto reakcie: 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O Je tento model informatívny? __________________ Prečo? ___________________ Zadajte parametre tohto modelu. ____________________________ Poskytnite odkazy. ________________
snímka 23
Hlavné fázy počítačovej simulácie
23 Zostavenie modelu (zvyčajne popis informačného modelu). Formalizácia modelu (záznam v nejakom formálnom jazyku). Zostavenie počítačového modelu (v programovacom jazyku alebo pomocou aplikačného programu). Uskutočnenie počítačového experimentu. Analýza výsledkov simulácie.
Zobraziť všetky snímky
Užívať si Náhľad prezentácie vytvoriť účet ( účtu) Google a prihláste sa: https://accounts.google.com
Popisy snímok:
Modelovanie a formalizácia Dokončila učiteľka informatiky MBOU SOŠ č. 108 Samara Gazizová Ekaterina Aleksandrovna
Modely a modelovanie Jednou z metód poznávania objektov okolitého sveta je modelovanie, ktoré spočíva vo vytváraní a skúmaní zjednodušených náhrad za reálne objekty. Náhradný objekt sa zvyčajne nazýva model a pôvodný objekt sa nazýva prototyp alebo originál.
Modely a simulácia Modelovanie sa používa, keď je skúmaný objekt príliš veľký (slnečná sústava) alebo príliš malý (atóm), keď je proces veľmi rýchly (spracovanie paliva v spaľovacom motore) alebo veľmi pomalý (geologické procesy), keď štúdium objektu sa môže ukázať ako nebezpečné pre ostatných (atómový výbuch), viesť k jeho zničeniu (kontrola seizmických vlastností výškovej budovy) alebo keď je vytvorenie skutočného objektu veľmi nákladné (nové architektonické riešenie ), atď.
Etapy budovania informačného modelu Analýza vyzdvihuje vlastnosti formalizácie Formalizácia je nahradenie skutočného objektu jeho formálnym popisom, t. j. jeho informačným modelom.
Typy modelov Model Prirodzený (materiál) Informačné Popisy pôvodného objektu v jazykoch kódovania informácií Reálne objekty, reprodukujúce sa v zmenšenej alebo zväčšenej forme vzhľad, štruktúru alebo správanie simulačného objektu
Klasifikácia informačných modelov
Figuratívne modely Figuratívne modely sú vizuálne obrazy predmetov upevnených na nejakom nosiči informácií.
Znakové modely Znakové informačné modely sú zostavené pomocou rôznych jazykov (znakové systémy). programové laboratórium; var a, b, s, p: celé číslo; begin write(" Zadajte dlzku: "); readln(a); write(" Zadajte šírku: "); readln(b); s:= a*b; p:= 2* (a + b); writeln("Oblasť je: ", s); writeln("Obvod je: ", p); koniec. Starajte sa o náš jazyk, náš krásny ruský jazyk je poklad, je to majetok, ktorý nám odovzdali naši predchodcovia! JE. Turgenev
Zmiešané modely Zmiešané informačné modely súčasne využívajú figuratívne a symbolické prvky.
Verbálne informačné modely Verbálne modely sú opisy objektov, javov, udalostí, procesov v prirodzených jazykoch. Napríklad heliocentrický model sveta navrhnutý Kopernikom bol slovne opísaný takto: - Zem sa otáča okolo svojej osi a okolo Slnka; Všetky planéty obiehajú okolo Slnka. Mnohé verbálne modely sú obsiahnuté vo vašich školských učebniciach: učebnica dejepisu predstavuje modely historických udalostí, učebnica geografie - modely geografických objektov a prírodných procesov, učebnica biológie - modely predmetov živočíšneho a rastlinného sveta.
Matematické modely Informačné modely zostavené pomocou matematických pojmov a vzorcov sa nazývajú matematické modely. Pomocou jazyka logickej algebry sa budujú logické modely - sú formalizované (napísané vo forme boolovské výrazy) jednoduché a zložité výroky vyjadrené v prirodzenom jazyku. Budovaním logických modelov je možné riešiť logické úlohy, vytvárať logické modely zariadení a pod. Počítačové matematické modely sú v súčasnosti najzložitejšie matematických modelov možno implementovať na počítači. V tomto prípade sa používajú také prostriedky ako: - programovacie systémy; - tabuľky; - špecializované matematické balíky a softvér pre modelovanie. Simulačné modelovanie je umelý experiment, v ktorom namiesto vykonávania testov v plnom rozsahu so skutočným vybavením sa experimenty vykonávajú pomocou počítačových modelov.
Grafické informačné modely Kresba - podmienená grafický obrázok objekt s presným pomerom jeho rozmerov, získaný projekčnou metódou. Diagram - grafické znázornenie, ktoré poskytuje vizuálne znázornenie pomeru akýchkoľvek hodnôt alebo niekoľkých hodnôt jednej hodnoty, zmeny ich hodnôt. Graf - čiara, ktorá dáva vizuálne znázornenie povahy závislosti jednej hodnoty. Schéma je reprezentácia nejakého objektu vo všeobecnosti, používajú sa hlavné pojmy symbolov. Pomocou schém je možné znázorniť vzhľad objektu aj jeho štruktúru.
Modelovanie a Formalizácia
Modelovanie
Modelovanie- metóda poznávania, spočívajúca vo vytváraní a skúmaní modelov.
Tie. štúdium objektov stavaním a štúdiom modelov
Koncept modelu
Model –
Model šetrí najdôležitejšie vlastnosti a vlastnosti originálu.
Model „kopíruje“ skutočný objekt.
Model - akýkoľvek analóg, obrázok (mentálny alebo podmienený: obrázok, popis, diagram, symbol, vzorec, kresba, graf, plán, mapa, tabuľka atď.) akéhokoľvek predmetu štúdia.
Rovnaký objekt môže mať veľa modelov , a rôzne predmety možno opísať jeden model .
Príklady modelov
Model je potrebný na:
- pochopiť ako usporiadané skutočný objekt: aká je jeho štruktúra, základné vlastnosti, zákonitosti vývoja a interakcie s vonkajším svetom;
- učiť vládnuť objekt alebo proces: určte najlepšie spôsoby riadenia daných cieľov a kritérií ( optimalizácia);
- predpovedať priame alebo nepriame dôsledky implementácie určených metód a foriem vplyvu na objekt.
Formy reprezentácie modelu
Modelové triedy
Predmet (materiál)- reprodukovať geometrické, fyzikálne a iné vlastnosti predmetov v hmotnej podobe (gule, anatomické figuríny, modely budov a pod.)
Informačné– predstavujú objekty a procesy v obrazný a ikonický formulár
Klasifikácia modelov podľa oblasti použitia
Tréningové modely - používa sa vo vyučovaní
Vedecké a technické - vytvorený na štúdium procesov a javov
skúsený - Ide o zmenšené alebo zväčšené kópie navrhovaného objektu. Používa sa na štúdium a predpovedanie jeho budúcich charakteristík
Hranie – nácvik správania sa objektu v rôznych podmienkach
simulácia - odraz reality do tej či onej miery (toto je metóda pokus-omyl)
Formalizácia
Formalizácia – proces budovania informačných modelov pomocou formálnych jazykov.
Pomocou formálnych jazykov sa formálne informačné modely (matematické, fyzikálne, logické atď.)
fyzické
informačný
1 otázka
1 možnosť
Možnosť 2
A) predmetový model
B) informačný model
2 otázka
Do akej triedy patrí model na obrázku?
1 možnosť
Možnosť 2
A) predmetový model
B) informačný model
A) informačný model
B) predmetový model
3 otázka
1 možnosť
nejaká zjednodušená podobnosť reálneho objektu, ktorá odráža podstatné znaky (vlastnosti) skúmaného reálneho objektu, javu alebo procesu
Možnosť 2
A) model
B) modelovanie
B) formalizácia
A) formalizácia
B) modelovanie
B) model
4 otázka
Definície sú uvedené, vyberte správnu odpoveď
1 možnosť
Možnosť 2
nejaká zjednodušená podobnosť reálneho objektu, ktorá odráža podstatné znaky (vlastnosti) skúmaného reálneho objektu, javu alebo procesu
A) formalizácia
B) modelovanie
A) model
B) modelovanie
B) model
B) formalizácia
5 otázka
Definície sú uvedené, vyberte správnu odpoveď
1 možnosť
Možnosť 2
metóda poznania, spočívajúca vo vytváraní a štúdiu modelov
proces budovania informačných modelov pomocou formálnych jazykov
A) formalizácia
B) modelovanie
A) model
B) modelovanie
B) model
B) formalizácia
6 otázka
1 možnosť
Možnosť 2
A) figuratívne modely
B) zmiešané modely
A) zmiešané modely
B) figuratívne modely
C) ikonické modely
C) ikonické modely
7 otázka
Na obrázkoch sú informačné modely, do akej podoby patria?
1 možnosť
Možnosť 2
A) figuratívne modely
B) zmiešané modely
A) zmiešané modely
B) figuratívne modely
C) ikonické modely
C) ikonické modely
8 otázka
Vložte chýbajúce slovo
1 možnosť
Jeden a ten istý objekt môže mať veľa modelov a rôzne objekty možno popísať modelom …………..
Možnosť 2
A) veľa
Ten istý objekt môže mať …………… modelov a rôzne objekty môžu byť opísané jedným modelom
A) veľa
Odpovede:
1 možnosť
Možnosť 2
číslo otázky
číslo otázky
Správna odpoveď
Správna odpoveď
Hodnotiaca stupnica
stupňa
Počet správnych odpovedí
Systémový prístup v modelovaní
Koncepcia systému
systém je súbor vzájomne súvisiacich objektov, ktoré sa nazývajú prvky systému.
Dôležitou vlastnosťou systému je jeho holistické fungovanie.
Stav systému charakterizuje jeho štruktúru , teda zloženie a vlastnosti prvkov, ich vzťahy a súvislosti medzi sebou.
Klasifikácia modelov podľa časového faktora:
Dynamický– modely popisujúce procesy zmeny a vývoja systému
Statické– modely popisujúce stav systému v určitom čase (rast študentov v triede v deň štúdia)
Diskrétne (rast žiakov triedy nad 10 rokov, algoritmy)
nepretržitý (meranie atmosferického tlaku počas dňa)
Typy informačných modelov
Tabuľkový
Hierarchický
sieť
Tabuľkové informačné modely
V tabuľkovom informačnom modeli je zoznam objektov alebo vlastností rovnakého typu umiestnený v prvom stĺpci (alebo riadku) tabuľky a hodnoty ich vlastností sú umiestnené v nasledujúcich stĺpcoch (alebo riadkoch) tabuľky. tabuľky
Hierarchické informačné modely
V hierarchickom informačnom modeli sú objekty rozdelené podľa úrovní.
Každý prvok
prvok vyššej úrovne môže byť zložený z prvkov nižšej úrovne a prvok nižšej úrovne môže byť súčasťou iba jedného prvku vyššej úrovne.
Sieťové informačné modely sa používajú na reflektovanie systémov s komplexnou štruktúrou, v ktorých sú spojenia medzi prvkami ľubovoľného charakteru.
statické
Dynamický
Vykonané:
Ashurova O.A.
učiteľ informatiky
Môžete si vybrať: Modelovanie ako metóda vedeckého poznania. Model.Modelovanie ako metóda vedeckého poznania. Model. Klasifikácia modelov Materiálové modely. informačné modely. Formalizácia modelov. Systémový prístup v modelovaní Štatistické a dynamické modely. Grafické informačné modely. Tabuľkové modely. hierarchické modely. Sieťové informačné modely. Objektovo-informačné modely.
Modelovanie ako metóda vedeckého poznania. Model. Modelovanie ako metóda vedeckého poznania. Model. Model: - ide o nejakú zjednodušenú podobnosť skutočného objektu, javu alebo procesu; - ide o taký hmotný alebo mentálne reprezentovaný predmet, ktorý za účelom jeho štúdia nahrádza pôvodný predmet, pričom si zachováva niektoré typické znaky a vlastnosti originálu, ktoré sú pre toto štúdium dôležité.
Obsah Model je potrebný na to, aby: Model je potrebný na to, aby sme sa: naučili riadiť objekt alebo proces a určili najlepšie spôsoby riadenia pre dané ciele a kritériá (optimalizácia); predpovedať priame a nepriame dôsledky implementácie určených metód a foriem vplyvu na objekt, proces. pochopiť, ako konkrétny objekt funguje, aká je jeho štruktúra, základné vlastnosti, zákonitosti vývoja a interakcie s vonkajším svetom;
Hlavné etapy modelovania Hlavné etapy modelovania I etapa. Stanovenie problému Popis problému Účel modelovania Analýza objektu II. Vývoj modelu Informačný model Model znaku Počítačový model III. počítačový experiment IV štádium. Analýza výsledkov simulácie Výsledky zodpovedajú účelu Výsledky nevyhovujú účelu Obsah
informačné modely. informačné modely. Informačné modely predstavujú objekty a procesy v obrazovej alebo symbolickej forme. Figuratívne modely (kresby, fotografie atď.) sú vizuálne obrazy objektov pripevnené na akomkoľvek nosiči informácií (papier, fotografia a film). Modely znakových informácií sú zostavené pomocou rôznych jazykov (znakové systémy). Znaková informácia môže byť prezentovaná vo forme textu (napríklad program v programovacom jazyku), vzorca (napríklad druhý Newtonov zákon F=m*a), tabuľky (napríklad periodická tabuľka D.I. Mendelejeva prvky) atď.
Počas histórie ľudstvo používalo rôznymi spôsobmi a nástroje na vytváranie informačných modelov. Tieto metódy sa neustále zdokonaľovali. Tak vznikli prvé informačné modely vo forme skalných malieb, zatiaľ čo v súčasnosti sa informačné modely zvyčajne budujú a študujú pomocou moderných počítačových technológií. Obsah Informačné modely.
Formalizácia modelov. Formalizácia modelov. Na reprezentáciu informačných modelov v tej či onej forme sa používajú prirodzené a formálne jazyky. Prirodzené jazyky sa používajú na vytváranie modelov popisných informácií. Pomocou formálnych jazykov sa budujú formálne informačné modely (matematické, logické atď.). Jedným z najpoužívanejších formálnych jazykov je matematika. Jazyk matematiky je súbor formálnych jazykov. S niektorými (algebra, geometria, trigonometria) sa zoznámite v škole, s inými (teória množín, teória pravdepodobnosti a pod.) sa budete môcť zoznámiť v procese ďalšieho vzdelávania.
Jazyk algebry umožňuje formalizovať funkčné závislosti medzi veličinami. Newton teda formalizoval heliocentrický systém sveta objavením zákonov mechaniky a zákona univerzálnej gravitácie a ich zapísaním vo forme algebraických funkčných závislostí. V školskom kurze fyziky sa uvažuje s mnohými rôznymi funkčnými závislosťami vyjadrenými v jazyku algebry, ktoré sú matematickými modelmi skúmaných javov alebo procesov. Jazyk logickej algebry (výroková algebra) umožňuje vytvárať formálne logické modely. Pomocou výrokovej algebry je možné formalizovať (zapísať vo forme logických výrazov) jednoduché a zložité výroky vyjadrené v prirodzenom jazyku. Vytváranie logických modelov vám umožňuje riešiť logické problémy, zostavovať logické modely počítačových zariadení (sčítačka, spúšťač) atď. Formalizácia modelov. Formalizácia modelov.
Proces vytvárania informačných modelov pomocou formálnych jazykov sa nazýva formalizácia. V procese poznávania okolitého sveta ľudstvo neustále používa modelovanie a formalizáciu. Pri štúdiu nového objektu je jeho popisný informačný model zvyčajne vytvorený v prirodzenom jazyku, potom je formalizovaný, to znamená, že je vyjadrený pomocou formálnych jazykov (matematika, logika atď.). Obsah Formalizácia modelov. Formalizácia modelov.
Systémový prístup v modelovaní. Systémový prístup v modelovaní. Koncepcia systému. Svet okolo nás sa skladá z mnohých rôznych objektov, z ktorých každý má rôzne vlastnosti a zároveň objekty na seba vzájomne pôsobia. Napríklad planéty našej slnečnej sústavy majú rôzne vlastnosti (hmotnosť, geometrické rozmery atď.) a podľa zákona univerzálnej gravitácie interagujú so Slnkom a navzájom. Planéty sú súčasťou väčšieho objektu - tzv. slnečná sústava a slnečná sústava je súčasťou našej galaxie „Mliečna dráha“. Na druhej strane sa planéty skladajú z rôznych atómov chemické prvky, a atómy - z elementárnych častíc. Môžeme teda konštatovať, že takmer každý objekt pozostáva z iných objektov, to znamená, že ide o systém. Obsah Systém je celok pozostávajúci z navzájom prepojených objektov, ktoré sa nazývajú prvky systému. Napríklad počítač je systém pozostávajúci z rôzne zariadenia, pričom zariadenia sú vzájomne prepojené ako hardvérovo (fyzicky prepojené), tak aj funkčne (medzi zariadeniami dochádza k výmene informácií. Dôležitou vlastnosťou systému je jeho holistické fungovanie.
Analýza systému Na opísanie systému nestačí len vymenovať jeho prvky. Musíte špecifikovať, ako tieto prvky navzájom súvisia. Práve prítomnosť spojení premení súbor prvkov na systém. Keď opíšete prvky systému a uvediete ich vzťahy, vykonáte analýzu systému. Systematizácia Systematizácia je proces premeny súboru objektov na systém. Systematizácia má veľký význam. V každodennom živote sa každý z nás venuje systematizácii – oblečenie rozdeľuje na zimné a letné, riad na poháre, taniere, hrnce. Systematizácia poznatkov v rôznych vedách je neoceniteľná. Systémová analýza. Systematizácia Analýza systému. Systematizácia
Statické informačné modely V každom okamihu je systém v určitom stave, ktorý je charakterizovaný zložením prvkov, hodnotami ich vlastností, veľkosťou a povahou interakcie medzi prvkami atď. Stav slnečnej sústavy v ktoromkoľvek časovom okamihu je teda charakterizovaný zložením objektov, z ktorých pozostáva (slnko, planéty atď.), ich vlastnosťami (veľkosť, poloha v priestore atď.), veľkosťou a povahou interakcia medzi sebou (gravitačné sily, pomocou elektromagnetických vĺn atď.). Modely, ktoré popisujú stav systému v určitom časovom bode, sa nazývajú statické informačné modely. Vo fyzike sú príkladom statických informačných modelov modely, ktoré popisujú jednoduché mechanizmy, v biológii - modely štruktúry rastlín a živočíchov, v chémii - modely štruktúry molekúl a kryštálových mriežok atď. Statické a dynamické modely Statické a dynamické modely
Dynamické informačné modely Stav systémov sa v čase mení, to znamená, že dochádza k procesom zmien a vývoja systémov. Planéty sa teda pohybujú, ich poloha voči Slnku a navzájom sa menia; Slnko, ako každá iná hviezda, sa vyvíja, mení sa jeho chemické zloženie, žiarenie atď. Modely, ktoré popisujú procesy zmien a vývoja systémov, sa nazývajú dynamické informačné modely. Vo fyzike dynamické informačné modely popisujú pohyb telies, v biológii - vývoj organizmov alebo populácií zvierat, v chémii - procesy chemických reakcií a pod. Statické a dynamické modely Statické a dynamické modely
Statický informačný model "Cena jednotlivých počítačových zariadení" Statický informačný model "Cena jednotlivých počítačových zariadení" 350 MHz) 100 Systémová doska Cena (v USD) Názov zariadenia
Dynamický informačný model "Zmena ceny počítača" Dynamický informačný model "Zmena ceny počítača" Cena počítača Pentium II Roky Obsah
Grafické informačné modely. Grafické informačné modely. Grafické informačné modely sú najjednoduchšia forma modely, ktoré sprostredkúvajú vonkajšie vlastnosti objektu: veľkosť, tvar, farba. Grafické modely sú informatívnejšie ako verbálne. Grafické modely sú: Mapy - bez máp je ťažké si predstaviť botaniku a biológiu, geografiu, vojenské záležitosti, lodnú dopravu atď.; Plány technické zariadenia, budovy; Elektrické a rádiové obvody - fyzika, rádioelektronika; Grafy a tabuľky (vizuálna forma prezentácie číselných informácií)
Tabuľkové modely. Tabuľkové modely. Ďalšou bežnou formou reprezentácie informačného modelu je obdĺžniková tabuľka pozostávajúca z riadkov a stĺpcov. V tabuľkovom informačnom modeli sú objekty alebo ich vlastnosti reprezentované ako zoznam a ich hodnoty sú umiestnené v bunkách obdĺžnikovej tabuľky. Tabuľky možno použiť na vyjadrenie statických aj dynamických informačných modelov. statické dynamické Pomocou tabuliek sa vytvárajú informačné modely v rôznych tematických oblastiach. Všeobecne známa je prezentácia matematických funkcií, štatistických údajov, cestovných poriadkov vlakov, lietadiel a hodín atď.. Informácie prezentované vo forme tabuliek sú veľmi pohodlné a zrozumiteľné pre vnímanie. Základné pojmy z tabuľky Základné pojmy z tabuľky Ako správne naformátovať tabuľku Ako správne naformátovať tabuľku Na aké typy tabuliek sa delia Na aké typy sa delia tabuľky?
Tabuľka môže odzrkadľovať nejaký proces prebiehajúci v priebehu času. V matematike sa obdĺžniková tabuľka zložená z čísel nazýva matica. Ak matica obsahuje iba nuly a jednotky, potom sa nazýva binárna matica. Tabuľky, ktoré sú binárnymi maticami, odrážajú kvalitatívnu povahu vzťahu medzi objektmi (je tam cesta, nie je cesta, návštevy nenavštevujú atď.). Tabuľkové modely. Vykonať praktické úlohy
Príklad matice. Príklad matice. Študent RuštinaAlgebraChémiaFyzikaHistóriaHudba Alikin Petr Botov Ivan Volkov Ilya Galkina Nina Progress
Príklad binárnej matice. Príklad binárnej matice. Študent RuštinaAlgebraChémiaFyzikaHudbaHudba Alikin Petr Botov Ivan Volkov Ilya Galkina Nina Študované predmety Jednotka označuje študovaný predmet a nepreštudovaný predmet je označený nulou.
Hierarchické informačné modely. Hierarchické informačné modely. Sme obklopení množstvom rôznych predmetov, z ktorých každý má určité vlastnosti. Niektoré skupiny objektov však majú rovnaké všeobecné vlastnosti, ktoré ich odlišujú od objektov v iných skupinách. Skupina objektov, ktoré majú rovnaké všeobecné vlastnosti, sa nazýva trieda objektov. V rámci triedy objektov možno rozlíšiť podtriedy, ktorých objekty majú nejaké špeciálne vlastnosti, podtriedy zasa možno rozdeliť do ešte menších skupín a pod. Tento proces systematizácie objektov sa nazýva proces klasifikácie.
Hierarchické informačné modely. Hierarchické informačné modely. V procese klasifikácie objektov sa často budujú informačné modely, ktoré majú hierarchickú štruktúru. V biológii sa celý živočíšny svet považuje za hierarchický systém (typ, trieda, poriadok, čeľaď, rod, druh), v informatike sa používa hierarchický systém. systém súborov a tak ďalej. V hierarchickom informačnom modeli sú objekty rozdelené podľa úrovní, od prvej (hornej) úrovne po nižšiu (poslednú) úroveň. Každý prvok vyššej úrovne môže byť zložený z prvkov nižšej úrovne a prvok nižšej úrovne môže byť súčasťou iba jedného prvku vyššej úrovne.
Statický hierarchický model. Uvažujme o procese konštrukcie informačného hierarchického modelu vo forme grafu, ktorý umožňuje klasifikovať moderné počítače Triedu grafu Počítače možno rozdeliť do troch podtried: Superpočítače, Superpočítače, Servery a Osobné počítače počítačov. Hierarchické informačné modely. Hierarchické informačné modely.
V uvažovanom hierarchickom modeli, ktorý klasifikuje počítače, sú tri úrovne. Na prvej, vyššej úrovni, je prvok Počítače, ktorý zahŕňa tri prvky druhej úrovne - Superpočítače, Servery a Osobné počítače. Ten zahŕňa tri prvky tretej, nižšej, úrovne Desktop, Portable a vreckové počítače. Podtrieda Osobné počítače sa delí na Stolové počítače, Notebooky a Vreckové počítače.
Počet je pohodlný spôsob vizuálne znázornenie štruktúry informačných modelov. Vrcholy grafu (ovály) predstavujú prvky systému. Vzťahy medzi prvkami sú na grafe znázornené čiarami. Ak je čiara nasmerovaná (t. j. so šípkou), potom sa nazýva oblúk. Ak tam nie je žiadna šípka, potom je to hrana. Dva vrcholy spojené hranou alebo oblúkom sa nazývajú susedné. Vzťahy, ktoré sú platné v oboch smeroch, sa nazývajú symetrické. Symetrické spojenia v grafe sú hrany. Grafy sa v tomto prípade nazývajú neorientované, grafy, v ktorých väzby medzi objektmi nie sú symetrické (zobrazené oblúkmi), sa nazývajú orientované. Hierarchické grafy sa niekedy nazývajú stromy. Informačné modely na grafoch. Informačné modely na grafoch. Dokončite praktické úlohy
Ďalším príkladom orientovaného grafu sú vývojové diagramy algoritmov. Bloková schéma algoritmu je grafom riadiaceho procesu nejakého vykonávateľa. Vrcholové bloky tohto grafu označujú jednotlivé príkazy, ktoré sú zadané interpretovi, a oblúky označujú postupnosť prechodov z jedného príkazu na druhý. Geometrické postavy, ktoré sa používajú na označenie vrcholov, sú nasledovné: -začiatok a koniec postupnosti akcií - -počiatočné údaje a výsledok - -akcie - -podmienka (otázka, na ktorú možno odpovedať iba "áno" alebo "nie") Informačné modely na grafoch. Informačné modely na grafoch. Dokončite praktické úlohy
Dynamický hierarchický model. Na popis historického procesu generačnej zmeny rodiny sa využívajú dynamické informačné modely vo forme genealogického stromu. Ako príklad uveďme fragment (X-XI. storočie) rodokmeňa dynastie Rurikov Fragment (X-XI storočie) rodokmeňa dynastie Rurikovcov. Informačné modely na grafoch. Informačné modely na grafoch. Dynamický hierarchický model“. Dynamický hierarchický model“.
Sieťové informačné modely. Vzťah mnoho k mnohým. Sieťové informačné modely. Vzťah mnoho k mnohým. Sieťové informačné modely sa používajú na reflektovanie systémov s komplexnou štruktúrou, v ktorých sú väzby medzi prvkami ľubovoľného charakteru. Napríklad rôzne regionálne časti sveta počítačová sieť Internet (pozri obrázok) (americký, európsky, ruský, austrálsky atď.) sú vzájomne prepojené vysokorýchlostnými komunikačnými linkami. Zároveň niektoré časti (napríklad americká) majú priame spojenie so všetkými regionálnymi časťami internetu, iné si môžu medzi sebou vymieňať informácie len cez americkú časť (napríklad ruská a austrálska). Obsah Zostavme graf, ktorý odráža štruktúru globálnej siete Internet. Vrcholy grafu sú regionálne siete. Spojenia medzi vrcholmi sú obojsmerné, a preto sú zobrazené ako neusmernené čiary (hrany), a preto sa samotný graf nazýva neorientovaný.
Objektovo-informačné modely. Objektovo-informačné modely. A teraz sa pozrime na ďalší prístup k informačnému modelovaniu, ktorý sa nazýva objektovo orientovaný prístup. Hlavným pojmom je tu „objekt“. Objekt je súčasťou reality okolo nás. Z hľadiska ľudského vnímania možno predmety rozdeliť do týchto skupín: hmotné alebo viditeľné predmety (napríklad: stolička, auto, most); obrazy vytvorené myslením (napríklad: báseň, hudobná skladba, matematická veta). Informačný model objektu by mal odrážať určitý súbor jeho vlastností. Vlastnosti objektu Vlastnosti objektu sú množinou atribútov, ktoré ho odlišujú od iných objektov.
Príklady objektov a ich vlastností. Príklady objektov a ich vlastností. Názov objektuVlastnosti Môj učiteľMeno, Dĺžka služby, Vyučovaný kurz Kapacita môjho pevného disku, Množstvo použitá pamäť Dôležité meno dokumentu, dátum vytvorenia Pamäťový priestor, umiestnenie
Objekty, ktoré majú rovnaké vlastnosti a správanie tvoria triedu objektov. Každý objekt je inštanciou nejakej triedy. Inštancia triedy (objektu) je konkrétny objekt alebo obrázok a trieda definuje množinu objektov s rovnakými vlastnosťami a správaním. Trieda môže generovať ľubovoľný počet objektov, ale každý objekt patrí do striktne pevnej triedy. Obsah
Ciele:
dať študentom Všeobecná myšlienka o formalizácii objektu;
formovať pojem formalizácie;
rozvíjať bádateľskú kompetenciu žiakov vo formalizácii modelu, logické myslenie, rozširovať si obzory;
rozvíjať kognitívny záujem, pestovať informačnú kultúru.
Softvérová a didaktická podpora
typ počítača IBM, operačná sála systém Windows, RFP MS Office XP a vyššie,
Prezentácia Formalizácia . pps .
Teoretický materiál
Formalizácia ako najdôležitejšia fáza modelovania
Snímka č. 1
Pri svojej činnosti - umeleckej, vedeckej, praktickej - si človek veľmi často vytvára určitý obraz predmetu (procesu alebo javu), s ktorým sa má alebo bude musieť vysporiadať - model tohto predmetu. Vytvorenie tohto obrazu vždy sleduje cieľ. Model nie je dôležitý sám o sebe, ale ako nástroj, ktorý uľahčuje poznanie alebo vizuálnu reprezentáciu.
V procese poznávania sveta okolo nás a komunikácie sa stretávame s formalizáciou takmer na každom kroku: formulujeme myšlienky, zostavujeme správy, vypĺňame všetky druhy formulárov a formulárov, transformujeme vzorce. Pri štúdiu nového objektu je najprv jeho popisný informačný model zvyčajne zostavený v prirodzenom jazyku, potom je formalizovaný, to znamená, že je vyjadrený pomocou formálnych jazykov (matematika, logika atď.).
Pred vytvorením modelu objektu (javu, procesu) je teda potrebné vyčleniť jeho základné prvky a súvislosti medzi nimi (na vykonanie systémovej analýzy) a výslednú štruktúru „preložiť“ (zobraziť) do vopred určenej podoby. - formalizovať informácie.
Snímka č. 2
Formalizácia je proces izolácie a prekladu vnútornej štruktúry objektu, javu alebo procesu do určitého informačnú štruktúru- forma. Modelovanie akéhokoľvek systému je nemožné bez predbežnej formalizácie. V skutočnosti je formalizácia prvým a veľmi dôležitým krokom v procese modelovania.
Formalizácia - ide o nahradenie reálneho objektu alebo procesu jeho formálnym popisom, t.j. jeho informačným modelom.
Snímka č. 3
Po vybudovaní informačného modelu ho človek použije namiesto pôvodného objektu na štúdium vlastností tohto objektu, predpovedanie jeho správania atď. Pred postavením nejakej zložitej konštrukcie, ako je most, dizajnéri urobia jeho výkresy, vypočítajú pevnosť, prípustné zaťaženia. Namiesto skutočného mosta sa teda zaoberajú jeho modelovým popisom vo forme nákresov, matematických vzorcov. Ak si dizajnéri želajú reprodukovať most v zmenšenej veľkosti, potom už pôjde o plnohodnotný model - model mosta.
Snímka č. 4
Na tvorbu sa používajú prirodzené jazyky popisné informačné modely. V dejinách vedy sú známe početné modely popisných informácií; napríklad heliocentrický model sveta navrhnutý Kopernikom bol formulovaný takto:
Zem sa otáča okolo svojej osi a okolo Slnka;
Všetky planéty obiehajú okolo Slnka.
Snímka č. 5
S pomocou formálnych jazykov, formálne informačné modely(matematické, logické atď.). Jedným z najpoužívanejších formálnych jazykov je matematika. Modely zostavené pomocou matematických pojmov a vzorcov sa nazývajú matematických modelov. Jazyk matematiky je súbor formálnych jazykov.
Snímky #6-8
Jazyk algebry (výroková algebra) umožňuje formalizovať funkčné závislosti medzi veličinami. Newton teda formalizoval heliocentrický systém sveta objavením zákonov mechaniky a zákona univerzálnej gravitácie a ich zapísaním vo forme algebraických funkčných závislostí. V školskom kurze fyziky sa uvažuje s mnohými rôznymi funkčnými závislosťami vyjadrenými v jazyku algebry, ktoré sú matematickými modelmi skúmaných javov alebo procesov.
Jazyk algebry logiky umožňuje konštruovať formálne logické modely. Pomocou výrokovej algebry je možné formalizovať (zapísať vo forme logických výrazov) jednoduché a zložité výroky vyjadrené v prirodzenom jazyku. Vytváranie logických modelov vám umožňuje riešiť logické problémy, zostavovať logické modely počítačových zariadení (sčítačka, spúšťač) atď.
Encyklopedický slovník poskytuje nasledujúcu interpretáciu tohto pojmu: „ Formalizácia- je to prezentácia a štúdium akejkoľvek zmysluplnej oblasti vedomostí (vedecká teória, uvažovanie, postupy vyhľadávania atď.) vo forme formálneho systému alebo kalkulu.
Snímka č. 9
V rámci modelovania pod formalizácia pochopíme proces prekladu popisu problému vo všeobecnej forme (všeobecná formulácia problému) do jazyka formálnej reprezentácie s cieľom vytvoriť počítačový model a preskúmať to. Z hľadiska spracovania informácií je potrebné definovať zdrojové dáta (čo je potrebné spracovať) a popísať pravidlá spracovania (ako spracovať).
Snímka č. 10
Formalizácia- jeden z hlavných nástrojov matematiky. Pretože matematika operuje s naozaj neexistujúcimi entitami, abstraktnými pojmami, popisuje zákony, vety, pravidlá, hypotézy a pod., bez dohôd o reprezentácii toho všetkého sa to nezaobíde.