Формы представления моделей2

Вопросы занятия:

·виды моделей;

·алгоритм как информационная модель;

·формализация.

Для изучения свойств различных предметов, процессов или явлений, а также связей между ними люди проводят разнообразные исследования. Однако не всегда можно, а бывает и невозможно, исследовать сами предметы, процессы или явления непосредственно. В таких случаях создаются и исследуются их модели.

Классификация моделей по области использования

·Учебные модели-используются при обучении. Это могут быть наглядные пособия, тренажеры, обучающие программы.

·Опытные модели- это уменьшенные или увеличенные модели проектируемого объекта. Они используются для исследования объекта и прогнозирование его будущих характеристик.

·Научно-технические модели создаются для исследования процессов или явлений.(пример: прибор получения грозового электрического разряда).

По области знаний:

·математические;·

химические;

·физические;

·географические;

·и т.д.

Классификацию по способу представления

Все модели делятся на два больших класса: это материальные модели и информационные.

Материальная (предметная) модель воспроизводит геометрические, физические, химические, биологические свойства объектов в материальной форме.

Информационная модель – это совокупность информации, описывающая существенные свойства и состояния объекта, процесса, явления.

Информационные модели нельзя потрогать, они не имеют материального воплощения, потому что строятся только на информации.

Примерами информационных моделей объекта являются, например, физическая карта России, уравнение химической реакции, рассказ о берегах реки Дон, математические формулы и другие.

Информационные модели чаще всего предназначены для проведения теоретических исследований.

В зависимости от цели исследования информационные модели одного и того же объекта будут разными.

Один и тот же объект может иметь несколько моделей. Это могут быть и материальные и информационные модели. Всё зависит от цели исследования.

        

Образные (графические) модели описывают зрительные образы (в виде рисунков, фотографий, схем).В то же время, рассматривая любую образную информационную модель, мы связываем её с определённым носителем информации (бумагой, магнитным диском, флэш-накопителем и другими).

Образные информационные модели нашли широкое применение в образовании.

Алгоритм как информационную модель.Люди ежедневно пользуются разнообразными правилами, инструкциями, рецептами, которые состоят из определённой последовательности команд (указаний). Некоторые из них мы выполняем почти не задумываясь, автоматически.Алгоритмы лежат в основе современных информационных технологий. Алгоритм является информационной моделью процесса решения задачи.

Существует несколько способов записи алгоритма, среди них выделяют:

· Словесные

· Графические (в виде блок-схемы)

· На алгоритмическом языке.

Замену реального объекта, явления или процесса его подходящей копией называют моделированием.Например, когда вы описываете внешность какого-то человека или объясняете прохожему, как пройти в нужное ему место, вы используете естественные языки для создания описательных информационных моделей.Когда вы записываете условие задачи в виде формул, то вы с помощью формальных языков строите формальные информационные модели (математические или логические).Для отображения различных процессов часто прибегают к построению графиков, чертежей, схем – это примеры графических информационных моделей.

Прежде чем построить модель объекта (явления или процесса), необходимо выделить составляющие его элементы и связи между ними (то есть провести системный анализ) затем «перевести» (отобразить) полученную структуру в какую-либо заранее определённую форму – иначе говоря формализовать информацию.Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.Моделирование любой системы невозможно без предварительной формализации. По сути, формализация – это первый и очень важный этап процесса моделирования.

В процессе исследования формальных моделей часто производится их визуализация. Для визуализации алгоритмов используются блок-схемы: пространственных соотношений между объектами – чертежи, моделей электрических цепей – электрические схемы, логических моделей устройств – логические схемы и так далее.