Modelu mewn gwyddoniaeth - beth yw hyn? Mathau a chyfnodau modelu

Yn y papur hwn, rydym yn cynnig sut i ddadansoddi yn fanwl y pwnc o fodelu mewn gwyddoniaeth gyfrifiadurol. Mae'r adran hon yn bwysig iawn ar gyfer hyfforddi arbenigwyr yn y dyfodol yn y maes technolegau gwybodaeth.

Er mwyn datrys unrhyw broblem (cynhyrchu neu ymchwil) cyfrifiadur yn defnyddio'r llinyn canlynol:

Dylai roi sylw penodol at y cysyniad o "model". Heb bresenoldeb y ddolen hon Nid yw ateb y broblem bosibl. Pam felly defnyddiwch y model a bod hyn term yn cyfeirio at? Mae hyn yn yr hyn y byddwn yn trafod yn yr adran nesaf.

model

Modelu mewn gwyddoniaeth gyfrifiadurol - casgliad o ddelweddau o gwrthrych go iawn sy'n adlewyrchu holl nodweddion a phriodweddau hanfodol. Model ar gyfer datrys y broblem yn angenrheidiol, fel y mae, mewn gwirionedd, a ddefnyddir yn y broses o benderfynu.

Mae'r cwrs ysgol o destun modelu cyfrifiadurol dechrau i'w hastudio ymhellach yn y radd dosbarth. Ar y cychwyn mae angen i gyflwyno plant i'r model cysyniad. Beth yw e?

• llun Simplified y gwrthrych;
• Copi Llai o wrthrych real;
• ffenomen Cynllun neu broses;
• ffenomen Delwedd neu broses;
• Disgrifiad ffenomen neu broses;
• planhigion corfforol;
• analog Gwybodaeth;
• rhodder Gwrthrych adlewyrchu nodweddion y gwrthrych go iawn, ac yn y blaen.

Model - mae hyn yn gysyniad eang iawn, gan ei fod eisoes wedi dod yn glir o'r uchod. Mae'n bwysig nodi y gall yr holl fodelau yn cael eu rhannu'n grwpiau:

• deunydd;
• ddelfrydol.

O dan y model ariannol i ddeall y pwnc, yn seiliedig ar wrthrychau go iawn. Gall hyn fod yn unrhyw gorff neu broses. Gall y grŵp yn cael ei rhannu ymhellach yn ddau fath:

• corfforol;
• analog.

Mae'r dosbarthiad hwn yn amodol, gan fod gwahaniaeth clir rhwng y ddau isrywogaeth yn anodd iawn i gyflawni.

model delfrydol i nodweddu'r fwy anodd. Mae'n gysylltiedig â:

• meddwl;
• dychymyg;
• canfyddiad.

I ei bod yn bosibl i gario gwaith celf (theatr, celf, llenyddiaeth, ac yn y blaen).

nodau modelu

Modelu mewn gwyddoniaeth gyfrifiadurol - mae'n gam pwysig iawn, gan ei fod yn dilyn yr amcanion torfol. Nawr rydym yn cynnig i gwrdd â nhw.

Mae'r efelychiad cyntaf yn helpu i adnabod y byd o'n cwmpas. O cyn cof, mae pobl wedi cronni gwybodaeth a throsglwyddo nhw ar eu disgynyddion. Felly, model o'r byd (glôb).

Mewn canrifoedd diwethaf, rydym yn modelu gwrthrychau nad ydynt yn bodoli, sydd bellach wedi'u sefydlu'n gadarn yn ein bywydau (ymbarél, melin, ac yn y blaen). Ar hyn o bryd mozhelirovanie at:

• nodi effeithiau unrhyw broses (cynyddu costau teithio neu wastraff cemegol o dan y ddaear);
• sicrhau effeithiolrwydd penderfyniadau.

tasgau modelu

Rydym yn a grybwyllir yn yr erthygl sy'n modelu o'r fath mewn gwyddoniaeth gyfrifiadurol. Mae gan y broses hon rai problemau, yr ydym yn trafod yn yr adran hon.

Beth yw'r broblem yn y efelychiad? Gadewch i ni dybio bod gennym unrhyw broblem, i ddileu ei angen i chi ddatrys nifer o broblemau. Hynny yw, y broblem - problem y mae angen i chi drin. Mae'n bwysig nodi y gall yr holl dasgau yn cael ei rannu yn ddau grŵp mawr.

model llafar

Beth yw'r dulliau modelu? Cyfrifiadur yn defnyddio dim ond dau ddull - gwybodaeth a Mathemateg. Ond mae'n bwysig sôn am y math arall o fodel - llafar. Ynglŷn ef yr ydym yn awr yn siarad ychydig mwy.

model llafar yn cael ei ddosbarthu fel ddelfrydol neu haniaethol. Mae'r disgrifiad hwn drwy gyfrwng llythyrau, geiriau, brawddegau. I modelau hynny yn cynnwys:

• protocol;
• reolau'r ffordd;
• Gwybodaeth mewn gwerslyfrau;
• ffuglen;
• disgrifiad llafar neu ysgrifenedig o wrthrych, proses neu ffenomen.

model mathemategol

Pa fathau eraill o fodelau yn cael eu hastudio mewn gwyddoniaeth gyfrifiadurol? modelu gwybodaeth a mathemategol (algorithmig) yn cael eu rhannu. Er, fel y nodwyd yn gynharach, mae'r ffiniau rhwng modelau geiriol, mathemategol a gwybodaeth braidd yn gonfensiynol.

Yn syml, mae'r model mathemategol yn disgrifio unrhyw sefyllfa o bwynt mathemategol o farn. Ddall i ni ein hunain, rydym yn cymryd rhan mewn modelu mathemategol o ddydd i ddydd. Er enghraifft: mae fy mam yn anfon y plentyn i brynu bara a llaeth. Mae hi'n gwybod faint o mae cynhyrchion hyn yn y siop, a leolir wrth ymyl y tŷ. Nawr mae angen i gyfrifo faint o arian i'w roi i'r plentyn. Costau llaeth Tybiwch 75 rubles a 50 kopecks, a bara - 30 rubles 20 kopecks. Bydd pob pryniant yn costio 105 rubles, 70 kopecks (75.5 + 30.2). Mae hon yn enghraifft o fodel mathemategol.

model gwybodaeth

Nawr, gadewch i ni siarad am fath arall o fodelau a astudiwyd yn y cwrs ysgol hysbyseg. modelu cyfrifiadurol, sy'n angenrheidiol i feistroli pob un o'r dyfodol TG-arbenigwyr, yn cynnwys y broses o weithredu'r model gwybodaeth gan ddefnyddio offer cyfrifiadurol. Ond beth ydyw, y model o wybodaeth?

Mae'n rhestr hir o wybodaeth am unrhyw wrthrych. Bod y model hwn yn disgrifio a pha wybodaeth ddefnyddiol fydd:

• nodweddion y gwrthrych fodelwyd;
• ei gyflwr;
• Cyfathrebu â'r byd y tu allan;
• perthynas â gwrthrychau allanol.

Beth all wasanaethu fel model o wybodaeth:

• disgrifiad geiriol;
• testun;
• arlunio;
• tabl;
• cynllun;
• arlunio;
• fformiwla, ac yn y blaen.

Un o nodweddion arbennig y model gwybodaeth yw na all gyffwrdd, blasu, ac yn y blaen. Dydy hi ddim yn cario ymgorfforiad deunydd, fel y'i cyflwynwyd ar ffurf gwybodaeth.

Mae dull systematig o greu modelau

Pa cwricwlwm radd a astudiwyd gan efelychu? Cyfrifiadur dosbarth gwyddoniaeth 9 cyflwyno myfyrwyr i'r pwnc yn fanylach. Mae yn y dosbarth hwn, mae'r plentyn yn dysgu am y dull modelu system. Rydym yn cynnig i siarad am y peth ychydig yn fwy.

"System" dechrau gyda'r cysyniad. Mae hwn yn grŵp o elfennau cydgysylltiedig sy'n gweithredu gyda'i gilydd i gyflawni'r dasg. I adeiladu model a ddefnyddir yn aml gan ymagwedd system, gan fod y gwrthrych yn cael ei ystyried fel system sy'n gweithredu mewn rhai canolig. Os modelu gwrthrych cymhleth, y system penderfynodd i dorri i fyny yn ddarnau llai - is-systemau.

Diben defnyddio'r

Nawr rydym yn ystyried y efelychiad targed (Cyfrifiadureg 11 dosbarth). Mae'n dweud yn gynharach fod holl fodelau yn cael eu rhannu yn nifer o fathau a dosbarthiadau, ond mae'r ffiniau rhwng ohonynt yn fympwyol. Mae yna nifer o resymau y gellir dosbarthu model: pwrpas, maes arbenigedd, y ffactor amser, y dull o gyflwyno.

Fel ar gyfer y nodau, mae'n penderfynu dyrannu y mathau canlynol:

• hyfforddiant;
• profiadol;
• efelychu;
• hapchwarae;
• gwyddoniaeth a thechnoleg.

Y math cyntaf yn cynnwys deunyddiau hyfforddi. Roedd yr ail lleihau neu chwyddo gopïau o wrthrychau go iawn (model adeiladu, mae'r adain yr awyren, ac yn y blaen). Mae model efelychiad yn caniatáu i ragweld canlyniad unrhyw ddigwyddiad. modelu efelychu ei ddefnyddio yn aml mewn meddygaeth a'r cylch cymdeithasol. Narimer, mae'r model yn helpu i ddeall sut y bydd pobl yn ymateb i hyn neu y diwygio? Cyn i chi wneud llawdriniaeth fawr ar drawsblaniadau organau dynol, bu llawer o arbrofion. Mewn geiriau eraill, mae'r model efelychiad all ddatrys y broblem drwy "brofi a methu". model Game - rhyw fath o economi, busnes, neu gêm rhyfel. Gyda'r model hwn, mae'n bosibl rhagweld ymddygiad gwrthrych mewn gwahanol sefyllfaoedd. model gwyddonol a thechnegol a ddefnyddir ar gyfer astudio proses neu ffenomen (dyfais efelychu rhyddhau mellt, y model y planedau Cysawd yr Haul, ac yn y blaen).

maes gwybodaeth

Pa fyfyrwyr gradd gyfarwydd llawnach â'r modelu? Cyfrifiadur Gradd 9 yn canolbwyntio ar baratoi eu myfyrwyr ar gyfer yr arholiadau ar gyfer derbyn i sefydliadau addysg uwch. Gan fod tocynnau EGE a GIA cwrdd cwestiynau ar fodelu, mae angen yn awr fel y nodir ag y bo modd i ystyried y pwnc hwn. Ac felly, gan fod dosbarthiad o feysydd arbenigedd? Ar sail y mathau canlynol:

• biolegol (ee, clefyd a ysgogwyd artiffisial mewn anifeiliaid, anhwylderau genetig, canser);
• economaidd (y model o ymddygiad cadarn, model o bris y farchnad, ac yn y blaen);
• hanesyddol (coeden achau, model digwyddiad hanesyddol, y model y fyddin Rufeinig, ac yn y blaen);
• cymdeithasegol (y model o hunan-les, ymddygiad bancwyr wrth addasu i amodau economaidd newydd) ac yn y blaen.

ffactor amser

dau fath o fodelau yn cael eu gwahaniaethu gan nodwedd hon:

• dynamig;
• statig.

Eisoes, yn ôl un enw, nid anodd dyfalu bod y farn gyntaf yn dangos y perfformiad, datblygiad a newid gwrthrych dros gyfnod o amser. Sefydlog ar y groes yn gallu disgrifio'r gwrthrych yn bwynt penodol mewn amser. Weithiau math hwn yn cael ei gyfeirio ato fel strwythurol, gan fod y model yn adlewyrchu strwythur a paramedrau y gwrthrych, hynny yw, yn rhoi'r sleisen o wybodaeth am y peth.

Mae enghreifftiau o fodel dynamig yw:

• set o fformiwlâu sy'n adlewyrchu symudiad y planedau cysawd yr haul;
• graff o dymheredd yr aer;
• fideo o'r echdoriad y llosgfynydd, ac yn y blaen.

Mae enghreifftiau o'r model ystadegol yw:

• rhestr o'r planedau yng nghysawd yr haul;
• map o'r ardal ac yn y blaen.

dull cyflwyno

I ddechrau, mae'n bwysig dweud bod yr holl fodelau yn cael y ffurf a siâp, maent bob amser allan o rywbeth a wnaed, rhywsut eu cynrychioli neu eu disgrifio. Ar sail model i ddosbarthu fel a ganlyn:

• deunydd;
• anniriaethol.

Y math cyntaf yn cynnwys copïau o wrthrychau diriaethol presennol. Gallant cyffwrdd, arogli, ac yn y blaen. Maent yn adlewyrchu nodweddion allanol neu fewnol, gweithrediad cyfleuster. Beth yw'r model corfforol? Maent yn cael eu defnyddio ar gyfer y dull arbrofol o gwybyddiaeth (dull arbrofol).

modelau anniriaethol rydym hefyd wedi ymweld o'r blaen. Maent yn defnyddio dull damcaniaethol o ddysgu. Gelwir modelau o'r fath yn ddelfrydol neu'n haniaethol. Mae'r categori hwn yn cael ei rannu ymhellach yn nifer o isdeipiau: modelau dychmygol a gwybodaeth.

Modelau gwybodaeth yn rhestr o amrywiaeth o wybodaeth am y gwrthrych. Gan y gall model gwybodaeth gwasanaethu tablau, lluniau, disgrifiadau llafar, diagramau ac ati. Pam fod y model hwn a elwir yn amherthnasol? Y peth yw na ellir ei gyffwrdd oherwydd ei fod wedi dim ymgorfforiad ffisegol. Ymhlith y modelau gwybodaeth yn dirnod enwog ac yn weledol.

model dychmygol - yn un o'r camau modelu. Mae'n broses greadigol sy'n digwydd yn y dychymyg dynol sy'n rhagflaenu'r gwrthrych materol greu.

cyfnodau o fodelu

Pwnc mewn chyfrifiadur gwyddoniaeth 9 dosbarth "Modelu a ffurfioli" yn drwm. mae'n ofynnol iddo ei astudio. Yn yr athro 9-11 gradd yn rhaid i roi gwybod i'r myfyrwyr camau y modelau creu. Mae hyn yr ydym yn awr yn troi. Felly, mae camau canlynol modelu:

• Datganiad ystyrlon o'r broblem;
• Mae llunio mathemategol y broblem;
• datblygu gan ddefnyddio cyfrifiaduron;
• gweithrediad model;
• canlyniadau a gafwyd.

Mae'n bwysig nodi bod yr astudiaeth o bopeth sy'n amgylchynu'r ni, gan ddefnyddio prosesau efelychu, ffurfioli. Technoleg gwybodaeth - ei fod yn bwnc sy'n ymroddedig i ddulliau modern o astudio a datrys unrhyw broblemau. Felly, mae'r ffocws ar y modelau y gellir eu gweithredu gan ddefnyddio cyfrifiadur. Dylid rhoi sylw arbennig i fater y pwynt hwn atebion datblygu algorithm gyda chymorth cyfrifiaduron.

Cyfathrebu rhwng gwrthrychau

Nawr, gadewch i ni siarad ychydig am y cysylltiadau rhwng gwrthrychau. Mae cyfanswm o dri math:

• un i un (a ddynodir gan cysylltiad o'r fath ochr saeth mewn un neu yr ochr arall);
• un-i-nifer (dolen lluosog yn cael ei nodi gan y saeth ddwbl);
• llawer-i-nifer (cysylltiad o'r fath yn cael ei nodi gan y saeth ddwbl).

Mae'n bwysig nodi y gall y cysylltiad fod yn amodol ac yn ddiamod. cysylltiad Diamod yn cynnwys y defnydd o bob achos gwrthrych. Mae cymryd rhan yn amodol yn unig yr elfennau unigol.