Mô hình hóa trong khoa học - đây là những gì? Chủng loại và giai đoạn xây dựng mô hình

Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất làm thế nào để phân tích một cách chi tiết chủ đề của mô hình trong khoa học máy tính. Phần này có tầm quan trọng lớn đối với việc đào tạo các chuyên gia trong tương lai trong lĩnh vực công nghệ thông tin.

Để giải quyết bất kỳ vấn đề (sản xuất hoặc nghiên cứu) máy tính sử dụng các chuỗi sau đây:

Cần đặc biệt chú ý đến khái niệm "mô hình". Nếu không có sự hiện diện của liên kết này không phải là giải pháp của vấn đề có thể. Tại sao sau đó sử dụng các mô hình và thuật ngữ này đề cập đến? Đây là những gì chúng ta sẽ thảo luận trong phần tiếp theo.

kiểu mẫu

Mô hình hóa trong khoa học máy tính - một bộ sưu tập các hình ảnh của một đối tượng thực tế cuộc sống phản ánh tất cả các tính năng cần thiết và tài sản. Một mô hình để giải quyết vấn đề là cần thiết, vì nó là, trên thực tế, được sử dụng trong quá trình ra quyết định.

Các khoá học của mô hình máy tính chủ đề bắt đầu được nghiên cứu hơn nữa trong lớp sáu. Ngay từ đầu nó là cần thiết để giới thiệu trẻ em mô hình khái niệm. nó là gì?

• chân dung đơn giản hóa của đối tượng;
• Giảm bản sao của một đối tượng sản;
• hiện tượng chương trình hoặc quy trình;
• hiện tượng hình ảnh hoặc quá trình;
• Mô tả hiện tượng hay quá trình;
• sở vật chất;
• tương tự thông tin;
• Đối tượng thay thế thuộc tính của đối tượng thực, và vân vân phản ánh.

Mô hình - đây là một khái niệm rất rộng, vì nó đã trở nên rõ ràng từ bên trên. Điều quan trọng cần lưu ý là tất cả các mẫu có thể được chia thành các nhóm:

• vật chất;
• lý tưởng.

Theo mô hình tài chính để hiểu vấn đề này, dựa trên các đối tượng thực sự. Đây có thể là bất kỳ cơ thể hoặc quá trình. Nhóm này có thể được chia nhỏ hơn nữa thành hai loại:

• vật lý;
• analog.

Cách phân loại này là có điều kiện, bởi vì một sự phân biệt rõ ràng giữa hai phân loài này là rất khó khăn để thực hiện.

mô hình lý tưởng để mô tả khó khăn hơn. Nó được kết hợp với:

• suy nghĩ;
• trí tưởng tượng;
• nhận thức.

Để có thể thực hiện tác phẩm nghệ thuật (nhà hát, nghệ thuật, văn học, và vân vân).

mục tiêu xây dựng mô hình

Mô hình hóa trong khoa học máy tính - đó là một bước rất quan trọng, vì nó theo đuổi các mục tiêu của hàng loạt. Bây giờ chúng tôi cung cấp để đáp ứng với họ.

Các mô phỏng đầu tiên giúp để biết thế giới xung quanh chúng ta. Từ thời xa xưa, con người đã tích lũy được kiến thức và truyền lại cho con cháu của họ. Do đó, một mô hình của thế giới (toàn thế giới).

Trong nhiều thế kỷ qua, chúng tôi đã mô hình hóa đối tượng không tồn tại, mà hiện đang thiết lập vững chắc trong cuộc sống của chúng tôi (ô, một nhà máy, và vân vân). Hiện nay mozhelirovanie hướng đến:

• xác định những ảnh hưởng của quá trình bất kỳ (tăng chi phí đi lại hoặc chất thải hóa học dưới mặt đất);
• đảm bảo tính hiệu quả của các quyết định.

nhiệm vụ xây dựng mô hình

Chúng tôi đề cập trong bài viết rằng mô hình như vậy trong khoa học máy tính. Quá trình này có một số vấn đề, trong đó chúng tôi thảo luận trong phần này.

vấn đề trong mô phỏng là gì? Chúng ta hãy giả sử rằng chúng ta có bất kỳ vấn đề, để loại bỏ nó, bạn cần phải giải quyết một số vấn đề. Đó là, các vấn đề - một vấn đề mà bạn cần phải xử lý. Điều quan trọng cần lưu ý là tất cả các nhiệm vụ có thể được chia thành hai nhóm lớn.

mô hình bằng lời nói

các phương pháp xây dựng mô hình là gì? Máy tính chỉ sử dụng hai phương pháp - thông tin và Toán. Nhưng điều quan trọng là để đề cập đến một loại mô hình - bằng lời nói. Về anh bây giờ chúng ta nói nhiều hơn một chút.

mô hình bằng lời nói được phân loại là lý tưởng hoặc trừu tượng. Sự mô tả này bằng các phương tiện của các chữ cái, từ ngữ, câu. Đối với những mô hình bao gồm:

• Nghị định thư;
• quy tắc của đường;
• Thông tin trong sách giáo khoa;
• tiểu thuyết;
• Mô tả miệng hoặc bằng văn bản của một đối tượng, quy trình hoặc hiện tượng.

mô hình toán học

Loại mô hình được nghiên cứu trong khoa học máy tính? xây dựng mô hình thông tin và toán học (thuật toán) được chia. Mặc dù, như đã đề cập trước đó, ranh giới giữa các mô hình bằng lời nói, toán học và thông tin khá truyền thống.

Trong thuật ngữ đơn giản, mô hình toán học mô tả bất kỳ tình huống từ một điểm toán học của xem. Không biết gì về chính mình, chúng ta đang tham gia vào mô hình toán học hàng ngày. Ví dụ: mẹ tôi gửi con để mua bánh mì và sữa. Cô biết có bao nhiêu có các sản phẩm trong cửa hàng, nằm bên cạnh nhà. Bây giờ chúng ta cần phải tính toán bao nhiêu tiền để đưa cho đứa trẻ. sữa Giả sử chi phí 75 rúp và 50 kopecks, và bánh mì - 30 rúp 20 kopecks. Tất cả mua sẽ có giá 105 rúp, 70 kopecks (75,5 + 30,2). Đây là một ví dụ về một mô hình toán học.

mô hình thông tin

Bây giờ chúng ta hãy nói về một hình thức của các mô hình nghiên cứu trong quá trình học của tin học. mô hình máy tính, đó là cần thiết để làm chủ mỗi tương lai CNTT-chuyên gia, bao gồm quá trình thực hiện của mô hình thông tin sử dụng công cụ máy tính. Nhưng những gì nó là, mô hình thông tin?

Đó là một danh sách dài các thông tin về bất kỳ đối tượng. Đó là mô hình này mô tả và những thông tin hữu ích sẽ là:

• thuộc tính của đối tượng mô hình;
• tình trạng của anh;
• Giao tiếp với thế giới bên ngoài;
• mối quan hệ với các đối tượng bên ngoài.

Điều gì có thể đóng vai trò như một mô hình thông tin:

• một mô tả bằng lời nói;
• văn bản;
• bản vẽ;
• bảng;
• Đề án;
• bản vẽ;
• công thức, và vân vân.

Một tính năng đặc biệt của mô hình thông tin là nó không thể chạm vào, hương vị, và vân vân. Cô không mang hiện thân vật chất, như thể hiện trong hình thức thông tin.

Một cách tiếp cận có hệ thống để tạo ra mô hình

học lớp mấy chương trình giảng dạy được nghiên cứu bằng cách mô phỏng? Khoa học máy tính 9 lớp giới thiệu sinh viên đến chủ đề một cách chi tiết hơn. Đó là trong lớp này, đứa trẻ tìm hiểu về phương pháp xây dựng mô hình hệ thống. Chúng tôi cung cấp để nói về nó nhiều hơn một chút.

"Hệ thống" bắt đầu với khái niệm này. Đây là một nhóm các phần tử kết nối với nhau mà cùng nhau hành động để thực hiện nhiệm vụ. Để xây dựng một mô hình thường được sử dụng bởi cách tiếp cận hệ thống, kể từ khi đối tượng được coi là một hệ thống hoạt động ở một số trung bình. Nếu mô hình một đối tượng phức tạp, hệ thống đã quyết định chia tay thành những phần nhỏ hơn - hệ thống con.

Mục đích sử dụng

Bây giờ chúng ta xem xét các mô phỏng mục tiêu (Computer Science 11 lớp). Nó đã nói trước đó rằng tất cả các mô hình được chia thành các loại và một số lớp học, nhưng ranh giới giữa chúng là tùy ý. Có một số căn cứ trên đó để phân loại các mô hình: mục đích, lĩnh vực chuyên môn, yếu tố thời gian, phương pháp trình bày.

Đối với các mục tiêu, nó quyết định phân bổ các loại sau đây:

• đào tạo;
• có kinh nghiệm;
• mô phỏng;
• chơi game;
• khoa học và công nghệ.

Loại thứ nhất bao gồm các tài liệu đào tạo. Sự giảm thứ hai hoặc mở rộng các bản sao của các đối tượng thực (mô hình xây dựng, cánh của máy bay, và vân vân). Một mô hình mô phỏng cho phép để dự đoán kết quả của bất kỳ sự kiện. xây dựng mô hình mô phỏng thường được sử dụng trong y học và các lĩnh vực xã hội. Narimer, mô hình giúp chúng ta hiểu cách mọi người sẽ phản ứng này hoặc cải cách đó? Trước khi bạn thực hiện một hoạt động lớn đến cấy ghép nội tạng con người, đã có nhiều thí nghiệm. Nói cách khác, các mô hình mô phỏng có thể giải quyết vấn đề bằng cách "thử và sai". mô hình trò chơi - một loại kinh tế kinh doanh, hoặc trò chơi, chiến tranh. Với mô hình này người ta có thể dự đoán hành vi của một đối tượng trong các tình huống khác nhau. mô hình khoa học và kỹ thuật sử dụng cho việc nghiên cứu của một quá trình hoặc hiện tượng (một thiết bị mô phỏng xả sét, mô hình của hệ thống hành tinh năng lượng mặt trời, và vân vân).

khu vực kiến thức

học lớp mấy sinh viên làm quen đầy đủ hơn với các mô hình? Máy tính Lớp 9 tập trung vào việc chuẩn bị học sinh cho các kỳ thi nhập học cho các tổ chức giáo dục đại học. Kể từ khi vé EGE và GIA đáp ứng câu hỏi về mô hình, nó bây giờ là cần thiết như chi tiết càng tốt để xem xét vấn đề này. Và như vậy, là có một phân loại các lĩnh vực chuyên môn? Trên cơ sở các loại sau đây:

• sinh học (ví dụ, bệnh gây ra nhân tạo ở động vật, rối loạn di truyền, ung thư);
• kinh tế (theo mô hình hành vi công ty, một mô hình của giá thị trường, và vân vân);
• lịch sử (cây phả hệ, mô hình sự kiện lịch sử, mô hình của quân đội La Mã, và các loại tương tự);
• xã hội học (mô hình của lợi ích cá nhân, hành vi của các ngân hàng trong việc thích nghi với điều kiện kinh tế mới) và vân vân.

Yếu tố thời gian

hai loại mô hình được phân biệt bởi đặc điểm này:

• năng động;
• tĩnh.

Hiện tại, theo một tên, không khó để đoán rằng quan điểm đầu tiên cho thấy việc thực hiện, phát triển và biến đổi của một đối tượng theo thời gian. Tĩnh ngược lại có thể để mô tả các đối tượng trong một điểm cụ thể trong thời gian. kiểu này đôi khi được gọi là cấu trúc, như mô hình phản ánh cấu trúc và các thông số của đối tượng, đó là, cung cấp cho các lát thông tin về nó.

Ví dụ về mô hình động là:

• một tập hợp các công thức phản ánh sự chuyển động của các hành tinh hệ mặt trời;
• đồ thị của nhiệt độ không khí;
• video của vụ phun trào của núi lửa, và vân vân.

Ví dụ về các mô hình thống kê là:

• danh sách các hành tinh trong hệ mặt trời;
• Bản đồ khu vực và vân vân.

phương pháp trình bày

Để bắt đầu, điều quan trọng là để nói rằng tất cả các mẫu có hình thức và hình dạng, họ luôn luôn ra khỏi một cái gì đó thực hiện, bằng cách nào đó đại diện hoặc được mô tả. Trên cơ sở của một mô hình để phân loại như sau:

• vật chất;
• vô hình.

Loại thứ nhất bao gồm bản sao hữu hình của các đối tượng hiện có. Họ có thể chạm, ngửi, và vân vân. Họ phản ánh những đặc điểm bên ngoài hoặc nội bộ, hoạt động của một cơ sở. mô hình vật lý là gì? Chúng được sử dụng cho phương pháp thực nghiệm của nhận thức (phương pháp thử nghiệm).

mô hình vô hình chúng tôi cũng đã từng truy cập. Họ sử dụng một phương pháp lý thuyết học tập. mô hình như vậy được gọi là lý tưởng hoặc trừu tượng. Thể loại này được chia thành nhiều phân nhóm: mô hình tưởng tượng và thông tin.

mô hình thông tin là một danh sách của một loạt các thông tin về đối tượng. Là một mô hình thông tin có thể phục vụ bàn, bản vẽ, mô tả bằng lời nói, sơ đồ và vân vân. Tại sao mô hình này được gọi là không quan trọng? Cái này là nó không thể được xúc động bởi vì nó không có hiện thân vật lý. Trong số các mô hình thông tin là mang tính bước ngoặt phân biệt và trực quan.

mô hình tưởng tượng - là một trong những giai đoạn của người mẫu. Đó là một quá trình sáng tạo diễn ra trong trí tưởng tượng của con người trước sự sáng tạo của một đối tượng vật chất.

giai đoạn của mô hình

Chủ đề trong khoa học máy tính 9 lớp "Mô hình hóa và chính thức hóa" là nặng. Nó là cần thiết để nghiên cứu. Tại giáo viên 9-11 lớp có nghĩa vụ làm quen các sinh viên với các giai đoạn của việc tạo ra các mô hình. Điều này bây giờ chúng ta quay. Vì vậy, có những giai đoạn sau của mô hình:

• tuyên bố ý nghĩa của vấn đề;
• Việc xây dựng toán học của vấn đề;
• phát triển sử dụng máy vi tính;
• hoạt động mô hình;
• kết quả thu được.

Điều quan trọng cần lưu ý là các nghiên cứu về tất cả mọi thứ xung quanh chúng ta, sử dụng các quá trình mô phỏng, chính thức hoá. Công nghệ thông tin - đó là một chủ đề dành riêng cho các phương pháp hiện đại nghiên cứu và giải quyết bất kỳ vấn đề. Do đó, tập trung vào các mô hình có thể được thực hiện bằng cách sử dụng máy tính. Chú ý đặc biệt phải được thanh toán đến vấn đề thời điểm này các giải pháp phát triển thuật toán với sự giúp đỡ của máy tính.

Truyền thông giữa các đối tượng

Bây giờ chúng ta hãy nói một chút về mối liên hệ giữa các đối tượng. Trong tổng số có ba loại:

• 12:59 (biểu thị bằng một liên kết như vậy đứng về phía mũi tên trong một hoặc phía bên kia);
• one-to-many (nhiều liên kết được chỉ định bởi các mũi tên kép);
• nhiều-nhiều (liên kết đó được chỉ định bởi các mũi tên kép).

Điều quan trọng cần lưu ý là kết nối có thể có điều kiện và không điều kiện. kết nối vô điều kiện liên quan đến việc sử dụng của mỗi trường hợp đối tượng. Một điều kiện tham gia vào chỉ các yếu tố cá nhân.