Jedan te isti objekat može imati više modela, a različiti objekti se mogu opisati jednim modelom. Geografija- Razne vrste geografske karte (političke, fizičke, itd.) predstavljaju jedan objekt - zemlju, ali odražavaju različite modele. Fizika - sva materijalna tijela (čovek, mašina, itd.) se smatraju materijalnom tačkom Model materijalne tačke Model Zemljinog objekta - Zemlje
Izjava o problemu počinje njegovim opisom. Svrha opisa zadatka je da detaljno opiše izvorni objekat, uslove u kojima se nalazi i željeni rezultat (početne i završne tačke simulacije). Proces izgradnje informacionog modela korištenjem formalnih jezika naziva se formalizacija.Šta se modelira? Proces kretanja objekta "automobil" Vrsta kretanja Ravnomjerno ubrzano Šta je poznato o kretanju? Početna brzina (V0), ubrzanje (a), maksimalna razvijena brzina (Vmax) Šta treba pronaći? Brzina (Vi) u datim vremenima (ti). Kako se definišu vremena? Od nule u pravilnim intervalima (t)? Šta ograničava proračune? Vi 
Osnovne definicije :
Model - neka pojednostavljena sličnost stvarnog objekta, koja odražava bitne karakteristike (svojstva) proučavanog stvarnog objekta, pojave ili procesa
Modeliranje je metoda spoznaje koja se sastoji u kreiranju i proučavanju modela. One. proučavanje objekata građenjem i proučavanjem modela
Formalizacija je proces izgradnje informacionih modela koristeći formalne jezike
Objekt- neki dio okolnog svijeta, koji osoba smatra cjelinom. Svaki objekat ima ime i parametre
Parametar- znak ili vrijednost koja karakterizira bilo koje svojstvo objekta i poprima različite vrijednosti
srijeda– uslov za postojanje objekta
Operacija- radnja koja mijenja svojstvo objekta
Sistem- zbirka međusobno povezanih objekata, percipiranih kao cjelina
Struktura- sastav sistema, svojstva njegovih elemenata, njihove međusobne veze i veze
Koraci modeliranja:
Prikaz problema: opis problema, svrha modeliranja, formalizacija problema
Razvoj modela: informacioni model, kompjuterski model
3. Kompjuterski eksperiment - plan eksperimenta, istraživanje
Analiza rezultata simulacije
| Modeli i svijet oko sebe Čovjek u svojoj djelatnosti neprestano stvara i koristi modele svijeta oko sebe. 1. Modeli omogućavaju vizualizaciju objekata i procesa koji su nedostupni direktnoj percepciji: fizika: modeli motora; Geografija: globus - model zemlje (stvarna veličina je vrlo velika); hemija- modeli kristalne rešetke, molekula (stvarne dimenzije su vrlo male); Biologija– na modelu osobe proučavamo unutrašnju strukturu 2. pri projektovanju mehanizama i uređaja, zgrada, električna kola koristiti modele - crteže i rasporede. Matematika– proučavanje trodimenzionalnih figura 3. Teorijski modeli (za razvoj nauke) – teorije zakona, hipoteze itd. Ponekad stvaranje ovakvih modela radikalno mijenja čovjekove ideje o svijetu oko sebe: Kopernik - heliocentrični sistem svijeta, Rutherford-Bohr model atoma, ljudski genom) 4. Umjetnička kreativnost - prenošenje stvarnosti na platno, skulptura, pozorište, bajka - odnosi između životinja - odnosi među ljudima Jedan te isti predmet može imati više modela: objekat"MAN" njegov modeli: 1) hemija - BIOHEMIJSKI SASTAV 2) anatomija - SKELET, GRAĐA UNUTRAŠNJIH ORGANA 3) fizika - MATERIJALNA TOČKA | ||||
| |
||||
Klasifikacija modela
Karakteristike klasifikacije modela: 1) po području upotrebe;
2) faktorom vremena;
3) po grani znanja;
4) u formi prezentacije
1) Klasifikacija modela prema području upotrebe:
Modeli obuke - koriste se u obuci;
Eksperimentalne su umanjene ili uvećane kopije projektovanog objekta. Koristi se za proučavanje i predviđanje njegovih budućih karakteristika
Naučno-tehnički - stvoreni su za proučavanje procesa i pojava
Igra - uvježbavanje ponašanja objekta u različitim uvjetima
Simulacija - odraz stvarnosti u jednom ili drugom stepenu (ovo je metoda pokušaja i grešaka)
2) Klasifikacija modela prema faktoru vremena:
Statički– modeli koji opisuju stanje sistema u određenom trenutku (jednokratni deo informacije o ovaj objekat). Primjeri modela: klasifikacija životinja ...., struktura molekula, spisak zasađenog drveća, izveštaj o pregledu stanja zuba u školi itd.
Dynamic– modeli koji opisuju procese promjene i razvoja sistema (promjene objekta tokom vremena). Primjeri: opis kretanja tijela, razvoja organizama, procesa kemijskih reakcija.
3) Klasifikacija modela prema granama znanja je klasifikacija po industriji ljudska aktivnost: Matematički, biološki, hemijski, društveni, ekonomski, istorijski, itd.
4) Klasifikacija modela prema obliku prezentacije:
materijal su predmetni (fizički) modeli. Uvek imaju pravo oličenje. Oni odražavaju eksterno svojstvo i unutrašnju strukturu originalnih objekata, suštinu procesa i pojava originalnog objekta. Ovo je eksperimentalna metoda razumijevanja okoline. Primjeri: dječje igračke, ljudski skelet, plišana životinja, model Sunčevog sistema, školska pomagala, fizički i hemijski eksperimenti
sažetak (neopipljivo)- nemaju stvarnu implementaciju. Oni su zasnovani na informacijama. to je teorijski metod poznavanja okoline. Na osnovu implementacije oni su: mentalni i verbalni; informativni
mentalno modeli se formiraju u mašti osobe kao rezultat razmišljanja, zaključaka, ponekad u obliku neke slike. Ovaj model prati svjesnu aktivnost čovjeka.
Verbalno- mentalni modeli izraženi u kolokvijalnom obliku. Koristi se za prenošenje misli
Informacijski modeli- namjerno odabrane informacije o objektu, koje odražavaju najznačajnija svojstva ovog objekta za istraživača.
Vrste informacionih modela:
Tabelarni – objekti i njihova svojstva su predstavljeni kao lista, a njihove vrijednosti su smještene u pravokutne ćelije. Lista objekata istog tipa stavlja se u prvi stupac (ili red), a vrijednosti njihovih svojstava stavljaju se u sljedeće stupce (ili redove)
Hijerarhijski – objekti su raspoređeni po nivoima. Svaki element visoki nivo sastoji se od elemenata nižeg nivoa, a element nižeg nivoa može biti dio samo jednog elementa višeg nivoa
Mreža - koristi se za odražavanje sistema u kojima veze između elemenata imaju složenu strukturu
Prema stepenu formalizacije informacioni modeli su figurativno-znak i znak. Primjeri:
Modeli sa figurativnim znakom:
Geometrijski (crtež, piktogram, crtež, mapa, plan, volumetrijska slika)
Strukturni (tabela, grafikon, dijagram, dijagram)
Verbalno (opis na prirodnim jezicima)
Algoritamski (numerisana lista, nabrajanje korak po korak, blok dijagram)
Ikonični modeli:
Matematički - predstavljen matematičkim formulama koje prikazuju odnos parametara
Specijalno - predstavljeno na posebnom. jezici (napomene, hemijske formule)
Algoritamski - programi
Znakovi klasifikacije modela: Klasifikacija modela prema području upotrebe
Modeli procesa upravljanja
Informacijski modeli procesa upravljanja su modeli koji opisuju procese upravljanja informacijama u složenim procesima.
Kontrola otvorene petlje - ne uzima u obzir stanje upravljanog objekta kontrola ide kroz direktan kanal
Kontrola zatvorene petlje - kontrolni objekat prima informacije preko kanala povratne informacije o stvarnom stanju stvari, a upravljanje se odvija direktnim kanalom
Dajte klasifikaciju informacionih modela.
Cijela raznolikost modela podijeljena je u tri klase:
Materijalni (prirodni) modeli (neki stvarni objekti - modeli, lutke, standardi) - smanjene ili uvećane kopije koje reproduciraju izgled objekt koji se modelira, njegova struktura ili ponašanje;
imaginarni modeli (geometrijska tačka, matematičko klatno, idealni gas, beskonačnost);
informacioni modeli - opisi objekta koji se modelira na jednom od jezika za kodiranje informacija (verbalni opis, dijagrami, crteži, karte, crteži, naučne formule, programi itd.).
Potpuna klasifikacija informacionih modela:
Informacijski (apstraktni) model- opis objekta na bilo kom jeziku. Apstraktnost modela očituje se u činjenici da su njegove komponente signali i znakovi (tačnije značenje koje im je svojstveno), a ne fizička tijela.
Deskriptivni model- verbalni opis objekta, izražen određenim jezikom.
Matematički model- 1) skup relacija (formule, nejednačine, jednačine, logičke relacije) napisanih jezikom matematike koji određuju karakteristike stanja objekta u zavisnosti od njegovih elemenata, svojstava, parametara, spoljašnjih uticaja, 2) približan opis objekta, izraženo pomoću matematičkih simbola.
Statički modeli prikazati objekat u nekom trenutku vremena, bez uzimanja u obzir promjena koje se na njemu dešavaju, kao da miruje ili je u ravnoteži (ne postoji vremenski parametar).
Dynamic Models opisati ponašanje objekta tokom vremena.
Deterministički modeli prikaz procesa u kojima nema slučajnih uticaja.
Vjerovatni (stohastički) modeli– opis objekata čije je ponašanje određeno nasumičnim uticajima (spoljnim ili unutrašnjim); opisi vjerovatnosti procesa i događaja, priroda njihove promjene u vremenu ne može se tačno predvidjeti.
Simulacijski računarski model- poseban program, skup programa, softverski paket koji omogućava, koristeći niz proračuna i grafički prikaz njihovih rezultata, da reproducira (simulira) procese funkcionisanja objekta, sistema objekata, koji su podložni udaru raznih faktora na objektu.
Simulacijski algoritamski model - smisleni opis objekta u obliku algoritma, koji odražava strukturu i procese funkcionisanja objekta u vremenu, uzimajući u obzir uticaj slučajnih faktora.
Gnoseološki model- opis objektivnih zakona prirode.
konceptualni model opisuje identifikovane uzročno-posledične veze i obrasce svojstvene predmetu koji se proučava i značajne u okviru određenog istraživanja.
Senzualni modeli- modeli osećanja, emocija ili modeli koji utiču na ljudska osećanja (muzika, poezija, slika, ples).
analogni model- analog objekta koji se ponaša kao pravi predmet, ali ne izgleda kao takav.
15. Šta je modeliranje? Navedite njegove faze.
Modeliranje- Ovo:
izgradnja modela realnih objekata (objekata, pojava, procesa);
zamjena stvarnog objekta njegovom odgovarajućom kopijom;
proučavanje objekata znanja na njihovim modelima.
Koraci modeliranja:
1. Postavljanje ciljeva za modeliranje.
2. Analiza modeliranja objekta i odabir svih njegovih poznatih svojstava.
3. Analiza odabranih svojstava i određivanje bitnih.
4. Izbor obrasca za prezentaciju modela.
5. Formalizacija.
6. Analiza rezultirajućeg modela na nedosljednost.
7. Analiza adekvatnosti dobijenog modela objektu i svrsi modeliranja.
16. Šta je suština formalizacije?
Formalizacija- ovo je redukcija bitnih svojstava i karakteristika objekta modeliranja na odabranu formu.
Da biste napravili model, objektu morate dati oblik. esencija formalizacija sastoji se u fundamentalnoj mogućnosti odvajanja objekta i njegovog označavanja. Da biste označili objekt, potrebno je unijeti određeni skup znakova.
Da biste označili objekt, potrebno je unijeti određeni skup znakova.
Potpiši je element konačnog skupa različitih elemenata. Treba napomenuti da je pojam znaka jedan od osnovnih pojmova nauke. Nemoguće je dati tačnu definiciju. Stoga se vrijedi ograničiti na navođenje glavnih karakteristika znaka:
1. Sposobnost znaka da djeluje kao zamjenski denotat (objekat).
2. Neidentičnost znaka i denotata - znak nikada ne može u potpunosti zamijeniti označeno.
3. Polisemija korespondencije "znak - denotat".
Jezik- znakovni sistem koji se koristi u svrhu spoznaje i komunikacije. Trebalo bi uzeti u obzir karakteristike jezika i naznačiti da jezici mogu biti prirodni i umjetni. Pravila vještačkog jezika su strogo i jedinstveno definirana, pa se takav jezik naziva formaliziranim.
Proces formalizacije tekstualne informacije (prikaz informacija u obliku grafikona, crteža, dijagrama i sl.) provodi se sa ciljem njenog nedvosmislenog razumijevanja, olakšavanja i ubrzavanja obrade. Također možete formalizirati izgled teksta. Ovaj proces se sastoji u korištenju obrazaca, obrazaca, šablona unaprijed određene i često zakonski odobrene forme.
stolovi- oblik prezentacije informacija u formi pogodnoj za analizu i obradu. Tabele su tipa "objekat - objekt", "objekat - svojstvo", "objekt - svojstva - objekti". Tabelu karakteriše naziv, broj kolona i njihovi nazivi, broj redova i njihovi nazivi, sadržaj ćelija.
Graf- skup tačaka povezanih linijama. Ove tačke se nazivaju vrhovi grafa. Prave koje povezuju vrhove nazivaju se lukovi ako je smjer od jednog vrha do drugog, ili rubovi ako je smjer dvosmjeran.
18. Definirajte pojam "informacioni proces".
Informacija ne postoji sama po sebi, ona se manifestuje u informacionim procesima. U najopćenitijem obliku, informacijski proces se definira kao skup sekvencijalnih radnji (operacija) koje se izvode nad informacijom (u obliku podataka, informacija, činjenica, ideja, hipoteza, teorija itd.) kako bi se dobio neki rezultat (postizanje cilj). Informacijski procesi mogu biti svrsishodni ili spontani, organizirani ili haotični, deterministički ili probabilistički. Treba napomenuti da se proces informisanja uvijek odvija u nekima informacioni sistem- biološki, socijalni, tehnički, sociotehnički.
U zavisnosti od toga koja je vrsta informacija predmet informacionog procesa i ko je njegov subjekt ( tehnički uređaj, osoba, tim, društvo u cjelini), možemo govoriti o globalnim informacijskim procesima, odnosno makroprocesima, i lokalnim informacijskim procesima, odnosno mikroprocesima.
19. Koje vrste informacionih procesa poznajete?
Najčešći informacioni procesi su tri procesa: zbirka, transformacija, upotreba informacije. Svaki od ovih procesa se, zauzvrat, rastavlja na niz procesa, a neki od potonjih mogu biti uključeni u svaki od odabranih generaliziranih procesa.
Dakle, prikupljanje informacija se sastoji od procesa traži I izbor. Istovremeno, potraga za informacijama vrši se kao rezultat izvršenja procedura postavljanje ciljeva i upotreba specifičnih metode pretraživanja.
Metode pretraživanja su "ručne" ili automatizirane. Oni uključuju postupke kao što je formiranje slike za pretragu (u eksplicitnom ili implicitnom obliku), pregledanje dolaznih informacija kako bi se uporedile sa slikom za pretragu.
Odabir informacije vrši se na osnovu njene analize i ocjene njenih svojstava u skladu sa odabranim kriterijem procjene. Odabrana informacija je sačuvana.
Skladištenje informacija je njena distribucija u vremenu. Čuvanje informacija je nemoguće bez izvršavanja procesa kodiranje, formalizacija, strukturiranje, postavljanje, koji se odnose na zajednički proces transformacija informacija.
Zauzvrat, kodiranje, formalizacija, strukturiranje mogu se razumno pripisati procesima obrada informacije. Pored navedenog, procesi obrade informacija uključuju i modeliranje informacija, proračune po formulama (numerički proračuni), generalizaciju, sistematizaciju, klasifikaciju, šematizaciju itd.
Obrada informacija je osnova procesa transformacije informacija.
Informacije se mogu prenijeti (distribuirati u prostoru) za njihovu kasniju upotrebu, obradu ili skladištenje. Proces prijenosa informacija uključuje procese kodiranje, percepcija, dekodiranje itd.
Najvažniji proces koristiti predmet informacija je proces priprema i donošenje odluka. Uz to, korištenje informacija se često svodi na procese generiranja dokumentiranih informacija u cilju pripreme informacija ili kontrole utjecaja.
U stvarnoj praksi, procedure uključene u proces se široko koriste. zaštita informacije. Zaštita podataka - važna komponenta procesi skladištenja, obrade, prenosa informacija u sistemima bilo koje vrste, posebno u društvenim i tehničkim. To uključuje razvoj koda (šifriranja), kodiranje (šifriranje), poređenje, analiza, zaštita lozinkom i tako dalje.
FORMALIZACIJA
FORMALIZACIJA
(2) Početne postulate (aksiome) FG, pri dobijanju teorema iz njih, treba smatrati lancima besmislenih simbola, iz kojih se, prema utvrđenim pravilima zaključivanja, dobijaju novi lanci simbola (teoremi). Drugim rečima, proces dobijanja teorema ne bi trebalo da se sprovodi na osnovu dokaza, potvrde iz prakse itd.
(3) Između klase FTk teorema i klase smisleno istinitih iskaza teorije G, mora postojati određeni uvjet, koji omogućava da se FT smatra formalizacijom G (tačnije, više o tome u nastavku).
Stav (2) na značajan način razlikuje FGot D. U D, ne postoje nužno fiksna pravila zaključivanja, a da bi se dobili novi iskazi, može se osloniti na smislene i dostupne termine. Ako, na primjer, Γ sadrži da se α dogodio prije događaja β, onda smo dužni, iz smislenih razloga, istinitim tvrdnjama teorije Γ pripisati i činjenicu da se β dogodio nakon a. Međutim, nismo dužni da ovo evidentiramo. Inače, FT. Ovdje se moraju eksplicitno prikazati logičke veze između ranijih i kasnijih relacija. A ako su ovi odnosi označeni kao "" respektivno, onda FG mora sadržavati , što dozvoljava prijelaz iz (αα). Očigledno je da će FT također morati ukazati na ove odnose. Ukratko, FG će morati da prikaže logiku ovih odnosa, koja je neophodna za opisivanje odgovarajuće predmetne oblasti. Štoviše, sama ova logika može ovisiti o tome hoće li se, na primjer, smatrati kontinuiranom ili diskretnom, beskonačno ili konačno djeljivom, čak i ako se ova pitanja ne razmatraju u D. Dakle, formalizacija se sastoji ne samo u pisanju G nekim simboličkim jezikom, već u otkrivanju i prikazivanju logike koju će zadovoljiti iskazi sa terminima koji se pojavljuju u T. Rješenje takvog problema je profesionalno.zadatak logike općenito i može se proučavaju nezavisno od bilo koje određene suštinske teorije i zadataka povezanih sa njihovom formalizacijom. Tako su, na primjer, u logici teorije nelogičkog, epistemičkog, deontičkog, temporalnog i drugih modaliteta formalizirane, kompletirane s obzirom na neku smislenu semantiku. Pitanje mogućnosti formalizacije teorije Guesta se stoga ne odnosi samo na spremnost G za ovaj postupak, već i na to da li je postojeći matematički aparat dovoljno razvijen za tu svrhu.
U vezi sa stavom (3), mora se imati na umu da FG eksplicitno sadrži svu Glogiku i matematiku potrebnu za formalizaciju teorije i odgovarajuća pravila ili smisleno interpretirane teoreme, na primjer, kontrapoziciju implikacije: (Α-ϊΒ )->(-ιΒ -*-τΑ), itd., koji u stvari nemaju korespondencije u T. Osim toga, T obično ne određuje sve logičke odnose prijedloga
definicije koje sadrže terminologiju korištenu u ^. Stoga FT gotovo uvijek postavlja jednu ili drugu eksplikaciju ove terminologije. Čak i ako zanemarimo mogućnost korištenja različitih osnovnih logika i matematičara u FG, onda samo logičke razlike u eksplikacijama terminologije opravdane sadržajem G omogućavaju konstruiranje alternativnih formalizacija za istu smislenu teoriju G. Istovremeno, teorija G, u zavisnosti od toga koja se konkretna formalizacija smatra adekvatnom, promeniće svoje značenje u jednom ili drugom stepenu. Na logičaru je da ukaže u čemu se razlikuju moguće alternative, ali nije u njegovoj nadležnosti da bilo koju od njih smatra poželjnijom, da ne kažem ispravnijom. Da bi se moglo smisleno raspravljati o teoriji FT, posebno govoriti o njenoj konzistentnosti, potpunosti, dokazivosti ili nedokazivosti teorema određene vrste u njoj, tzv. (za razliku od jezika na kojem je FT formulisan), a sve istinite izjave ove vrste pripisuju se ITF metateoriji.
Problem formalizacije smislene teorije Gv FG može se smatrati riješenim ako je u okviru metateorije MFG moguće pokazati da svakoj rečenici T istinitoj u prihvaćenoj interpretaciji odgovara dokaziva tvrdnja Φ Γ (potpunost), i obrnuto (teorema adekvatnosti). Iz raznih razloga, ova situacija se ne postiže uvijek. O tome posebno svjedoči dobro poznata teorema K. Gödela (1931) o nepotpunosti konzistentne formalizirane aritmetike. Činjenica je da neka formalizabilna teorija G može sadržavati jezik toliko bogat izražajnim mogućnostima da se unutar njegovog okvira mogu konstruisati iskazi o FG sistemu koji je formalizuje, što znači da se može prikazati u potonjem. Postoji tzv. zatvorenost jezika i metajezika. Svaka konzistentna formalizacija teorije T ispada u osnovi nepotpuna, budući da bilo koji FG generiše klasu novih propozicija koje su smisleno istinite u MFTtl u samoj G rečenici. Čini se da je ova vrsta teorije smislena aritmetika. U objektnom jeziku teorije FT, koji formalizuje ovu aritmetiku, moguće je konstruisati iskaze o samoj teoriji, koji uz smisleno tumačenje postaju istinite rečenice teorije T. U FT, posebno, neki paradoks lažljivca se reprodukuje (vidi Logički paradoks), pošto uvek postoji formula koja potvrđuje sopstvenu nedokazivost u FT. Takva formula je smisleno istinita upravo zato što je nedokaziva u FT. Njegova u G i istovremeno nedokazivost u FG govori o nepotpunosti potonjeg. Gedelova teorema ne isključuje mogućnost potpune formalizacije užih fragmenata matematike. Gödelovoj teoremi o nepotpunosti ne treba pridavati preuveličan, barem univerzalni filozofski značaj, a njene posljedice ne bi trebalo proširiti na teorije, čija formalizacija u osnovi nedostaje i ne može proizaći iz gore navedenih razloga koji sprječavaju potpunu formalizaciju svih istinitih propozicija smislene matematike. . Lit.: KainiS. K. Uvod u metamatematiku. M., 1957.
E. A. Sidorenko
Nova filozofska enciklopedija: u 4 toma. M.: Misao. Uredio V. S. Stepin. 2001 .
Sinonimi:
Formalizacija i modeliranje
Model- Ovo umjetno stvoreni objekt koji zamjenjuje neki objekt stvarnog svijeta (simulacijski objekat) i reprodukuje ograničen broj njegovih svojstava. Pojam modela se odnosi na fundamentalne opšte naučne koncepte, a modeliranje je metoda spoznaje stvarnosti koju koriste različite nauke.
Objekt modeliranja je širok pojam koji uključuje objekte žive ili nežive prirode, procese i pojave stvarnosti. Sam model može biti fizički ili idealan objekt. Prvi se nazivaju modeli u punoj veličini, a drugi - informacioni modeli. Na primjer, tlocrt zgrade je model zgrade u punoj mjeri, a crtež iste zgrade je njen informacioni model predstavljen u grafičkom obliku (grafički model).
U eksperimentalnom naučno istraživanje Koriste se modeli u punoj veličini koji omogućavaju proučavanje obrazaca fenomena ili procesa koji se proučavaju. Na primjer, u aerotunelu, proces leta aviona se simulira izduvavanjem struje zraka preko makete aviona. Ovo određuje, na primjer, opterećenje na tijelu zrakoplova, koje će se odvijati u stvarnom letu.
Informacijski modeli se koriste u teorijskim proučavanjima objekata modeliranja. Danas glavni instrument informaciono modeliranje je kompjuterska tehnologija i informacione tehnologije.
Računarsko modeliranje uključuje napredak realizma informacionog modela na računaru i proučavanje ovog modela simulacionog objekta- izvođenje kompjuterskog eksperimenta.
Formalizacija
Predmetna oblast informatike obuhvata sredstva i metode kompjuterskog modeliranja. Računalni model se može kreirati samo na osnovu dobro formalizovanog informacionog modela. Šta je formalizacija?
Formalizacija informacija o nekom objektu je njegov odraz u određenom obliku. Možete reći i ovo: formalizacija je svođenje sadržaja na formu. Formule koje opisuju fizičke procese su formalizacije ovih procesa. radio kolo elektronski uređaj je formalizacija funkcionisanja ovog uređaja. Note napisane na notnom listu su formalizacija muzike itd.
Formalizirani informacijski model je određeni skup znakova (simbola) koji postoje odvojeno od objekta modeliranja i mogu se prenositi i obraditi. Implementacija informacionog modela na računaru svodi se na njegovu formalizaciju u formate podataka sa kojima računar "može" da radi.
Ali možemo govoriti i o drugoj strani formalizacije u odnosu na kompjuter. Program u određenom programskom jeziku je formalizovani prikaz procesa obrade podataka. Ovo nije u suprotnosti sa gornjom definicijom formalizovanog informacionog modela kao skupa znakova, budući da mašinski program ima predznak. Kompjuterski program je model ljudske aktivnosti u obradi informacija, sveden na niz elementarnih operacija koje kompjuterski procesor može izvršiti. Stoga je kompjutersko programiranje formalizacija procesa obrade informacija. A kompjuter se ponaša kao formalni izvršilac programa.
Faze informativni modeliranje
Izgradnja informacionog modela počinje sa analiza sistema simulacijski objekat (vidi "analiza sistema"). Zamislimo brzo rastuću firmu čiji se menadžment suočava sa problemom smanjenja efikasnosti firme kako raste (što je uobičajena situacija) i odlučuje da pojednostavi upravljačke aktivnosti.
Prva stvar koju treba uraditi na ovom putu je sprovesti sistematsku analizu aktivnosti kompanije. Sistemski analitičar pozvan u firmu mora proučiti njene aktivnosti, identifikovati učesnike u procesu upravljanja i njihove poslovne odnose, tj. objekt modeliranja se analizira kao sistem. Rezultati takve analize su formalizirani: predstavljeni su u obliku tabela, grafikona, formula, jednačina, nejednačina itd. Ukupnost takvih opisa je teorijski model sistema.Sljedeća faza formalizacije - teorijski model se prevodi u format kompjuterskih podataka i programa. Za ovo, "ili gotovi softver, ili su programeri uključeni u njegov razvoj. Na kraju se ispostavilo kompjuterski informacioni model, koji će se koristiti za svoju namjenu.
Za primjer sa firmom, koristeći kompjuterski model, može se pronaći najbolja opcija menadžment, u kojem će se postići najveća efikasnost preduzeća prema kriterijumu ugrađenom u model (npr. ostvarivanje maksimalnog profita po jedinici uloženih sredstava).
Klasifikacija informacionih modela mogu biti zasnovane na različitim principima. Ako ih razvrstanemo prema tehnologiji koja dominira u procesu modeliranja, možemo izdvojiti matematički modeli, grafički modeli, simulacijski modeli, tabelarni modeli, statistički modeli itd. Ako za osnovu klasifikacije uzmemo predmetnu oblast, onda možemo razlikovati modele fizičkih sistema i procesa, modele ekoloških (bioloških) sistema i procesa, modele procesi optimalnog ekonomskog planiranja, modeli obrazovnih aktivnosti, modeli znanja itd. Pitanja klasifikacije su bitna za nauku, jer omogućavaju formiranje sistematskog pogleda na problem, ali njihov značaj ne treba preuveličavati. Različiti pristupi klasifikaciji modela mogu biti podjednako korisni. osim toga, specifičan model nikako se ne može uvijek pripisati jednoj klasi, čak i ako se ograničimo na gornju listu.
Državni obrazovni standard predviđa proučavanje pitanja vezanih za informaciono modeliranje, kako u osnovnom kursu osnovne škole, tako iu starijim razredima. Uzorni program informatike preporučuje proučavanje teme „Formalizacija i modeliranje“ u 8. razredu na nivou primjera modeliranja objekata i procesa. Prije svega, pretpostavlja se korištenje grafičkih i tabelarnih modela. U višim razredima opšti (teorijski) uvod u temu i proučavanje razne vrste kompjutersko modeliranje na nivou matematičkih („proračunskih“), grafičkih, simulacijskih modela vezanih za društvene, biološke i tehnički sistemi i procesi. Izborni predmeti za srednjoškolce su efikasan oblik dubinskog proučavanja računarskog modeliranja.
Obrazovni zadatke koje treba riješiti V studija informativni modeliranje
Rješenje dolje navedenih zadataka omogućava vam da značajno utječete na ukupan razvoj i formiranje svjetonazora učenika, da integrirate znanje na razne discipline, rad sa kompjuterski programi na profesionalnijem nivou.
Generale razvoj I postajanje pogled na svet učenika
Predmeti usmjereni na modeliranje treba da imaju razvojnu funkciju, budući da ih izučavaju studenti nastaviti upoznavanje sa drugom metodom spoznaje okolne stvarnosti - metodom kompjuterske simulacije. U toku rada sa računarskim modelima stiču se nova znanja, veštine i sposobnosti. Neke ranije dobijene informacije se konkretizuju i sistematiziraju, sagledavaju iz drugog ugla.
Majstorstvo modeliranje Kako metoda znanje
Glavni naglasak u svakom od ovih kurseva trebao bi biti na razvoju zajedničkog metodološkog pristupa izgradnji kompjuterski modeli i raditi sa njima. Neophodno
- demonstrirati to modeliranje u bilo kojoj oblasti znanje ima slične karakteristike; često je moguće dobiti vrlo bliske modele za različite procese;
- ukazati na prednosti i nedostatke kompjuterskog eksperimenta u odnosu na prirodni eksperiment;
- pokazati da i apstraktni model i kompjuter pružaju priliku za učenje o svijetu oko sebe, a ponekad i upravljanje njime u interesu osobe.
Vježbati praktično vještine kompjuterska simulacija
Na primeru većeg broja modela iz različitih oblasti nauke i prakse potrebno je pratiti sve faze kompjuterske simulacije od proučavanja simuliranog predmetnog područja i formulacije. zadataka prije interpretacije rezultata dobijenih tokom kompjuterskog eksperimenta, pokazati važnost i neophodnost svake veze. Prilikom rješavanja konkretnih problema potrebno je izdvojiti i naglasiti odgovarajuće faze rada sa modelom. Rješenje ovog problema podrazumijeva postepeno formiranje praktičnih vještina modeliranja, čemu služe zadaci obuke sa postupnim povećanjem stepena složenosti i rad na računaru u laboratoriji.
Asistencija profesionalni studentska orijentacija
Srednjoškolci se suočavaju sa problemom izbora budućeg zanimanja. Vođenje kursa kompjuterskog modeliranja može otkriti one koji imaju sposobnost i sklonost istraživačke aktivnosti. Treba razvijati sposobnost učenika za sprovođenje istraživanja Različiti putevi, tokom cijelog kursa da održi interes za izvođenje kompjuterskih eksperimenata sa razni modeli, nude da se izvrši zadatak povećane složenosti. Stoga je razvoj kreativnog potencijala učenika i karijerno vođenje jedan od ciljeva predmeta.
prevazilaženje predmet nejedinstvo, integracija znanje
Kao dio obuka preporučljivo je razmotriti modele iz različitih oblasti nauke, što čini predmet djelimično integrisanim. Da bi se razumjela suština fenomena koji se proučava, da bi se pravilno interpretirali dobijeni rezultati, potrebno je ne samo ovladati tehnikama modeliranja, već i navigirati u tom području. znanje, gdje se izvodi simulacijska studija. Implementacija interdisciplinarnog povezivanja u ovakvom predmetu nije samo deklarirana, kao što je to ponekad slučaj u drugim disciplinama, već je često i osnova za savladavanje nastavnog materijala.
Razvoj I profesionalizacija vještine rad sa kompjuter
Studenti imaju zadatak ne samo da implementiraju predloženi model na računaru, već i da prikažu dobijene rezultate u što vizuelnom, pristupačnijem obliku. Tu može pomoći konstrukcija grafikona, dijagrama, dinamičkih objekata, a dobro će doći i elementi animacije. Program mora imati adekvatan interfejs, voditi dijalog sa korisnikom. Sve to podrazumijeva dodatne zahtjeve za znanjem i vještinama iz oblasti algoritamizacije i programiranja, uvodi u potpunije proučavanje mogućnosti savremenih programskih paradigmi i sistema.
vježba:
- Navedite ključne koncepte.
Učitavanje...