Modeliranje I Formalizacija
Modeliranje
Modeliranje- metoda spoznaje koja se sastoji u kreiranju i proučavanju modela.
One. proučavanje objekata građenjem i proučavanjem modela
Koncept modela
Model –
Model štedi najvažnije karakteristike i svojstva originala.
Model "kopira" pravi objekat.
Model - bilo koji analog, slika (mentalna ili uslovna: slika, opis, dijagram, simbol, formula, crtež, graf, plan, mapa, tabela, itd.) bilo kojeg predmeta proučavanja.
Isto objekat može imati mnogi modeli , A različiti objekti može se opisati jedan model .
Primjeri modeli
Model je potreban za:
- shvatiti kako uređeno stvarni objekat: kakva je njegova struktura, osnovna svojstva, zakoni razvoja i interakcije sa vanjskim svijetom;
- podučavati upravljati objekt ili proces: definirati najbolji načini upravljanje prema zadatim ciljevima i kriterijumima ( optimizacija);
- predvidjeti direktne ili indirektne posledice primene navedenih metoda i oblika uticaja na objekat.
Forme reprezentacije modela
Model klase
Predmet (materijal)– reprodukuju geometrijska, fizička i druga svojstva objekata u materijalnom obliku (globus, anatomske lutke, modeli zgrada, itd.)
Informativno– predstavljaju objekte i procese u figurativno I iconic formu
Klasifikacija modela prema području upotrebe
Modeli za obuku - koristi se u nastavi
Naučno-tehnički - stvoren za proučavanje procesa i pojava
Iskusni - To su umanjene ili uvećane kopije projektovanog objekta. Koristi se za proučavanje i predviđanje njegovih budućih karakteristika
Igranje – uvježbavanje ponašanja objekta u različitim uslovima
simulacija - odraz stvarnosti u jednom ili drugom stepenu (ovo je metoda pokušaja i grešaka)
Formalizacija
Formalizacija – proces izgradnje informacionih modela koristeći formalne jezike.
Uz pomoć formalnih jezika, formalnih informacioni modeli(matematički, fizički, logički, itd.)
fizički
informativni
1 pitanje
1 opcija
Opcija 2
A) predmetni model
B) informacioni model
2 pitanje
Kojoj klasi pripada model sa slike?
1 opcija
Opcija 2
A) predmetni model
B) informacioni model
A) informacioni model
B) predmetni model
3 pitanje
1 opcija
neka pojednostavljena sličnost stvarnog objekta, koja odražava bitne karakteristike (svojstva) proučavanog stvarnog objekta, pojave ili procesa
Opcija 2
Model
B) modeliranje
B) formalizacija
A) formalizacija
B) modeliranje
B) model
4 pitanje
Definicije su date, odaberite tačan odgovor
1 opcija
Opcija 2
neka pojednostavljena sličnost stvarnog objekta, koja odražava bitne karakteristike (svojstva) proučavanog stvarnog objekta, pojave ili procesa
A) formalizacija
B) modeliranje
Model
B) modeliranje
B) model
B) formalizacija
5 pitanje
Definicije su date, odaberite tačan odgovor
1 opcija
Opcija 2
metoda znanja, koja se sastoji u kreiranju i proučavanju modela
proces izgradnje informacionih modela koristeći formalne jezike
A) formalizacija
B) modeliranje
Model
B) modeliranje
B) model
B) formalizacija
6 pitanje
1 opcija
Opcija 2
A) figurativni modeli
B) mješoviti modeli
A) mješoviti modeli
B) figurativni modeli
C) kultni modeli
C) kultni modeli
7 pitanje
Na slikama su prikazani informacioni modeli, kojoj formi pripadaju?
1 opcija
Opcija 2
A) figurativni modeli
B) mješoviti modeli
A) mješoviti modeli
B) figurativni modeli
C) kultni modeli
C) kultni modeli
8 pitanje
Unesite riječ koja nedostaje
1 opcija
Jedan te isti objekat može imati mnogo modela, a različiti objekti se mogu opisati ………….. modelom
Opcija 2
A) mnogo
Isti objekat može imati …………… modela, a različiti objekti se mogu opisati jednim modelom
A) mnogo
odgovori:
1 opcija
Opcija 2
broj pitanja
broj pitanja
Tačan odgovor
Tačan odgovor
Skala ocjenjivanja
razred
Broj tačnih odgovora
Sistemski pristup u modeliranju
Koncept sistema
Sistem je skup međusobno povezanih objekata, koji se nazivaju elementi sistema.
Važna karakteristika sistema je njegova holističko funkcionisanje.
Stanje sistema karakteriše njegovo struktura , odnosno sastav i svojstva elemenata, njihove međusobne veze i veze.
Klasifikacija modela prema vremenskom faktoru:
Dynamic– modeli koji opisuju procese promjene i razvoja sistema
Statički– modeli koji opisuju stanje sistema u određenom trenutku (rast učenika u razredu na dan studija)
Diskretno (rast učenika odeljenja preko 10 godina, algoritmi)
Kontinuirano (merenje atmosferskog pritiska tokom dana)
Vrste informacionih modela
Tabelarni
Hijerarhijski
Mreža
Tablični informacioni modeli
U tabelarnom informacionom modelu, lista objekata ili svojstava istog tipa postavlja se u prvu kolonu (ili red) tabele, a vrednosti njihovih svojstava se postavljaju u sledeće kolone (ili redove) sto
Hijerarhijski informacioni modeli
U hijerarhijskom informacionom modelu, objekti su raspoređeni po nivoima.
Svaki element
više visoki nivo može se sastojati od elemenata nižeg nivoa, a element nižeg nivoa može biti dio samo jednog elementa višeg nivoa.
Mrežni informacijski modeli koriste se za odražavanje sistema sa složenom strukturom, u kojima su veze između elemenata proizvoljne prirode.
statički
Dynamic
Izvedeno:
Ashurova O.A.
nastavnik informatike
Možete izabrati: Modeliranje kao metod naučnog saznanja. Model Modeliranje kao metoda naučnog saznanja. Model. Klasifikacija modela Materijalni modeli. informacioni modeli. Formalizacija modela. Sistemski pristup u modeliranju Statistički i dinamički modeli. Grafički informacioni modeli. Tablični modeli. hijerarhijski modeli. Mrežni informacioni modeli. Objektno-informacijski modeli.
Modeliranje kao metod naučnog saznanja. Model. Modeliranje kao metod naučnog saznanja. Model. Model: - ovo je neka pojednostavljena sličnost stvarnog predmeta, pojave ili procesa; - to je takav materijalni ili mentalno predstavljeni predmet koji zamjenjuje originalni predmet u svrhu njegovog proučavanja, zadržavajući pritom neke od tipičnih osobina i svojstava originala bitnih za ovo proučavanje.
Sadržaj Model je neophodan da bi se: Model je neophodan kako bi se: naučilo kako upravljati objektom ili procesom i odrediti najbolje načine upravljanja za date ciljeve i kriterijume (optimizacija); predvideti direktne i indirektne posledice primene navedenih metoda i oblika uticaja na objekat, proces. razumjeti kako određeni objekt funkcionira, kakva je njegova struktura, osnovna svojstva, zakonitosti razvoja i interakcije sa vanjskim svijetom;
Glavne faze modeliranja Glavne faze modeliranja I faza. Postavljanje problema Opis problema Svrha modeliranja Analiza objekta Faza II. Razvoj modela Informacioni model Model znaka Kompjuterski model Faza III. Računarski eksperiment IV faza. Analiza rezultata simulacije Rezultati odgovaraju svrsi Rezultati ne odgovaraju svrsi Sadržaj
informacioni modeli. informacioni modeli. Informacijski modeli predstavljaju objekte i procese u figurativnom ili simboličkom obliku. Figurativni modeli (crteži, fotografije, itd.) su vizuelne slike objekti fiksirani na bilo koji nosač informacija (papir, fotografija i film) Informacioni modeli znakova se grade različitim jezicima (sistemi znakova). Znakovi se mogu predstaviti u obliku teksta (na primjer, program na programskom jeziku), formule (na primjer, Newtonov drugi zakon F=m*a), tabele (na primjer, periodni sistem D.I. Mendeljejeva). elementi) itd.
Kroz istoriju, čovečanstvo je koristilo razne načine i alati za kreiranje informacionih modela. Ove metode su stalno unapređivane. Tako su nastali prvi informacioni modeli u obliku kamenih slika, dok se u današnje vrijeme informacioni modeli najčešće grade i proučavaju korištenjem modernih kompjuterskih tehnologija. Sadržaj Informacijski modeli.
Formalizacija modela. Formalizacija modela. Za predstavljanje informacijskih modela u ovom ili onom obliku koriste se prirodni i formalni jezici. Prirodni jezici se koriste za kreiranje opisnih informacionih modela. Uz pomoć formalnih jezika grade se formalni informacioni modeli (matematički, logički itd.). Jedan od najčešće korištenih formalnih jezika je matematika. Jezik matematike je skup formalnih jezika. Sa nekima od njih (algebra, geometrija, trigonometrija) ćete se upoznati u školi, a sa drugima (teorija skupova, teorija verovatnoće, itd.) moći ćete da se upoznate u procesu daljeg školovanja.
Jezik algebre omogućava da se formalizuju funkcionalne zavisnosti između veličina. Tako je Njutn formalizovao heliocentrični sistem sveta otkrivši zakone mehanike i zakon univerzalne gravitacije i zapisao ih u obliku algebarskih funkcionalnih zavisnosti. U školskom kursu fizike razmatraju se mnoge različite funkcionalne zavisnosti, izražene jezikom algebre, koje su matematički modeli pojava ili procesa koji se proučavaju. Jezik logičke algebre (propoziciona algebra) omogućava izgradnju formalnih logičkih modela. Uz pomoć propozicione algebre mogu se formalizirati (zapisati u obliku logičkih izraza) jednostavne i složene propozicije izražene prirodnim jezikom. Izgradnja logičkih modela omogućava vam rješavanje logičkih problema, izgradnju logičkih modela računalnih uređaja (sabirač, okidač) i tako dalje. Formalizacija modela. Formalizacija modela.
Proces izgradnje informacionih modela koristeći formalne jezike naziva se formalizacija. U procesu spoznaje okolnog svijeta, čovječanstvo stalno koristi modeliranje i formalizaciju. Prilikom proučavanja novog objekta, njegov deskriptivni informacijski model se obično gradi na prirodnom jeziku, zatim se formalizira, odnosno izražava formalnim jezicima (matematika, logika, itd.). Sadržaj Formalizacija modela. Formalizacija modela.
Sistemski pristup u modeliranju. Sistemski pristup u modeliranju. Koncept sistema. Svijet oko nas sastoji se od mnogo različitih objekata, od kojih svaki ima različita svojstva, au isto vrijeme objekti međusobno djeluju. Na primjer, planete našeg Sunčevog sistema imaju različita svojstva (masa, geometrijske dimenzije, itd.) i, prema zakonu univerzalne gravitacije, u interakciji su sa Suncem i jedna s drugom. Planete su dio većeg objekta - solarni sistem, a Sunčev sistem je dio naše galaksije "Mliječni put". S druge strane, planete se sastoje od atoma različitih hemijskih elemenata, dok se atomi sastoje od elementarnih čestica. Dakle, možemo zaključiti da se skoro svaki objekat sastoji od drugih objekata, odnosno da je sistem. Sadržaj Sistem je cjelina, koja se sastoji od međusobno povezanih objekata, koji se nazivaju elementi sistema. Na primjer, računar je sistem koji se sastoji od razni uređaji, dok su uređaji međusobno povezani kako hardverski (fizički međusobno povezani) tako i funkcionalno (informacije se razmjenjuju između uređaja. Važna karakteristika sistema je njegovo holističko funkcionisanje.
Analiza sistema Da bismo opisali sistem, nije dovoljno samo navesti njegove elemente. Morate navesti kako su ovi elementi međusobno povezani. To je prisustvo veza koje pretvara skup elemenata u sistem. Kada opišete elemente sistema i ukažete na njihove odnose, izvršićete analizu sistema. Sistematizacija Sistematizacija je proces pretvaranja skupa objekata u sistem. Sistematizacija je od velike važnosti. U svakodnevnom životu svako od nas se bavi sistematizacijom - dijeli odjeću na zimsku i ljetnu, posuđe na čaše, tanjire, lonce. Sistematizacija znanja u raznim naukama je neprocenjiva. Analiza sistema. Sistematizacija Analiza sistema. Sistematizacija
Statički informacioni modeli U svakom trenutku, sistem se nalazi u određenom stanju, koje karakteriše sastav elemenata, vrednosti njihovih svojstava, veličina i priroda interakcije između elemenata i tako dalje. Dakle, stanje Sunčevog sistema u bilo kom trenutku karakteriše sastav njegovih konstitutivnih objekata (Sunce, planete, itd.), njihova svojstva (veličina, položaj u prostoru, itd.), veličina i priroda interakcija između njih (gravitacijske sile, uz pomoć elektromagnetnih talasa i sl.). Modeli koji opisuju stanje sistema u određenom trenutku nazivaju se statički informacioni modeli. U fizici su primjer statičkih informacionih modela modeli koji opisuju jednostavne mehanizme, u biologiji - modeli strukture biljaka i životinja, u hemiji - modeli strukture molekula i kristalnih rešetki, itd. Statički i dinamički modeli Statički i dinamički modeli
Dinamički informacioni modeli Stanje sistema se menja tokom vremena, odnosno postoje procesi promene i razvoja sistema. Dakle, planete se kreću, njihov položaj u odnosu na Sunce i jedni druge se mijenjaju; Sunce, kao i svaka druga zvijezda, evoluira, mijenja se njegov hemijski sastav, zračenje i tako dalje. Modeli koji opisuju procese promjene i razvoja sistema nazivaju se dinamički informacioni modeli. U fizici, dinamički informacioni modeli opisuju kretanje tela, u biologiji - razvoj organizama ili životinjskih populacija, u hemiji - procese hemijskih reakcija, itd. Statički i dinamički modeli Statički i dinamički modeli
Statički informacioni model "Cijena pojedinačnih računarskih uređaja" Statički informacioni model "Cijena pojedinačnih računarskih uređaja" 350 MHz) 100 Sistemska ploča Cijena (u USD) Naziv uređaja
Dinamički informacioni model "Promena cene računara" Dinamički informacioni model "Promena cene računara" Cena Pentium II računara Godine Sadržaj
Grafički informacioni modeli. Grafički informacioni modeli. Grafički informacioni modeli su najjednostavniji tip modela koji prenosi vanjske karakteristike objekta: veličinu, oblik, boju. Grafički modeli su informativniji od verbalnih. Grafički modeli su: Karte - bez karata je teško zamisliti botaniku i biologiju, geografiju, vojnu politiku, pomorstvo itd.; Nacrti tehnički uređaji, zgrade; Električna i radio kola - fizika, radioelektronika; Grafikoni i grafikoni (vizuelni oblik prikaza numeričkih informacija)
Tablični modeli. Tablični modeli. Drugi uobičajeni oblik predstavljanja informacijskog modela je pravokutna tablica koja se sastoji od redova i stupaca. U tabličnom informacijskom modelu, objekti ili njihova svojstva su predstavljeni kao lista, a njihove vrijednosti su smještene u ćelije pravokutne tablice. Tabele se mogu koristiti za izražavanje statičkih i dinamičkih informacionih modela. staticdynamic Uz pomoć tabela grade se informacioni modeli u različitim predmetnim oblastima. Nadaleko je poznat prikaz matematičkih funkcija, statističkih podataka, rasporeda vozova, aviona i lekcija itd. Informacije predstavljene u obliku tabela vrlo su zgodne i razumljive za percepciju. Osnovni pojmovi tabele Osnovni pojmovi tabele Kako pravilno formatirati tabelu Kako pravilno formatirati tabelu Na koje se tipove tabela dele?Na koje tipove se dele tabele?
Tabela može odražavati neki proces koji se odvija tokom vremena. U matematici, pravougaona tabela sastavljena od brojeva naziva se matrica. Ako matrica sadrži samo nule i jedinice, onda se naziva binarna matrica. Tabele, koje su binarne matrice, odražavaju kvalitativnu prirodu odnosa između objekata (postoji put, nema puta; posjete ne posjete, itd.). Tablični modeli. Izvršite praktične zadatke
Primjer matrice. Primjer matrice. Student Ruski AlgebraHemijaFizikaHistorijaMuzika Alikin Petr Botov Ivan Volkov Ilja Galkina Nina Napredak
Primjer binarne matrice. Primjer binarne matrice. Student Ruski AlgebraHemijaFizikaHistorijaMuzika Alikin Petr Botov Ivan Volkov Ilja Galkina Nina Predmeti koji se uče Jedinica označava predmet koji se izučava, a predmet koji se ne uči je označen nulom.
Hijerarhijski informacioni modeli. Hijerarhijski informacioni modeli. Okruženi smo s mnogo različitih objekata, od kojih svaki ima određena svojstva. Međutim, neke grupe objekata imaju ista opšta svojstva koja ih razlikuju od objekata u drugim grupama. Grupa objekata koji imaju ista opšta svojstva naziva se klasa objekata. Unutar klase objekata mogu se razlikovati podklase, čiji objekti imaju neka posebna svojstva, zauzvrat, podklase se mogu podijeliti u još manje grupe, itd. Ovaj proces sistematizacije objekata naziva se proces klasifikacije.
Hijerarhijski informacioni modeli. Hijerarhijski informacioni modeli. U procesu klasifikacije objekata često se grade informacioni modeli koji imaju hijerarhijsku strukturu. U biologiji se cijeli životinjski svijet posmatra kao hijerarhijski sistem (tip, klasa, red, porodica, rod, vrsta), u informatici se koristi hijerarhijski sistem. sistem podataka i tako dalje. U hijerarhijskom informacionom modelu, objekti su raspoređeni po nivoima, od prvog (gornjeg) nivoa do donjeg (poslednjeg) nivoa. Svaki element višeg nivoa može biti sastavljen od elemenata nižeg nivoa, a element nižeg nivoa može biti deo samo jednog elementa višeg nivoa.
Statički hijerarhijski model. Razmotrimo proces konstruisanja hijerarhijskog modela informacija u obliku grafa, koji vam omogućava da klasifikujete moderne računare. Klasa grafova Računari se može podeliti u tri podklase: Superračunari, Superračunari, Serveri i Personalni računari kompjuteri. Hijerarhijski informacioni modeli. Hijerarhijski informacioni modeli.
Postoje tri nivoa u razmatranom hijerarhijskom modelu koji klasifikuje računare. Na prvom, višem nivou nalazi se element Računari, koji obuhvata tri elementa drugog nivoa - Superračunari, Serveri i Personalni računari. Struktura potonjeg obuhvata tri elementa trećeg, nižeg nivoa Desktop, Portable i Pocket kompjutera. Podklasa personalnih računara je podeljena na desktop, notebook i džepne računare.
Grafikon je zgodan način za vizualizaciju strukture informacionih modela. Vrhovi grafa (ovali) predstavljaju elemente sistema. Odnosi između elemenata prikazani su na grafikonu linijama. Ako je linija usmjerena (tj. strelicom), onda se naziva lukom. Ako nema strelice, onda je to ivica. Dva vrha povezana ivicom ili lukom nazivaju se susjednim. Relacije koje vrijede u oba smjera nazivaju se simetričnimi. Simetrične veze na grafu su ivice. Grafovi u ovom slučaju se nazivaju neusmjereni, a grafovi u kojima veze između objekata nisu simetrične (prikazani lukovima) nazivaju se usmjereni. Hijerarhijski grafovi se ponekad nazivaju drvećem. Informacijski modeli na grafovima. Informacijski modeli na grafovima. Izvršite praktične zadatke
Drugi primjer usmjerenog grafa su dijagrami toka algoritama. Blok dijagram algoritma je graf kontrolnog procesa nekog izvršioca. Blokovi vrhova ovog grafa označavaju pojedinačne komande koje se daju izvođaču, a lukovi označavaju slijed prijelaza iz jedne komande u drugu. Geometrijski oblici koji se koriste za označavanje vrhova su sljedeći: --uslov (pitanje na koje se može odgovoriti samo "Da" ili "Ne") Informacijski modeli na grafikonima. Informacijski modeli na grafovima. Izvršite praktične zadatke
Dinamički hijerarhijski model. Da bi se opisao istorijski proces promene porodičnih generacija, koriste se dinamički informacioni modeli u obliku genealoškog stabla. Kao primjer, razmotrite fragment (X-XI vek) porodičnog stabla dinastije Rurik, fragment (X-XI vek) porodičnog stabla dinastije Rurik. Informacijski modeli na grafovima. Informacijski modeli na grafovima. Dinamički hijerarhijski model". Dinamički hijerarhijski model".
Mrežni informacioni modeli. Odnos više prema mnogo. Mrežni informacioni modeli. Odnos više prema mnogo. Mrežni informacioni modeli se koriste da odražavaju sisteme sa složenom strukturom, u kojima su veze između elemenata proizvoljne prirode. Na primjer, različiti regionalni dijelovi svijeta računarsku mrežu Internet (vidi sliku) (američki, evropski, ruski, australijski i tako dalje) su međusobno povezani brzim komunikacionim linijama. Istovremeno, neki dijelovi (npr. američki) imaju direktne veze sa svim regionalnim dijelovima interneta, dok drugi mogu međusobno razmjenjivati informacije samo preko američkog dijela (na primjer, ruski i australski). Sadržaj Hajde da napravimo graf koji odražava strukturu globalna mreža Internet. Vrhovi grafa su regionalne mreže. Veze između vrhova su dvosmjerne i stoga se prikazuju kao neusmjerene linije (ivice), a sam graf se stoga naziva neusmjerenim.
Objektno-informacijski modeli. Objektno-informacijski modeli. Sada razmotrite drugi pristup informaciono modeliranje koji se naziva objektno orijentisani pristup. Glavni koncept ovdje je "objekat". Predmet je dio stvarnosti oko nas. Sa stanovišta ljudske percepcije, objekti se mogu podijeliti u sljedeće grupe: opipljivi ili vidljivi objekti (na primjer: stolica, automobil, most); slike stvorene razmišljanjem (na primjer: pjesma, muzička kompozicija, matematička teorema). Informacijski model objekta trebao bi odražavati određeni skup njegovih svojstava. Svojstva objekta Svojstva objekta su skup atributa koji ga razlikuju od drugih objekata.
Primjeri objekata i njihovih svojstava. Primjeri objekata i njihovih svojstava. Naziv objekta Svojstva Ime mog nastavnika, Dužina službe, Predavani predmet Moj hard diskAmount, Količina korištene memorije Important documentName, Datum kreiranja Količina korištene memorije, Lokacija
Objekti koji imaju ista svojstva i ponašanje čine klasu objekata. Svaki objekat je instanca neke klase. Instanca klase (objekta) je određeni objekt ili slika, a klasa definira skup objekata sa istim svojstvima i ponašanjem. Klasa može generirati proizvoljan broj objekata, ali svaki objekat pripada strogo fiksnoj klasi. Sadržaj
Ciljevi:
dati studentima opštu ideju o formalizaciji objekta;
formiraju koncept formalizacije;
razviti istraživačku kompetenciju učenika u formalizaciji modela, logičko razmišljanje, proširiti njihove vidike;
razvijati kognitivni interes, negovati informatičku kulturu.
Softverska i didaktička podrška
tip računara IBM, operativni sistem Windows, RFP MS Office XP i noviji,
Prezentacija Formalizacija . pps .
Teorijski materijal
Formalizacija kao prekretnica modeliranje
Slajd #1
U svojoj djelatnosti – umjetničkoj, naučnoj, praktičnoj – osoba vrlo često stvara određenu sliku predmeta (procesa ili pojave) s kojim ima ili će morati da se bavi – model ovog predmeta. Stvaranje ove slike uvijek teži cilju. Model nije važan sam po sebi, već kao alat koji olakšava spoznaju ili vizuelno predstavljanje.
U procesu učenja o svijetu oko nas i komuniciranja, gotovo na svakom koraku susrećemo se s formalizacijom: formuliramo misli, sastavljamo izvještaje, ispunjavamo sve vrste obrazaca i formulara, transformiramo formule. Prilikom proučavanja novog objekta, najprije se njegov deskriptivni informacijski model obično gradi na prirodnom jeziku, a zatim se formalizira, odnosno izražava formalnim jezicima (matematika, logika, itd.).
Dakle, prije izgradnje modela objekta (pojave, procesa), potrebno je izdvojiti njegove sastavne elemente i veze između njih (provesti analizu sistema) i "prevesti" (prikazati) rezultirajuću strukturu u neki unaprijed određeni oblik. - formalizovati informacije.
Slajd #2
Formalizacija - to je proces isticanja i prevođenja unutrašnje strukture predmeta, pojave ili procesa u određenu informacijsku strukturu - formu. Modeliranje bilo kog sistema je nemoguće bez preliminarne formalizacije. Zapravo, formalizacija je prvi i vrlo važan korak u procesu modeliranja.
Formalizacija je zamjena za stvarni objekt ili proces formalni opis, odnosno njegov informacioni model.
Slajd #3
Nakon što je izgradio informacijski model, osoba ga koristi umjesto originalnog objekta za proučavanje svojstava ovog objekta, predviđanje njegovog ponašanja itd. Prije izgradnje neke vrste složene strukture, kao što je most, dizajneri prave njene crteže, izračunavaju snagu, dozvoljena opterećenja. Tako se umjesto pravim mostom bave opisom njegovog modela u obliku crteža, matematičkih formula. Ako projektanti žele da reproduciraju most u smanjenoj veličini, onda će to već biti model u punoj veličini - model mosta.
Slajd #4
Za stvaranje se koriste prirodni jezici deskriptivni informacioni modeli. U istoriji nauke su poznati brojni deskriptivni informacioni modeli; na primjer, heliocentrični model svijeta koji je predložio Kopernik formuliran je na sljedeći način:
Zemlja rotira oko svoje ose i oko Sunca;
Sve planete kruže oko Sunca.
Slajd #5
Uz pomoć formalnih jezika, formalni informacioni modeli(matematički, logički, itd.). Jedan od najčešće korištenih formalnih jezika je matematika. Zovu se modeli izgrađeni korištenjem matematičkih koncepata i formula matematički modeli. Jezik matematike je skup formalnih jezika.
Slajdovi #6-8
Jezik algebre (propoziciona algebra) omogućava formalizovanje funkcionalnih zavisnosti između veličina. Tako je Njutn formalizovao heliocentrični sistem sveta otkrivši zakone mehanike i zakon univerzalne gravitacije i zapisao ih u obliku algebarskih funkcionalnih zavisnosti. U školskom kursu fizike razmatraju se mnoge različite funkcionalne zavisnosti, izražene jezikom algebre, koje su matematički modeli pojava ili procesa koji se proučavaju.
Jezik algebre logike omogućava konstruisanje formalnih logičkih modela. Uz pomoć propozicione algebre mogu se formalizirati (zapisati u obliku logičkih izraza) jednostavne i složene propozicije izražene prirodnim jezikom. Izgradnja logičkih modela omogućava vam rješavanje logičkih problema, izgradnju logičkih modela računalnih uređaja (sabirač, okidač) i tako dalje.
Enciklopedijski rečnik daje sledeće tumačenje ovog pojma: „ Formalizacija- ovo je predstavljanje i proučavanje bilo koje značajne oblasti znanja (naučne teorije, zaključivanja, postupaka pretraživanja, itd.) u obliku formalnog sistema ili računa.
Slajd #9
U kontekstu modeliranja pod formalizacija razumjet ćemo proces prevođenja opisa zadatka u opšti pogled(opšti iskaz problema) u jezik formalnog predstavljanja kako bi se stvorio kompjuterski model i istražite ga. Sa stanovišta obrade informacija, potrebno je definisati izvorne podatke (šta treba obraditi) i opisati pravila obrade (kako obraditi).
Slajd #10
Formalizacija- jedan od glavnih alata matematike. Jer matematika operiše sa stvarno nepostojećim entitetima, apstraktnim konceptima, opisuje zakone, teoreme, pravila, hipoteze itd., nemoguće je bez dogovora o predstavljanju svega toga.
slajd 2
Model je pojednostavljena reprezentacija stvarnog objekta, procesa ili fenomena.
2 Model zadržava najvažnije karakteristike i svojstva originala. Model - bilo koji analog, slika (mentalna ili uslovna: slika, opis, dijagram, simbol, formula, crtež, plan, tabela, mapa, itd.) bilo kojeg predmeta proučavanja.
slajd 3
3 Model je neophodan da bi se: razumjelo kako radi stvarni objekat: kakva je njegova struktura, osnovna svojstva, zakonitosti razvoja i interakcije sa okolnim svijetom; naučiti upravljati objektom ili procesom: odrediti najbolje metode upravljanja za date ciljeve i kriterije (optimizacija); predvidjeti direktne ili indirektne posljedice primjene navedenih metoda i oblika utjecaja na objekat.
slajd 4
modeliranje:
4 modela izgradnje i proučavanja u cilju sticanja novih znanja i daljeg poboljšanja karakteristika objekata proučavanja; metoda naučnog saznanja objektivnog svijeta uz pomoć modela.
slajd 5
Klasifikacija modela
5 Po području upotrebe
slajd 6
6 UZIMAJUĆI U OBZIR FAKTOR VREMENA MODELI DINAMIČKI STATIČKI DISKRETNI KONTINUIRANI RAST UČENIKA U RAZREDU TOKOM DANA ISTRAŽIVAČKOG RASTU UČENIKA U OVOM RAZREDU PREKO 10 GODINA PREKO 10 GODINA CH ALGORITMA D ALGORITMA D
Slajd 7
Zadatak broj 1
7 Navedite primjere statističkih i dinamičkih modela.
Slajd 8
Klasifikacija modela
8 U OBLASTI MODELA ZNANJA BIOLOŠKI SOCIOLOŠKI ISTORIJSKI MATEMATIČKI Zadatak №2. Navedite primjere modela iz različitih oblasti znanja.
Slajd 9
9 PREMA METODU PREDSTAVLJANJA MODELA MATERIJALA INFORMACIJSKI VERBALNI ZNAK MENTALNO USMENI NA BILO KOM JEZIKU IGRAČKE GLOBUS ZALJEPLJENA PTICA FIZIČKI ILI HEMIJSKI EKSPRIMENTI
Slajd 10
INFORMACIONI MODELI
10 Informacijski model je opis stvarnog objekta (procesa, fenomena) na jednom od jezika (kolokvijalnom ili formalnom).
slajd 11
11 U FORMU REPREZENTACIJE INFORMACIONI MODELI GEOMETRIJSKA RAČUNARSKA STRUKTURA SPECIJALNI VERBALNI LOGIČKI MATEMATIČKI
slajd 12
12 Geometrijski modeli - grafički oblici i trodimenzionalne strukture. Word modeli su usmeni i pismeni opisi pomoću ilustracija. Matematički modeli - matematičke formule, nejednačine, sistemi itd. Strukturni modeli - dijagrami, grafikoni, tabele itd. Logički modeli su modeli u kojima se odluke donose na osnovu analize različitih uslova. Specijalni modeli - bilješke, hemijske formule i tako dalje.
slajd 13
13 Svaki informacioni model je sistem. Sistem je cjelina koja se sastoji od elemenata koji su međusobno povezani. Sistem = elementi + veze između njih Sistemi su: materijal (čovek, ravan, drvo); nematerijalni (ljudski jezik, matematika); mješoviti (školski sistem).
Slajd 14
Glavno svojstvo svakog sistema je pojava “sistemskog efekta”, ili “principa nastanka”: kada se elementi kombinuju u sistem, sistem dobija nova svojstva koja nijedan od elemenata sistema nije imao.
14 Primjer je avion. Njegovo glavno svojstvo je sposobnost letenja. Nijedan od njegovih sastavnih dijelova pojedinačno ne posjeduje ovu imovinu. Ali ako ih sve spojite i povežete na strogo definisan način, avion će letjeti.
slajd 15
15 Zadatak broj 3. Navedite primjere: biološki sistemi ___________ tehnički sistemi _____________ sistemi u računarstvu ___________ Zadatak br. Navedite elemente "kompjuterskog" sistema.
slajd 16
Sistematizacija (klasifikacija) je proces pretvaranja skupa objekata u sistem.
16 Struktura sistema je određeni red kombinovanja elemenata sistema. Strukturni informacioni modeli ALGORITMI TABLIČNI DIJAGRAM (GRAFOVI) HIJERARHIČKA MREŽA
Slajd 17
Zadatak broj 5
17 Nacrtajte model mreže. U prvom redu napišite imena prijatelja, u drugom - njihove hobije. Prikažite veze sa lukovima: ime - hobi.
Slajd 18
18 Struktura informacionog modela: karakteristike (parametri) objekta komunikacije između njih Primjer: model ravnomjernog pravolinijskog kretanja. Parametri: brzina v, vrijeme t, put S. Odnos između njih: S=v t. Zadatak broj 6. Odredite parametre i odnose za model trokuta. Parametri: _________________________ Linkovi: ______________________________
Slajd 19
Zadatak broj 7
19 Model hemijske reakcije je jednačina ove reakcije: 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O Da li je ovaj model informativan? _________________ Zašto? ___________________ Navedite parametre ovog modela. ____________________________ Navedite linkove. _______________
slajd 23
Glavne faze kompjuterske simulacije
23 Izgradnja modela (obično opis informacionog modela). Formalizacija modela (zapis na nekom formalnom jeziku). Izrada računarskog modela (u programskom jeziku ili korišćenjem aplikativnog programa). Izvođenje kompjuterskog eksperimenta. Analiza rezultata simulacije.
Pogledajte sve slajdove
Da biste koristili pregled prezentacija, kreirajte račun za sebe ( račun) Guglajte i prijavite se: https://accounts.google.com
Naslovi slajdova:
Modeliranje i formalizacija Završio nastavnik informatike MBOU srednje škole br. 108 Samara Gazizova Ekaterina Aleksandrovna
Modeli i modeliranje Jedna od metoda spoznaje objekata okolnog svijeta je modeliranje, koje se sastoji u kreiranju i proučavanju pojednostavljenih zamjena za stvarne objekte. Zamjenski objekt se obično naziva model, a originalni objekt se naziva prototip ili original.
Modeli i simulacijsko modeliranje se koristi kada je objekt koji se proučava prevelik (solarni sistem) ili premali (atom), kada je proces veoma brz (obrada goriva u motoru sa unutrašnjim sagorevanjem) ili veoma spor (geološki procesi), kada proučavanje objekta može se pokazati opasnim za druge (atomska eksplozija), dovesti do samog uništenja (provjera seizmičkih svojstava višespratnice) ili kada je stvaranje pravog objekta vrlo skupo (novo arhitektonsko rješenje ), itd.
Faze izgradnje informacionog modela Analiza ističe svojstva formalizacije Formalizacija je zamjena stvarnog objekta njegovim formalnim opisom, odnosno njegovim informacionim modelom.
Vrste modela Model Natural (materijal) Informativni opisi originalnog objekta u jezicima kodiranja informacija Pravi objekti, u smanjenom ili uvećanom obliku, reproduciraju izgled, strukturu ili ponašanje objekta simulacije
Klasifikacija informacionih modela
Figurativni modeli Figurativni modeli su vizuelne slike objekata fiksiranih na nekom nosaču informacija.
Modeli znakova Informacijski modeli znakova se grade korištenjem različitih jezika (sistemi znakova). programska laboratorija; var a, b, s, p: cijeli broj; begin write(" Unesite dužinu: "); readln(a); write(" Unesite širinu: "); readln(b); s:= a*b; p:= 2 * (a + b); writeln("Oblast je: ", s); writeln("Perimetar je: ", p); kraj. Čuvajte naš jezik, naš lijepi ruski jezik je blago, to je imovina koju su nam predali naši prethodnici! I.S. Turgenjev
Mješoviti modeli Mješoviti informacioni modeli istovremeno koriste figurativne i simboličke elemente.
Verbalni informacioni modeli Verbalni modeli su opisi objekata, pojava, događaja, procesa na prirodnim jezicima. Na primjer, heliocentrični model svijeta koji je predložio Kopernik verbalno je opisan na sljedeći način: - Zemlja rotira oko svoje ose i oko Sunca; Sve planete kruže oko Sunca. Mnogi verbalni modeli sadržani su u vašim školskim udžbenicima: udžbenik istorije predstavlja modele istorijskih događaja, udžbenik geografije - modeli geografskih objekata i prirodnih procesa, udžbenik biologije - modeli objekata životinjskog i biljnog sveta.
Matematički modeli Informacijski modeli izgrađeni korištenjem matematičkih koncepata i formula nazivaju se matematički modeli. Uz pomoć jezika algebre logike grade se logički modeli - formaliziraju se (zapisuju se u obliku logičkih izraza) jednostavni i složeni iskazi izraženi prirodnim jezikom. Konstruisanjem logičkih modela moguće je rešavati logičke probleme, kreirati logičke modele uređaja itd. Računarski matematički modeli Trenutno se na računaru mogu implementirati najsloženiji matematički modeli. U ovom slučaju se koriste sredstva kao što su: - sistemi za programiranje; - tabele; - specijalizovani matematički paketi i softver za modeliranje. Simulacijsko modeliranje je umjetni eksperiment u kojem se, umjesto izvođenja testova punog opsega sa stvarnom opremom, eksperimenti izvode pomoću kompjuterskih modela.
Grafički informacioni modeli Crtež - uslovno grafička slika objekta sa tačnim odnosom njegovih dimenzija, dobijenim metodom projekcije. Dijagram - grafički prikaz koji daje vizualni prikaz omjera bilo koje vrijednosti ili nekoliko vrijednosti jedne vrijednosti, promjene njihovih vrijednosti. Grafikon - linija koja daje vizuelni prikaz prirode zavisnosti jedne vrednosti. Šema je reprezentacija nekog objekta općenito, koristeći glavne pojmove simboli. Uz pomoć šema može se prikazati i izgled objekta i njegova struktura.
Učitavanje...