Egy és ugyanazon objektumhoz több modell is tartozhat, és egy modellel különböző objektumok írhatók le. Földrajz- Különféle típusok a földrajzi térképek (politikai, fizikai stb.) egy tárgyat – a Földet – ábrázolnak, de különböző modelleket tükröznek. Fizika - minden anyagi test (ember, gép stb.) anyagi pontnak számít Anyagi pont modellje Földobjektum modellje - Föld
A probléma megfogalmazása annak leírásával kezdődik. A feladatleírás célja, hogy részletesen leírja a forrásobjektumot, annak elhelyezkedési feltételeit és a kívánt eredményt (a szimuláció kezdő- és végpontját). Az információs modell formális nyelvek segítségével történő felépítésének folyamatát formalizálásnak nevezik. Mit modelleznek? A tárgy mozgásának folyamata "autó" A mozgás típusa Egyenletesen gyorsított Mit tudunk a mozgásról? Kezdeti sebesség (V0), gyorsulás (a), legnagyobb kifejtett sebesség (Vmax) Mit kell találni? Sebesség (Vi) adott időpontokban (ti). Hogyan határozzák meg az időket? Nullától szabályos időközönként (t)? Mi korlátozza a számításokat? Vi 
Alapvető definíciók :
Modell - egy valós objektum valamilyen leegyszerűsített hasonlósága, amely tükrözi a vizsgált valós tárgy, jelenség vagy folyamat lényeges jellemzőit (tulajdonságait)
A modellezés egy megismerési módszer, amely modellek létrehozásából és tanulmányozásából áll. Azok. tárgyak tanulmányozása modellek építésével és tanulmányozásával
A formalizálás az információs modellek formális nyelvek segítségével történő felépítésének folyamata
Egy tárgy- a környező világ egy része, amelyet az ember egészének tekint. Minden objektumnak van neve és paraméterei
Paraméter- olyan jel vagy érték, amely egy tárgy bármely tulajdonságát jellemzi, és különböző értékeket vesz fel
szerda– tárgy létezésének feltétele
Művelet- olyan művelet, amely megváltoztatja egy objektum tulajdonságait
Rendszer- egymással összefüggő tárgyak gyűjteménye, egészként érzékelve
Szerkezet- a rendszer összetételét, elemeinek tulajdonságait, kapcsolataikat, kapcsolataikat egymással
Modellezés lépései:
Problémafelvetés: a probléma leírása, a modellezés célja, a probléma formalizálása
Modellfejlesztés: információs modell, számítógépes modell
3. Számítógépes kísérlet - kísérleti terv, kutatás
Szimulációs eredmények elemzése
| Modellek és a körülötte lévő világ Az ember tevékenysége során folyamatosan modelleket alkot és használ az őt körülvevő világról. 1. A modellek lehetővé teszik olyan objektumok és folyamatok megjelenítését, amelyek a közvetlen észlelés számára nem hozzáférhetők: Fizika: motormodellek; Földrajz: földgömb - a föld modellje (a tényleges mérete nagyon nagy); Kémia- a kristályrács modelljei, molekulák (a valós méretek nagyon kicsik); Biológia– személy mintájára vizsgáljuk a belső szerkezetet 2. mechanizmusok és eszközök, épületek, elektromos áramkörök modellek használata - rajzok és elrendezések. Matematika– háromdimenziós alakzatok tanulmányozása 3. Elméleti modellek (a tudomány fejlődéséhez) – törvényelméletek, hipotézisek stb. Néha az ilyen modellek létrehozása gyökeresen megváltoztatja az ember elképzeléseit a körülötte lévő világról: Kopernikusz - a világ heliocentrikus rendszere, az atom Rutherford-Bohr-modellje, az emberi genom) 4. Művészi kreativitás - a valóság átvitele a vászonra, szobor, színház, mese - állatok közötti kapcsolatok - emberek közötti kapcsolatok Egy és ugyanazon tárgynak sok modellje lehet: egy tárgy"FÉRFI" az övé modellek: 1) kémia - BIOKÉMIAI ÖSSZETÉTEL 2) anatómia - CSRONCSONY, BELSŐ SZERVEK FELÉPÍTÉSE 3) fizika - ANYAG PONT | ||||
| |
||||
Modell osztályozás
A modellbesorolás jellemzői: 1) felhasználási terület szerint;
2) az időtényező szerint;
3) tudáság szerint;
4) prezentáció formájában
1) A modellek osztályozása felhasználási terület szerint:
Képzési modellek – a képzésben használatosak;
A kísérletiek a tervezett objektum kicsinyített vagy nagyított másolatai. Jövőbeli jellemzőinek tanulmányozására és előrejelzésére szolgál
Tudományos és műszaki - folyamatok és jelenségek tanulmányozására jöttek létre
Játék - a tárgy viselkedésének próbája különféle körülmények között
Szimuláció - a valóság tükrözése bizonyos fokig (ez egy próba-hiba módszer)
2) A modellek osztályozása időtényező szerint:
Statikus– modellek, amelyek leírják a rendszer állapotát egy adott időpontban (egyszeri információ szelet ezt a tárgyat). Modell példák: állatok osztályozása ...., a molekulák szerkezete, az ültetett fák listája, a fogak állapotának iskolai vizsgálatáról szóló jelentés stb.
Dinamikus– a rendszer változási és fejlődési folyamatait leíró modellek (az objektum időbeli változásai). Példák: a testek mozgásának, az élőlények fejlődésének, a kémiai reakciók folyamatának leírása.
3) A modellek osztályozása tudáságak szerint az iparág szerinti besorolás emberi tevékenység: Matematikai, biológiai, kémiai, társadalmi, gazdasági, történelmi stb.
4) A modellek osztályozása a bemutatási forma szerint:
anyag alanyi (fizikai) modellek. Mindig van egy igazi megtestesülésük. Az eredeti tárgyak külső tulajdonságát, belső szerkezetét, az eredeti tárgy folyamatainak, jelenségeinek lényegét tükrözik. Ez egy kísérleti módszer a környezet megértésére. Példák: gyerekjátékok, emberi csontváz, plüssállat, naprendszer modell, iskolai segédeszközök, fizikai és kémiai kísérletek
Absztrakt (megfoghatatlan)- nincs valódi megvalósításuk. Információn alapulnak. ez a környezet megismerésének elméleti módszere. A megvalósítás alapján ezek a következők: mentális és verbális; információs
szellemi a modellek az ember képzeletében reflexiók, következtetések eredményeként alakulnak ki, esetenként valamilyen kép formájában. Ez a modell az ember tudatos tevékenységét kíséri.
Szóbeli- köznyelvi formában kifejezett mentális modellek. Gondolatok közvetítésére használják
Információs modellek- célirányosan kiválasztott információ az objektumról, amely tükrözi ennek az objektumnak a legjelentősebb tulajdonságait a kutató számára.
Az információs modellek típusai:
Táblázatos – az objektumok és tulajdonságaik listaként jelennek meg, értékeik pedig téglalap alakú cellákba kerülnek. Az azonos típusú objektumok listája az első oszlopban (vagy sorban), tulajdonságaik értékei pedig a következő oszlopokban (vagy sorokban) kerülnek elhelyezésre.
Hierarchikus – az objektumok szintek szerint vannak elosztva. Minden elem magas szint alacsonyabb szintű elemekből áll, és egy alacsonyabb szintű elem csak egy magasabb szintű elem része lehet
Hálózat - olyan rendszerek tükrözésére szolgál, amelyekben az elemek közötti kapcsolatok összetett szerkezetűek
A formalizáltság foka szerint információs modellek figuratív jel és jel. Példák:
Átvitt jelű modellek:
Geometriai (rajz, piktogram, rajz, térkép, terv, térfogati kép)
Strukturális (táblázat, grafikon, diagram, diagram)
Verbális (leírás természetes nyelveken)
Algoritmikus (számozott lista, lépésről lépésre felsorolás, blokkdiagram)
Ikonikus modellek:
Matematikai - a paraméterek kapcsolatát megjelenítő matematikai képletek képviselik
Különleges - speciálisan bemutatva. nyelvek (jegyzetek, kémiai képletek)
Algoritmikus - programok
Modellbesorolás jelei: A modellek osztályozása felhasználási terület szerint
Menedzsment folyamatmodellek
A vezetési folyamatok információs modelljei olyan modellek, amelyek összetett folyamatokban írják le az információkezelési folyamatokat.
Nyílt hurkú vezérlés - nem veszi figyelembe a felügyelt objektum vezérlésének állapotát közvetlen csatornán keresztül
Zárt hurkú vezérlés - a vezérlőobjektum információt kap a csatornán keresztül Visszacsatolás a dolgok valós állapotáról, az irányítás pedig közvetlen csatornán keresztül történik
Adja meg az információs modellek osztályozását!
A modellek teljes választéka három osztályba sorolható:
Anyagi (természetes) modellek (néhány valós tárgy - modellek, próbabábuk, szabványok) - kicsinyített vagy nagyított másolatok, amelyek reprodukálnak kinézet a modellezett objektum, szerkezete vagy viselkedése;
képzeletbeli modellek (geometriai pont, matematikai inga, ideális gáz, végtelen);
információs modellek - a modellezett objektum leírása az információs kódolási nyelvek egyikén (szóbeli leírás, diagramok, rajzok, térképek, rajzok, tudományos képletek, programok stb.).
Az információs modellek teljes osztályozása:
Információs (absztrakt) modell- az objektum leírása bármely nyelven. A modell absztraktsága abban nyilvánul meg, hogy összetevői jelek és jelek (vagy inkább a bennük rejlő jelentés), nem pedig fizikai testek.
Leíró modell- egy tárgy szóbeli leírása, egy adott nyelven kifejezve.
Matematikai modell- 1) a matematika nyelvén írt összefüggések (képletek, egyenlőtlenségek, egyenletek, logikai összefüggések) halmaza, amelyek meghatározzák egy objektum állapotának jellemzőit annak elemeitől, tulajdonságaitól, paramétereitől, külső hatásától függően, 2) hozzávetőleges leírása a tárgy matematikai szimbólumokkal kifejezve.
Statikus modellek egy objektumot egy adott időpontban jelenít meg, anélkül, hogy figyelembe venné a benne bekövetkező változásokat, mint nyugalmi vagy egyensúlyi állapotot (nincs időparaméter).
Dinamikus modellekírja le egy objektum viselkedését az időben.
Determinisztikus modellek olyan folyamatok megjelenítése, amelyekben nincsenek véletlenszerű hatások.
Valószínűségi (sztochasztikus) modellek– olyan objektumok leírása, amelyek viselkedését véletlenszerű (külső vagy belső) hatások határozzák meg; valószínűségi folyamatok és események leírása, időbeni változásuk természete nem jelezhető pontosan előre.
Szimulációs számítógépes modell- egy különálló program, programkészlet, szoftvercsomag, amely számítási sorozat és azok eredményeinek grafikus megjelenítése segítségével lehetővé teszi egy objektum, objektumrendszer működési folyamatainak reprodukálását (szimulálását), a hatásnak kitéve különböző tényezők az objektumon.
Szimulációs algoritmikus modell - az objektum értelmes leírása algoritmus formájában, amely tükrözi az objektum időbeni működésének szerkezetét és folyamatait, figyelembe véve a véletlenszerű tényezők hatását.
Gnoseológiai modell- a természet objektív törvényeinek leírása.
fogalmi modell leírja az azonosított ok-okozati összefüggéseket és mintázatokat, amelyek a vizsgált tárgyban rejlenek, és egy adott vizsgálat keretében jelentősek.
Érzéki modellek- érzések, érzelmek modelljei, vagy emberi érzésekre ható modellek (zene, költészet, festészet, tánc).
analóg modell- egy objektum analógja, amely valódi tárgyként viselkedik, de nem úgy néz ki.
15. Mi a modellkedés? Nevezze meg a szakaszait.
Modellezés- Ez:
valós tárgyak (tárgyak, jelenségek, folyamatok) modelljeinek építése;
valódi tárgy cseréje megfelelő másolatával;
tudástárgyak tanulmányozása modelljeiken.
Modellezés lépései:
1. Célok kitűzése a modellezéshez.
2. Objektummodellezés elemzése és összes ismert tulajdonságának kiválasztása.
3. A kiválasztott tulajdonságok elemzése és a lényegesek meghatározása.
4. A modellbemutató forma kiválasztása.
5. Formalizálás.
6. A kapott modell inkonzisztencia elemzése.
7. A kapott modell a modellezés tárgyának és céljának megfelelőségének elemzése.
16. Mi a formalizálás lényege?
Formalizálás- ez a modellező objektum lényeges tulajdonságainak és jellemzőinek redukálása a kiválasztott formára.
Modell készítéséhez formát kell adni az objektumnak. lényeg formalizálás a tárgy és a kijelölésének alapvető lehetőségéből áll. Egy objektum kijelöléséhez meg kell adnia egy bizonyos karakterkészletet.
Egy objektum kijelöléséhez meg kell adnia egy bizonyos karakterkészletet.
Jel különböző elemek véges halmazának eleme. Megjegyzendő, hogy a jel fogalma a tudomány egyik alapfogalma. Lehetetlen pontos definíciót adni. Ezért érdemes a jel főbb jellemzőinek megjelölésére korlátozni magunkat:
1. A jel azon képessége, hogy helyettesítő denotációként (tárgyként) működjön.
2. A jel és a denotáció nem azonossága - a jel soha nem helyettesítheti teljesen a jelöltet.
3. A „jel – denotáció” megfeleltetési poliszémiája.
Nyelv- megismerési és kommunikációs célt szolgáló jelrendszer. Figyelembe kell vennie a nyelv jellemzőit, és jeleznie kell, hogy a nyelvek lehetnek természetesek és mesterségesek. A mesterséges nyelv szabályai szigorúan és egyedileg meghatározottak, ezért az ilyen nyelvet formalizáltnak nevezzük.
A szöveges információ formalizálásának folyamata (az információ grafikon, rajz, diagram stb. formájában történő megjelenítése) annak egyértelmű megértése, feldolgozásának megkönnyítése és felgyorsítása érdekében történik. A szöveg elrendezését is formalizálhatja. Ez a folyamat előre meghatározott és gyakran jogilag jóváhagyott nyomtatványok, nyomtatványok, sablonok használatából áll.
táblázatok- információ-megjelenítési forma elemzésre és feldolgozásra alkalmas formában. A táblák "objektum - objektum", "objektum - tulajdonság", "objektumok - tulajdonságok - objektumok" típusúak. A táblázatot a név, az oszlopok száma és azok elnevezése, a sorok száma és elnevezése, a cellák tartalma jellemzi.
Grafikon- vonalakkal összekapcsolt pontok gyűjteménye. Ezeket a pontokat a gráf csúcsainak nevezzük. A csúcsokat összekötő egyeneseket ívnek nevezzük, ha az irány egyik csúcsból a másikba van, vagy éleknek, ha az irány kétirányú.
18. Határozza meg az „információs folyamat” fogalmát.
Az információ önmagában nem létezik, információs folyamatokban nyilvánul meg. A legáltalánosabb formában az információs folyamatot az információn (adatok, információk, tények, ötletek, hipotézisek, elméletek stb. formájában) végrehajtott, egymást követő műveletek (műveletek) összességeként határozzák meg, hogy valamilyen eredményt (a a cél). Az információs folyamatok lehetnek célirányosak vagy spontánok, szervezettek vagy kaotikusak, determinisztikusak vagy valószínűségiek. Meg kell jegyezni, hogy az információs folyamat mindig megtörténik egyeseknél tájékoztatási rendszer- biológiai, szociális, technikai, szociotechnikai.
Attól függően, hogy milyen információ az információs folyamat tárgya, és ki az alanya ( műszaki eszköz, személy, csapat, társadalom egésze), beszélhetünk globális információs folyamatokról, vagy makrofolyamatokról, illetve lokális információs folyamatokról, vagy mikrofolyamatokról.
19. Milyen típusú információs folyamatokat ismer?
A leggyakoribb információs folyamat három folyamat: Gyűjtemény, átalakítás, használat információ. E folyamatok mindegyike számos folyamatra bomlik, és ez utóbbiak egy része bekerülhet az egyes megkülönböztetett általánosított folyamatokba.
Így az információgyűjtés folyamatokból áll keresésÉs kiválasztás. Ugyanakkor az információkeresés az eljárások végrehajtásának eredményeként történik célmeghatározásés specifikus használata keresési módszerek.
A keresési módszerek „kézi” vagy automatizáltak. Ezek közé tartoznak az olyan eljárások, mint a keresési kép létrehozása (explicit vagy implicit formában), a bejövő információ megtekintése a keresési képpel való összehasonlítás érdekében.
Az információ kiválasztása annak elemzése és tulajdonságainak értékelése alapján történik a kiválasztott értékelési szempontnak megfelelően. A kiválasztott információ mentésre kerül.
Tárolás az információ annak időbeni eloszlása. Az információ tárolása folyamatok végrehajtása nélkül lehetetlen kódolás, formalizálás, strukturálás, elhelyezés, vonatkozó közös folyamat információ transzformáció.
A kódolás, formalizálás, strukturálás pedig ésszerűen a folyamatokhoz köthető feldolgozás információ. Az információfeldolgozási folyamatok a fentieken túl az információmodellezést, a képletekkel történő számításokat (numerikus számításokat), az általánosítást, rendszerezést, osztályozást, sematizálást stb.
Az információfeldolgozás az információátalakítási folyamat alapja.
Az információ továbbítható (térben terjeszthető) későbbi felhasználás, feldolgozás vagy tárolás céljából. Az információátadás folyamata folyamatokat foglal magában kódolás, érzékelés, dekódolás stb.
A legfontosabb folyamat használat az információ tárgya a folyamat előkészítés és döntéshozatal. Ezzel együtt az információ felhasználása gyakran a dokumentált információk generálásának folyamataira vezethető vissza az információ előkészítése vagy a hatás ellenőrzése céljából.
A valós gyakorlatban a folyamatban szereplő eljárások széles körben használatosak. védelem információ. Adat védelem - fontos összetevője információk tárolásának, feldolgozásának, továbbításának folyamatai bármilyen típusú rendszerben, különösen a társadalmi és technikai rendszerekben. Magába foglalja kód (rejtjel) fejlesztés, kódolás (titkosítás), összehasonlítás, elemzés, jelszavas védelem stb.
FORMALIZÁLÁS
FORMALIZÁLÁS
(2) Az FG kezdeti posztulátumait (axiómáit), amikor tételeket nyerünk belőlük, értelmetlen szimbólumok láncainak kell tekinteni, amelyekből a rögzített következtetési szabályok szerint új szimbólumláncokat (tételeket) kapunk. Más szóval, a tételek megszerzésének folyamatát nem szabad bizonyítékok, gyakorlati megerősítés stb. alapján végrehajtani.
(3) Az FTk tételek osztálya és az Г elmélet értelemszerűen igaz állításainak osztálya között kell lennie egy bizonyos kikötésnek, amely lehetővé teszi, hogy FT-t Г formalizációjának tekintsük (pontosabban erről alább).
A (2) bekezdés jelentős mértékben megkülönbözteti az FGot D-t, a D-ben nem feltétlenül vannak rögzített következtetési szabályok, és az új állítások megszerzéséhez értelmes és elérhető kifejezésekre lehet támaszkodni. Ha például Γ azt tartalmazza, hogy α a β esemény előtt történt, akkor értelmes okokból kötelességünk a Γ elmélet igaz állításainak tulajdonítani azt is, hogy β a után következett be. Ezt azonban nem köteles rögzíteni. Ellenkező esetben az FT. Itt kifejezetten meg kell jeleníteni a korábbi és későbbi relációk közötti logikai kapcsolatokat. És ha ezeket a relációkat rendre ""-ként jelöljük, akkor az FG-nek tartalmaznia kell -t, ami lehetővé teszi az (αα)-ból való átlépést. Nyilvánvalóan az FT-nek is rá kell mutatnia ezekre az összefüggésekre. Röviden, az FG-nek meg kell jelenítenie ezeknek a kapcsolatoknak a logikáját, ami szükséges a megfelelő témakör leírásához. Sőt, maga ez a logika is függhet attól, hogy például folytonosnak vagy diszkrétnek, végtelenül vagy végesen oszthatónak fog-e tekinteni, még akkor is, ha ezeket a kérdéseket a D nem tárgyalja. A formalizálás tehát nem csak abban áll, hogy G valamilyen szimbolikus nyelven írjuk, hanem annak a logikának a feltárásában és megjelenítésében, amelyet a T-ben szereplő kifejezésekkel rendelkező állítások kielégítenek.Egy ilyen probléma megoldása szakmai. a logika feladata általában és lehet függetlenül tanulmányozták a formalizálásukhoz kapcsolódó konkrét érdemi elméletektől és feladatoktól. Így például a logikában az illogikus, episztemikus, deontikus, időbeli és egyéb modalitások elméletei formalizálódnak, néhány értelmes szemantika tekintetében kiegészítve. A Guest-elmélet formalizálásának lehetőségének kérdése tehát nemcsak arról szól, hogy G részéről mennyire készen áll erre az eljárásra, hanem arra is, hogy a meglévő matematikai apparátust kellőképpen kidolgozták-e erre a célra.
A (3) bekezdéssel kapcsolatban figyelembe kell venni, hogy az FG kifejezetten tartalmazza az elmélet formalizálásához szükséges összes glogikát és matematikát és a megfelelő szabályokat vagy értelmesen értelmezett tételeket, például az implikáció kontrapozícióját: (Α-ϊΒ )->(-ιΒ -*-τΑ) stb., amelyeknek valójában nincs megfeleltetésük T-ben. Ezenkívül a T általában nem határozza meg az állítás összes logikai kapcsolatát
^-ben használt terminológiát tartalmazó definíciók. Ezért az FT szinte mindig beállítja ennek a terminológiának egyik vagy másik magyarázatát. Még ha eltekintünk is attól, hogy FG-ben különböző alaplogikákat és matematikusokat használjunk, akkor is csak a Г tartalma által indokolt terminológiai magyarázatok logikai különbségei teszik lehetővé, hogy ugyanazon értelmes elméletre Г alternatív formalizációkat alkossunk. Ugyanakkor a Г elmélet attól függően, hogy milyen konkrét formalizálást tekintenek megfelelőnek, valamilyen mértékben megváltoztatja jelentését. A logikus feladata, hogy jelezze, miben térnek el a lehetséges alternatívák, de nem tartozik az ő hatáskörébe, hogy bármelyiket előnyösebbnek, nem is beszélve helyesebbnek tartsa. Ahhoz, hogy érdemben lehessen tárgyalni az FT elméletét, különösen, hogy konzisztenciájáról, teljességéről, bizonyos fajta tételek bizonyíthatóságáról vagy bizonyíthatatlanságáról beszéljünk benne, az ún. (ellentétben azzal a nyelvvel, amelyen az FT megfogalmazódik), és minden ilyen igaz állítás az ITF metaelméletének tulajdonítható.
A Gv FG értelmes elméletének formalizálásának problémája megoldottnak tekinthető, ha a metaelmélet keretein belül MFG kimutatható, hogy az elfogadott értelmezésben minden igaz T mondathoz tartozik egy bizonyítható Φ Γ (teljesség), ill. fordítva (a megfelelőségi tétel). Különféle okok miatt ezt a helyzetet nem mindig sikerül elérni. Ezt bizonyítja különösen K. Gödel (1931) jól ismert tétele a következetes formalizált aritmetika hiányosságairól. Az a helyzet, hogy néhány formalizálható G elmélet olyan kifejezőlehetőségekben gazdag nyelvet tartalmazhat, hogy keretein belül az azt formalizáló FG rendszerről állítások konstruálhatók, ami azt jelenti, hogy az utóbbiban megjeleníthető. Van egy ún. a nyelv és a metanyelv lezárása. A T elmélet bármilyen következetes formalizálása alapvetően hiányosnak bizonyul, mivel bármely FG új propozíciók egy osztályát generálja, amelyek értelemszerűen igazak magában a G-mondatban lévő MFTtl-ben. Ez a fajta elmélet az értelmes aritmetika. Az FT elméletének tárgynyelvén, amely ezt az aritmetikát formalizálja, magáról az elméletről is lehet állításokat alkotni, amelyek értelmes értelmezéssel a T elméletének igaz mondataivá válnak. A hazudozó képlet reprodukálódik (lásd Logikai paradoxon), mivel mindig van egy formula, amely a saját bizonyíthatatlanságát állítja az FT-ben. Egy ilyen képlet értelemszerűen pontosan azért igaz, mert FT-ben bizonyíthatatlan. A G-ben lévő és egyben az FG-ben lévő bizonyíthatatlanság az utóbbi hiányosságáról beszél. Gödel tétele nem zárja ki a matematika szűkebb töredékeinek teljes formalizálásának lehetőségét. Gödel hiányossági tételének nem szabad eltúlzott, legalább egyetemes filozófiai jelentőséget tulajdonítani, és következményeit nem szabad kiterjeszteni azokra az elméletekre, amelyek formalizálásából alapvetően hiányoznak és fel sem merülhetnek a fentebb tárgyalt okok, amelyek megakadályozzák az értelmes matematika minden igaz tételének teljes formalizálását. . Lit.: KainiS. K. Bevezetés a metamatematikába. M., 1957.
E. A. Sidorenko
Új Filozófiai Enciklopédia: 4 kötetben. M.: Gondolat. Szerk.: V. S. Stepin. 2001 .
Szinonimák:
Formalizálás és modellezés
Modell- Ezt mesterségesen létrehozott objektum, amely a valós világ valamely tárgyát (szimulációs objektumot) helyettesíti, és korlátozott számú tulajdonságát reprodukálja. A modell fogalma alapvető, általános tudományos fogalmakra vonatkozik, a modellezés pedig a valóság megismerésének a különböző tudományok által használt módszere.
A modellező objektum egy tág fogalom, amely magában foglalja az élő vagy élettelen természetű objektumokat, a valóság folyamatait és jelenségeit. Maga a modell lehet fizikai vagy ideális tárgy. Az előbbieket teljes körű modelleknek, az utóbbiakat információs modelleknek nevezik. Például az épület elrendezése egy épület teljes léptékű modellje, és ugyanannak az épületnek a rajza annak grafikus formában bemutatott információs modellje (grafikus modell).
Kísérletileg tudományos kutatás olyan teljes léptékű modelleket alkalmaznak, amelyek lehetővé teszik a vizsgált jelenség vagy folyamat mintázatainak tanulmányozását. Például egy szélcsatornában egy repülőgép repülési folyamatát szimulálják úgy, hogy légáramot fújnak át egy makettrepülőgép fölé. Ez határozza meg például a repülőgép testére nehezedő terhelést, amely egy valós repülés során fog megtörténni.
Az információs modelleket az objektumok modellezésének elméleti tanulmányozásában használják. Manapság a fő hangszer információs modellezés van számítógépes technológiaés az információs technológia.
Számítógépes modellezés magába foglalja az információs modell realizmusának előrehaladása a számítógépen és a szimulációs objektum ezen modelljét használó tanulmányozás- számítási kísérlet elvégzése.
Formalizálás
Az informatika tárgykörébe a számítógépes modellezés eszközei és módszerei tartoznak. Számítógépes modell csak jól formalizált információs modell alapján hozható létre. Mi a formalizálás?
Az információ formalizálása valamilyen tárgyról van tükröződése egy bizonyos formában. Mondhatod ezt is: a formalizálás a tartalom formává redukálása. A fizikai folyamatokat leíró képletek e folyamatok formalizálásai. rádió áramkör elektronikai eszköz az eszköz működésének formalizálása. A kottalapra írt hangjegyek a zene formalizálása stb.
A formalizált információs modell olyan jelek (szimbólumok) bizonyos halmaza, amelyek a modellező objektumtól külön léteznek, és átvihetők és feldolgozhatók. Az információs modell számítógépen való megvalósítása annak adatformátumokba való formalizálásán múlik, amelyekkel a számítógép "tud" dolgozni.
De beszélhetünk a formalizálás másik oldaláról is a számítógép kapcsán. Egy program egy bizonyos programozási nyelven az adatfeldolgozási folyamat formalizált ábrázolása. Ez nem mond ellent a formalizált információs modell mint jelhalmaz fenti definíciójának, mivel a gépi programnak van jelábrázolása. A számítógépes program az emberi tevékenység modellje az információfeldolgozás során, olyan elemi műveletek sorozatára redukálva, amelyeket a számítógépes processzor képes végrehajtani. Ezért a számítógépes programozás az információfeldolgozási folyamat formalizálása. A számítógép pedig a program formális végrehajtójaként működik.
Szakasz információs modellezés
Az információs modell felépítése azzal kezdődik rendszer elemzése szimulációs objektum (lásd "Rendszer elemzése"). Képzeljünk el egy gyorsan növekvő céget, amelynek vezetése a növekedés során a cég hatékonyságának csökkenésének problémájával szembesül (ami általános helyzet), és úgy dönt, hogy racionalizálja a menedzsment tevékenységét.
Ezen az úton az első teendő a vállalat tevékenységének szisztematikus elemzése. A céghez meghívott rendszerelemzőnek tanulmányoznia kell a tevékenységét, azonosítania kell az irányítási folyamat résztvevőit és azok üzleti kapcsolatait, pl. a modellező objektumot rendszerként elemezzük. Az ilyen elemzések eredményei formalizáltak: táblázatok, grafikonok, képletek, egyenletek, egyenlőtlenségek stb. formájában jelennek meg. Az ilyen leírások összessége a rendszer elméleti modellje.A formalizálás következő szakasza - az elméleti modellt számítógépes adatok és programok formátumára fordítják. Ehhez "vagy készen szoftver, vagy programozókat vonnak be a fejlesztésébe. Végül kiderül számítógépes információs modell, amelyet rendeltetésszerűen fognak használni.
Például egy cégnél számítógépes modellt használva megtalálhatjuk legjobb lehetőség menedzsment, amelyben a vállalat legmagasabb hatékonyságát éri el a modellbe ágyazott kritérium szerint (például a befektetett pénzeszközök egységére jutó maximális profit elérése).
Információs modellek osztályozása különböző elveken alapulhatnak. Ha a modellezési folyamatban domináns technológia szerint osztályozzuk őket, akkor kiemelhetjük őket matematikai modellek, grafikus modellek, szimulációs modellek, táblázatos modellek, statisztikai modellek, stb. Ha a tárgykört vesszük az osztályozás alapjául, akkor megkülönböztethetünk fizikai rendszerek és folyamatok modelljeit, ökológiai (biológiai) rendszerek és folyamatok modelljeit, modelljeit. az optimális gazdasági tervezés folyamatai, az oktatási tevékenységek modelljei, tudásmodellei stb. Az osztályozási kérdések a tudomány számára fontosak, mert lehetővé teszik a probléma szisztematikus szemléletének kialakítását, de fontosságukat nem szabad eltúlozni. A modellosztályozás különböző megközelítései egyaránt hasznosak lehetnek. Kívül, konkrét modell semmiképpen sem mindig egy osztályhoz köthető, még akkor sem, ha a fenti felsorolásra szorítkozunk.
Az állami oktatási szabvány előírja az információs modellezéssel kapcsolatos kérdések tanulmányozását mind az alapiskola alapszakán, mind a felső tagozaton. Egy példaértékű számítástechnikai kurzusprogram a "Formalizálás és modellezés" témakör tanulmányozását javasolja 8. osztályban az objektumok és folyamatok modellezési példáinak szintjén. Mindenekelőtt a grafikus és táblázatos modellek használatát feltételezzük. A felső tagozaton általános (elméleti) bevezető a témába és tanulmányozása a különféle fajták számítógépes modellezés matematikai ("számítás"), grafikus, szimulációs modellek szintjén a társadalmi, biológiai, ill. műszaki rendszerekés folyamatok. A középiskolások számára választható kurzusok a számítógépes modellezés elmélyült tanulmányozásának hatékony formája.
Nevelési megoldandó feladatokat V tanulmány információs modellezés
Az alábbiakban felsorolt feladatok megoldása lehetővé teszi, hogy jelentős hatást gyakoroljon a tanulók általános fejlődésére, világnézetének formálására, integrálódjon. tudás tovább különböző tudományágak, együtt dolgozni számítógépes programok professzionálisabb szinten.
Tábornok fejlesztés És válás diákok világképe
A modellezésre fókuszáló kurzusoknak fejlesztő funkciót kell betölteniük, hiszen tanulmányozásuk során hallgatók Folytassa az ismerkedést a környező valóság megismerésének másik módszerével - a számítógépes szimuláció módszerével. A számítógépes modellekkel való munka során új ismereteket, készségeket, képességeket sajátítanak el. Egyes korábban megszerzett információkat konkretizálunk és rendszerezünk, más szemszögből vizsgálunk.
Uralom modellezés Hogyan módszer tudás
Mindegyik kurzuson a fő hangsúlyt az építkezés közös módszertani megközelítésének kidolgozására kell helyezni számítógépes modellekés dolgozz velük. Szükséges
- bemutatni ezt a modellezést bármely területen tudás hasonló tulajdonságokkal rendelkezik; gyakran lehetséges nagyon közeli modelleket szerezni a különböző folyamatokhoz;
- kiemeli a számítógépes kísérlet előnyeit és hátrányait egy természetes kísérlethez képest;
- annak bemutatására, hogy az absztrakt modell és a számítógép egyaránt lehetőséget ad a körülötte lévő világ megismerésére, és olykor az ember érdekeinek megfelelő kezelését is.
Edzeni gyakorlati készségek számítógépes szimuláció
A tudomány és gyakorlat különböző területeiről származó modellek példáján nyomon kell követni a számítógépes szimuláció minden szakaszát a szimulált tantárgy tanulmányozásától és a megfogalmazásig. feladatokat a számítógépes kísérlet során kapott eredmények értelmezése előtt bemutatni az egyes linkek fontosságát, szükségességét. Konkrét problémák megoldása során ki kell emelni és hangsúlyozni kell a modellel végzett munka megfelelő szakaszait. Ennek a problémának a megoldása a gyakorlati modellezési készségek fokozatos kialakítását jelenti, amelyhez fokozatosan növekvő komplexitású képzési feladatok és számítógépes laboratóriumi munka szolgálja.
Támogatás szakmai tanulói orientáció
A középiskolások szembesülnek leendő szakmaválasztás problémájával. A számítógépes modellezési tanfolyam lebonyolítása feltárhatja azokat, akiknek van rá képességük és hajlandóságuk kutatási tevékenységek. Fejleszteni kell a hallgatók kutatási képességét különböző utak, az egész tanfolyam alatt, hogy fenntartsa érdeklődését a számítógépes kísérletek elvégzése iránt különféle modellek, felajánlja egy fokozott összetettségű feladat elvégzését. Így a hallgatók kreatív potenciáljának fejlesztése és a pályaorientáció a tantárgy egyik célja.
legyőzni tantárgy széthúzás, integráció tudás
Részeként képzés célszerű figyelembe venni a különböző tudományterületek modelljeit, ami részben integrálttá teszi a kurzust. A vizsgált jelenség lényegének megértéséhez, a kapott eredmények helyes értelmezéséhez nemcsak a modellezési technikák elsajátítására van szükség, hanem az adott területen való eligazodásra is. tudás, ahol a szimulációs vizsgálatot végzik. Az interdiszciplináris kapcsolatok megvalósítása egy ilyen kurzusban nemcsak deklarált, mint más tudományágakban, hanem gyakran az oktatási anyag elsajátításának alapja.
Fejlesztés És professzionalizáció készségek dolgozik vele számítógép
A hallgatók feladata nemcsak a javasolt modell számítógépen való megvalósítása, hanem a kapott eredmények lehető legszembetűnőbb, elérhető formában történő megjelenítése is. Itt segíthet a grafikonok, diagramok, dinamikus objektumok felépítése, és jól jönnek az animációs elemek is. A programnak megfelelő felülettel kell rendelkeznie, párbeszédet kell folytatnia a felhasználóval. Mindez további követelményeket támaszt az algoritmizálás és programozás terén szerzett ismeretekkel és készségekkel szemben, bevezeti a modern programozási paradigmák és rendszerek képességeinek teljesebb tanulmányozását.
Gyakorlat:
- Vázolja fel a kulcsfogalmakat.
Betöltés...