Satu objek yang sama dapat memiliki banyak model, dan objek yang berbeda dapat dijelaskan oleh satu model. Geografi- Berbagai jenis peta geografis (politik, fisik, dll.) mewakili satu objek - bumi, tetapi mencerminkan model yang berbeda. Fisika - semua benda material (manusia, mesin, dll.) dianggap sebagai titik material Model titik material Model Bumi Objek - Bumi
Pernyataan masalah dimulai dengan deskripsinya. Tujuan dari deskripsi tugas adalah untuk menjelaskan secara rinci objek sumber, kondisi di mana ia berada, dan hasil yang diinginkan (titik awal dan akhir dari simulasi). Proses membangun model informasi menggunakan bahasa formal disebut formalisasi Apa yang dimodelkan? Proses pergerakan benda "mobil" Jenis gerakan Dipercepat secara seragam Apa yang diketahui tentang gerakan? Kecepatan awal (V0), akselerasi (a), kecepatan maksimum yang dikembangkan (Vmax) Apa yang harus ditemukan? Kecepatan (Vi) pada waktu tertentu (ti). Bagaimana waktu ditentukan? Dari nol pada interval reguler (t)? Apa yang membatasi perhitungan? Vi 
Definisi dasar :
Model - beberapa kemiripan yang disederhanakan dari objek nyata, yang mencerminkan ciri-ciri esensial (properti) dari objek, fenomena, atau proses nyata yang dipelajari
Pemodelan adalah metode kognisi, yang terdiri dari penciptaan dan studi model. Itu. studi objek dengan membangun dan mempelajari model
Formalisasi adalah proses membangun model informasi menggunakan bahasa formal
Sebuah Objek- beberapa bagian dari dunia sekitarnya, dianggap oleh seseorang secara keseluruhan. Setiap objek memiliki nama dan memiliki parameter
Parameter- tanda atau nilai yang mencirikan properti apa pun dari suatu objek dan mengambil berbagai nilai
Rabu- syarat adanya objek
Operasi- tindakan yang mengubah properti objek
Sistem- kumpulan objek yang saling terkait, dianggap sebagai keseluruhan
Struktur- komposisi sistem, sifat-sifat unsur-unsurnya, hubungan dan hubungannya satu sama lain
Langkah-langkah pemodelan:
Pernyataan masalah: deskripsi masalah, tujuan pemodelan, formalisasi masalah
Pengembangan model: model informasi, model komputer
3. Eksperimen komputer - rencana eksperimen, penelitian
Analisis hasil simulasi
| Model dan Dunia Sekitar Manusia dalam aktivitasnya senantiasa menciptakan dan menggunakan model dunia sekitarnya. 1. Model memungkinkan untuk memvisualisasikan objek dan proses yang tidak dapat diakses oleh persepsi langsung: Fisika: model mesin; Geografi: globe - model bumi (ukuran sebenarnya sangat besar); Kimia- model kisi kristal, molekul (dimensi sebenarnya sangat kecil); Biologi– pada model seseorang, kami mempelajari struktur internal 2. saat merancang mekanisme dan perangkat, bangunan, rangkaian listrik gunakan model - gambar dan tata letak. Matematika– studi figur tiga dimensi 3. Model teoritis (untuk pengembangan ilmu pengetahuan) – teori hukum, hipotesis, dll. Kadang-kadang penciptaan model seperti itu secara radikal mengubah gagasan seseorang tentang dunia di sekitarnya: Copernicus - sistem heliosentris dunia, model atom Rutherford-Bohr, genom manusia) 4. Kreativitas artistik - mentransfer realitas ke kanvas, patung, teater, fabel - hubungan antar hewan - hubungan antara manusia Objek yang satu dan sama dapat memiliki banyak model: Sebuah Objek"MAN" nya model: 1) kimia - KOMPOSISI BIOKIMIA 2) anatomi - KERANGKA, STRUKTUR ORGAN DALAM 3) fisika - TITIK BAHAN | ||||
| |
||||
Klasifikasi model
Fitur klasifikasi model: 1) berdasarkan area penggunaan;
2) berdasarkan faktor waktu;
3) menurut cabang pengetahuan;
4) dalam bentuk presentasi
1) Klasifikasi model berdasarkan area penggunaan:
Model pelatihan - digunakan dalam pelatihan;
Yang eksperimental adalah salinan yang diperkecil atau diperbesar dari objek yang dirancang. Digunakan untuk mempelajari dan memprediksi karakteristik masa depannya
Ilmiah dan teknis - diciptakan untuk mempelajari proses dan fenomena
Game - latihan perilaku objek dalam berbagai kondisi
Simulasi - refleksi realitas sampai tingkat tertentu (ini adalah metode coba-coba)
2) Klasifikasi model berdasarkan faktor waktu:
Statis– model yang menggambarkan keadaan sistem pada titik waktu tertentu (sepotong informasi satu kali pada objek ini). Contoh model: klasifikasi hewan...., struktur molekul, daftar pohon yang ditanam, laporan pemeriksaan keadaan gigi di sekolah, dll.
Dinamis– model yang menggambarkan proses perubahan dan pengembangan sistem (perubahan objek dari waktu ke waktu). Contoh: gambaran tentang gerak tubuh, perkembangan organisme, proses reaksi kimia.
3) Klasifikasi model berdasarkan cabang ilmu adalah klasifikasi menurut industri aktifitas manusia: Matematika, biologi, kimia, sosial, ekonomi, sejarah, dll.
4) Klasifikasi model menurut bentuk penyajiannya:
bahan adalah model subjek (fisik). Mereka selalu memiliki perwujudan nyata. Mereka mencerminkan properti eksternal dan struktur internal objek asli, esensi dari proses dan fenomena objek asli. Ini adalah metode eksperimental untuk memahami lingkungan. Contoh: mainan anak, kerangka manusia, boneka binatang, model tata surya, alat bantu sekolah, percobaan fisika dan kimia
Abstrak (tidak berwujud)- tidak memiliki implementasi nyata. Mereka berdasarkan informasi. itu adalah metode teoretis untuk mengetahui lingkungan. Berdasarkan implementasi mereka adalah: mental dan verbal; informasional
mental model terbentuk dalam imajinasi seseorang sebagai hasil refleksi, kesimpulan, terkadang dalam bentuk suatu gambaran. Model ini menyertai aktivitas sadar manusia.
Lisan- model mental diekspresikan dalam bentuk bahasa sehari-hari. Digunakan untuk menyampaikan pikiran
Model Informasi- informasi yang dipilih dengan sengaja tentang objek, yang mencerminkan sifat paling signifikan dari objek ini bagi peneliti.
Jenis model informasi:
Datar – objek dan propertinya disajikan sebagai daftar, dan nilainya ditempatkan dalam sel persegi panjang. Daftar objek dengan tipe yang sama ditempatkan di kolom (atau baris) pertama, dan nilai propertinya ditempatkan di kolom (atau baris) berikutnya
Hirarki - objek didistribusikan berdasarkan level. Setiap elemen level tinggi terdiri dari elemen tingkat rendah, dan elemen tingkat rendah hanya dapat menjadi bagian dari satu elemen tingkat tinggi
Jaringan - digunakan untuk mencerminkan sistem di mana hubungan antar elemen memiliki struktur yang kompleks
Menurut tingkat formalisasi model informasi adalah kiasan-tanda dan tanda. Contoh:
Model tanda kiasan:
Geometrik (drawing, pictogram, drawing, map, plan, gambar volumetrik)
Struktural (tabel, grafik, diagram, diagram)
Verbal (deskripsi dalam bahasa alami)
Algoritma (daftar bernomor, pencacahan langkah demi langkah, diagram blok)
Model Ikonik:
Matematika - diwakili oleh rumus matematika yang menampilkan hubungan parameter
Spesial - disajikan secara spesial. bahasa (catatan, rumus kimia)
Algoritma - program
Tanda klasifikasi model: Klasifikasi model berdasarkan area penggunaan
Model Proses Manajemen
Model informasi proses manajemen adalah model yang menggambarkan proses manajemen informasi dalam proses yang kompleks.
Kontrol lingkaran terbuka - tidak memperhitungkan keadaan kontrol objek yang dikelola melewati saluran langsung
Kontrol lingkaran tertutup - objek kontrol menerima informasi melalui saluran masukan tentang keadaan sebenarnya, dan manajemen terjadi melalui saluran langsung
Berikan klasifikasi model informasi.
Seluruh variasi model dibagi menjadi tiga kelas:
Model material (alami) (beberapa objek nyata - model, boneka, standar) - salinan yang diperkecil atau diperbesar yang mereproduksi penampilan objek yang dimodelkan, struktur atau perilakunya;
model imajiner (titik geometris, pendulum matematika, gas ideal, tak terhingga);
model informasi - deskripsi objek yang dimodelkan dalam salah satu bahasa pengkodean informasi (deskripsi verbal, diagram, gambar, peta, gambar, rumus ilmiah, program, dll.).
Klasifikasi lengkap model informasi:
Model informasi (abstrak).- deskripsi objek dalam bahasa apa pun. Keabstrakan model dimanifestasikan dalam kenyataan bahwa komponennya adalah sinyal dan tanda (atau lebih tepatnya, makna yang melekat di dalamnya), dan bukan tubuh fisik.
Model deskriptif- deskripsi verbal dari suatu objek, diungkapkan melalui bahasa tertentu.
Model matematika- 1) seperangkat hubungan (rumus, ketidaksetaraan, persamaan, hubungan logis) yang ditulis dalam bahasa matematika yang menentukan karakteristik keadaan suatu objek tergantung pada elemen, properti, parameter, pengaruh eksternal, 2) deskripsi perkiraan objek, dinyatakan dengan menggunakan simbol matematika.
Model Statis menampilkan suatu objek pada suatu titik waktu, tanpa memperhitungkan perubahan yang terjadi padanya, sebagai diam atau seimbang (tidak ada parameter waktu).
Model Dinamis menggambarkan perilaku suatu objek dari waktu ke waktu.
Model Deterministik menampilkan proses di mana tidak ada pengaruh acak.
Model probabilistik (stokastik).– deskripsi objek yang perilakunya ditentukan oleh pengaruh acak (eksternal atau internal); deskripsi proses dan peristiwa probabilistik, sifat perubahan waktu mereka tidak dapat diprediksi secara akurat.
Model komputer simulasi- program terpisah, sekumpulan program, paket perangkat lunak yang memungkinkan, menggunakan urutan perhitungan dan tampilan grafis dari hasilnya, untuk mereproduksi (mensimulasikan) proses fungsi suatu objek, sistem objek, tunduk pada dampak berbagai faktor pada objek tersebut.
Model algoritmik simulasi - deskripsi objek yang bermakna dalam bentuk algoritme, yang mencerminkan struktur dan proses fungsi objek dalam waktu, dengan mempertimbangkan dampak faktor acak.
Model Gnoseologis- deskripsi hukum objektif alam.
model konseptual menjelaskan hubungan sebab-akibat yang teridentifikasi dan pola yang melekat pada objek yang diteliti dan signifikan dalam kerangka studi tertentu.
Model Sensual- model perasaan, emosi, atau model yang mempengaruhi perasaan manusia (musik, puisi, lukisan, tarian).
model analog- analog dari suatu objek yang berperilaku seperti objek nyata, tetapi tidak terlihat seperti itu.
15. Apa itu pemodelan? Sebutkan tahapannya.
Pemodelan- Ini:
membangun model objek kehidupan nyata (objek, fenomena, proses);
penggantian objek nyata dengan salinannya yang sesuai;
studi objek pengetahuan pada model mereka.
Langkah-langkah pemodelan:
1. Menetapkan tujuan untuk pemodelan.
2. Analisis pemodelan objek dan pemilihan semua propertinya yang diketahui.
3. Analisis sifat-sifat terpilih dan penentuan sifat-sifat esensial.
4. Pilihan bentuk presentasi model.
5. Formalisasi.
6. Analisis inkonsistensi model yang dihasilkan.
7. Analisis kecukupan model yang diperoleh terhadap objek dan tujuan pemodelan.
16. Apa inti dari formalisasi?
Formalisasi- ini adalah pengurangan properti dan fitur penting dari objek pemodelan ke bentuk yang dipilih.
Untuk membuat model, Anda perlu memberi bentuk pada objek. esensi formalisasi terdiri dari kemungkinan mendasar untuk memisahkan objek dan penunjukannya. Untuk menunjuk suatu objek, Anda harus memasukkan serangkaian karakter tertentu.
Untuk menunjuk suatu objek, Anda harus memasukkan serangkaian karakter tertentu.
Tanda adalah elemen dari himpunan berhingga dari elemen yang berbeda. Perlu diketahui bahwa konsep tanda merupakan salah satu konsep dasar ilmu pengetahuan. Tidak mungkin memberikan definisi yang tepat. Oleh karena itu, ada baiknya membatasi diri untuk menunjukkan ciri-ciri utama dari tanda tersebut:
1. Kemampuan tanda untuk berperan sebagai pengganti denotasi (objek).
2. Non-identitas tanda dan denotasi - tanda tidak pernah dapat sepenuhnya menggantikan yang ditandakan.
3. Polisemi korespondensi "tanda - denotasi".
Bahasa- sistem tanda yang digunakan untuk tujuan kognisi dan komunikasi. Itu harus mempertimbangkan karakteristik bahasa dan menunjukkan bahwa bahasa bisa alami dan buatan. Aturan bahasa buatan didefinisikan secara ketat dan unik, sehingga bahasa seperti itu disebut formal.
Proses formalisasi informasi tekstual (representasi informasi dalam bentuk grafik, gambar, diagram, dll.) Dilakukan dengan tujuan pemahamannya yang tidak ambigu, memfasilitasi dan mempercepat pemrosesannya. Anda juga dapat memformalkan tata letak teks. Proses ini terdiri dari penggunaan formulir, formulir, templat formulir yang telah ditentukan sebelumnya dan seringkali disetujui secara hukum.
tabel- bentuk penyajian informasi dalam bentuk yang nyaman untuk analisis dan pemrosesan. Tabel bertipe "objek - objek", "objek - properti", "objek - properti - objek". Tabel dicirikan oleh nama, jumlah kolom dan namanya, jumlah baris dan namanya, isi sel.
Grafik- kumpulan titik yang dihubungkan dengan garis. Titik-titik ini disebut simpul grafik. Garis yang menghubungkan simpul disebut busur jika arahnya dari satu simpul ke simpul lainnya, atau tepi jika arahnya dua arah.
18. Tentukan konsep "proses informasi".
Informasi tidak ada dengan sendirinya, itu diwujudkan dalam proses informasi. Dalam bentuk yang paling umum, proses informasi didefinisikan sebagai sekumpulan tindakan berurutan (operasi) yang dilakukan terhadap informasi (berupa data, informasi, fakta, ide, hipotesis, teori, dll.) untuk memperoleh suatu hasil (pencapaian hasil). Proses informasi dapat memiliki tujuan atau spontan, terorganisir atau kacau, deterministik atau probabilistik. Perlu dicatat bahwa proses informasi selalu berlangsung di beberapa tempat sistem Informasi- biologis, sosial, teknis, sosioteknis.
Bergantung pada jenis informasi apa yang menjadi subjek dari proses informasi dan siapa subjeknya ( perangkat teknis, orang, tim, masyarakat secara keseluruhan), kita dapat berbicara tentang proses informasi global, atau proses makro, dan proses informasi lokal, atau proses mikro.
19. Jenis proses informasi apa yang Anda ketahui?
Proses informasi yang paling umum adalah tiga proses: koleksi, transformasi, penggunaan informasi. Masing-masing proses ini, pada gilirannya, dipecah menjadi beberapa proses, dan beberapa dari yang terakhir dapat dimasukkan dalam masing-masing proses umum yang dibedakan.
Dengan demikian, kumpulan informasi terdiri dari proses-proses mencari Dan pilihan. Pada saat yang sama, pencarian informasi dilakukan sebagai hasil dari pelaksanaan prosedur penetapan tujuan dan penggunaan tertentu metode pencarian.
Metode pencarian bersifat "manual" atau otomatis. Mereka termasuk prosedur seperti pembentukan gambar pencarian (dalam bentuk eksplisit atau implisit), melihat informasi yang masuk untuk membandingkannya dengan gambar pencarian.
Pemilihan informasi dilakukan berdasarkan analisisnya dan evaluasi propertinya sesuai dengan kriteria evaluasi yang dipilih. Informasi yang dipilih disimpan.
Penyimpanan informasi adalah distribusinya dalam waktu. Penyimpanan informasi tidak mungkin tanpa pelaksanaan proses pengkodean, formalisasi, penataan, penempatan, tentang proses umum transformasi informasi.
Pada gilirannya, pengkodean, formalisasi, penataan dapat dikaitkan dengan proses secara wajar pengolahan informasi. Bersamaan dengan hal di atas, proses pemrosesan informasi juga mencakup pemodelan informasi, perhitungan dengan rumus (perhitungan numerik), generalisasi, sistematisasi, klasifikasi, skematisasi, dll.
Pemrosesan informasi adalah dasar dari proses transformasi informasi.
Informasi dapat ditransfer (didistribusikan dalam ruang) untuk penggunaan, pemrosesan, atau penyimpanan selanjutnya. Proses transfer informasi meliputi proses coding, persepsi, decoding dll.
Proses yang paling penting menggunakan subjek informasi adalah proses persiapan dan pengambilan keputusan. Bersamaan dengan ini, penggunaan informasi seringkali bermuara pada proses menghasilkan informasi terdokumentasi untuk menyiapkan informasi atau mengendalikan dampak.
Dalam praktik nyata, prosedur yang termasuk dalam proses banyak digunakan. perlindungan informasi. Perlindungan data - komponen penting proses penyimpanan, pemrosesan, transmisi informasi dalam sistem jenis apa pun, terutama yang bersifat sosial dan teknis. Itu termasuk pengembangan kode (sandi), pengkodean (enkripsi), perbandingan, analisis, perlindungan kata sandi dan seterusnya.
FORMALISASI
FORMALISASI
(2) Postulat awal (aksioma) FG, ketika memperoleh teorema darinya, harus dianggap sebagai rantai simbol yang tidak berarti, yang darinya, menurut aturan inferensi tetap, rantai simbol (teorema) baru diperoleh. Dengan kata lain, proses memperoleh teorema tidak boleh dilakukan atas dasar bukti, konfirmasi dengan praktik, dll.
(3) Antara kelas teorema FTk dan kelas pernyataan teori yang bermakna benar Г, harus ada ketentuan tertentu , yang memungkinkan FT dianggap sebagai formalisasi Г (lebih tepatnya, lebih lanjut tentang ini di bawah).
Ayat (2) membedakan FGot D secara signifikan.Dalam D, tidak selalu ada aturan inferensi yang tetap, dan untuk mendapatkan pernyataan baru, seseorang dapat mengandalkan istilah yang berarti dan tersedia. Jika, misalnya, Γ berisi bahwa α terjadi sebelum peristiwa β, maka kita berkewajiban, untuk alasan yang bermakna, untuk menghubungkan pernyataan sebenarnya dari teori Γ juga fakta bahwa β terjadi setelah a. Namun, kami tidak diharuskan untuk merekam ini. Jika tidak, FT. Di sini, koneksi logis antara relasi sebelumnya dan relasi selanjutnya harus ditampilkan secara eksplisit. Dan jika hubungan ini dilambangkan sebagai "" masing-masing, maka FG harus mengandung , yang memungkinkan lewat dari (αα). Jelas, FT juga harus menunjukkan hubungan ini. Singkatnya, FG harus menampilkan logika hubungan ini, yang diperlukan untuk mendeskripsikan area subjek yang sesuai. Selain itu, logika ini sendiri mungkin bergantung pada apakah, misalnya, akan dianggap kontinu atau diskrit, dapat dibagi tak terhingga atau terhingga, bahkan jika pertanyaan-pertanyaan ini tidak dibahas dalam D. Jadi, formalisasi tidak hanya terdiri dari menulis G dalam beberapa bahasa simbolik, tetapi dalam mengungkap dan menampilkan logika yang akan memuaskan pernyataan dengan istilah yang muncul dalam T. Solusi dari masalah semacam itu adalah profesional.tugas logika secara umum dan dapat dilakukan dipelajari secara independen dari teori dan tugas substantif tertentu yang terkait dengan formalisasi mereka. Jadi, misalnya, dalam logika, teori modalitas tidak logis, epistemik, deontik, temporal, dan lainnya diformalkan, lengkap sehubungan dengan beberapa semantik yang bermakna. Oleh karena itu, pertanyaan tentang kemungkinan memformalkan teori Tamu tidak hanya tentang kesiapan untuk prosedur ini di pihak G, tetapi juga tentang apakah peralatan matematika yang ada telah cukup dikembangkan untuk tujuan ini.
Sehubungan dengan ayat (3), harus diingat bahwa FG secara eksplisit berisi semua Logika dan matematika yang diperlukan untuk memformalkan teori dan aturan yang sesuai atau teorema yang ditafsirkan secara bermakna, misalnya kontraposisi implikasi: (Α-ϊΒ )->(-ιΒ -*-τΑ), dll, yang sebenarnya tidak memiliki korespondensi di T. Selain itu, T biasanya tidak menentukan semua hubungan logis dari proposisi
definisi yang mengandung terminologi yang digunakan dalam ^. Oleh karena itu, FT hampir selalu menetapkan satu atau beberapa penjelasan dari terminologi ini. Bahkan jika kita mengabaikan kemungkinan menggunakan logika dasar dan ahli matematika yang berbeda di FG, maka hanya perbedaan logis dalam penjelasan terminologi yang dibenarkan oleh konten Г yang memungkinkan untuk membangun formalisasi alternatif untuk teori Г yang bermakna sama. Pada saat yang sama, teori Г, tergantung pada formalisasi spesifik apa yang dianggap memadai, akan mengubah maknanya sampai tingkat tertentu. Terserah ahli logika untuk menunjukkan bagaimana alternatif yang mungkin berbeda, tetapi bukan kompetensinya untuk menganggap salah satu dari mereka lebih disukai, apalagi lebih benar. Agar dapat membahas teori FT secara bermakna, khususnya berbicara tentang konsistensi, kelengkapan, provabilitas atau unprovabilitas teorema jenis tertentu di dalamnya, yang disebut. (berbeda dengan bahasa di mana FT dirumuskan), dan semua pernyataan yang benar semacam ini dikaitkan dengan metateori ITF.
Masalah memformalkan teori yang bermakna dari Gv FG dapat dianggap terpecahkan jika dalam kerangka metateori MFG dimungkinkan untuk menunjukkan bahwa untuk setiap kalimat T benar dalam interpretasi yang diterima ada pernyataan yang dapat dibuktikan sesuai Φ Γ (kelengkapan), dan sebaliknya (teorema kecukupan). Karena berbagai alasan, situasi ini tidak selalu tercapai. Ini dibuktikan, khususnya, oleh teorema terkenal K. Gödel (1931) tentang ketidaklengkapan aritmatika formal yang konsisten. Faktanya adalah bahwa beberapa teori G yang dapat diformalkan dapat berisi bahasa yang begitu kaya akan kemungkinan ekspresif sehingga dalam kerangka kerjanya dapat dibuat pernyataan tentang sistem FG yang memformalkannya, yang berarti dapat ditampilkan di yang terakhir. Ada yang disebut. penutupan bahasa dan metabahasa. Setiap formalisasi yang konsisten dari teori T ternyata pada dasarnya tidak lengkap, karena setiap FG menghasilkan kelas proposisi baru yang benar secara bermakna dalam MFTtl dalam kalimat G itu sendiri. Teori semacam inilah yang tampaknya menjadi aritmatika yang bermakna. Dalam bahasa objek teori FT, yang memformalkan aritmatika ini, dimungkinkan untuk membuat pernyataan tentang teori itu sendiri, yang, dengan interpretasi yang bermakna, menjadi kalimat sebenarnya dari teori T. Dalam FT, khususnya, beberapa paradoks pembohong direproduksi (lihat paradoks Logis), karena selalu ada rumus yang menegaskan ketidakmampuannya sendiri dalam FT. Formula seperti itu benar-benar bermakna justru karena tidak dapat dibuktikan di FT. Itu di G dan pada saat yang sama tidak dapat dibuktikan di FG berbicara tentang ketidaklengkapan yang terakhir. Teorema Gödel tidak mengecualikan kemungkinan formalisasi lengkap dari fragmen matematika yang lebih sempit. Teorema ketidaklengkapan Gödel tidak boleh dilebih-lebihkan, setidaknya signifikansi filosofis universal dan konsekuensinya tidak boleh diperluas ke teori, formalisasi yang secara fundamental kurang dan tidak dapat menimbulkan alasan yang dibahas di atas yang mencegah formalisasi lengkap dari semua proposisi yang benar dari matematika yang bermakna. . Lit.: Kainis. K. Pengantar metamathematics. M., 1957.
e. A.Sidorenko
Ensiklopedia Filsafat Baru: Dalam 4 jilid. M.: Pikiran. Diedit oleh V. S. Stepin. 2001 .
Sinonim:
Formalisasi dan pemodelan
Model- Ini objek yang dibuat secara artifisial yang menggantikan beberapa objek dunia nyata (objek simulasi) dan mereproduksi sejumlah propertinya. Konsep model mengacu pada konsep ilmiah umum fundamental, dan pemodelan adalah metode kognisi realitas yang digunakan oleh berbagai ilmu.
Objek pemodelan adalah konsep luas yang mencakup objek yang hidup atau mati, proses dan fenomena realitas. Model itu sendiri dapat berupa objek fisik atau ideal. Yang pertama disebut model skala penuh, yang terakhir - model informasi. Misalnya, tata letak bangunan adalah model bangunan skala penuh, dan gambar bangunan yang sama adalah model informasinya yang disajikan dalam bentuk grafik (model grafik).
Dalam percobaan penelitian ilmiah model skala penuh digunakan yang memungkinkan mempelajari pola fenomena atau proses yang diteliti. Misalnya, di terowongan angin, proses penerbangan pesawat disimulasikan dengan meniupkan aliran udara di atas pesawat tiruan. Ini menentukan, misalnya, beban pada badan pesawat yang akan dilakukan dalam penerbangan nyata.
Model informasi digunakan dalam studi teoritis objek pemodelan. Saat ini instrumen utama pemodelan informasi adalah teknologi komputer dan teknologi informasi.
Pemodelan komputer termasuk kemajuan realisme model informasi di komputer dan studi menggunakan model objek simulasi ini- melakukan percobaan komputasi.
Formalisasi
Bidang studi informatika meliputi sarana dan metode pemodelan komputer. Model komputer hanya dapat dibuat berdasarkan model informasi yang diformalkan dengan baik. Apa itu formalisasi?
Formalisasi informasi tentang beberapa objek pantulannya dalam bentuk tertentu. Anda juga bisa mengatakan ini: formalisasi adalah pengurangan konten menjadi bentuk. Rumus yang menggambarkan proses fisik adalah formalisasi dari proses ini. sirkuit radio peralatan elektronik adalah formalisasi fungsi perangkat ini. Catatan yang ditulis pada selembar musik adalah formalisasi musik, dll.
Model informasi yang diformalkan adalah sekumpulan tanda (simbol) tertentu yang ada secara terpisah dari objek pemodelan dan dapat ditransfer dan diproses. Penerapan model informasi pada komputer bermuara pada formalisasi ke dalam format data yang "dapat" digunakan oleh komputer.
Tetapi kita juga dapat berbicara tentang sisi lain dari formalisasi dalam kaitannya dengan komputer. Suatu program dalam bahasa pemrograman tertentu adalah representasi formal dari proses pemrosesan data. Ini tidak bertentangan dengan definisi model informasi yang diformalkan di atas sebagai sekumpulan tanda, karena program mesin memiliki representasi tanda. Program komputer adalah model aktivitas manusia dalam pemrosesan informasi, direduksi menjadi urutan operasi dasar yang dapat dilakukan oleh prosesor komputer. Oleh karena itu, pemrograman komputer merupakan formalisasi dari proses pengolahan informasi. Dan komputer bertindak sebagai pelaksana program secara formal.
Tahapan informasional pemodelan
Membangun model informasi dimulai dengan analisa sistem objek simulasi (lihat "Analisa sistem"). Bayangkan sebuah perusahaan yang berkembang pesat yang manajemennya dihadapkan pada masalah penurunan efisiensi perusahaan saat tumbuh (yang merupakan situasi umum) dan memutuskan untuk merampingkan aktivitas manajemen.
Hal pertama yang harus dilakukan di jalur ini adalah melakukan analisis sistematis terhadap aktivitas perusahaan. Analis sistem yang diundang ke perusahaan harus mempelajari aktivitasnya, mengidentifikasi peserta dalam proses manajemen dan hubungan bisnis mereka, mis. objek pemodelan dianalisis sebagai suatu sistem. Hasil analisis semacam itu diformalkan: disajikan dalam bentuk tabel, grafik, rumus, persamaan, pertidaksamaan, dll. Totalitas deskripsi tersebut adalah model teoritis dari sistem.Tahap formalisasi selanjutnya - model teoretis diterjemahkan ke dalam format data dan program komputer. Untuk ini, "baik yang sudah jadi perangkat lunak, atau programmer terlibat untuk pengembangannya. Akhirnya ternyata Model Informasi komputer, yang akan digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan.
Sebagai contoh dengan sebuah perusahaan, menggunakan model komputer, dapat ditemukan pilihan terbaik manajemen, di mana efisiensi tertinggi perusahaan akan dicapai sesuai dengan kriteria yang tertanam dalam model (misalnya, memperoleh laba maksimum per unit dana yang diinvestasikan).
Klasifikasi model informasi mungkin didasarkan pada prinsip yang berbeda. Jika kami mengklasifikasikannya menurut teknologi yang mendominasi dalam proses pemodelan, kami dapat membedakannya model matematika, model grafis, model simulasi, model tabular, model statistik, dll. Jika kita mengambil area subjek sebagai dasar klasifikasi, maka kita dapat membedakan model sistem dan proses fisik, model sistem dan proses ekologis (biologis), model proses perencanaan ekonomi yang optimal, model kegiatan pendidikan, model pengetahuan, dll. Masalah klasifikasi penting untuk sains, karena mereka memungkinkan untuk membentuk pandangan sistematis tentang masalah tersebut, tetapi kepentingannya tidak boleh dibesar-besarkan. Pendekatan berbeda untuk klasifikasi model bisa sama bermanfaatnya. Di samping itu, model spesifik tidak selalu dapat dikaitkan dengan satu kelas, bahkan jika kita membatasi diri pada daftar di atas.
Standar pendidikan negara menyediakan studi tentang masalah yang berkaitan dengan pemodelan informasi, baik di kursus dasar sekolah dasar maupun di kelas senior. Program kursus ilmu komputer teladan merekomendasikan untuk mempelajari topik "Formalisasi dan Pemodelan" di kelas 8 pada tingkat contoh objek dan proses pemodelan. Pertama-tama, penggunaan model grafis dan tabular diasumsikan. Di kelas atas, pengantar umum (teoritis) untuk topik dan studi tentang berbagai macam pemodelan komputer pada tingkat matematika ("perhitungan"), grafik, model simulasi yang berkaitan dengan sosial, biologis dan sistem teknis dan proses. Kursus pilihan untuk siswa sekolah menengah adalah bentuk efektif dari studi mendalam tentang pemodelan komputer.
Pendidikan tugas yang harus diselesaikan V belajar informasional pemodelan
Solusi dari tugas-tugas yang tercantum di bawah ini memungkinkan Anda untuk memberikan pengaruh yang signifikan terhadap perkembangan dan pembentukan keseluruhan pandangan dunia siswa, untuk mengintegrasikan pengetahuan tentang berbagai disiplin ilmu, bekerja dengan program komputer pada tingkat yang lebih profesional.
Umum perkembangan Dan menjadi pandangan dunia siswa
Kursus yang berfokus pada pemodelan harus memenuhi fungsi pengembangan, sejak saat mempelajarinya siswa lanjutkan berkenalan dengan metode kognisi lain tentang realitas sekitarnya - metode simulasi komputer. Selama bekerja dengan model komputer, pengetahuan, keterampilan, dan kemampuan baru diperoleh. Beberapa informasi yang diperoleh sebelumnya dikonkretkan dan disistematisasikan, dipertimbangkan dari sudut yang berbeda.
Penguasaan pemodelan Bagaimana metode pengetahuan
Penekanan utama dalam masing-masing kursus ini harus pada pengembangan pendekatan metodologi umum untuk membangun model komputer dan bekerja dengan mereka. Diperlukan
- menunjukkan pemodelan itu di area mana pun pengetahuan memiliki fitur serupa; seringkali dimungkinkan untuk mendapatkan model yang sangat mirip untuk proses yang berbeda;
- menyoroti kelebihan dan kekurangan eksperimen komputer dibandingkan dengan eksperimen alami;
- untuk menunjukkan bahwa model abstrak dan komputer memberikan kesempatan untuk belajar tentang dunia sekitar, dan terkadang mengelolanya untuk kepentingan seseorang.
Berolahraga praktis keterampilan simulasi komputer
Pada contoh sejumlah model dari berbagai bidang ilmu dan praktik, perlu ditelusuri semua tahapan simulasi komputer dari studi bidang studi yang disimulasikan dan perumusannya. tugas sebelum menginterpretasikan hasil yang diperoleh selama percobaan komputer, untuk menunjukkan pentingnya dan kebutuhan setiap mata rantai. Saat memecahkan masalah tertentu, perlu untuk memilih dan menekankan tahapan yang sesuai dalam bekerja dengan model tersebut. Solusi dari masalah ini melibatkan pembentukan keterampilan pemodelan praktis secara bertahap, di mana tugas-tugas pelatihan dengan tingkat kerumitan yang meningkat secara bertahap dan pekerjaan laboratorium komputer berfungsi.
Pendampingan profesional orientasi siswa
Siswa sekolah menengah menghadapi masalah dalam memilih profesi masa depan mereka. Melakukan kursus pemodelan komputer dapat mengungkapkan mereka yang memiliki kemampuan dan kecenderungan kegiatan penelitian. Kemampuan siswa untuk melakukan penelitian harus dikembangkan cara yang berbeda, sepanjang kursus untuk mempertahankan minat dalam melakukan percobaan komputer dengan berbagai model, tawarkan untuk menyelesaikan tugas dengan kompleksitas yang meningkat. Dengan demikian, pengembangan potensi kreatif mahasiswa dan bimbingan karir merupakan salah satu tujuan mata kuliah.
mengatasi subjek perpecahan, integrasi pengetahuan
Bagian dari kursus pelatihan disarankan untuk mempertimbangkan model dari berbagai bidang ilmu, yang membuat kursus sebagian terintegrasi. Untuk memahami esensi dari fenomena yang diteliti, untuk menginterpretasikan hasil yang diperoleh dengan benar, tidak hanya perlu menguasai teknik pemodelan, tetapi juga untuk menavigasi di area itu. pengetahuan, dimana studi simulasi sedang dilakukan. Implementasi koneksi interdisipliner dalam mata kuliah semacam itu tidak hanya dinyatakan, seperti yang kadang-kadang terjadi pada disiplin ilmu lain, tetapi seringkali menjadi dasar untuk menguasai materi pendidikan.
Perkembangan Dan profesionalisasi keterampilan bekerja dengan komputer
Siswa ditugaskan tidak hanya untuk mengimplementasikan model yang diusulkan di komputer, tetapi juga menampilkan hasil yang diperoleh dalam bentuk yang paling visual dan dapat diakses. Pembuatan grafik, diagram, objek dinamis dapat membantu di sini, dan elemen animasi juga akan berguna. Program harus memiliki antarmuka yang memadai, melakukan dialog dengan pengguna. Semua ini menyiratkan persyaratan tambahan untuk pengetahuan dan keterampilan di bidang algoritme dan pemrograman, memperkenalkan studi yang lebih lengkap tentang kemampuan paradigma dan sistem pemrograman modern.
Latihan:
- Buat garis besar konsep-konsep kunci.
Memuat...