Моделирование Модель это такой материальный или

Моделирование.

Модель – это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе изучения замещает объект оригинал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные его свойства. Процесс построения модели называется моделированием.

Все модели можно разбить на два больших класса: • модели предметные (материальные) • модели знаковые (информационные).

Предметные модели воспроизводят геометрические, физические и др. свойства объекта в материальной форме (глобус, муляжи, модель кристаллической решётки). Модели информационные представляют объекты и процессы в форме рисунков, схем, чертежей, таблиц, формул, текстов и т. д.

Прежде чем построить модель объекта ( явления, процесса), необходимо выделить составляющие его элементы и связи между ними и «перевести» полученную структуру в какую-либо заранее определенную форму - формализовать информацию.

Формализация-это процесс выделения и перевода внутренней структуры предмета, явления или процесса в определенную информационную структуру - форму.

Процесс моделирования состоит из следующих этапов: Объект –> Модель –> Изучение модели –> Знания об объекте

Моделирование — творческий процесс. Заключить его в формальные рамки очень трудно. В наиболее общем виде его можно представить поэтапно, как изображено на рис. 1.

1 ЭТАП. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. Под задачей понимается некая проблема, которую надо решить. На этапе постановки задачи необходимо отразить три основных момента: • описание задачи Задача формулируется на обычном языке. Описание должно быть понятным. Главное здесь — определить объект моделирования и понять, что собой должен представлять результат. • анализ объекта или процесса Четко выделяют моделируемый объект и его основные свойства.

• определение целей моделирования: – познание окружающего мира – создание объектов с заданными свойствами – определение последствий воздействия на объект и принятие правильного решения. – эффективность управления объектом (или процессом ).

II ЭТАП. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ • Информационная модель Выясняются свойства, состояния, действия и другие характеристики элементарных объектов в любой форме: устно, в виде схем, таблиц. Формируется представление об элементарных объектах, составляющих исходный объект, т. е. информационная модель.

Пример: Выберем для моделирования такой объект, как «человек» . Если иметь в виду конкретного человека, то можно построить модель, построенную на таб 1.

• Знаковая модель Прежде чем приступить к процессу моделирования, человек составляет информационную модель в той или иной знаковой форме, которая может быть либо компьютерной, либо некомпьютерной. • Компьютерная модель – это модель, реализованная средствами программной среды.

III ЭТАП. КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ Чтобы дать жизнь новым конструкторским разработкам, внедрить новые технические решения в производство или проверить новые идеи, нужен эксперимент. Компьютерный эксперимент включает последовательность работы с моделью, совокупность целенаправленных действий пользователя над компьютерной моделью.

IV ЭТАП. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ Конечная цель моделирования — принятие решения, которое должно быть выработано на основе всестороннего анализа полученных результатов.

В настоящее время компьютерное моделирование в научных и практических исследованиях является одним из основных элементов познания. Для успешной работы исследователю необходимо проявлять активный творческий поиск, любознательность и обладать максимумом терпения и трудолюбия. При этом исследователь не только достигает целей исследования, но и развивает в себе все перечисленные качества, приобретая навыки, умения и знания в большом спектре фундаментальных и прикладных наук. Навыки моделирования очень важны человеку в жизни. Они помогут разумно планировать свой распорядок дня, учёбу, труд, выбирать оптимальные варианты при наличии выбора, разрешать удачно различные ситуации.

Контрольные вопросы • • 1. Что такое модель? 2. Моделирование, при котором реальному объекту противопоставляется его увеличенная или уменьшенная копия, называется… 3. Моделирование, при котором исследование объекта осуществляется посредством модели, сформированной на языке математики, называется… 4. Компьютерная модель –это. . ? 5. Что является отправным и конечным пунктом моделирования? 6. Какие могут быть цели моделирования? 7. Что такое анализ объекта? 8. . В чем заключается анализ результатов моделирования?

Репетиционные задания ЕГЭ 2011. A 6 (базовый уровень, время – 2 мин) Тема: Использование информационных моделей (таблицы, диаграммы, графики). Перебор вариантов, выбор лучшего по какому-то признаку. Что нужно знать: • Граф -это набор вершин и соединяющих их ребер • Взвешенный граф- граф, где с каждым ребром связано некоторое число (вес). оно может обозначать, например, расстояние между городами или стоимость перевозки

Примеры заданий:

Решение: 1)Заметим, что есть прямой рейс из аэропорта ОКТЯБРЬ в СОСНОВО с прибытием в 17: 25: ОКТЯБРЬ СОСНОВО 13: 40 17: 25 2)Посмотрим, сможет ли путешественник оказаться в СОСНОВО раньше этого времени, если полетит через другой аэропорт, с пересадкой 3)Можно лететь, через КРАСНЫЙ, но, как следует из расписания, ОКТЯБРЬ КРАСНЫЙ 11: 45 13: 30 … КРАСНЫЙ СОСНОВО 13: 15 15: 40 путешественник не успеет на рейс КРАСНЫЙ – СОСНОВО, который улетает в 13: 15, то есть на 15 минут раньше, чем в КРАСНЫЙ прилетает самолет ОКТЯБРЬ – КРАСНЫЙ 4)Можно лететь через БЕРЕГ, БЕРЕГ СОСНОВО 12: 15 14: 25 … ОКТЯБРЬ БЕРЕГ 15: 30 17: 15 но рейс БЕРЕГ – СОСНОВО вылетает даже раньше, чем рейс ОКТЯБРЬ – БЕРЕГ, то есть, пересадка не получится 5)Поскольку даже перелеты с одной пересадкой не стыкуются по времени, проверять варианты с двумя пересадками в данной задаче бессмысленно (хотя в других задачах они теоретически могут дать правильное решение) 6)Таким образом, правильный ответ – 4 (прямой рейс).

Решение (вариант 2, граф): 1)Для решения можно построить граф, показывающий, куда может попасть путешественник из аэропорта ОКТЯБРЬ 2)Из аэропорта ОКТЯБРЬ есть три рейса: ОКТЯБРЬ СОСНОВО 13: 40 17: 25 ОКТЯБРЬ КРАСНЫЙ 11: 45 13: 30 ОКТЯБРЬ БЕРЕГ 15: 30 17: 15 3) построим граф, около каждого пункта запишем время прибытия

4) Проверим, не будет ли быстрее лететь с пересадкой: рейс «КРАСНЫЙСОСНОВО» вылетает в 13: 15, то есть, путешественник на него не успевает; он не успеет также и на рейс «БЕРЕГ-СОСНОВО» , вылетающий в 12: 15 5) Таким образом, правильный ответ – 4 (прямой рейс).

Задание 2

Задание 3

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!