La modélisation en science – qu'est-ce? Les types et les étapes de modélisation

Dans cet article, nous vous proposons comment analyser en détail le thème de la modélisation informatique. Cette section est d'une grande importance pour la formation des futurs spécialistes dans le domaine des technologies de l'information.

Pour résoudre tout problème (production ou de recherche) ordinateur utilise la chaîne suivante:

Il faut accorder une attention particulière à la notion de « modèle ». Sans la présence de ce lien n'est pas la solution du problème possible. Pourquoi utiliser le modèle et que ce terme désigne? C'est ce que nous allons discuter dans la section suivante.

modèle

Modélisation en informatique – une compilation d'images d'un objet réel et qui reflète toutes les caractéristiques et les propriétés essentielles. Un modèle pour la résolution du problème est nécessaire, car il est, en fait, utilisé dans le processus de décision.

Le cours de l'école de début de sujet de modélisation informatique à étudier plus loin dans la sixième année. Au début, il est nécessaire d'initier les enfants au modèle de concept. Qu'est-ce?

• image simplifiée de l'objet;
• Réduite copie d'un objet réel;
• phénomène de schéma ou d'un processus;
• phénomène d'image ou d'un processus;
• phénomène ou processus Description;
• installation physique;
• analogique de l'information;
• propriétés de réflexion de remplacement d'objets de l'objet réel, et ainsi de suite.

Modèle – c'est un concept très large, car il est déjà clair de ce qui précède. Il est important de noter que tous les modèles peuvent être divisés en groupes:

• matériau;
• idéal.

Dans le cadre du modèle financier pour comprendre le sujet, en fonction des objets réels. Cela peut être un organisme ou d'un processus. Ce groupe peut être subdivisé plus en deux types:

• physique;
• analogique.

Cette classification est conditionnelle, car une distinction claire entre ces deux sous-espèces est très difficile à réaliser.

Un modèle idéal pour caractériser plus difficile. Elle est associée à:

• la pensée;
• imagination;
• perception.

Pour il est possible de réaliser art (théâtre, art, littérature, etc.).

objectifs de modélisation

Modélisation en informatique – il est une étape très importante, car elle poursuit les objectifs de masse. Maintenant, nous vous proposons de les rencontrer.

La première simulation permet de connaître le monde qui nous entoure. Depuis des temps immémoriaux, les gens ont accumulé des connaissances et les a transmises à leurs descendants. Ainsi, un modèle du monde (globe).

Au cours des siècles passés, nous avons modélisé les objets non existants, qui sont maintenant fermement établies dans notre vie (parapluie, un moulin, etc.). Actuellement mozhelirovanie dirigé vers:

• identifier les effets de tout procédé (augmentation du coût de Voyage ou des déchets chimiques dans le sol);
• assurer l'efficacité des décisions.

tâches de modélisation

Nous avons mentionné dans l'article que cette modélisation en science informatique. Ce processus a des problèmes que nous abordons dans cette section.

Quel est le problème dans la simulation? Supposons que nous avons un problème, pour l'éliminer, vous devez résoudre un certain nombre de problèmes. Autrement dit, le problème – un problème que vous devez gérer. Il est important de noter que toutes les tâches peuvent être divisées en deux grands groupes.

modèle verbal

Quelles sont les méthodes de modélisation? Ordinateur utilise seulement deux méthodes – l'information et de mathématiques. Mais il est important de mentionner un autre type de modèle – verbal. A propos de lui que nous parlons maintenant un peu plus.

modèle verbal est classé comme idéal ou abstrait. Cette description par des lettres, des mots, des phrases. Pour les modèles suivants:

• protocole;
• règles de la route;
• Les informations contenues dans les manuels scolaires;
• fiction;
• description orale ou écrite d'un objet, un processus ou d'un phénomène.

modèle mathématique

Quels sont les autres types de modèles sont étudiés en informatique? Modélisation de l'information et mathématique (algorithmique) sont partagés. Bien que, comme mentionné précédemment, les frontières entre les modèles verbaux, mathématiques et de l'information sont plutôt classiques.

En termes simples, le modèle mathématique décrit une situation d'un point de vue mathématique. Sans se soucier de nous-mêmes, nous sommes engagés dans la modélisation mathématique quotidienne. Par exemple: ma mère envoie l'enfant à acheter du pain et du lait. Elle sait combien il y a ces produits dans le magasin, situé à côté de la maison. Maintenant, nous avons besoin de calculer combien d'argent pour donner à l'enfant. lait coûte 75 roubles et On suppose que 50 kopecks, et du pain – 30 roubles 20 kopecks. Tout achat coûtera 105 roubles, 70 kopecks (75,5 + 30,2). Ceci est un exemple d'un modèle mathématique.

modèle d'information

Maintenant, nous allons parler d'une autre forme de modèles étudiés au cours de l'école de l'informatique. La modélisation informatique, qui est nécessaire pour maîtriser chacun des futurs spécialistes IT, comprend le processus de mise en œuvre du modèle d'information à l'aide des outils informatiques. Mais ce qu'il est, le modèle d'information?

Il y a une longue liste d'informations sur tout objet. Que ce modèle décrit et les informations utiles sont:

• les propriétés de l'objet modélisé;
• son état;
• La communication avec le monde extérieur;
• relations avec les objets extérieurs.

Que peut servir de modèle d'information:

• une description verbale;
• texte;
• dessin;
• Table;
• système;
• dessin;
• formule, et ainsi de suite.

Un trait distinctif du modèle d'information est qu'il ne peut pas toucher, le goût, et ainsi de suite. Elle ne porte pas de réalisation matériel, tel que présenté sous la forme d'informations.

Une approche systématique de la création de modèles

Quel programme de qualité étudié par simulation? Informatique 9 classe initie les élèves au sujet plus en détail. Il est dans cette classe, l'enfant apprend à l'approche de la modélisation du système. Nous vous proposons d'en parler un peu plus.

« Système » commencer par le concept. Ceci est un groupe d'éléments interconnectés qui agissent ensemble pour accomplir la tâche. Pour construire un modèle souvent utilisé par approche système, puisque l'objet est considéré comme un système qui fonctionne dans un certain milieu. Si le modèle d'un objet complexe, le système a décidé de scinder en parties plus petites – sous-systèmes.

But de l'utilisation

nous considérons maintenant la simulation cible (Computer Science 11 classe). Il a dit plus tôt que tous les modèles sont divisés en plusieurs types et les classes, mais les frontières entre les sont arbitraires. Il y a plusieurs raisons pour classifier le modèle: objectif, domaine d'expertise, le facteur temps, la méthode de présentation.

En ce qui concerne les objectifs, il a décidé d'attribuer les types suivants:

• la formation;
• expérimenté;
• simulation;
• jeu;
• la science et la technologie.

Le premier type comprend du matériel de formation. Les secondes réduites ou des copies agrandies d'objets réels (de construction de modèle, l'aile de l'avion, et ainsi de suite). Un modèle de simulation permet de prédire l'issue d'un événement. Les modèles de simulation est souvent utilisé dans la médecine et la sphère sociale. Narimer, le modèle permet de comprendre comment les gens vont réagir à telle ou telle réforme? Avant de faire une opération majeure sur les transplantations d'organes humains, il y a eu de nombreuses expériences. En d' autres termes, le modèle de simulation peut résoudre le problème par « essais et erreurs ». modèle de jeu – une sorte de facteurs économiques, commerciaux, ou jeu de guerre. Avec ce modèle, il est possible de prédire le comportement d'un objet dans des situations différentes. modèle scientifiques et techniques utilisés pour l'étude d'un processus ou d'un phénomène (un dispositif de simulation d'une décharge de foudre, le modèle des planètes du système solaire, et ainsi de suite).

zone de connaissances

En quelle année les étudiants plus familiarisés avec la modélisation? Ordinateur de 9e année se concentre sur la préparation de leurs élèves aux examens d'admission aux établissements d'enseignement supérieur. Puisque les billets GEE et GIA répondent aux questions sur la modélisation, il est maintenant nécessaire aussi détaillée que possible d'examiner cette question. Et donc, comme il existe une classification des domaines d'expertise? Sur la base des types suivants:

• biologique (par exemple, la maladie induite artificiellement chez les animaux, les troubles génétiques, des cancers);
• économique (le modèle de comportement de l'entreprise, un modèle du prix du marché, etc.);
• historique (arbre généalogique, modèle d'événement historique, le modèle de l'armée romaine, etc.);
• sociologique (le modèle de l'intérêt, le comportement des banquiers dans l'adaptation aux nouvelles conditions économiques) et ainsi de suite.

facteur temps

deux types de modèles se distinguent par cette caractéristique:

• dynamique;
• statique.

Déjà, selon un nom, pas difficile de deviner que la première vue montre la performance, le développement et le changement d'un objet au fil du temps. Statique au contraire est en mesure de décrire l'objet en un point donné dans le temps. Ce type est parfois appelée structurelle, comme le modèle reflète la structure et les paramètres de l'objet, qui est, donne la tranche d'informations à ce sujet.

Des exemples de modèle dynamique sont les suivants :

• un ensemble de formules qui reflètent le mouvement des planètes du système solaire;
• graphique de la température de l'air;
• vidéo de l'éruption du volcan, et ainsi de suite.

Des exemples du modèle statistique sont les suivants:

• liste des planètes du système solaire;
• carte de la région et ainsi de suite.

méthode de présentation

Pour commencer, il est important de dire que tous les modèles ont la forme et la forme, ils sont toujours de quelque chose fait, en quelque sorte représenté ou décrit. Sur la base d'un modèle de classer comme suit:

• matériau;
• immatériel.

Le premier type comprend des copies tangibles d'objets existants. Ils peuvent toucher, sentir, et ainsi de suite. Elles reflètent les caractéristiques externes ou internes, l'exploitation d'une installation. Quels sont le modèle physique? Ils sont utilisés pour la méthode expérimentale de la cognition (Méthode expérimentale).

modèles incorporels Nous avons également visité précédemment. Ils utilisent une méthode théorique de l'apprentissage. Ces modèles sont appelés idéal ou abstraite. Cette catégorie est divisée en plusieurs sous-types: modèles imaginaires et des informations.

modèles d'information est une liste d'une variété d'informations sur l'objet. En tant que modèle d'information peut servir aux tables, dessins, descriptions verbales, des diagrammes et ainsi de suite. Pourquoi est-ce modèle appelé l'immatériel? La chose est qu'il ne peut pas être touché parce qu'il n'a pas de réalisation physique. Parmi les modèles d'information sont distingués et repère visuel.

modèle imaginaire – est l'une des étapes de la modélisation. Il est un processus créatif qui se déroule dans l'imagination humaine qui précède la création d'un objet matériel.

les étapes de modélisation

Sujet en science informatique 9 classe « Modélisation et formalisation » est lourd. Il est nécessaire d'étudier. A l'enseignant 9-11 de qualité est obligé de familiariser les étudiants avec les étapes de la création de modèles. Ce que nous allons maintenant aborder. Donc, il y a les étapes suivantes de la modélisation:

• déclaration significative du problème;
• La formulation mathématique du problème;
• développement en utilisant des ordinateurs;
• le fonctionnement du modèle;
• les résultats obtenus.

Il est important de noter que l'étude de tout ce qui nous entoure, en utilisant des processus de simulation, la formalisation. Technologies de l'information – est un sujet consacré aux méthodes modernes d'étudier et de résoudre des problèmes. , L'accent est donc mis sur les modèles qui peuvent être mises en œuvre à l'aide d'un ordinateur. Une attention particulière doit être portée à ce point d'émission des solutions de développement de l'algorithme avec l'aide d'ordinateurs.

Les communications entre objets

Maintenant, nous allons parler un peu plus sur les liens entre les objets. Au total, il existe trois types:

• une à une (désignée par un tel lien faces flèche dans l'un ou l'autre côté);
• un-à-plusieurs (liaison multiple est indiqué par la double flèche);
• plusieurs à plusieurs (un tel lien est indiqué par la double flèche).

Il est important de noter que la connexion peut être conditionnelle et inconditionnelle. connexion Inconditionnel implique l'utilisation de chaque instance d'objet. Une condition interviendra seulement dans les éléments individuels.