Гіпермаркет Знань>>Інформатика>>Інформатика 10 клас. Повні уроки>> Інформатика: Поняття інформаційної моделі.

Тема: Поняття інформаційної моделі.

Мета: Познайомити із терміном «інформаційна модель». Пояснити практичні значення використанням інформаційних моделей у сфері життєдіяльності людини.

Хід уроку:

Не так давно, моделювання проводили за допомогою більше підручних засобів: в основному це було креслення олівцем на папері і макетування. Тобто, створювалися зменшені або аналогічні макети досліджуваного об'єкта.

Звичайно, креслення і зараз є основним інструментом під час процесу створення моделі, але їх створюють уже не вручну на аркуші, а за допомогою інноваційних продуктів техніки, яким є, як не дивно, персональний комп'ютер.

За допомогою цієї машини створення і обробка інформаційних моделей відбувається із задоволенням і просто, тому що на ПК можна малювати графічні моделі (карти, креслення, схеми), табличні моделі (будувати таблиці) і т. д.

У чому ж полягає така скажена популярність використання комп'ютера в сферах інформаційного моделювання?. Відомо, що ПК, на відміну від людини, вміє проводити обчислювальні операції в тисячі раз швидше – а це дуже важливо при побудові, наприклад, графічних моделей.

Комп'ютерне моделювання можна розділити на такі сфери використання як імітаційне і математичне моделювання.

Відео. Моделювання процесу еволюції.

Імітаційне моделювання

Імітаційне моделювання застосовується в таких сферах або для таких видів явищ, у які людина може вносити виправлення, а іноді і втручатися в самий процес.

Керуючи якою-небудь операцією, людина може ухвалювати різні рішення у відповідь, яку приводить математична модель - вона показує, результат зміну обстановки у відповідь на це рішення і до яких наслідків воно приведе через деякий час. Після певних дій наступні команди проводяться з урахуванням нової ситуації.

У результаті такої практики повторення процедур, працівник набирає досвід, вчиться на своїх помилках і вчиться ухвалювати правильні рішення.

Існує декілька розумінь поняття «імітаційне моделювання»:

- математична модель у класичному значенні

- тип моделі, у якій імітуються випадкові дії

Імітаційна модель повторює поведінку складних систем, елементи яких мають властивість поводитися випадковим або стохастичним шляхом (тобто дії яких не можна передбачити). Приміром, усім відоме явище броунівського руху. Це хаотичні рухи часток на поверхні рідини. Їхню траєкторію ніколи не розрахуєш, але її можна припустити або симулювати на ПК.

На цьому і ґрунтується термін імітаційної моделі. Її використовують, наприклад, у системах автосервісу, у сфері торгівлі – іншими словами там, де поява заявок на обслуговування і тривалість обслуговування однієї заявки - події випадкові.

Транспортні системи з дорогами, авто, перехрестями і світлофорами теж є одним з видів імітаційної моделі - імітується рух транспорту по вулицях міста. Такі експерименти допомагають знайти правильні режими керування роботою світлофора для «знищення пробок».

До того ж, за допомогою комп'ютера, модель завжди візуалізуєтся на моніторі.

Математична модель

Математичне моделювання являє собою створення або копіювання якого-небудь процесу, явища математичною мовою.

Раніше, до появи комп’ютера, вчені створювали математичні моделі, які можна було б порахувати за допомогою нескладних обчислень. Тому такі моделі були дуже простими і примітивними. Звісно, що така модель не може точно описати складний процес. Помилкові розрахунки на основі таких математичних моделей можуть призвести до марнування тривалих досліджень і їх результатів.

Комп'ютерне математичне моделювання вперше використовувалося при розробці системи протиповітряної оборони (Англія, 30-ті роки). Вона створювалася в умовах моделювання дій супротивника і тому робота проводилася на основі адекватних математичних моделях. Від того, наскільки складний об'єкт керування, залежить правильність прийняття рішень, відповідно, буде більше «шансів» допустити помилку.

Класифікація математичних моделей.

Можна позначити основні етапи побудови математичної моделі:

• Визначення мети (яке завдання потрібно виконати)
  
• Визначення параметрів і властивостей моделі
  
• Створення керуючих елементів, при зміні значень яких можна наблизиться до поставленого завдання
• Визначення обмежень
  
• Виявлення невідомих і небажаних факторів

Самоконтроль:

1. Дайте визначення терміну «інформаційна модель»?

2. Які види комп'ютерного інформаційного моделювання Ви знаєте?

3. Розкажіть про імітаційні моделі.

4. Математичні моделі.

Список використаної літератури:

1. Урок на тему: «Інформаційні моделі», Балабанов Б. І., м. Харьков.

2. Аверилл М. Лоу, Дэвид В. Кельтон. Имитационное моделирование. - Питер, 2004 г.

3. Азиз Х., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем, 2004 г.

4. Самарский А. А., Михайлов А. П. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры. - М.: Физматлит, 2001 г.

Скомпоновано та надіслано викладачем Київського національного університету імені Тараса Шевченка Соловйовим М. С.

Якщо у вас є виправлення чи пропозиції до цього уроку, напишіть нам.

Якщо ви хочете побачити інші виправлення чи пропозиції до уроків, дивіться тут - Образовательный форум.