النمذجة في العلوم - ما هذا؟ أنواع ومراحل النمذجة

في هذه الورقة، نقترح كيفية تحليل مفصل لموضوع النمذجة في علوم الكمبيوتر. هذا القسم هو من أهمية كبيرة لتدريب المتخصصين في المستقبل في مجال تكنولوجيا المعلومات.

من اجل حل أي مشكلة (إنتاج أو بحث) يستخدم الكمبيوتر السلسلة التالية:

يجب أن تولي اهتماما خاصا لمفهوم "نموذج". دون وجود هذا الارتباط ليس حلا للمشكلة محتملة. ثم لماذا استخدام نموذج وأن هذا المصطلح يشير إلى؟ هذا ما سوف نناقش في القسم التالي.

نموذج

النمذجة في علوم الكمبيوتر - مجموعة من الصور لكائن من واقع الحياة التي تعكس كافة الميزات الأساسية والممتلكات. نموذج لحل مشكلة ضروري، كما هو، في الواقع، وتستخدم في عملية اتخاذ القرارات.

دورة مدرسة موضوع النمذجة الحاسوبية بداية لمزيد من الدراسة في الصف السادس. في البداية لا بد من إدخال الأطفال إلى نموذج المفهوم. ما هو؟

• شبه مبسطة من وجوه؛
• نسخة مخفضة من وجوه حقيقية.
• ظاهرة مخطط أو العملية؛
• ظاهرة صورة أو العملية؛
• وصف الظاهرة أو العملية؛
• مصنع البدنية.
• التناظرية المعلومات؛
• الكائن بديلا تعكس خصائص الكائن الحقيقي، وهلم جرا.

نموذج - وهذا هو مفهوم واسع جدا، كما أنها أصبحت بالفعل يتضح مما سبق. ومن المهم أن نلاحظ أن جميع نماذج يمكن تقسيمها إلى مجموعات:

• المواد.
• مثالية.

في إطار النموذج المالي لفهم هذا الموضوع، بناء على أجسام حقيقية. هذا يمكن أن يكون أي هيئة أو عملية. هذه المجموعة يمكن زيادة تنقسم إلى نوعين:

• المادية.
• التناظرية.

هذا التصنيف مشروط، لأن هناك تمييز واضح بين هذه السلالات اثنين من الصعب جدا القيام بها.

النموذج المثالي لتوصيف أكثر صعوبة. ويرتبط هذا مع:

• التفكير.
• الخيال.
• التصور.

لأنه من الممكن أن تحمل الأعمال الفنية (المسرح والفن والأدب، وهلم جرا).

أهداف النمذجة

النمذجة في علوم الكمبيوتر - هو خطوة مهمة جدا، لأنها تسعى لأهداف جماعية. الآن نحن نقدم لتلبية معهم.

محاكاة الأولى يساعد على معرفة العالم من حولنا. من زمن سحيق، تراكمت الناس المعرفة ومرت بها على لذريتهم. وهكذا، وهذا نموذج من العالم (العالم).

في القرون الماضية، ونحن على غرار الكائنات غير موجودة، والتي هي الآن راسخة في حياتنا (مظلة، مطحنة، وهلم جرا). mozhelirovanie حاليا موجها نحو:

• تحديد الآثار المترتبة على أي عملية (زيادة تكاليف السفر أو النفايات الكيميائية تحت الأرض)؛
• ضمان فعالية القرارات.

المهام النمذجة

ذكرنا في المقال أن هذا النمذجة في علوم الكمبيوتر. هذه العملية لديها بعض المشاكل، ونحن نناقش في هذا القسم.

ما هي المشكلة في المحاكاة؟ لنفترض أن لدينا أي مشكلة، للقضاء عليه تحتاج إلى حل عدد من المشاكل. وهذا يعني أن المشكلة - المشكلة التي تحتاج إلى التعامل معها. ومن المهم أن نلاحظ أن جميع المهام يمكن تقسيمها إلى مجموعتين كبير.

نموذج اللفظي

ما هي أساليب النمذجة؟ يستخدم جهاز الكمبيوتر اثنين فقط من طرق - المعلومات والرياضيات. ولكن من المهم أن نذكر نوع آخر من نموذج - اللفظي. عنه نتحدث الآن أكثر قليلا.

يصنف نموذج اللفظي كما مثالية أو مجردة. هذا الوصف من خلال الحروف والكلمات والجمل. لتلك النماذج ما يلي:

• بروتوكول.
• قواعد الطريق.
• المعلومات الواردة في الكتب المدرسية.
• الخيال.
• وصف شفهي أو مكتوب من كائن أو عملية أو ظاهرة.

نموذج رياضي

ما هي الأنواع الأخرى من النماذج درس في علوم الكمبيوتر؟ وتنقسم نمذجة معلومات والرياضية (الخوارزمية). على الرغم، كما ذكر سابقا، فإن الحدود بين النماذج اللفظية، الرياضية والمعلومات التقليدية إلى حد ما.

بعبارات بسيطة، ويصف نموذج رياضي أي حالة من جهة نظر رياضية. غافلين عن أنفسنا، ونحن منخرطون في النمذجة الرياضية يوميا. على سبيل المثال: والدتي ترسل الطفل لشراء الخبز والحليب. وقالت انها تعرف كم هناك هذه المنتجات في المتجر، وتقع بالقرب من المنزل. الآن نحن بحاجة لحساب كم من المال لتعطي للطفل. تكاليف الحليب افترض 75 روبل و 50 كوبيل، والخبز - 30 روبل 20 كوبيل. وعن شراء تكلف 105 روبل، 70 كوبيل (75.5 + 30.2). هذا هو مثال على نموذج رياضي.

نموذج المعلومات

الآن دعونا نتحدث عن شكل آخر من نماذج درس في سياق المدرسة المعلوماتية. وتشمل النمذجة الحاسوبية، وهو أمر ضروري لإتقان كل من المستقبل IT-المتخصصين، في عملية تنفيذ نموذج المعلومات باستخدام أدوات الكمبيوتر. ولكن ما هو عليه، ونموذج المعلومات؟

ومن قائمة طويلة من المعلومات حول أي كائن. أن هذا النموذج يصف وما هي المعلومات مفيدة يجب أن تكون:

• خصائص الكائن على غرار.
• حالته.
• التواصل مع العالم الخارجي.
• العلاقات مع الكائنات الخارجية.

ماذا يمكن أن تكون بمثابة نموذج المعلومات:

• وصف لفظي.
• النص؛
• الرسم.
• الجدول؛
• مخطط.
• الرسم.
• الصيغة، وهلم جرا.

وهناك سمة مميزة للنموذج المعلومات هو أنه لا يمكن أن تمس، والذوق، وهلم جرا. وقالت انها لا تحمل تجسيد مادي، كما وردت في شكل معلومات.

نهج منتظم لخلق نماذج

ما منهج الصف درس عن طريق المحاكاة؟ علوم الحاسوب 9 الدرجة يتعرف الطلاب على هذا الموضوع بمزيد من التفصيل. هو في هذه الفئة، يتعلم الطفل عن نهج نظام النمذجة. ونحن نقدم للحديث حول هذا الموضوع أكثر من ذلك بقليل.

"النظام" تبدأ مع هذا المفهوم. هذه هي مجموعة من العناصر المترابطة التي تعمل معا لأداء هذه المهمة. لبناء نموذج كثيرا ما يستخدمه نهج النظام، حيث يعتبر الكائن كنظام التي تعمل في بعض المتوسط. إذا غرار كائن معقد، قرر النظام لتفريق إلى أجزاء أصغر - الأنظمة الفرعية.

الغرض من الاستخدام

الآن علينا النظر في محاكاة الهدف (علوم الحاسب الآلي 11 درجة). وقال في وقت سابق ان جميع النماذج وتنقسم إلى عدة أنواع وأصناف، ولكن الحدود بينهما والتعسفي. هناك العديد من الأسباب التي لتصنيف نموذج: الغرض، مجال الخبرة وعامل الوقت، وطريقة العرض.

أما بالنسبة للأهداف، أنها قررت تخصيص الأنواع التالية:

• التدريب؛
• من ذوي الخبرة.
• المحاكاة.
• الألعاب.
• العلوم والتكنولوجيا.

ويشمل النوع الأول مواد التدريب. ثاني خفض أو الموسع نسخ من الأشياء الحقيقية (بناء نموذج، جناح الطائرة، وهلم جرا). نموذج محاكاة يسمح للتنبؤ بنتائج أي حال. وغالبا ما تستخدم النمذجة والمحاكاة في مجال الطب والمجال الاجتماعي. Narimer، ونموذج يساعد على فهم كيف يمكن للناس سيكون رد فعل لهذا أو ذاك الإصلاح؟ قبل إجراء عملية كبيرة في عمليات زرع الأعضاء البشرية، كانت هناك العديد من التجارب. وبعبارة أخرى، فإن نموذج محاكاة يمكن أن تحل المشكلة عن طريق "التجربة والخطأ". نموذج لعبة - وهو نوع من الاقتصادية، والأعمال التجارية، أو لعبة الحرب. مع هذا النموذج من الممكن التنبؤ بسلوك كائن في حالات مختلفة. نموذج علمي وتقني يستخدم لدراسة عملية أو ظاهرة (جهاز محاكاة تفريغ البرق، ونموذج للكواكب النظام الشمسي، وهلم جرا).

منطقة المعرفة

ما طلبة الصف تعرف بشكل كامل مع النمذجة؟ يركز الكمبيوتر الصف 9 على إعداد الطلاب لامتحانات القبول في مؤسسات التعليم العالي. منذ تذاكر EGE وGIA تلبية أسئلة حول النمذجة، فإنه بات من الضروري على النحو المفصل ممكن للنظر في هذا الموضوع. وهكذا، كما أن هناك تصنيف مجالات الخبرة؟ على أساس من الأنواع التالية:

• البيولوجية (على سبيل المثال، مرض اصطناعي في الحيوانات، والاضطرابات الوراثية والسرطانات)؛
• الاقتصادي (نموذج من السلوك الحازم، وهذا نموذج من سعر السوق، وهلم جرا)؛
• التاريخية (شجرة الأنساب، نموذج الحدث التاريخي، ونموذج من الجيش الروماني، وما شابه ذلك)؛
• السوسيولوجي (نموذج من المصلحة الذاتية، وسلوك المصرفيين في التكيف مع الظروف الاقتصادية الجديدة) وهلم جرا.

عامل الوقت

وتتميز نوعين من النماذج من هذه الخاصية:

• حيوية؛
• ساكنة.

بالفعل، وفقا لاسم واحد، وليس من الصعب تخمين أن النظرة الأولى يظهر الأداء، وتطوير وتغيير كائن مع مرور الوقت. ثابت على العكس من ذلك هي قادرة على وصف الكائن في نقطة معينة من الزمن. يشار إلى هذا النوع أحيانا باسم الهيكلية، كما يعكس نموذج هيكل والمعلمات من وجوه، وهذا هو، ويعطي شريحة من المعلومات حول هذا الموضوع.

ومن الأمثلة على نموذج ديناميكي هي:

• مجموعة من الصيغ التي تعكس حركة الكواكب في المجموعة الشمسية.
• الرسم البياني لدرجة حرارة الهواء.
• فيديو للثوران البركان، وهلم جرا.

الأمثلة على نموذج إحصائي هي:

• قائمة الكواكب في النظام الشمسي.
• خريطة المنطقة، وهلم جرا.

طريقة العرض

للبدء، من المهم ان اقول ان كل النماذج وشكل وشكل، هم دائما من شيء بها، ممثلة بطريقة أو بأخرى أو وصفها. على أساس نموذج لتصنيف على النحو التالي:

• المواد.
• غير ملموسة.

ويشمل النوع الأول نسخ ملموسة من الكائنات الموجودة. ويمكن أن تلمس، ورائحة، وهلم جرا. وهي تعكس الخصائص الخارجية أو الداخلية، وتشغيل مرفق. ما هي النموذج المادي؟ وهي تستخدم لالمنهج التجريبي الإدراك (المنهج التجريبي).

نماذج غير الملموسة قمنا أيضا بزيارة سابقا. أنها تستخدم الأسلوب النظري للتعلم. وتسمى مثل هذه النماذج مثالية أو مجردة. وتنقسم هذه الفئة إلى مزيد من عدة أنواع فرعية: نماذج وهمية والمعلومات.

نماذج المعلومات هي قائمة من مجموعة متنوعة من المعلومات حول الكائن. كنموذج المعلومات يمكن أن تكون الجداول والرسومات والأوصاف اللفظية والرسوم البيانية وهلم جرا. لماذا هذا النموذج يسمى غير مادية؟ الشيء هو أنه لا يمكن لمسها لأنه لا يوجد لديه التجسيد المادي. ومن بين نماذج المعلومات هي مميزا وبصرية.

نموذج وهمي - هي واحدة من مراحل النمذجة. وهي عملية الإبداعية التي تجري في الخيال البشري التي تسبق إنشاء كائن مادي.

مراحل النمذجة

الموضوع في علوم الكمبيوتر 9 الطبقة "النمذجة وإضفاء الطابع الرسمي" ثقيل. هو مطلوب منها للدراسة. في المعلم 9-11 درجة ملزمة لتعريف الطلاب مع مراحل خلق نماذج. هذا ننتقل الآن. لذلك، هناك مراحل التالية من النمذجة:

• بيان معنى للمشكلة.
• صياغة رياضية المشكلة؛
• التطوير باستخدام أجهزة الكمبيوتر.
• عملية نموذجية؛
• حصلت على النتائج.

ومن المهم أن نلاحظ أن دراسة كل ما يحيط بنا، وذلك باستخدام عمليات المحاكاة، وإضفاء الطابع الرسمي. تكنولوجيا المعلومات - هو موضوع مخصص لالأساليب الحديثة في دراسة وحل أي مشاكل. ولذلك، فإن التركيز على النماذج التي يمكن تنفيذها باستخدام الكمبيوتر. وينبغي إيلاء اهتمام خاص لهذه النقطة مسألة حلول تطوير خوارزمية مع مساعدة من أجهزة الكمبيوتر.

الاتصالات بين الكائنات

الآن دعونا نتحدث قليلا عن اتصالات بين الكائنات. في المجموع هناك ثلاثة أنواع:

• 00:59 (الرمز بواسطة هذا الرابط جانب السهم في واحد أو الجانب الآخر)؛
• واحد لكثير (يشار الارتباط المتعدد بواسطة السهم مزدوج).
• كثير-لكثير (يشار إلى مثل هذا الربط بواسطة السهم مزدوج).

ومن المهم أن نلاحظ أن الاتصال قد يكون المشروط وغير المشروط. ينطوي اتصال غير المشروط استخدام كل مثيل كائن. A مشروطة تشارك فقط في العناصر الفردية.