Modellierung in der Wissenschaft – was ist das? Typen und Modellierungsstufen

In diesem Papier schlagen wir vor, wie ausführlich das Thema der Modellierung in der Informatik zu analysieren. Dieser Abschnitt ist von großer Bedeutung für die Ausbildung von zukünftigen Spezialisten auf dem Gebiet der Informationstechnologien.

Zur Lösung jedes Problems (Produktion oder Forschung) Computer verwenden die folgende Zeichenfolge:

Es sollte ein besonderes Augenmerk auf das Konzept der „Modell“ zahlen. Ohne das Vorhandensein dieser Verbindung ist nicht Lösung des Problems möglich. Warum dann das Modell verwenden und dass dieser Begriff bezieht sich auf? Dies ist, was wir im nächsten Abschnitt besprechen.

Modell

Modellierung in der Informatik – eine Zusammenstellung von Bildern von einem realen Objekt, das alle wesentlichen Merkmale und Eigenschaften widerspiegelt. Ein Modell für die Lösung des Problems notwendig ist, wie es ist, in der Tat, in dem Prozess der Entscheidung verwendet.

Der Schulkurs von Computer-Modellierung Anfang Thema weiter untersucht, in der sechsten Klasse werden. Zu Beginn ist es notwendig, Kinder mit dem Konzeptmodell einzuführen. Was ist das?

• Vereinfachtes Abbild des Objekts;
• Verkleinerte Kopie eines realen Objekts;
• Scheme Phänomen oder Prozess;
• Bildphänomen oder Prozess;
• Beschreibung Phänomen oder Prozess;
• Physikalische Pflanze;
• Informationen analog;
• Objekt Ersatz Reflexionseigenschaften des realen Objekts, und so weiter.

Modell – das ist ein sehr weit gefasster Begriff, wie es bereits aus dem obigen worden ist. Es ist wichtig zu beachten, dass alle Modelle in Gruppen eingeteilt werden können:

• Material;
• ideal.

Unter dem Finanzmodell, das Thema zu verstehen, basierend auf realen Objekten. Dies kann jeder Körper oder Prozess sein. Diese Gruppe kann weiter in zwei Typen unterteilt werden:

• physisch;
• analog.

Diese Klassifizierung ist bedingt, weil eine klare Unterscheidung zwischen diesen beiden Unterarten sind sehr schwierig durchzuführen.

Ideal Modell zu charakterisieren schwieriger. Es ist im Zusammenhang mit:

• denken;
• Phantasie;
• Wahrnehmung.

Um ist es möglich, Kunstwerk (Theater, Kunst, Literatur, usw.) zu tragen.

Modellierung Ziele

Modellierung in der Informatik – es ist ein sehr wichtiger Schritt, da es die Ziele der Masse verfolgt. Jetzt bieten wir mit ihnen zu treffen.

Die erste Simulation hilft uns um die Welt kennen zu lernen. Von jeher haben die Menschen Wissen angesammelt und gaben sie an ihre Nachkommen weiter. Somit wird ein Modell der Welt (Globus).

In den vergangenen Jahrhunderten modellierten wir die nicht vorhandene Objekte, die nun fest in unserem Leben etabliert (Sonnenschirm, eine Mühle, und so weiter). Derzeit mozhelirovanie gerichtet:

• die Wirkungen eines jeden Prozesses (Erhöhung der Kosten für die Reise oder chemischen Abfalls unter der Erde) identifiziert;
• Gewährleistung der Wirksamkeit der Entscheidungen.

Modellierungsaufgaben

Wir erwähnten in dem Artikel, dass eine solche Modellierung in der Informatik. Dieses Verfahren hat einige Probleme, die wir in diesem Abschnitt besprechen.

Was ist das Problem in der Simulation? Nehmen wir an, dass wir ein Problem haben, es zu beseitigen, müssen Sie eine Reihe von Problemen zu lösen. Das heißt, das Problem – ein Problem, das Sie behandeln müssen. Es ist wichtig zu beachten, dass alle Aufgaben lassen sich in zwei große Gruppen unterteilt werden.

verbal Modell

Was sind die Methoden der Modellierung? Computer verwenden nur zwei Methoden – Informationen und Mathematik. Aber es ist wichtig, eine andere Art von Modell zu nennen – verbal. Über ihn reden wir jetzt ein bisschen mehr.

Verbal-Modell wird als ideal oder abstrakt eingestuft. Diese Beschreibung durch Buchstaben, Wörter, Sätze. Zu den Modellen gehören:

• Protokoll;
• Straßenverkehrsordnung;
• Informationen in Lehrbüchern;
• Fiktion;
• oral oder Beschreibung eines Objekts, ein Verfahren oder Phänomen geschrieben.

mathematisches Modell

Welche anderen Arten von Modellen sind in der Informatik studiert? Informationen Modellierung und mathematische (algorithmische) sind geteilt. Obwohl, wie bereits erwähnt, sind die Grenzen zwischen verbalen, mathematischen und Informationsmodellen eher konventionell.

In einfachen Worten beschreibt das mathematische Modell eine Situation aus mathematischer Sicht. Vergesslich zu uns selbst sind wir täglich in der mathematischen Modellierung beschäftigt. Zum Beispiel: meine Mutter schickt das Kind Brot und Milch zu kaufen. Sie weiß, wie viele es sind diese Produkte in den Laden, befindet sich neben dem Haus. Jetzt müssen wir berechnen, wie viel Geld für das Kind zu geben. Es sei Milch kostet 75 Rubel und 50 Kopeken, und Brot – 30 Rubel 20 Kopeken. All Kauf wird 105 Rubel, 70 Kopeken (75,5 + 30,2) kosten. Dies ist ein Beispiel eines mathematischen Modells.

Informationsmodell

Lassen Sie uns nun über eine andere Form von Modellen studiert in der Schule natürlich der Informatik sprechen. Computer-Modellierung, die notwendig ist, jede der zukünftigen IT-Spezialisten zu meistern, umfasst den Prozess der Umsetzung des Informationsmodells Tools Computer. Aber was ist es, das Informationsmodell?

Es ist eine lange Liste von Informationen zu jedem Objekt. Dass dieses Modell beschreibt und welche nützliche Informationen sind:

• Eigenschaften des modellierten Objekts;
• sein Zustand;
• Die Kommunikation mit der Außenwelt;
• Beziehungen zu externen Objekten.

Was kann als Informationsmodell dienen:

• eine verbale Beschreibung;
• Text;
• Zeichnung;
• Tisch;
• Schema;
• Zeichnung;
• Formel, und so weiter.

Eine Besonderheit des Informationsmodells ist, dass sie nicht berühren kann, Geschmack, und so weiter. Sie führt kein Material Ausführungsform, wie in Form von Informationen.

Ein systematischer Ansatz zur Erstellung von Modellen

Welche Klasse Lehrplan durch Simulation untersucht? Informatik 9 Klasse führt in das Thema näher. Es ist in dieser Klasse, das Kind lernt, über den System Modellierungsansatz. Wir bieten darüber ein wenig mehr zu sprechen.

„System“ mit dem Konzept starten. Dies ist eine Gruppe von miteinander verbundenen Elementen, die zusammen wirken, um die Aufgabe auszuführen. Zur Konstruktion oft ein Modell von System-Ansatz verwendet, da das Objekt als ein System betrachtet wird, das in einem anderen Medium arbeitet. Wenn ein komplexes Objekt modelliert, entschied sich das System in kleinere Teile zu brechen – Subsysteme.

Einsatzzweck

Nun betrachten wir die Zielsimulation (Informatik 11 Klasse). Es vorhin gesagt, dass alle Modelle in verschiedene Typen und Klassen eingeteilt werden, aber die Grenzen zwischen ihnen sind willkürlich. Es gibt mehrere Gründe, aus denen das Modell zu klassifizieren: Zweck, Fachgebiet, den Zeitfaktor, die Art der Darstellung.

Was die Ziele, entschied es die folgenden Typen zuordnen:

• Ausbildung;
• erfahren;
• Simulation;
• Gaming;
• Wissenschaft und Technik.

Der erste Typ beinhaltet Schulungsunterlagen. Die zweiten verkleinert oder vergrößert Kopien realer Objekte (Modellbau, die Flügel des Flugzeugs, und so weiter). Ein Simulationsmodell ermöglicht es, das Ergebnis eines Ereignisses zu prognostizieren. Simulation, wird häufig in der Medizin und der sozialen Bereich verwendet. Narimer hilft das Modell zu verstehen, wie die Menschen auf diese oder jene Reform reagieren? Bevor Sie eine große Operation auf die menschliche Organtransplantationen machen, gab es viele Versuche gegeben. Mit anderen Worten, das Simulationsmodell kann das Problem durch „trial and error“ lösen. Spielmodell – eine Art wirtschaftlichen, geschäftliche oder Kriegsspiel. Mit diesem Modell ist es möglich, das Verhalten eines Objekts in unterschiedlichen Situationen vorherzusagen. Wissenschaftliche und technische Modell für die Untersuchung eines Prozesses oder Phänomen (ein Gerät simulieren Blitzentladung, das Modell des Sonnensystems Planeten, usw.) verwendet.

Wissensraum

Welche Klasse Schüler mehr vollständig mit der Modellierung vertraut? Computer Grade 9 fokussiert ihre Schüler auf die Prüfungen für die Zulassung zum Hochschuleinrichtungen auf die Vorbereitung. Da Tickets EGE und GIA Fragen zur Modellierung erfüllen, ist es nun notwendig, so detailliert wie möglich zu diesem Thema zu betrachten. Und so, wie es ist eine Klassifizierung von Fachgebieten? Auf der Grundlage der folgenden Typen:

• biologische (z.B. künstlich induzierte Krankheiten bei Tieren, genetische Erkrankungen, Krebs);
• Wirtschafts (das Modell der Firma Verhaltens, ein Modell des Marktpreises, und so weiter);
• Historisch (Stammbaum, historisches Ereignismodell, das Modell der römischen Armee, und dergleichen);
• soziologische (das Modell des Eigeninteresses, das Verhalten der Banken an die neuen wirtschaftlichen Bedingungen anzupassen) und so weiter.

Zeitfaktor

zwei Arten von Modellen durch dieses Merkmal unterscheiden:

• dynamisch;
• statisch.

Bereits nach einem Namen, nicht schwer zu erraten, dass die ersten Ansicht, die die Leistung, Entwicklung und Veränderung eines Objekts über die Zeit zeigt. Statische im Gegenteil in der Lage, das Objekt in einem bestimmten Zeitpunkt zu beschreiben. Dieser Typ wird manchmal als strukturelles, wie das Modell die Struktur und Parameter des Objekts reflektiert, das heißt, gibt die Scheibe Informationen über sie.

Beispiele für dynamisches Modell sind:

• ein Satz von Formeln, die die Bewegung des Sonnensystems Planeten reflektieren;
• Diagramm der Lufttemperatur;
• Video des Ausbruchs des Vulkans, und so weiter.

Beispiele des statistischen Modells sind:

• Liste der Planeten im Sonnensystem;
• Karte des Gebiets und so weiter.

Darstellungsmethode

Um zu beginnen, ist es wichtig zu sagen, dass alle Modelle haben die Form und Gestalt, sind sie immer aus etwas gemacht, irgendwie dargestellt oder beschrieben. Auf der Grundlage eines Modells wie folgt zu klassifizieren:

• Material;
• immateriell.

Der erste Typ umfasst greifbare Kopien vorhandener Objekte. Sie können berühren, riechen, und so weiter. Sie spiegeln die äußere oder innere Merkmale, die den Betrieb einer Anlage. Was ist das physikalische Modell? Sie sind für die experimentelle Methode des Erkennens (experimentelle Methode) verwendet.

Immaterielle Modelle haben wir auch vorher besucht. Sie verwenden eine theoretische Methode des Lernens. Solche Modelle sind ideal oder abstrakt genannt. Diese Kategorie wird weiter in mehrere Subtypen unterteilt: imaginäre Modelle und Informationen.

Informationsmodelle sind eine Liste mit einer Vielzahl von Informationen über das Objekt. Als Informationsmodell kann Tabellen, Zeichnungen, verbale Beschreibungen, Diagramme dienen und so weiter. Warum ist dieses Modell der immateriell genannt? Die Sache ist, dass es nicht berührt werden können, weil sie keine physische Verkörperung hat. Unter den Informationsmodellen unterschieden Wahrzeichen und visuell.

Imaginary Modell – ist eine der Stufen der Modellierung. Es ist ein kreativer Prozess, der sich in der menschlichen Vorstellungskraft nimmt, die die Schaffung eines materielles Objekt vorausgeht.

Phasen der Modellierung

Thema in der Informatik 9 Klasse „Modellierung und Formalisierung“ ist schwer. Es ist erforderlich, zu studieren. Am 11.09 Klasse Lehrer ist verpflichtet, die Studierenden mit den Stufen der Erstellung von Modellen vertraut zu machen. Das wir uns jetzt zuwenden. So gibt es die folgenden Phasen der Modellierung:

• sinnvolle Aussage des Problems;
• Die mathematische Formulierung des Problems;
• Entwicklung mit Computern;
• Modellbetrieb;
• die erzielten Ergebnisse.

Es ist wichtig, dass die Studie von allem zu beachten, die uns umgibt, Simulationsprozesse, Formalisierung. Informationstechnik – es ist ein Thema der modernen Methoden gewidmet des Studiums und der Lösung von Problemen. Daher liegt der Fokus auf den Modellen, die mit einem Computer implementiert werden können. Besonderes Augenmerk sollte auf diese Problem Punkt Algorithmus Entwicklungslösungen mit Hilfe von Computern zu bezahlen.

Die Kommunikation zwischen Objekten

Nun wollen wir ein wenig über die Verbindungen zwischen Objekten sprechen. Insgesamt gibt es drei Typen:

• 12.59 (mit einem solchen Link bezeichnet seitigen Pfeil in der einen oder anderen Seite);
• one-to-many (Mehrfachverbindung durch den Doppelpfeil angedeutet ist);
• many-to-many (eine solche Verbindung wird durch den Doppelpfeil angedeutet).

Es ist wichtig zu beachten, dass die Verbindung bedingten und unbedingten sein kann. Unconditional Verbindung beinhaltet die Verwendung jeder Objektinstanz. Eine bedingte nur die einzelnen Elemente beteiligt.