მოდელირება. მათემატიკური მოდელირების თეორიული საფუძვლები

მოდელირება, როგორც მეცნიერული ცოდნის მეთოდი

სიმულაცია შიგნით სამეცნიერო გამოკვლევადაიწყო გამოყენება ძველ დროში და თანდათანობით დაიპყრო უფრო და უფრო ახალი ტერიტორიები მეცნიერული ცოდნა: ტექნიკური დიზაინი, მშენებლობა და არქიტექტურა, ასტრონომია, ფიზიკა, ქიმია, ბიოლოგია და ბოლოს, სოციალური მეცნიერებები. ტერმინი „მოდელი“ ფართოდ გამოიყენება ადამიანის საქმიანობის სხვადასხვა სფეროში და აქვს მრავალი სემანტიკური მნიშვნელობა.

მოდელი- ეს არის ისეთი მატერიალური ან გონებრივად წარმოსახული ობიექტი, რომელიც კვლევის პროცესში ცვლის თავდაპირველ ობიექტს ისე, რომ მისი უშუალო შესწავლა იძლევა ახალ ცოდნას ორიგინალური ობიექტის შესახებ.

ქვეშ მოდელირებაესმის მოდელების აგების, შესწავლისა და გამოყენების პროცესი. იგი მჭიდრო კავშირშია ისეთ კატეგორიებთან, როგორიცაა აბსტრაქცია, ანალოგია, ჰიპოთეზა და ა.შ. მოდელირების პროცესი აუცილებლად მოიცავს აბსტრაქციების აგებას, დასკვნის ანალოგიით და სამეცნიერო ჰიპოთეზების აგებას.

მთავარი თვისებამოდელირება არის ის, რომ ეს არის არაპირდაპირი შემეცნების მეთოდი შემცვლელი ობიექტების გამოყენებით. მოდელი მოქმედებს როგორც ერთგვარი შემეცნების საშუალება, რომელსაც მკვლევარი დებს საკუთარ თავსა და ობიექტს შორის და რომლის დახმარებითაც სწავლობს მისთვის საინტერესო ობიექტს. მოდელირების მეთოდის სწორედ ეს თვისება განსაზღვრავს აბსტრაქციების, ანალოგიების, ჰიპოთეზების და შემეცნების სხვა კატეგორიებისა და მეთოდების გამოყენების სპეციფიკურ ფორმებს.

მოდელირება ციკლური პროცესია. ეს ნიშნავს, რომ პირველ ოთხსაფეხურიან ციკლს შეიძლება მოჰყვეს მეორე, მესამე და ა.შ. ამავდროულად ფართოვდება და იხვეწება ცოდნა შესასწავლ ობიექტზე და თანდათან იხვეწება საწყისი მოდელი. მოდელირების პირველი ციკლის შემდეგ აღმოჩენილი ხარვეზები, ობიექტის ცუდი ცოდნისა და მოდელის აგების შეცდომების გამო, შეიძლება გამოსწორდეს მომდევნო ციკლებში. ამრიგად, მოდელირების მეთოდოლოგია შეიცავს თვითგანვითარების დიდ შესაძლებლობებს.

მოდელის შექმნა პროცესია. ამ პროცესის ძირითადი ეტაპებია პრობლემის დადგენა, კონსტრუქცია, ვალიდაცია, მოდელის გამოყენება და განახლება.

პრობლემის ფორმულირება.პირველი და ყველაზე მნიშვნელოვანი ეტაპიმოდელის შექმნა, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს მენეჯმენტის პრობლემის სწორი გადაწყვეტა, შედგება პრობლემის დაყენებაში. სათანადო გამოყენებამათემატიკა ან კომპიუტერი უსარგებლო იქნება, თუ თავად პრობლემა არ იქნება ზუსტად დიაგნოზირებული. პრობლემის სწორი ფორმულირება კიდევ უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე მისი გადაწყვეტა. პრობლემის მისაღები ან ოპტიმალური გადაწყვეტის მოსაძებნად, თქვენ უნდა იცოდეთ რისგან შედგება იგი. რაც არ უნდა მარტივი და გამჭვირვალე იყოს ეს განცხადება, ძალიან ბევრი ექსპერტი უგულებელყოფს აშკარას. მილიონობით დოლარი ყოველწლიურად იხარჯება არასწორად დასმულ კითხვებზე ელეგანტური და გამჭრიახი პასუხების მოსაძებნად. გარდა ამისა, მხოლოდ იმიტომ, რომ მენეჯერმა იცის პრობლემის არსებობის შესახებ, ეს საერთოდ არ ნიშნავს იმას, რომ ნამდვილი პრობლემა იდენტიფიცირებულია. ლიდერს უნდა შეეძლოს სიმპტომების გარჩევა მიზეზებისგან.

მოდელის აგება.პრობლემის სწორად ჩამოყალიბების შემდეგ, პროცესის შემდეგი ეტაპი მოიცავს მოდელის შექმნას. დეველოპერმა უნდა განსაზღვროს მთავარი მიზანიმოდელი, რა გამომავალი სტანდარტების ან ინფორმაციის მიღებაა მოსალოდნელი მოდელის გამოყენებით, რათა დაეხმაროს მენეჯმენტს პრობლემის გადაჭრაში. ასევე აუცილებელია იმის დადგენა, თუ რა ინფორმაციაა საჭირო მოდელის შესაქმნელად, რომელიც აკმაყოფილებს ამ მიზნებს და აწარმოებს აუცილებელ ინფორმაციას, როგორც გამოსავალს.

მოდელის საიმედოობის შემოწმება.მოდელის აშენების შემდეგ უნდა შემოწმდეს მისი საიმედოობა. გადამოწმების ერთ-ერთი ასპექტი არის იმის დადგენა, თუ რამდენად შეესაბამება მოდელი რეალურ სამყაროს. მენეჯმენტის მეცნიერების სპეციალისტმა უნდა განსაზღვროს, არის თუ არა მოდელში ჩაშენებული რეალური სიტუაციის ყველა არსებითი კომპონენტი. მრავალი მენეჯმენტის მოდელის ტესტირებამ აჩვენა, რომ ისინი არ არიან სრულყოფილი, რადგან ისინი არ მოიცავს ყველა შესაბამის ცვლადს. ბუნებრივია, ვიდრე უკეთესი მოდელიასახავს რეალურ სამყაროს, მით უფრო დიდია მისი პოტენციალი, როგორც მენეჯერის დასახმარებლად კარგი გადაწყვეტილება, ვივარაუდოთ, რომ მოდელი არც თუ ისე რთული გამოსაყენებელია. მოდელის ტესტირების მეორე ასპექტი მოიცავს იმის განსაზღვრას, თუ რამდენად ეხმარება მის მიერ მოწოდებული ინფორმაცია მენეჯმენტს პრობლემის მოგვარებაში.

მოდელის გამოყენება.სიზუსტის შემოწმების შემდეგ მოდელი მზად არის გამოსაყენებლად. მენეჯმენტის მეცნიერების არც ერთი მოდელი არ შეიძლება ჩაითვალოს წარმატებულად აგებულად, სანამ არ იქნება მიღებული, გაგებული და პრაქტიკაში გამოყენებული. ეს აშკარად ჩანს, მაგრამ ხშირად აშენების ერთ-ერთი ყველაზე შემაშფოთებელი ასპექტია.

სწორედ ფორმალიზაციის წყალობით შეძლო მათემატიკური ლოგიკის გამოყენება ელექტრონულ კომპიუტერებში, რომლებიც მუშაობენ მისი კანონების შესაბამისად.

ვ.პეკელი

ადამიანს მთელი ცხოვრება გამუდმებით აწყდება მწვავე და განსხვავებული ამოცანები და პრობლემები. ასეთი პრობლემების, სიძნელეების, სიურპრიზების გაჩენა ნიშნავს, რომ ჩვენს ირგვლივ რეალობაში ბევრი უცნობი და ფარული რამ არის. შესაბამისად, ჩვენ გვჭირდება უფრო ფართო ცოდნა სამყაროს შესახებ, მასში უფრო და უფრო ახალი პროცესების აღმოჩენა და ადამიანებსა და ნივთებს შორის ურთიერთობა.

მოსწავლის ინტელექტუალური განვითარების წარმატება ძირითადად კლასში მიიღწევა, სადაც სტუდენტების სწავლისადმი ინტერესის ხარისხი, ცოდნის დონე და მუდმივი თვითგანათლებისთვის მზადყოფნა დამოკიდებულია მასწავლებლის უნარზე, მოაწყოს სისტემატური შემეცნებითი აქტივობა, ე.ი. მათი ინტელექტუალური განვითარება.

კომპიუტერული მეცნიერების საგნის სწავლების გამოცდილება გვიჩვენებს, რომ ყველაზე მნიშვნელოვანი მიზნებია მოსწავლის აქტივობების ტიპები სიტუაციების გაანალიზებაში, პროგნოზირებაში, ინფორმაციის მოდელების აგებაში, გადაწყვეტის მეთოდების ცვლადი არჩევანისათვის პირობების შექმნა, ევრისტიკული ტექნიკის გამოყენება და განხორციელების უნარი. დიზაინის აქტივობები.

სკოლაში კომპიუტერული მეცნიერების შესწავლის სპეციფიკური ამოცანები იღებენ ფორმას:

• გააცნობს სტუდენტებს სისტემის ცნებები, ინფორმაცია, მოდელი, ალგორითმი და მათი როლი სამყაროს თანამედროვე საინფორმაციო სურათის ფორმირებაში, ასწავლიან როგორ განვსაზღვროთ ეს ცნებები, გამოვყოთ მათი მახასიათებლები და ახსნათ, განასხვავოთ მოდელების ტიპები, ალგორითმები და ა.შ.
• ბუნებაში, საზოგადოებაში და ტექნიკურ სისტემებში საინფორმაციო პროცესების ზოგადი ნიმუშების გამოვლენა;
• გააცნობს სტუდენტებს ინფორმაციის ფორმალიზაციისა და სტრუქტურირების პრინციპებს და განუვითაროს შესასწავლი ობიექტებისა და სისტემების საინფორმაციო მოდელების აგების უნარი;
• ალგორითმული და ლოგიკური აზროვნების სტილის განვითარება;
• განუვითარდებათ მოცემული პრობლემის გადასაჭრელად საჭირო ინფორმაციის ძიების ორგანიზების უნარი;
• მიზნის მისაღწევად მოქმედებების დაგეგმვის უნარის განვითარება ფიქსირებული საშუალებების გამოყენებით.

ფორმირება არის განათლებისა და სწავლების პროცესი, რომელიც მიზნად ისახავს პიროვნების ან ინდივიდუალური თვისებების განვითარებას. ჩამოყალიბება ნიშნავს განათლებისა და სწავლების ორგანიზებას და წარმართვას ისე, რომ მოახდინო გავლენა სტუდენტზე ისე, რომ განავითაროს მასში ესა თუ ის ხარისხი.

ფუნდამენტური ამ გზაზე შემოთავაზებულია დაეუფლონ განყოფილებას "ფორმალიზაცია და მოდელირება".

თითო მონაკვეთზე "მოდელირება და ფორმალიზაცია"გამოყოფილია 8 საათი. სექციაში შესწავლილია შემდეგი თემები:

• Საგანი. ობიექტების კლასიფიკაცია. ობიექტების მოდელები. 2სთ.
• მოდელების კლასიფიკაცია. მოდელირების ძირითადი ეტაპები. 2სთ.
• ფორმალური და არაფორმალური პრობლემის განცხადება.
• ფორმალიზაციის ძირითადი პრინციპები. 2სთ.
• ინფორმაციული ტექნოლოგიების კონცეფცია პრობლემების გადასაჭრელად.
• საინფორმაციო მოდელის აგება. 2სთ.

ძირითადი ცნებები, რომლებიც მოსწავლეებმა უნდა ისწავლონ თემის შესწავლის შემდეგ:

ობიექტი, მოდელი, სიმულაცია; ფორმალიზაცია; საინფორმაციო მოდელი; საინფორმაციო ტექნოლოგიები პრობლემის გადაჭრისთვის; კომპიუტერული ექსპერიმენტი.

განყოფილების ბოლოს მოსწავლეებმა უნდა ვიცი:

• ერთი და იგივე ობიექტისთვის მრავალი მოდელის არსებობის შესახებ;
• საინფორმაციო ტექნოლოგიების ეტაპები კომპიუტერის გამოყენებით პრობლემების გადასაჭრელად.

სტუდენტებმა უნდა შეძლებს:

• მოიყვანეთ მოდელირებისა და ფორმალიზაციის მაგალითები;
• მიეცით ობიექტებისა და პროცესების ფორმალიზებული აღწერილობის მაგალითები;
• მიეცით სისტემების მაგალითები და მათი მოდელები.
• შექმენით და შეისწავლეთ მარტივი ინფორმაციის მოდელები კომპიუტერზე.

განყოფილების შესწავლა სპირალურად მიმდინარეობს: ის იწყება კონცეფციით Საგანი. ობიექტების კლასიფიკაცია.შესასწავლად გამოიყენება სლაიდ ფილმი, რომელიც განსაზღვრავს ამ ცნებებს, ნათლად აჩვენებს ობიექტების მაგალითებს და განმარტავს რა არის ობიექტის, გარემოს თვისებები (იხ.<Рисунок 1> , <Рисунок 2>) და ა.შ.

ამ სლაიდ ფილმის გამოყენება<Приложение 1 >, მოსწავლეს შეუძლია დამოუკიდებლად გაიგოს ეს ცნებები. ობიექტთან დაკავშირებული ცნებების სისტემატიზაციის შემდეგ ხდება ცნებებზე გლუვი გადასვლა მოდელი, მოდელების კლასიფიკაცია (შეხედე<Рисунок 3> , <Рисунок 4> ) . მოსწავლეს ეძლევა დავალებები, როგორიცაა: ობიექტი – პიროვნება. ფენომენი არის ჭექა-ქუხილი. ჩამოთვალეთ მათი მოდელები და დაალაგეთ ისინი.

ადამიანი დიდი ხანია იყენებს მოდელირებას სხვადასხვა სფეროში ობიექტების, პროცესებისა და ფენომენების შესასწავლად. ამ კვლევების შედეგები ემსახურება რეალური ობიექტებისა და პროცესების მახასიათებლების დადგენას და გაუმჯობესებას; ფენომენების არსის გაგება და მათი ადაპტაციის ან მართვის უნარის განვითარება; ახალი ობიექტების მშენებლობის ან ძველის მოდერნიზაციისთვის. მოდელირება ეხმარება ადამიანს მიიღოს ინფორმირებული და გააზრებული გადაწყვეტილებები და წინასწარ განსაზღვროს თავისი საქმიანობის შედეგები.

კომპიუტერების წყალობით, მოდელირების გამოყენების სფეროები არა მხოლოდ მნიშვნელოვნად გაფართოვდა, არამედ მოცემულია მიღებული შედეგების ყოვლისმომცველი ანალიზი.

ამ განყოფილების შესწავლისას სტუდენტები ეცნობიან მოდელირებისა და ფორმალიზაციის საფუძვლები. მოსწავლეებმა უნდა გაიგონ რა არის მოდელი და რა ტიპის მოდელები არსებობს. ეს აუცილებელია ისე, რომ კვლევის ჩატარებისას სტუდენტებს შეეძლოთ შეარჩიონ და ეფექტურად გამოიყენონ პროგრამული გარემო და შესაბამისი ინსტრუმენტები თითოეული მოდელისთვის. ნებისმიერი კვლევის დასაწყისია პრობლემის ფორმულირება, რომელსაც განსაზღვრავს მოცემული მიზანი. მოდელის ტიპი, პროგრამული გარემოს არჩევანი და მიღებული შედეგები დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ არის გაგებული მოდელირების მიზანი. მოსწავლე სწავლობს მოდელირების ძირითადი ეტაპებირომელიც მკვლევარმა უნდა გაიაროს თავისი მიზნის მისაღწევად.

სასწავლო შინაარსი ყალიბდება სტუდენტების გასაგებად ხელმისაწვდომი სხვადასხვა მოდელების სიით. უკვე ცნობილია ასეთი მოდელების საკმარისი რაოდენობა, რისთვისაც აუცილებელია კომპიუტერის გამოყენება. ჩართულია კონკრეტული მოდელებიმოსწავლეები სწავლობენ სხვადასხვა სასკოლო საგნებიდან მოდელირების ტექნოლოგიები, ისწავლეთ აშენება საინფორმაციო მოდელები. ამისათვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ სხვადასხვა პროგრამული გარემო. შინაარსი და შესაძლებლობები სხვადასხვა სახისსაინფორმაციო ტექნოლოგიებს მოსწავლე თავად განსაზღვრავს თავისი შესაძლებლობებიდან გამომდინარე.

მიღებული ცოდნის სწავლებისა და ათვისებისას მნიშვნელოვანი პუნქტია ის, რომ განყოფილების ყველა საგანმანათლებლო ელემენტი უზრუნველყოფილია საჭირო დონის ტესტებით, რომლებიც აღებულია მეთოდოლოგიური სახელმძღვანელო 5, 7*, ასევე ინტერნეტიდან, ავტორი ნ.უგრინოვიჩი.

ეს სტატია წარმოგიდგენთ ტესტის ერთ-ერთ ვარიანტს "მოდელირება და ფორმალიზაცია" განყოფილების ძირითად საგანმანათლებლო ელემენტებთან დაკავშირებით. მოცემულია ტექსტიც სატესტო სამუშაო, შემუშავებული S.Yu. პისკუნოვა და მისი გამოსავალი, კრებულიდან 9*

ტესტი თემაზე "მოდელირება და ფორმალიზაცია"

1. რა არის ობიექტის ატრიბუტი?

1. რეალური სამყაროს ობიექტის წარმოდგენა მისი მახასიათებლების გარკვეული ნაკრების გამოყენებით, რომლებიც აუცილებელია მოცემული ინფორმაციული პრობლემის გადასაჭრელად.
2. გაერთიანებულია რეალური სამყაროს ობიექტების აბსტრაქცია ზოგადი მახასიათებლებიდა ქცევა.
3. ობიექტსა და მის მახასიათებლებს შორის ურთიერთობა.
4. თითოეული ინდივიდუალური მახასიათებელი საერთოა ყველა შესაძლო შემთხვევისთვის

2. მოდელის ტიპის არჩევანი დამოკიდებულია:

1. ობიექტის ფიზიკური ბუნება.
2. ობიექტის დანიშნულება.
3. ობიექტის კვლევის მიზნები.
4. ობიექტის საინფორმაციო ერთეული.

3. რა არის ობიექტის ინფორმაციის მოდელი?

1. მატერიალური ან გონებრივად წარმოსახვითი ობიექტი, რომელიც ცვლის თავდაპირველ ობიექტს კვლევის პროცესში და ინარჩუნებს ამ კვლევისთვის მნიშვნელოვან ყველაზე მნიშვნელოვან თვისებებს.
2. ობიექტის ფორმალიზებული აღწერა ტექსტის სახით ზოგიერთ კოდირების ენაზე, რომელიც შეიცავს ყველა საჭირო ინფორმაციას ობიექტის შესახებ.
3. პროგრამული ინსტრუმენტი, რომელიც ახორციელებს მათემატიკურ მოდელს.
4. ობიექტების ატრიბუტების აღწერა, რომლებიც აუცილებელია განსახილველი ამოცანისთვის და მათ შორის კავშირები.

4. მიუთითეთ მოდელების კლასიფიკაცია სიტყვის ვიწრო გაგებით:

1. ბუნებრივი, აბსტრაქტული, სიტყვიერი.
2. აბსტრაქტული, მათემატიკური, ინფორმაციული.
3. მათემატიკური, კომპიუტერი, ინფორმაცია.
4. ვერბალური, მათემატიკური, ინფორმაციული

5. საინფორმაციო მოდელის შექმნის მიზანია:

1. რეალურ სამყაროში არსებული ობიექტის შესახებ მონაცემების დამუშავება ობიექტებს შორის ურთიერთობის გათვალისწინებით.
2. მოდელის გართულება დამატებითი ფაქტორების გათვალისწინებით, რომლებიც ადრე იყო ინფორმირებული.
3. ობიექტების შესწავლა კომპიუტერული ექსპერიმენტების საფუძველზე მათი მათემატიკური მოდელებით.
4. ობიექტის წარმოდგენა ტექსტის სახით რაიმე ხელოვნურ ენაზე, რომელიც ხელმისაწვდომია კომპიუტერული დამუშავებისთვის.

6. ინფორმაციის მოდელირება ეფუძნება:

1. ობიექტის აღნიშვნა და დასახელება.
2. რეალური ობიექტის ჩანაცვლება შესაბამისი მოდელით.
3. ანალიტიკური ამოხსნის მოძიება, რომელიც გვაწვდის ინფორმაციას შესწავლილი ობიექტის შესახებ.
4. ობიექტების შესწავლილ სისტემაში ინფორმაციის წარმოქმნის, დამუშავებისა და გადაცემის პროცესების აღწერა.

7. ფორმალიზაცია არის

1. გადასვლის ეტაპი ობიექტის შერჩეულ მახასიათებლებს შორის კავშირების შინაარსიანი აღწერიდან აღწერილობაზე გადასვლის ეტაპი, რომელიც გამოიყენება კოდირების ენის გამოყენებით.
2. რეალური ობიექტის ჩანაცვლება ნიშნით ან ნიშნების ნაკრებით.
3. რეალობაში წარმოქმნილი ბუნდოვანი პრობლემებიდან გადასვლა ფორმალურ საინფორმაციო მოდელებზე.
4. ობიექტის შესახებ არსებითი ინფორმაციის ამოცნობა.

8. საინფორმაციო ტექნოლოგიები ე.წ

1. პროცესი, რომელიც განისაზღვრება მასალის დამუშავების, დამზადების, მდგომარეობის, თვისებებისა და ფორმის შეცვლის საშუალებებითა და მეთოდებით.
2. ობიექტის საწყისი მდგომარეობის შეცვლა.
3. პროცესი, რომელიც იყენებს საშუალებებისა და მეთოდების ერთობლიობას ობიექტის, პროცესის ან ფენომენის მდგომარეობის შესახებ ახალი ხარისხის პირველადი ინფორმაციის დამუშავებისა და გადაცემისთვის.
4. კონკრეტული მოქმედებების ერთობლიობა, რომელიც მიმართულია დასახული მიზნის მისაღწევად.

9. რას ჰქვია სიმულაციური მოდელირება?

1. Თანამედროვე ტექოლოგიაობიექტის კვლევა.
2. Სწავლა ფიზიკური მოვლენებიდა პროცესები კომპიუტერული მოდელების გამოყენებით.
3. მათემატიკური მოდელის დანერგვა პროგრამული ხელსაწყოს სახით.

10. რა არის კომპიუტერული ინფორმაციის მოდელი?

1. ობიექტის წარმოდგენა ტესტის სახით კომპიუტერული დამუშავებისთვის ხელმისაწვდომ ხელოვნურ ენაზე.
2. ინფორმაციის ერთობლიობა, რომელიც ახასიათებს ობიექტის თვისებებსა და მდგომარეობას, აგრეთვე მის ურთიერთობას გარე სამყაროსთან.
3. კომპიუტერზე განხორციელებული გონებრივი ან სალაპარაკო მოდელი.
4. გამოთვლებთან დაკავშირებული კვლევის მეთოდი.

11. კომპიუტერული ექსპერიმენტი შედგება ეტაპების თანმიმდევრობისგან:

1. რიცხვითი მეთოდის შერჩევა - ალგორითმის შემუშავება - პროგრამის შესრულება კომპიუტერზე.
2. მათემატიკური მოდელის აგება - რიცხვითი მეთოდის შერჩევა - ალგორითმის შემუშავება - პროგრამის შესრულება კომპიუტერზე, ამოხსნის ანალიზი.
3. მოდელის შემუშავება - ალგორითმის შემუშავება - ალგორითმის დანერგვა პროგრამული ხელსაწყოს სახით.
4. მათემატიკური მოდელის აგება - ალგორითმის შემუშავება - პროგრამის შესრულება კომპიუტერზე, ამოხსნის ანალიზი.

ტესტი თემაზე "მოდელირება და ფორმალიზაცია"

ვარიანტი #1.

1. შეადგინეთ პასუხი თემაზე „მათი შედგენის მოდელები და მეთოდები“, თანმიმდევრულად უპასუხეთ კითხვებს.

1. რა არის ობიექტის მოდელი?
2. რა მოდელებში ხვდებით Ყოველდღიური ცხოვრების?
3. რა არის საინფორმაციო მოდელი?
4. შესაძლებელია თუ არა ერთი ობიექტის აღწერა სხვადასხვა საინფორმაციო მოდელების გამოყენებით? თუ ასეა, რით განსხვავდებიან ისინი?
5. შექმენით "მანქანის" ობიექტის საინფორმაციო მოდელი, რათა დაახასიათოთ იგი მგზავრებისთვის. როგორ შეიცვლება ეს მოდელი, თუ მიზანია ავტომობილის ტექნიკური მოწყობილობის დახასიათება?
6. შესაძლებელია თუ არა სტრატეგიულად კომპიუტერული თამაშიდავარქვათ მას თამაშის მოდელი? თუ შესაძლებელია, მაშინ რატომ?

2. შექმენით პრობლემის მათემატიკური მოდელი:

განსაზღვრეთ ერთმანეთისკენ მიმავალი ორი ფეხით მოსიარულეთა შეხვედრის დრო.

ვარიანტი #2.

1. შეადგინეთ პასუხი თემაზე ,,ობიექტთა კლასიფიკაცია“ კითხვებზე თანმიმდევრულად პასუხის გაცემა.

1. რა არის ობიექტების კლასიფიკაცია? რატომ არის საჭირო ობიექტების კლასიფიკაცია?
2. მიეცით ობიექტების მიხედვით კლასიფიკაციის მაგალითი ზოგადი თვისებები.
3. რა არის მემკვიდრეობის პრინციპი?
4. ახსენით ობიექტების კლასიფიკაციის მაგალითის გამოყენებით ზოგადი სახელწოდებით ” კომპიუტერული პროგრამა”.
5. რა კრიტერიუმებით შეიძლება მოდელების კლასიფიცირება?
6. რის საფუძველზე იყოფა მოდელები სტატიკურ და დინამიკურად?

2. შექმენით პრობლემის მათემატიკური მოდელი:

– განსაზღვრეთ დრო, როდესაც ერთი ფეხით მოსიარულე დაეწევა მეორეს.

ვარიანტი 1

1. კითხვებზე პასუხები

1.1. მოდელი არის სურათი, რომელიც სწავლობს ობიექტის, ფენომენის ან პროცესის ზოგიერთ არსებით ასპექტს

1.2. ყოველდღიურ ცხოვრებაში ადამიანი ხვდება მატერიალურ და საინფორმაციო მოდელებს.

1.3. ინფორმაციის მოდელები უზრუნველყოფს ობიექტების აღწერას ერთ-ერთ კოდირების ენაზე (სასაუბრო, გრაფიკული, სამეცნიერო და ა.შ.).

1.4. ერთსა და იმავე ობიექტს შეიძლება ჰქონდეს მრავალი მოდელი, ეს ყველაფერი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა თვისებებია ობიექტის შესწავლა. მაგალითად, იგივე ობიექტი, ადამიანი, ფიზიკაში განიხილება როგორც მატერიალური წერტილი, ბიოლოგიაში - როგორც თვითგადარჩენისკენ მიმავალი სისტემა და ა.შ.

1.5. მანქანის საინფორმაციო მოდელის შედგენისას მგზავრებისთვის კეთილმოწყობის აღწერისას აუცილებელია მიუთითოთ: სატვირთო თუ სამგზავრო მანქანა, სიმძლავრე (რამდენი ადამიანი), რამდენი კარი, საბარგულის არსებობა და ზომა, ინტერიერი. ზომა, პერანგები, ფორმა, სავარძლების რბილობა, კონდიციონერის არსებობა, მუსიკა და ა.შ. დ. თუ მანქანას ახასიათებთ როგორც ტექნიკურ მოწყობილობას, მაშინ მიუთითეთ წონა, ზომა, ტარების მოცულობა, მაქსიმალური სიჩქარე, საწვავის მოხმარება და ა.შ.

1.6. სტრატეგიული კომპიუტერული თამაში ასახავს ინფორმაციულ პროცესებს ცხოვრებაში. მაგალითად, სამხედრო სტრატეგიები აღწერს მთავრობის სტრუქტურას ზოგადად და მის ჯარებს კონკრეტულად, ფინანსური სტრატეგიები აღწერს სხვადასხვა ეკონომიკურ და სოციალურ კანონებს. შესაბამისად, სტრატეგიული კომპიუტერული თამაში შეიძლება ჩაითვალოს მასში აღწერილი საინფორმაციო პროცესის საინფორმაციო მოდელად.

L - საწყისი მანძილი

შედეგი: t – მოძრაობის დრო

როდის: L, v 1, v 2 > 0

მეთოდი: t = L / (v 1 + v 2)

ვარიანტი 2

1. კითხვებზე პასუხები

1.1. გარემომცველი სამყაროს ობიექტების მრავალფეროვნებას შორის, ჩვენ ვცდილობთ გამოვავლინოთ ობიექტების ჯგუფები, რომლებსაც აქვთ საერთო თვისებები. კლასი არის ობიექტების ჯგუფი, რომლებსაც აქვთ საერთო თვისებები. კლასში შემავალ ობიექტებს კლასის ინსტანციები ეწოდება. ერთი და იმავე კლასის ობიექტები განსხვავდებიან ერთმანეთისგან გარკვეული განსაკუთრებული თვისებებით. კლასიფიკაცია არის ობიექტების განაწილება კლასებად და ქვეკლასებად, საერთო თვისებების საფუძველზე.

1.2. ზოგადი თვისებების მიხედვით კლასიფიკაციის მაგალითი - ლიტერატურის ობიექტი შინაარსის მიხედვით შეიძლება დაიყოს სამ დიდ კლასად: სამეცნიერო ლიტერატურა, მხატვრული ლიტერატურა, ჟურნალისტური ლიტერატურა.

1.3. იერარქიულ სტრუქტურაში, ობიექტები ნაწილდება დონეებად, სადაც ქვედა დონის ინსტანციას უწოდებენ ბავშვის კლასს და არის უფრო მაღალი დონის ინსტანციის ნაწილი, რომელსაც ეწოდება მშობელი კლასი. კლასების ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა მემკვიდრეობა - ყოველი შთამომავალი კლასი მემკვიდრეობით იღებს მშობელი კლასის ყველა თვისებას.

1.4. ნებისმიერი კომპიუტერული პროგრამა არის ენაზე დაწერილი ალგორითმი კომპიუტერი გასაგებია. პროგრამები იყოფა სისტემად და აპლიკაციად. ისინი ასრულებენ სხვადასხვა ფუნქციებს, მაგრამ ყველა დაწერილია კომპიუტერისთვის გასაგებ ენაზე - ეს არის თვისება, რომელიც მემკვიდრეობით იღებს თითოეულ შთამომავალ კლასს (სისტემა და აპლიკაციის პროგრამები) მშობელი კლასიდან - კომპიუტერული პროგრამა.

1.5. მოდელები შეიძლება დაიყოს ნებისმიერი მნიშვნელოვანი მახასიათებლის მიხედვით.

1.6. მოდელები, რომლებიც აღწერენ სისტემას დროის გარკვეულ მომენტში, კლასიფიცირდება როგორც სტატისტიკური ინფორმაციის მოდელები. მოდელები, რომლებიც აღწერს სისტემის ცვლილებისა და განვითარების პროცესებს, მიეკუთვნება დინამიურ საინფორმაციო მოდელებს.

2. პრობლემის მათემატიკური მოდელი

მოცემულია: t 02 – მეორე ფეხით მოსიარულეთა ბილიკის დაწყების დრო

v 1 – პირველი ფეხით მოსიარულეთა სიჩქარე

v 2 – მეორე ფეხით მოსიარულეთა სიჩქარე

შედეგი: t – ფეხით მოსიარულეთა შეხვედრის დრო

როდესაც: t 02, v 1, v 2 > 0; v 1< v 2

L 2 = (t - t 02)* v 2

t * v 1 = (t - t 02) * v 2

t * v 1 - t * v 2 = - t 02 * v 2

t = t 02 * v 2 / (v 2 - v 1)

ლიტერატურა:

სტუდენტებისთვის

1. ივანოვა ი.ა. Კომპიუტერული მეცნიერება. მე-9 კლასი: სახელოსნო. – სარატოვი: ლიცეუმი, 2004 წ
2. Კომპიუტერული მეცნიერება, ძირითადი კურსი, 7 – 9 კლასები. – მ.: საბაზისო ცოდნის ლაბორატორია, 2001 წ.
3. ინფორმატიკის 7-8 კლასები / რედაქტორი N.V. მაკაროვა. – სანკტ-პეტერბურგი: გამომცემლობა „პეტრე“, 1999 წ.
4. ინფორმატიკა მე-9 კლასი / რედაქტორი ნ.ვ. მაკაროვა. – პეტერბურგი: პიტერ კომი, 1999 წ.
5. ნ.უგრინოვიჩი "ინფორმატიკა და საინფორმაციო ტექნოლოგიები"
6. ო.ეფიმოვა, ვ.მოროზოვი, ნ.უგრინოვიჩი. კომპიუტერული ტექნოლოგიების კურსი კომპიუტერული მეცნიერების საფუძვლებით. სახელმძღვანელოსაშუალო სკოლისთვის. – მ., ABF, 1999 წ.

მეთოდოლოგია

1. ბეშენკოვი S.A., Lyskova V.Yu., Matveeva N.V. ფორმალიზაცია და მოდელირება // ინფორმატიკა და განათლება. – 1999. – No5. – ს.*-*; No6. – გვ.21-27; No7. – გვ.25-29.
2. ბოიარშინოვი ვ.გ. მათემატიკური მოდელირება სასკოლო კომპიუტერული მეცნიერების კურსში // ინფორმატიკა და განათლება. – 1999. – No7. – გვ.13-17.
3. ვოდოვოზოვი ვ.მ. საინფორმაციო სწავლება ვიზუალური ობიექტების გარემოში // ინფორმატიკა და
   განათლება. – 2000. – No4. – გვ.87-90.
4. ობორნევი E.A., Oborneva I.V., Karpov V.A. მოდელირება ცხრილებში // კომპიუტერული მეცნიერება და განათლება. – 2000. – No5. – გვ.47-52.
5. Კომპიუტერული მეცნიერება. სატესტო დავალებები. – მ.: საბაზისო ცოდნის ლაბორატორია, 2002 წ.
6. მაკარენკო ა.ე. ა.შ. ვემზადებით კომპიუტერული მეცნიერების გამოცდისთვის. – M.: Iris-Press, 2002 წ
7. მოლოდცოვი V.A., Ryzhikova N.B. როგორ ჩავაბაროთ გამოცდა და ცენტრალიზებული ტესტირება კომპიუტერულ მეცნიერებაში 100 ქულით. – Rostov n/d: Phoenix, 2003 წ.
8. პეტროსიანი V.G., Perepecha I.R., Petrosyan L.V. კომპიუტერზე ფიზიკური პრობლემების გადაჭრის მეთოდები // ინფორმატიკა და განათლება. – 1996. – No5. – გვ.94-99.
9. კომპიუტერულ მეცნიერებასა და საინფორმაციო ტექნოლოგიებში დაგეგმილი სწავლის შედეგები და მათი შეფასება დაწყებით და საშუალო სკოლებში: ინსტრუქციული და მეთოდოლოგიური კრებული / ავტორები და შემდგენელები: ნ.ე. კოსტილავა, ლ.ზ. გუმეროვა, რ.ი. იაროჩკინა, ლ.ვ. ლუნინა, ს.იუ. პისკუნოვა, ე.ვ. ჟურავლევა – ნაბერეჟნიე ჩელნი: ცენტრალური რეგიონალური საგანმანათლებლო დაწესებულება, 2004 წ.
10. პონომარევა ე.ა. მოდელის ცნების შესწავლის გაკვეთილი // კომპიუტერული მეცნიერება და განათლება. – 1999. – No 6. – გვ 47-50.
11. ოსტროვსკაია ე.მ. მოდელირება კომპიუტერზე // ინფორმატიკა და განათლება. – 1998.– No7. – გვ.64-70; No8. – გვ.69-84.
12. სმოლიანინოვი ა.ა. პირველი გაკვეთილები თემაზე "მოდელირება" // კომპიუტერული მეცნიერება და განათლება. – 1998. – No8. – გვ.23-29.
13. Henner E.K., Shestakov A.P. კურსი „მათემატიკური მოდელირება“ // კომპიუტერული მეცნიერება და განათლება. – 1996. – No4. – გვ.17-23.

ტესტი თემაზე "მოდელირება და ფორმალიზაცია"

1. რა არის ობიექტის ატრიბუტი?

რეალური სამყაროს ობიექტის წარმოდგენა მისი მახასიათებლების გარკვეული ნაკრების გამოყენებით, რომლებიც აუცილებელია მოცემული ინფორმაციული პრობლემის გადასაჭრელად.

რეალურ სამყაროში არსებული ობიექტების აბსტრაქცია, რომლებსაც აქვთ საერთო მახასიათებლები და ქცევა.

ობიექტსა და მის მახასიათებლებს შორის ურთიერთობა.

თითოეული ინდივიდუალური მახასიათებელი საერთოა ყველა შესაძლო შემთხვევისთვის

2. მოდელის ტიპის არჩევანი დამოკიდებულია:

ობიექტის ფიზიკური ბუნება.

ობიექტის დანიშნულება.

ობიექტის კვლევის მიზნები.

ობიექტის საინფორმაციო ერთეული.

3. რა არის ობიექტის ინფორმაციის მოდელი?

მატერიალური ან გონებრივად წარმოსახვითი ობიექტი, რომელიც ცვლის თავდაპირველ ობიექტს კვლევის პროცესში და ინარჩუნებს ყველაზე მნიშვნელოვან თვისებებს, რაც მნიშვნელოვანია. ამ კვლევას.

ობიექტის ფორმალიზებული აღწერა ტექსტის სახით ზოგიერთ კოდირების ენაზე, რომელიც შეიცავს ყველა საჭირო ინფორმაციას ობიექტის შესახებ.

პროგრამული ინსტრუმენტი, რომელიც ახორციელებს მათემატიკურ მოდელს.

ობიექტების ატრიბუტების აღწერა, რომლებიც აუცილებელია განსახილველი ამოცანისთვის და მათ შორის კავშირები.

4. მიუთითეთ მოდელების კლასიფიკაცია სიტყვის ვიწრო გაგებით:

ბუნებრივი, აბსტრაქტული, სიტყვიერი.

აბსტრაქტული, მათემატიკური, ინფორმაციული.

მათემატიკური, კომპიუტერი, ინფორმაცია.

ვერბალური, მათემატიკური, ინფორმაციული

5. საინფორმაციო მოდელის შექმნის მიზანია:

რეალურ სამყაროში არსებული ობიექტის შესახებ მონაცემების დამუშავება ობიექტებს შორის ურთიერთობის გათვალისწინებით.

მოდელის გართულება დამატებითი ფაქტორების გათვალისწინებით, რომლებიც ადრე იყო ინფორმირებული.

ობიექტების შესწავლა კომპიუტერული ექსპერიმენტების საფუძველზე მათი მათემატიკური მოდელებით.

ობიექტის წარმოდგენა ტექსტის სახით რაიმე ხელოვნურ ენაზე, რომელიც ხელმისაწვდომია კომპიუტერული დამუშავებისთვის.

6. რომელი მოდელია სტატიკური (აღწერს ობიექტის მდგომარეობას)?

ფორმულა ერთნაირად აჩქარებული მოძრაობისთვის

ქიმიური რეაქციის ფორმულა

ქიმიური ფორმულა

ნიუტონის მეორე კანონი.

7. ფორმალიზაცია არის

გადასვლის ეტაპი ობიექტის შერჩეულ მახასიათებლებს შორის კავშირების შინაარსიანი აღწერიდან აღწერილობაზე გადასვლის ეტაპი, რომელიც გამოიყენება კოდირების ენის გამოყენებით.

რეალური ობიექტის ჩანაცვლება ნიშნით ან ნიშნების ნაკრებით.

რეალობაში წარმოქმნილი ბუნდოვანი პრობლემებიდან გადასვლა ფორმალურ საინფორმაციო მოდელებზე.

ობიექტის შესახებ არსებითი ინფორმაციის ამოცნობა.

8. საინფორმაციო ტექნოლოგიები ე.წ

პროცესი, რომელიც განისაზღვრება მასალის დამუშავების, დამზადების, მდგომარეობის, თვისებებისა და ფორმის შეცვლის საშუალებებითა და მეთოდებით.

ობიექტის საწყისი მდგომარეობის შეცვლა.

პროცესი, რომელიც იყენებს საშუალებებისა და მეთოდების ერთობლიობას ობიექტის, პროცესის ან ფენომენის მდგომარეობის შესახებ ახალი ხარისხის პირველადი ინფორმაციის დამუშავებისა და გადაცემისთვის.

კონკრეტული მოქმედებების ერთობლიობა, რომელიც მიმართულია დასახული მიზნის მისაღწევად.

9. მასალის მოდელია:

1. ანატომიური მოდელი;

2. Ტექნიკური აღწერილობაკომპიუტერი;

3. კომპიუტერის ფუნქციონალური სქემის დახატვა;

4. პროგრამა პროგრამირების ენაზე.

10. რა არის კომპიუტერული ინფორმაციის მოდელი?

ობიექტის წარმოდგენა ტესტის სახით კომპიუტერული დამუშავებისთვის ხელმისაწვდომ ხელოვნურ ენაზე.

ინფორმაციის ერთობლიობა, რომელიც ახასიათებს ობიექტის თვისებებსა და მდგომარეობას, აგრეთვე მის ურთიერთობას გარე სამყაროსთან.

კომპიუტერზე განხორციელებული გონებრივი ან სალაპარაკო მოდელი.

გამოთვლებთან დაკავშირებული კვლევის მეთოდი.

11. კომპიუტერული ექსპერიმენტი შედგება ეტაპების თანმიმდევრობისგან:

რიცხვითი მეთოდის არჩევა - ალგორითმის შემუშავება - პროგრამის შესრულება კომპიუტერზე.

მათემატიკური მოდელის აგება - რიცხვითი მეთოდის შერჩევა - ალგორითმის შემუშავება - პროგრამის შესრულება კომპიუტერზე, ამოხსნის ანალიზი.

მოდელის შემუშავება - ალგორითმის შემუშავება - ალგორითმის დანერგვა პროგრამული ხელსაწყოს სახით.

მათემატიკური მოდელის აგება - ალგორითმის შემუშავება - პროგრამის შესრულება კომპიუტერზე, ამოხსნის ანალიზი.

№ კითხვა

№ პასუხი

Კითხვა 1.მოდელირება კომპიუტერულ მეცნიერებაში არის:

პასუხი 1. რეალური ობიექტის მოდელით ჩანაცვლების პროცესი, რომელიც ასახავს მის არსებით მახასიათებლებს, რომლებიც აუცილებელია დასახული მიზნის მისაღწევად
პასუხი 2.მოდის სალონში ტანსაცმლის მოდელების შექმნის პროცესი
პასუხი 3.პრობლემის ახალი, არაფორმალური გადაწყვეტის პოვნის პროცესი
პასუხი 4.რეალური ობიექტის სხვა მატერიალური ან იდეალური ობიექტით ჩანაცვლების პროცესი, რომელიც მსგავსია გარეგნულად

კითხვა 2.მოდელის შექმნისას თქვენ უნდა:

პასუხი 1.აირჩიეთ ყველა არსებული ობიექტის თვისება
პასუხი 2.აღწერეთ ობიექტის ყველა არსებული თვისება
პასუხი 3. მონიშნეთ ობიექტის მხოლოდ ის თვისებები, რომლებიც აუცილებელია ამოცანის გადასაჭრელად
პასუხი 4.აღწერეთ ობიექტის მდებარეობა და სტრუქტურა

კითხვა 3.ობიექტის საინფორმაციო მოდელი ეწოდება:

პასუხი 1.მისი აღწერა მათემატიკური გამონათქვამებისა და ფორმულების გამოყენებით
პასუხი 2.ობიექტის ნახაზი
პასუხი 3.ობიექტის მოდელი გარეგნულად მსგავსია ობიექტის
პასუხი 4.გლობუსი

კითხვა 4.ჩამოთვლილი მოდელებიდან მიუთითეთ მათემატიკური:

პასუხი 1.სახლის მიღების მოწმობა
პასუხი 2. სამკუთხედის ფართობის პოვნის ფორმულა
პასუხი 3.რეცეპტი
პასუხი 4.სატელევიზიო პროგრამა

კითხვა 5.დოკუმენტებიდან რომელი წარმოადგენს სკოლის საქმიანობის საინფორმაციო მოდელს:

პასუხი 1.სკოლის შენობა და ეზოს გეგმა
პასუხი 2.ზარის განრიგი
პასუხი 3.გაკვეთილების განრიგი
პასუხი 4. სკოლის წესდება

კითხვა 6.ფაილის სტრუქტურა ოპერაციული სისტემაპერსონალური კომპიუტერი ყველაზე ნათლად შეიძლება აღწერილი იყოს შემდეგნაირად:

პასუხი 1.ცხრილის მოდელი
პასუხი 2.გრაფიკული მოდელი
პასუხი 3.მათემატიკური მოდელი
პასუხი 4. იერარქიული მოდელი

კითხვა 7.რატომ არის საჭირო ბირთვული აფეთქების კომპიუტერული სიმულაცია:

პასუხი 1.აფეთქების ადამიანის ჯანმრთელობაზე ზემოქმედების სანდო მონაცემების მოპოვება
პასუხი 2.გავლენის ექსპერიმენტული შემოწმებისთვის მაღალი ტემპერატურადა ბუნებრივი ობიექტების ზემოქმედება
პასუხი 3.კვლევის ხარჯების შესამცირებლად და ადამიანის უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად
პასუხი 4. აფეთქების დროს და აფეთქების შემდეგ ბუნებაში მიმდინარე პროცესების რეალური კვლევების ჩატარება

კითხვა 8.გთხოვთ მიუთითოთ სწორი განცხადება:

პასუხი 1. სისტემის სტატიკური მოდელი აღწერს მის მდგომარეობას, ხოლო დინამიური მოდელი აღწერს მის ქცევას.
პასუხი 2.სისტემის დინამიური მოდელი აღწერს მის მდგომარეობას, ხოლო სტატიკური მოდელი აღწერს მის ქცევას
პასუხი 3.სისტემის დინამიური მოდელი ყოველთვის წარმოდგენილია ფორმულების ან გრაფიკების სახით
პასუხი 4.სისტემის სტატიკური მოდელი ყოველთვის წარმოდგენილია ფორმულების ან გრაფიკების სახით

1. ფორმალიზაცია არის

არქიტექტორებმა კონკურსისთვის მაკეტების სახით წარმოადგინეს საცხოვრებელი განაშენიანების პროექტების მოდელები. რა არის პროტოტიპის მოდელი?

აირჩიეთ ერთი პასუხი.

აირჩიეთ ერთი პასუხი.

დაამყარეთ კორესპონდენცია მოდელების მაგალითებსა და მათ მრავალფეროვნებას შორის ფორმალიზაციის ხარისხის თვალსაზრისით. პირველ სვეტში მოცემული თითოეული პოზიციისთვის აირჩიეთ შესაბამისი პოზიცია მეორე სვეტიდან.

მოდელი არის მატერიალური ან გონებრივად წარმოსახვითი ობიექტი, რომელიც შესწავლის პროცესში ცვლის თავდაპირველ ობიექტს, ინარჩუნებს მის ზოგიერთ ტიპურ მახასიათებელს, რომელიც მნიშვნელოვანია ამ კვლევისთვის. მოდელი არის რეალური ობიექტის, პროცესის ან ფენომენის გამარტივებული წარმოდგენა. რა არის მოდელი?

მოდელი აუცილებელია იმისათვის, რომ: გავიგოთ, როგორ არის აგებული კონკრეტული ობიექტი - როგორია მისი სტრუქტურა, ძირითადი თვისებები, განვითარების კანონები და გარე სამყაროსთან ურთიერთქმედების შესახებ; ისწავლეთ ობიექტის ან პროცესის მართვა და განსაზღვრა საუკეთესო გზებიმართვა მოცემული მიზნებითა და კრიტერიუმებით (ოპტიმიზაცია); განსაზღვრული მეთოდებისა და ობიექტზე ზემოქმედების ფორმების განხორციელების პირდაპირი და არაპირდაპირი შედეგების პროგნოზირება; ვერც ერთი მოდელი ვერ ჩაანაცვლებს თავად ფენომენს, მაგრამ პრობლემის გადაჭრისას, როდესაც ჩვენ გვაინტერესებს შესწავლილი პროცესის ან ფენომენის გარკვეული თვისება, მოდელი აღმოჩნდება სასარგებლო და ზოგჯერ ერთადერთი ინსტრუმენტი კვლევისა და ცოდნისთვის.

მოდელის აგების პროცესს ეწოდება მოდელირება, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მოდელირება არის მოდელის გამოყენებით ორიგინალის სტრუქტურისა და თვისებების შესწავლის პროცესი. მოდელირების ტექნოლოგია მკვლევარს მოითხოვს, რომ შეძლოს პრობლემებისა და ამოცანების დასმა, კვლევის შედეგების პროგნოზირება, გონივრული შეფასებების გაკეთება, მოდელების მშენებლობის ძირითადი და უმნიშვნელო ფაქტორების იდენტიფიცირება, ანალოგიებისა და მათემატიკური ფორმულირების შერჩევა, კომპიუტერული სისტემების გამოყენებით პრობლემების გადაჭრა და კომპიუტერული ექსპერიმენტების ანალიზი. მოდელირება

მასალის მოდელირება მატერიალურ (ფიზიკურ) მოდელირებას ჩვეულებრივ უწოდებენ მოდელირებას, რომლის დროსაც რეალურ ობიექტს უპირისპირდება მისი გადიდებული ან შემცირებული ასლი, რაც საშუალებას აძლევს კვლევას (ჩვეულებრივ ლაბორატორიულ პირობებში) შესწავლილი პროცესების და ფენომენების თვისებების შემდგომი გადაცემის დახმარებით. მოდელი ობიექტზე, რომელიც ეფუძნება მსგავსების თეორიას.

მოდელირების სახეები იდეალური მოდელირება ეფუძნება არა ობიექტისა და მოდელის მატერიალურ ანალოგიას, არამედ იდეალურ, წარმოდგენას ანალოგიას. ნიშნების მოდელირება არის მოდელირება, რომელიც იყენებს ნებისმიერი სახის ნიშნის გარდაქმნებს, როგორც მოდელებს: დიაგრამები, გრაფიკები, ნახატები, ფორმულები, სიმბოლოების ნაკრები. მათემატიკური მოდელირება არის მოდელირება, რომელშიც ობიექტის შესწავლა ხორციელდება მათემატიკის ენაზე ჩამოყალიბებული მოდელის მეშვეობით: ნიუტონის მექანიკის კანონების აღწერა და შესწავლა მათემატიკური ფორმულების გამოყენებით.

გამოყენების სფერო: საგანმანათლებლო: ვიზუალური საშუალებები, სასწავლო პროგრამები, სხვადასხვა სიმულატორები; გამოცდილი: გემის მოდელის ტესტირება ხდება აუზში, რათა დადგინდეს გემის სტაბილურობა ქანქარისას; სამეცნიერო და ტექნიკური: ელექტრონის ამაჩქარებელი, ელვის გამონადენის სიმულაციური მოწყობილობა, ტელევიზორის შესამოწმებელი სადგამი; სათამაშო: სამხედრო, ეკონომიკური, სპორტული, საქმიანი თამაშები; სიმულაცია: ექსპერიმენტი ან ბევრჯერ მეორდება რეალურ სიტუაციაზე ნებისმიერი მოქმედების შედეგების შესასწავლად და შესაფასებლად, ან ტარდება ერთდროულად ბევრ სხვა მსგავს ობიექტთან, მაგრამ მოთავსებულია სხვადასხვა პირობებში).

მოდელების ტიპები მატერიალურ მოდელებს სხვაგვარად შეიძლება ეწოდოს ობიექტური, ფიზიკური. ისინი ამრავლებენ გეომეტრიულ და ფიზიკური თვისებებიორიგინალური და ყოველთვის აქვს ნამდვილი განსახიერება. საინფორმაციო მოდელები არის ინფორმაციის ერთობლიობა, რომელიც ახასიათებს ობიექტის, პროცესის, ფენომენის თვისებებსა და მდგომარეობას, აგრეთვე ურთიერთობას გარე სამყაროსთან.

მოდელების ტიპები ნიშანთა მოდელი არის საინფორმაციო მოდელი, რომელიც გამოხატულია სპეციალური ნიშნებით, ანუ ნებისმიერი ფორმალური ენის საშუალებით. კომპიუტერული მოდელი– პროგრამული გარემოს საშუალებით განხორციელებული მოდელი. ვერბალური (ლათინური "verbalis" - ზეპირი) მოდელი არის საინფორმაციო მოდელი გონებრივი ან სალაპარაკო ფორმით.

მოდელები მიზნის მიხედვით კოგნიტური მოდელი არის ცოდნის ორგანიზებისა და წარმოდგენის ფორმა, ახალი და ძველი ცოდნის დამაკავშირებელი საშუალება. კოგნიტური მოდელი, როგორც წესი, მორგებულია რეალობაზე და არის თეორიული მოდელი. პრაგმატული მოდელი არის პრაქტიკული მოქმედებების ორგანიზების საშუალება, სისტემის მიზნების სამუშაო წარმოდგენა მისი მართვისთვის. რეალობა მორგებულია რაღაც პრაგმატულ მოდელზე. ეს ჩვეულებრივ გამოყენებული მოდელია. ინსტრუმენტული მოდელი არის პრაგმატული და/ან კოგნიტური მოდელების აგების, კვლევის ან/და გამოყენების საშუალება. კოგნიტური მოდელები ასახავს არსებულს, ხოლო პრაგმატული, თუმცა არ არსებობს, სასურველი და, შესაძლოა, განხორციელებადი ურთიერთობები და კავშირებია.

ნებისმიერი მოდელის ძირითადი თვისებები: სასრულობა, მოდელი ასახავს ორიგინალს მხოლოდ მისი ურთიერთობების სასრულ რაოდენობაში და, გარდა ამისა, მოდელირების რესურსები სასრულია; სიმარტივე: მოდელი აჩვენებს ობიექტის მხოლოდ არსებით ასპექტებს და, გარდა ამისა, უნდა იყოს ადვილად შესასწავლი ან რეპროდუცირება; სავარაუდო რეალობა გამოსახულია მოდელის მიერ უხეშად, ან დაახლოებით; მოდელირებადი სისტემის ადეკვატურობა, მოდელი წარმატებით უნდა აღწერდეს მოდელირებულ სისტემას; ძირითადი თვისებებისა და ურთიერთობების სიცხადე, ხილვადობა;

ნებისმიერი მოდელის ძირითადი თვისებები: ხელმისაწვდომობა და წარმოება კვლევის ან რეპროდუქციისთვის; ინფორმატიულობა: მოდელი უნდა შეიცავდეს საკმარის ინფორმაციას სისტემის შესახებ (მოდელის აგებისას მიღებული ჰიპოთეზების ფარგლებში) და იძლევა ახალი ინფორმაციის მოპოვების შესაძლებლობას; ორიგინალში მოცემული ინფორმაციის შენარჩუნება (მოდელის აგებისას გათვალისწინებული ჰიპოთეზების სიზუსტით); სისრულე: მოდელმა უნდა გაითვალისწინოს ყველა ძირითადი კავშირი და ურთიერთობა, რომელიც აუცილებელია მოდელირების მიზნის მისაღწევად; სტაბილურობის მოდელმა უნდა აღწეროს და უზრუნველყოს სისტემის სტაბილური ქცევა, მაშინაც კი, თუ ის თავდაპირველად არასტაბილურია; მოდელის დახურულობა ითვალისწინებს და ასახავს საჭირო ძირითადი ჰიპოთეზების, კავშირებისა და ურთიერთობების დახურულ სისტემას

მოდელირების მიზნები გარემომცველი სამყაროს ცოდნა. რატომ ქმნის ადამიანი მოდელებს? ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად, შორეულ წარსულს უნდა გადავხედოთ. რამდენიმე მილიონი წლის წინ, კაცობრიობის გარიჟრაჟზე, პრიმიტიული ხალხიშეისწავლა მიმდებარე ბუნება, რათა ესწავლა როგორ გაუძლო ბუნებრივ ელემენტებს, გამოიყენო ბუნებრივი სარგებელი და უბრალოდ გადარჩე. დაგროვილი ცოდნა თაობიდან თაობას გადაეცემოდა ზეპირად, მოგვიანებით წერილობით და ბოლოს საგნობრივი მოდელების დახმარებით. ასე დაიბადა, მაგალითად, გლობუსის გლობუსის მოდელი, რომელიც საშუალებას გვაძლევს ვიზუალურად მივიღოთ ჩვენი პლანეტის ფორმა, მისი ბრუნვა საკუთარი ღერძის გარშემო და კონტინენტების მდებარეობა. ასეთი მოდელები შესაძლებელს ხდის გავიგოთ, თუ როგორ არის სტრუქტურირებული კონკრეტული ობიექტი, გაირკვეს მისი ძირითადი თვისებები, ჩამოაყალიბოს მისი განვითარების კანონები და მოდელების გარემომცველ სამყაროსთან ურთიერთქმედება.

მოდელირების მიზნები განსაზღვრული თვისებების მქონე ობიექტების შექმნა (დავალება "როგორ გავაკეთოთ ასე რომ..." ტიპის). საკმარისი ცოდნის დაგროვების შემდეგ, ადამიანმა საკუთარ თავს დაუსვა კითხვა: „შეუძლებელია თუ არა ობიექტის შექმნა მოცემული თვისებებითა და შესაძლებლობებით, რათა დაუპირისპირდეს ელემენტებს ან გამოიყენოს ბუნებრივი მოვლენები საკუთარი თავისთვის? ადამიანმა დაიწყო ისეთი ობიექტების მოდელების შექმნა, რომლებიც ჯერ არ არსებობდა. ასე ჩნდება იდეები შექმნისთვის ქარის წისქვილები, სხვადასხვა მექანიზმი, თუნდაც ჩვეულებრივი ქოლგა. ამ მოდელებიდან ბევრი ახლა რეალობად იქცა. ეს არის ადამიანის ხელით შექმნილი საგნები.

მოდელირების მიზნები ობიექტზე ზემოქმედების შედეგების განსაზღვრა და მიღება სწორი გადაწყვეტილება(პრობლემა, როგორიცაა „რა მოხდება, თუ...“: რა მოხდება, თუ ტრანსპორტის საფასურს გაზრდით, ან რა მოხდება, თუ ბირთვულ ნარჩენებს ამა თუ იმ ტერიტორიაზე დამარხავთ?) მაგალითად, პეტერბურგის გადასარჩენად. მუდმივი წყალდიდობისგან, რამაც უზარმაზარი ზიანი გამოიწვია, გადაწყდა კაშხლის აშენება. მისი დიზაინის დროს აშენდა მრავალი მოდელი, მათ შორის სრულმასშტაბიანი, ზუსტად იმისთვის, რომ იწინასწარმეტყველა ბუნებაში ჩარევის შედეგები.

მოდელირების მიზნები: ობიექტის (ან პროცესის) მართვის ეფექტურობა. ვინაიდან მართვის კრიტერიუმები შეიძლება იყოს ძალიან ურთიერთგამომრიცხავი, ის ეფექტური იქნება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ „მგლებიც იკვებებიან და ცხვრებიც უსაფრთხოდ არიან“. მაგალითად, თქვენ უნდა გააუმჯობესოთ საკვები სკოლის სასადილოში. ერთის მხრივ, ის უნდა აკმაყოფილებდეს ასაკობრივ მოთხოვნებს (კალორიული შემცველობა, შეიცავს ვიტამინებსა და მინერალურ მარილებს), მეორე მხრივ, უნდა მოეწონოს ბავშვების უმეტესობას და, უფრო მეტიც, ხელმისაწვდომი იყოს მშობლებისთვის, ხოლო მესამე, მომზადების ტექნოლოგია. შეესაბამება სკოლის სასადილოების შესაძლებლობებს. როგორ გავაერთიანოთ შეუთავსებელი რამ? მოდელის აშენება დაგეხმარებათ იპოვოთ მისაღები გამოსავალი.

ობიექტის ანალიზი ამ ეტაპზე ნათლად არის გამოვლენილი მოდელირებული ობიექტი, მისი ძირითადი თვისებები, ელემენტები და მათ შორის კავშირები. დაქვემდებარებული ობიექტური კავშირების მარტივი მაგალითი, წინადადების გარჩევა. ჯერ ხაზგასმულია ძირითადი წევრები (სუბიექტი, პრედიკატი), შემდეგ მთავარებთან დაკავშირებული მცირე წევრები, შემდეგ მეორეხარისხოვანებთან დაკავშირებული სიტყვები და ა.შ.

ეტაპი 2. მოდელის შემუშავება ამ ეტაპზე ელემენტარული ობიექტების თვისებები, მდგომარეობა, მოქმედებები და სხვა მახასიათებლები ირკვევა ნებისმიერი ფორმით: სიტყვიერად, დიაგრამების, ცხრილების სახით. ყალიბდება იდეა ელემენტარული ობიექტების შესახებ, რომლებიც ქმნიან თავდაპირველ ობიექტს, ანუ საინფორმაციო მოდელს. მოდელები უნდა ასახავდეს ობიექტურ სამყაროში ობიექტების ყველაზე არსებით მახასიათებლებს, თვისებებს, მდგომარეობას და ურთიერთობებს. ისინი აწვდიან სრულ ინფორმაციას ობიექტის შესახებ.

ეტაპი 3. კომპიუტერული ექსპერიმენტი კომპიუტერული მოდელირება არის კომპიუტერში ცოდნის წარმოდგენის საფუძველი. ახალი ინფორმაციის გენერირებისთვის კომპიუტერული მოდელირება იყენებს ნებისმიერ ინფორმაციას, რომელიც შეიძლება განახლდეს კომპიუტერის გამოყენებით. მოდელირების პროგრესი ასოცირდება კომპიუტერული მოდელირების სისტემების განვითარებასთან, ხოლო ინფორმაციული ტექნოლოგიების პროგრესი ასოცირდება კომპიუტერული მოდელირების გამოცდილების განახლებასთან, მოდელების, მეთოდებისა და პროგრამული სისტემების ბანკების შექმნასთან, რომლებიც საშუალებას იძლევა ბანკიდან ახალი მოდელების შეგროვება. მოდელები.

ეტაპი 4. მოდელირების შედეგების ანალიზი მოდელირების საბოლოო მიზანია გადაწყვეტილების მიღება, რომელიც უნდა იქნას მიღებული მიღებული შედეგების ყოვლისმომცველი ანალიზის საფუძველზე. ეს ეტაპი გადამწყვეტია: ან გააგრძელებ კვლევას, ან დაასრულებ. ალბათ თქვენ იცით მოსალოდნელი შედეგი, მაშინ უნდა შეადაროთ მიღებული და მოსალოდნელი შედეგები. თუ მატჩი იქნება, თქვენ შეძლებთ გადაწყვეტილების მიღებას.