презентация на тему: Моделирование, формализация, визуализация

* * Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей. Модель – это некий объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.Пример: Информационная модель поверхности Земли – географические карты. * Один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью.Все модели разбиваются на два класса:1) модели предметные (материальные) и2) модели информационные * Материальные Информационные Образные модели Знаковые модели Позволяют представить в материальной наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного исследования (очень большие или очень маленькие объекты, очень быстрые или очень медленные модели). Например: макеты зданий, глобус, модели молекул и кристаллических решеток Представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носители информации (бумаге, фото- и кинопленке и др.). Например: рисунки, фотографии и т.д. Строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста (например, прог-раммы на языке программирования) или формулы. * Предметные модели воспроизводят свойства объектов в материальной форме: глобус, муляж, макет и пр. Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. Знаковые информационные модели могут быть представлены в форме текста, формулы, таблицы и т.д. * Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей.Пример: Гелиоцентрическая модель мира по КоперникуЗемля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца;Орбиты всех планет проходят вокруг Солнца * С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические и др.) Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.Пример: язык математики является совокупностью формальных языков – алгебра, геометрия, тригонометрия, теория множеств и пр. * В процессе исследования формальных моделей часто производится их визуализация (блок- схемы, анимация, чертежи, схемы и пр.) Пример:Модель математического маятника * Знакомство с компьютерной моделью периодической системы элементов Д.И.Менделеева * «Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере» * 1 этап – описательная информационная модель-выделение существенных параметров объекта2 этап – формализованная модель-описательная информационная модель записывается с помощью какого-либо формального языка, т.е.с помощью формул, уравнений фиксируются формальные соотношения между значениями свойств объектов * 3 этап – компьютерная модель:А) создание компьютерной модели на одном из языков программирования;Б) построение компьютерной модели с использованием электронных таблиц или других приложений4 этап – компьютерный эксперимент – ввести исходные данные, запустить модель на выполнение и наблюдать изменения объекта * 5 этап – анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели – в случае несоответствия результатов можно сделать вывод, что на этапах построения модели были допущены ошибки или неточности * Задача. Биоритмы Существует гипотеза, что жизнь человека подчиняется трем циклическим процессам, называемым биоритмами. Эти циклы описывают три стороны самочувствия человека: физическую(23 дня), эмоциональную(28 дней) и интеллектуальную(33 дня). За точку отсчета берется день рождения человека. * Цель: спрогнозировать благоприятные дни для разного рода деятельностиФормализация задачи: объектом моделирования может быть человек или группа людейИнформационная модель: Указанные циклы можно описать следующими выражениями:Физический цикл - ФИЗ(х)=SIN(2px/23)Эмоциональный - ЭМО(х)=SIN(2px/28)Интеллектуальный - ИНТ(х)=SIN(2px/33) * Компьютерная модель: среда электронных таблицКомпьютерный эксперимент:А) провести тестирование моделиБ) провести расчеты для других исходных данных * Анализ результатов моделирования:Проанализировать диаграмму, выбрать неблагоприятные для сдачи зачета по физкультуре дни.Выбрать день для похода в цирк, театр или на дискотеку.По кривой интеллектуального состояния выбрать дни, когда ответы на уроках будут наиболее удачными.