Формы представления моделей реферат

Обновлено: 03.07.2024

Прагматическая — средство организации практических действий, рабочего представления целей системы для ее управления. В имитационных моделях последовательность смены состояний соответствует изменению моделируемой системы во времени. Оптимизационные — служат для поиска наилучших решений при соблюдении определенных условий и ограничений. Реальность в них подгоняется под некоторую прагматическую… Читать ещё >

Классификация и формы представления моделей ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Задачи главы

1. Выделить основные классификационные признаки моделей.
2. Построить структуры классов моделей.
3. Описать формы представления моделей в информатике.

Признаки классификации моделей, их классы

В зависимости от средств построения различают три класса моделей:

Можно классифицировать модели по предметной области и ее объектам: физические, биологические, социологические, экономические и т. д.

Подразделяют модели и по применяемому математическому аппарату:

¦ модели, основанные на применении обыкновенных дифференциальных уравнений;

¦ модели, основанные на применении уравнений в частных производных;

¦ вероятностные модели и т. д.

Также можно классифицировать модели по цели моделирования. В зависимости от целей моделирования различают следующие модели:

¦ дескриптивные (описательные) — описывают моделируемые объекты и явления и как бы фиксируют сведения человека о них. Примером может служить модель Солнечной системы или модель движения кометы, в которой моделируется траектория ее полета, расстояние, на котором она пройдет от Земли. Однако нет никаких возможностей повлиять на движение кометы или движение планет Солнечной системы;

¦ оптимизационные — служат для поиска наилучших решений при соблюдении определенных условий и ограничений.

В этом случае в модель входит один или несколько параметров, доступных влиянию человека, например известная задача коммивояжера. При оптимизации его маршрута снижается стоимость перевозок. Часто приходится оптимизировать процесс по нескольким параметрам сразу, причем цели могут быть весьма противоречивы, например головная боль любой хозяйки — как вкуснее, калорийнее и дешевле накормить семью;

¦ игровые (компьютерные игры);

¦ обучающие (всевозможные тренажеры);

¦ имитационные (модели, в которых сделана попытка более или менее полного и достоверного воспроизведения некоторого реального процесса, например моделирование движения молекул в газе, поведение колонии микробов и т. д. ).

Классификация моделей в зависимости от изменения состояний объекта во времени позволяет выделить модели: статические, в которых предоставлена информация об одном состоянии системы; динамические, в которых предоставлена информация о состояниях системы и процессах смены состояний.

Модель называется детерминированной, если каждому набору входных параметров всегда соответствует единственный набор выходных параметров. В противном случае модель называется недетерминированной (стохастической, вероятностной). В стохастических моделях используются генераторы случайных чисел с различными законами распределения.

В имитационных моделях последовательность смены состояний соответствует изменению моделируемой системы во времени (20, "https://referat.bookap.info").

В вероятностных моделях смена состояний определяется случайными величинами.

В зависимости от назначения и характера использования моделей выделяются модели:

¦ познавательная — форма организации и представления знаний, средство соединение новых и старых знаний. Познавательная модель, как правило, подгоняется под реальность и является теоретической моделью;

¦ прагматическая — средство организации практических действий, рабочего представления целей системы для ее управления.

Реальность в них подгоняется под некоторую прагматическую модель. Это, как правило, прикладные модели;

¦ инструментальная — является средством построения, исследования и (или) использования прагматических и (или) познавательных моделей.

Разделяют также модели эмпирические — на основе эмпирических фактов, зависимостей; теоретические — на основе математических описаний; смешанные, полу эмпирические, использующие эмпирические зависимости и математические описания.

Модели материальные и модели информационные. Все модели можно разбить на два больших класса: модели предметные (материальные) и модели информационные. Предметные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме (глобус, анатомические муляжи, модели кристаллических решеток, макеты зданий и сооружений и др.).

Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке и др.). Широко используются образные информационные модели в образовании (вспомните учебные плакаты по различным предметам) и науках, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (в ботанике, биологии, палеонтологии и др.). Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста (например, программы на языке программирования), формулы (например, второго закона Ньютона F = т • а), таблицы (например, периодической таблицы элементов Д. И. Менделеева) и так далее.

Иногда при построении знаковых информационных моделей используются одновременно несколько различных языков. Примерами таких моделей могут служить географические карты, графики, диаграммы и пр. Во всех этих моделях используются одновременно как язык графических элементов, так и символьный язык. На протяжении своей истории человечество использовало способы и инструменты для создания информационных моделей. Эти способы постоянно совершенствовались. Так, первые информационные модели создавались в форме наскальных рисунков, в настоящее же время информационные модели обычно строятся и исследуются с использованием современных компьютерных технологий.

2. Формализация текстовой информации

Наиболее привычный для нас вид информационного моделирования — словесное описание, то есть описание на естественном (разговорном) языке. Чаще всего такое описание называют текстом (в узком смысле слова). Текст книги, текст выступления, пояснительный текст, текст задачи — это некоторые языковые конструкции, состоящие из элементарных знаков языка (к элементарным знакам языка относятся его алфавит и словарь). Но не всякий набор знаков можно назвать текстом. В семиотике и лингвистике существуют строгие определения понятия текста. Для нас важно, что текст передаёт некоторое содержание (осмыслен) и имеет определённую структуру. Чаще всего мы встречаемся с неформализованными текстами, структура которых не является жёстко заданной. Когда вы пишете личное письмо, вы соблюдаете минимальные требования формализации — правила орфографии и синтаксиса. В деловом письме вы уже позаботитесь о принятой форме обращения, соблюдении стиля, выделении красных строк и так далее. В делопроизводстве приняты достаточно строгие правила оформления документов, хотя содержание документов может быть самым разным. Есть и ещё более формализованные тексты, в которых определённые требования предъявляются и к содержанию.

Вам, вероятно, приходилось заполнять различные бланки, в каждую графу которых вы вносили соответствующие этой графе сведения о себе. Рассмотрим бланк:

Это пример формализации текстовой информации. Данный бланк можно рассматривать как информационную модель участника конференции. Конечно, можно было бы попросить участника самому написать основные сведения о себе в произвольной форме. Но, во-первых, ему бы пришлось затратить на это гораздо больше времени, а во-вторых, обработка этих сведений для получения общих статистических данных стала бы более трудоёмкой для организаторов конференции.

Формализованную информацию обрабатывать намного легче и быстрее.

1. Часто ли вы задумываетесь над тем, какое влияние оказывают ваши поступки на окружающих?

а) очень редко (1 балл)

б) редко (2 балла)

в) достаточно часто (3 балла)

г) часто (4 балла)

2. Какие из перечисленных качеств вы больше всего цените в людях?

а) настойчивость (2 балла)

б) широта мышления (3 балла)

3. Имеете ли вы склонность к педантизму?

б) отчасти (2 балла)

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, почему сведения о пропавших людях, о разыскиваемых преступниках и т. п. перечисляются в определённом порядке, например: рост, комплекция (вес), цвет волос, форма и цвет глаз, форма лица и так далее? Знаете ли вы рациональные приемы запоминания внешности вашего собеседника? Ответы на оба этих вопроса касаются психологических особенностей нашего восприятия и памяти. Данные, организованные определённым образом, запоминаются быстрее и прочнее. То есть формализация способствует лучшему запоминанию самых разнообразных сведений.

Шаблон бланка предприятия должен иметь следующие реквизиты:

• почтовый адрес, телефон, факс;

• ссылка на индекс и дату входящего документа;

• фамилия и инициалы руководителя предприятия.

Рис. 1 Шаблон бланка предприятия

Большинство современных текстовых редакторов имеют обширную базу самых разнообразных шаблонов, с помощью которой пользователи ПК могут быстро создать необходимый документ (рис.2).

Рис. 2. Диалоговые окна Мастера шаблонов и Мастера таблиц редактора Word 6.0

Пример Сравните различные определения чрезвычайной ситуации, используемые в юридической практике.

3. Представление данных в табличной форме

Расписание движения поездов, сведения о сотрудниках предприятия, статистические данные о демографической ситуации в стране — данные подобного рода чаще всего представляются в табличной форме. Процесс обучения в школе тоже часто отображается в табличных моделях. Это и расписание уроков, и классный журнал, и аттестат о среднем образовании.

Пример. Посмотрите на страничку классного журнала.

ИНФОРМАТИКА
ФИО	Апрель				Май
5	12	19	26	3	10
1	Альтов Г.	4	5	4
2	Беседова Ф.	4	3
3	Веселов А.	5	4	5	5

Таблица 2. Результаты медицинского наблюдения класса (фрагмент)

ФИО ученика	Дата рождения	Рост, см	Вес, кг	Жизненная ёмкость лёгких, см 3	Острота зрения
1	Альтов Г.	12.12.1988	165	62	3300	1
2	Беседова Ф.	01.03.1989	168	55	3200	0,9
3	Веселов А.	10.10.1988	172	59	3400	1

Существуют определенные правила оформления таблиц, в соответствии с которыми каждая таблица характеризуется:

• названием (а если таблиц несколько, то ещё и номером),

• количеством столбцов и их названиями (заголовками столбцов),

• количеством строк и их названиями (заголовками строк),

• содержимым ячеек, находящихся на пересечении строк и столбцов.

В соответствии с этим основными элементами таблицы являются:

• записи — строки таблицы, которые могут содержать данные разного типа, но относящиеся чаще всего к одному объекту;

• поля — столбцы таблицы, содержащие, как правило, данные одного типа;

• реквизиты — конкретные значения, находящиеся в ячейках таблицы на пересечении строк и столбцов. Иногда заголовки строк и столбцов могут оказаться многоуровневыми. В этом случае уровни заголовков столбцов называются ярусами, уровни заголовков строк — ступенями.

Таблица 3. Выпуск продукции на кондитерской фабрике (тонн)

Таблицы — удобная для анализа и обработки, наглядная и привычная форма представления информации. Поэтому большинство автоматизированных баз данных имеет табличный или реляционный (от англ. relation — отношение) тип. Этапы построения таблицы (приведения информации к табличной форме) разберём на следующем примере.

Переведём словесное описание характеристик нескольких регионов Российской Федерации, взятое из географического энциклопедического словаря, в табличную форму

Ростовская область - Пл. 100,8 т.км . Нас. 4290 т.ч. (1987; в Ростове-на-Дону 1004 т.ч.), гор. 72%. 42 адм. р-на, 22 города, 37 пгт (1987). Центр — Ростов-на-Дону. Ср. темп-ры января от -9 °С до -5 °С, июля 22-24 °С. Осадков 400-650 мм в год.

Проблема классификации моделей, как и систем, сложна, многогранна и трудноразрешима. Объективная причина лежит в том, что исследователя интересует лишь какое-то одно свойство системы (объекта), для отображения которого и создана модель. Поэтому в основу классификации можно положить множество различных признаков: способ описания, функциональное назначение, степень детализации, структурные свойства, область применения и т.д.

Содержание

Вложенные файлы: 1 файл

информатика классификация и формы представления моделей.doc

Глава 1. Понятие модели и моделирования. Формы представления и свойства моделей………………………………………………………. 4-13

1.2. Формы представления моделей. Формализация………….7-9

1.3. Визуализация формальных моделей………………………10-11

Глава 2. Классификация представления моделей…………….. 14-21

2.1. Классификация по области использования……………….14-15

2.2. Классификация моделей по фактору времени…………….15-16

2.3. Классификация моделей по отрасли знаний……………….16

2.4. Классификация по форме представления………………….16-18

2.4.2. Компьютерные и некомпьютерные модели ……………20-21

Список используемой литературы………………………………23

Применение компьютеров в научных исследованиях является необходимым условием изучения сложных систем. Традиционная методология взаимосвязи теории и эксперимента должна быть дополнена принципами компьютерного моделирования. Эта новая эффективная процедура дает возможность целостного изучения поведения наиболее сложных систем как естественных, так и создаваемых для проверки теоретических гипотез.

Методами компьютерного моделирования пользуются специалисты практически всех отраслей и областей науки и техники - от истории до космонавтики, поскольку с их помощью можно прогнозировать и даже имитировать явления, события или проектируемые предметы в заранее заданных параметрах.

Глава 1. Понятие модели и моделирования. Формы представления и свойства моделей.

Человечество в своей деятельности (научной, образовательной) постоянно создает и использует модели окружающего мира. Строгие правила построения моделей сформулировать невозможно, однако человечество накопило богатый опыт моделирования различных объектов и процессов.

Модели позволяют в наглядной форме представить объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия (очень большие или очень маленькие объекты, очень быстрые или очень медленные процессы и др.). Наглядные модели часто используются в процессе обучения. В курсе географии первые представления о нашей планете Земля мы получаем, изучая ее модель - глобус, в курсе физики изучаем работу двигателя внутреннего сгорания по его модели, в химии при изучении строения вещества используем модели молекул и кристаллических решеток, в биологии изучаем строение человека по анатомическим муляжам и т.д.

Модели играют чрезвычайно важную роль в проектировании и создании различных технических устройств. машин и механизмов, зданий , электрических цепей и т.д.

Моделирование - это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

Копии архитектурных сооружений
Модель атома водорода или солнечной системы
Глобус (Рис.1)
Детские игрушки (Рис.2)

Модели физических явлений: грозового разряда, магнитных сил
Геофизические модели: модель селевого потока, модель землетрясения

Модель развития вселенной
Модели экономических процессов

При выполнении человеком какого-либо действия ему обычно предшествует возникновение в его создании модели будущего поведения. Собирается ли он строить дом или решать задачу, переходит улицу или отправляется в поход - он непременно сначала представляет все это в уме. Это главное отличие человека мыслящего от всех других существ на земле.

Один и тот же объект в различных ситуациях может описываться различными моделями.

С другой стороны разные объекты могут описываться одной моделью.

Каждый объект имеет большое количество различных свойств. В процессе построения моделей выделяются главные, наиболее существенные для проводимого исследования свойства. В процессе исследования аэродинамических качеств модели самолета в аэродинамической трубе важно, чтобы модель имела геометрическое подобие оригинала, но не важен, например, ее цвет. При построении электрических схем - моделей электрических цепей - необходимо учитывать порядок подключения элементов цепи друг к другу, но не важно их геометрическое расположение друг относительно друга и так далее.

Модель - это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, процесса или явления.

Рисунок 1 Рисунок 2

Глобус- модель земного шара Детская игрушка модель настоящего автомобиля

Познание действительности
Проведение экспериментов
Проектирование и управление
Прогнозирование поведения объектов
Тренировка и обучения специалистов
Обработка информации

1.2. Формы представления моделей.

Все модели можно разбить на два больших класса: модели материальные (предметные) и модели информационные.

Материальные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме (глобус, анатомические муляжи, модели кристаллических решеток, макеты зданий и сооружений и др.).

Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме.

Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке и др.). Широко используются образные информационные модели в образовании (вспомните учебные плакаты по различным предметам) и науках, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (в ботанике, биологии, палеонтологии и др.).

Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста (например, программы на языке программирования), формулы (например, второго закона Ньютона F = m × а), таблицы (например, периодической таблицы элементов Д. И. Менделеева) и так далее.

На протяжении своей истории человечество использовало различные способы и инструменты для создания информационных моделей. Эти способы постоянно совершенствовались. Так, первые информационные модели создавались в форме наскальных рисунков, в настоящее же время информационные модели обычно строятся и исследуются с использованием современных компьютерных технологий.

Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей. В истории науки известны многочисленные описательные информационные модели; например, гелиоцентрическая модель мира, которую предложил Коперник, формулировалась следующим образом:

- Земля 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.). Одним из наиболее широко используемых формальных языков является математика.

Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями. Язык математики является совокупностью формальных языков.

Язык алгебры позволяет формализовать функциональные зависимости между величинами. Так, Ньютон формализовал гелиоцентрическую систему мира, открыв законы механики и закон всемирного тяготения и записав их в виде алгебраических функциональных зависимостей. В школьном курсе физики рассматривается много разнообразных функциональных зависимостей, выраженных на языке алгебры, которые представляют собой математические модели изучаемых явлений или процессов.

Язык алгебры логики (алгебры высказываний) позволяет строить формальные логические модели.

С помощью алгебры высказываний можно формализовать (записать в виде логических выражений) простые и сложные высказывания, выраженные на естественном языке. Построение логических моделей позволяет решать логические задачи, строить логические модели устройств компьютера (сумматора, триггера) и так далее.

Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.

В естественных науках (физике, химии и др.) строятся формальные модели явлений и процессов. В большинстве случаев для этого применяется универсальный математический язык алгебраических формул. Однако в некоторых случаях используются специализированные формальные языки (в химии - язык химических формул, в музыке - нотная грамота и т. д.).

В процессе познания окружающего мира человечество постоянно использует моделирование и формализацию. При изучении нового объекта сначала обычно строится его описательная информационная модель на естественном языке, затем она формализуется, то есть выражается с использованием формальных языков (математики, логики и др.)

1.3. Визуализация формальных моделей.

На протяжении своей истории человечество использовало различные способы и инструменты для создания информационных моделей. Эти способы постоянно совершенствовались. Так, первые информационные модели создавались в форме наскальных рисунков. В настоящее время информационные модели обычно строятся и исследуются с использованием современных компьютерных технологий.

В процессе исследования формальных моделей часто производится их визуализация. Для визуализации алгоритмов используются блок-схемы: пространственных соотношений между объектами - чертежи, моделей электрических цепей - электрические схемы, логических моделей устройств - логические схемы и так далее.

Так при визуализации формальных физических моделей с помощью анимации может отображаться динамика процесса, производиться построение графиков изменения физических величин и так далее. Визуальные модели обычно являются интерактивными, то есть исследователь может менять начальные условия и параметры протекания процессов и наблюдать изменения в поведении модели.

Для изучения свойств различных предметов, процессов или явлений, а также связей между ними люди проводят разнообразные исследования. Однако не всегда можно, а бывает и невозможно, исследовать сами предметы, процессы или явления непосредственно. В таких случаях создаются и исследуются их модели. На этом уроке учащиеся узнают о том, какие виды моделей бывают. Рассмотрят алгоритм как информационную модель. А также выяснят, что такое формализация.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Формы представления моделей. Формализация"

· алгоритм как информационная модель;

Все модели делятся на два больших класса: это материальные модели и информационные.

Материальная (предметная) модель воспроизводит геометрические, физические, химические, биологические свойства объектов в материальной форме.

Примерами материальных моделей объекта являются чучела животных, манекены, муляжи, глобус, модель водяной мельницы и другие. Материальные модели чаще всего предназначены для проведения практических исследований.

Информационная модель – это совокупность информации, описывающая существенные свойства и состояния объекта, процесса, явления. Информационные модели нельзя потрогать, они не имеют материального воплощения, потому что строятся только на информации.

Примерами информационных моделей объекта являются, например, физическая карта России, уравнение химической реакции, рассказ о берегах реки Дон, математические формулы и другие.

Информационные модели чаще всего предназначены для проведения теоретических исследований.

В зависимости от цели исследования информационные модели одного и того же объекта будут разными.

Рассмотрим пример. Представьте себе, что нужно отгадать загадку. Вам предлагают перечень свойств реального предмета: круглое, зелёное, глянцевое, полосатое, звонкое, ароматное, сладкое, тяжёлое, крупное, с сухим хвостиком.

Список можно продолжать, но вы, наверное, уже догадались, что речь идёт об арбузе.

Информация о нём дана самая разнообразная; и цвет, и запах, и вкус, и даже звук. Очевидно, её гораздо больше, чем требуется для решения этой задачи. Попробуйте выбрать из всех перечисленных признаков и свойств минимум, позволяющий безошибочно определить объект.

Если бы информация предназначалась художнику для написания натюрморта, можно было ограничиться следующими свойствами объекта: круглый, большой, зелёный, полосатый.

Чтобы вызвать аппетит у сладкоежки, выбрали бы другие свойства: зрелый, сочный, ароматный, сладкий.

Для человека, выбирающего арбуз на бахче, можно было бы предложить следующую модель: крупный, звонкий, с сухим хвостиком.

То есть один и тот же объект может иметь несколько моделей. Это могут быть и материальные и информационные модели. Всё зависит от цели исследования.

Рассмотрим подробнее информационные модели.

Информационные модели делятся на:

· словесные (это могут быть устные и письменные описания);

· графические (рисунки, чертежи, пиктограммы, карты и другие);

· структурные (сюда относятся таблицы, графики, диаграммы, схемы и прочее);

· алгоритмические (правила, планы действий и так далее)

· математические (формулы, уравнения, неравенства, функции и так далее);

· специальные (к ним относятся химические формулы и уравнения, нотные записи, записи шахматных партий и прочее).

Значит можно сделать вывод, что информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме.

То есть существует несколько классификаций информационных моделей.

Знаковые информационные модели описывают объект или явление на каком-либо естественном или формальном языке. Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста (например, программа на языке программирования Паскаль), в виде формулы (например, Теорема Пифагора), в форме таблицы (например, физические постоянные) и так далее.

При построении знаковой информационной модели может использоваться несколько различных языков. Посмотрите на карту. Здесь используются графические элементы, буквы, цифры.

Образные (графические) модели описывают зрительные образы (в виде рисунков, фотографий, схем).

В то же время, рассматривая любую образную информационную модель, мы связываем её с определённым носителем информации (бумагой, магнитным диском, флэш-накопителем и другими).

Образные информационные модели нашли широкое применение в образовании. Практически на каждом уроке вы пользуетесь таблицами, плакатами, картами.

В процессе своего развития человечество всегда строило различные модели используя разнообразные способы и инструменты, которые постоянно совершенствовались. Самыми первыми информационными моделями можно считать наскальные рисунки.

Появление компьютера обеспечило компьютерную реализацию информационных моделей, которая предполагает проведение вычислительного эксперимента и осуществление прогнозирования.

Рассмотрим подробнее алгоритм как информационную модель.

Люди ежедневно пользуются разнообразными правилами, инструкциями, рецептами, которые состоят из определённой последовательности команд (указаний). Некоторые из них мы выполняем почти не задумываясь, автоматически.

Алгоритмы лежат в основе современных информационных технологий. Алгоритм является информационной моделью процесса решения задачи.

Существует несколько способов записи алгоритма, среди них выделяют:

· Графические (в виде блок-схемы)

· и на алгоритмическом языке.

Блок-схема позволяет сделать алгоритм более наглядным. То есть по блок-схеме можно сразу определить какая алгоритмическая структура используется – следование, ветвление или повторение. По блок-схеме можно легко проследить выполнение алгоритма, так как её элементы соединены стрелками, которые указывают порядок действий.

Каждое действие в алгоритме изображается на блок-схеме с помощью геометрической фигуры, внутри которой записывается программный код.

Итак, мы уже говорили, что замену реального объекта, явления или процесса его подходящей копией называют моделированием.

Например, когда вы описываете внешность какого-то человека или объясняете прохожему, как пройти в нужное ему место, вы используете естественные языки для создания описательных информационных моделей.

Когда вы записываете условие задачи в виде формул, то вы с помощью формальных языков строите формальные информационные модели (математические или логические).

Для отображения различных процессов часто прибегают к построению графиков, чертежей, схем – это примеры графических информационных моделей.

Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.

Моделирование любой системы невозможно без предварительной формализации. По сути, формализация – это первый и очень важный этап процесса моделирования.

Формулы математики описывают соотношения между количественными характеристиками объекта моделирования.

Математической моделью называется совокупность математических соотношений, уравнений, неравенств, описывающих основные закономерности изучаемого объекта, процесса или явления.

Математическая модель – очень простое понятие. И очень важное. Именно математические модели связывают математику и реальную жизнь.

Говоря простым языком, математическая модель – это математическое описание любой ситуации. Такая модель может быть примитивной, а может быть и суперсложной.

В любом деле, где нужно что-нибудь посчитать или рассчитать - мы занимаемся математическим моделированием. Даже если и не подозреваем об этом.

Например, нам нужно посчитать расходы на покупки в магазине. Надо купить две тетради и три ручки. Мы знаем цену на тетрадь и цену ручки. Тогда легко можно записать: расход равен два умножить на цену тетради плюс три умножить на цену ручки.

Эта запись и будет математической моделью расходов на наши покупки. Модель не учитывает цвет тетрадей, срок годности, вежливость кассиров и тому подобное. На то она и модель, а не реальная покупка. Но расходы, то есть то, что нам нужно - мы узнаем точно. Если, конечно, построили правильно модель.

Язык алгебры логики позволяет строить формальные логические модели, то есть формальные логические методы применимы в случаях, когда модель описывается определённым набором аксиом. Данный метод обладает очевидными преимуществами в виде логической целостности, очевидности, ясности, возможности чёткого контроля. Например, логические модели баз данных.

В процессе познания окружающего мира человечество постоянно использует моделирование и формализацию. При изучении нового объекта сначала строится его описательная информационная модель на естественном языке, затем она формализуется, то есть выражается с использованием формальных языков (математики, логики и других)

В процессе исследования формальных моделей часто производится их визуализация. Для визуализации алгоритмов используются блок-схемы: пространственных соотношений между объектами – чертежи, моделей электрических цепей – электрические схемы, логических моделей устройств – логические схемы и так далее.

Пришло время подвести итоги урока.

Информационная модель – это совокупность информации, описывающая существенные свойства и состояния объекта, процесса, явления.

Существует несколько классификаций информационных моделей.

· Знаковые информационные модели описывают объект или явление на каком-либо естественном или формальном языке.

· Образные (графические) модели описывают зрительные образы (в виде рисунков, фотографий, схем).

Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.

Читайте также: