În această lucrare ne propunem să analizăm în detaliu tema modelării în informatică. Această secțiune are o mare importanță pentru formarea viitorilor specialiști în domeniul tehnologiei informației.
Pentru a rezolva orice problemă (industrială sau științifică), informatica folosește următorul lanț:
un obiect | model | algoritm | program | rezultat | obiect real |
Ar trebui să acorde o atenție deosebită conceptului"model". Fără prezența acestei legături, soluția problemei nu va fi posibilă. De ce este folosit modelul și ce se înțelege prin acest termen? Vom vorbi despre asta în secțiunea următoare.
Modelarea în informatică este o compilațieimaginea oricărui obiect din viața reală, care reflectă toate caracteristicile și proprietățile esențiale. Un model pentru rezolvarea unei probleme este necesar, deoarece este, de fapt, utilizat în procesul de rezolvare.
În cursul școlar de informatică, tema modelării începe să fie studiată încă din clasa a VI-a. La început, copiii trebuie să fie introduși în conceptul de model. Ce este?
Modelul este un concept foarte larg, așa cum a devenit deja clar din cele de mai sus. Este important de reținut că toate modelele sunt de obicei împărțite în grupuri:
Un model material este înțeles ca un obiect bazat pe un obiect din viața reală. Poate fi orice corp sau proces. Acest grup este subdivizat în două tipuri:
O astfel de clasificare este condiționată, deoarece este foarte dificil să se traseze o graniță clară între aceste două subspecii.
Modelul ideal este și mai greu de caracterizat. Ea este asociată cu:
Include opere de artă (teatru, pictură, literatură și așa mai departe).
Modelarea în informatică este o etapă foarte importantă, deoarece are o mulțime de obiective. Acum vă invităm să le cunoașteți.
În primul rând, modelarea ajută la înțelegerelumea în jurul nostru. Din timpuri imemoriale, oamenii au acumulat cunoștințele dobândite și le-au transmis descendenților lor. Astfel, a apărut un model al planetei noastre (globul).
În secolele trecute, s-au modelat obiecte inexistente, care sunt acum ferm înrădăcinate în viața noastră (umbrelă, moară etc.). În prezent, modelarea vizează:
Am menționat în articol ce este modelarea în informatică. Acest proces are câteva sarcini, pe care le vom discuta în această secțiune.
Ce este o sarcină în modelare?Să presupunem că avem un fel de problemă, pentru a o remedia, trebuie să rezolvăm o serie de sarcini. Adică, o sarcină este o problemă care trebuie rezolvată. Este important să rețineți că toate sarcinile pot fi împărțite în două grupuri mari.
Tipul sarcinilor | Explicaţie |
Direct | Aceste provocări ridică următoarea întrebare:„Ce se va întâmpla dacă alegem exact această soluție din setul posibil?”. În același timp, merită să acordăm atenție faptului că problema directă ne oferă date inițiale, condiții specifice. |
Verso | Problemele inverse ne pun întrebări ușor diferite: "Cum să maximizăm criteriul de eficiență? Care dintre soluțiile posibile satisface această condiție?" |
Care sunt metodele de modelare?Informatica foloseste doar doua metode - informationala si matematica. Dar este important de menționat un alt tip de model – verbal. Acum vom vorbi despre asta mai detaliat.
Modelul verbal aparține categoriei de ideal sau abstract. Aceasta este o descriere folosind litere, cuvinte, propoziții. Aceste modele includ:
Ce alte tipuri de modele sunt studiate în informatică?Modelarea informațională și cea matematică (algoritmică) sunt de obicei separate. Deși, așa cum am menționat mai devreme, granițele dintre modelele verbale, matematice și informaționale sunt foarte arbitrare.
În termeni simpli, matematicamodelul descrie orice situaţie din punct de vedere matematic. Fără să observăm noi înșine, suntem angajați în modelarea matematică în fiecare zi. De exemplu: o mamă trimite un copil după pâine și lapte. Ea știe cât costă aceste produse într-un magazin situat în apropierea casei. Acum trebuie să calculați câți bani să îi dați copilului. Să presupunem că laptele costă 75 de ruble și 50 de copeici, iar pâinea costă 30 de ruble 20 de copeici. Întreaga achiziție va costa 105 ruble, 70 de copeici (75,5 + 30,2). Acesta este un exemplu de model matematic.
Acum să vorbim despre un alt tip de modele,a studiat la cursul școlar de informatică. Modelarea pe computer, pe care fiecare viitor specialist IT trebuie să o stăpânească, include procesul de implementare a unui model informațional folosind instrumente informatice. Dar ce este, un model de informare?
Este o listă de informații despre orice obiect. Ce descrie acest model și ce informații utile conține:
Ce poate servi ca model de informare:
O trăsătură distinctivă a modelului informaționaleste că nu poate fi atins, gustat și așa mai departe. Nu conține o realizare materială, deoarece este prezentată sub formă de informații.
În ce clasă din programa școlară se studiazămodelare? Informatica clasa a 9-a prezinta elevilor acest subiect mai detaliat. În această clasă copilul învață despre abordarea sistematică a modelării. Să vorbim despre asta mai detaliat.
Să începem cu conceptul de „sistem”.Este un grup de elemente interconectate care lucrează împreună pentru a îndeplini o sarcină. Pentru a construi un model, se folosește adesea o abordare sistematică, deoarece un obiect este considerat ca un sistem care funcționează într-un anumit mediu. Dacă se modelează orice obiect complex, atunci sistemul este de obicei împărțit în părți mai mici - subsisteme.
Acum vom lua în considerare obiectivele modelării(informatica clasa a 11-a). Mai devreme s-a spus că toate modelele sunt împărțite în anumite tipuri și clase, dar granițele dintre ele sunt condiționate. Există mai multe caracteristici prin care se obișnuiește să se clasifice modelele: scop, domeniu de expertiză, factor de timp, metodă de prezentare.
În ceea ce privește obiectivele, se obișnuiește să se distingă următoarele tipuri:
Primul tip este materialele didactice.La a doua, copii reduse sau mărite ale obiectelor reale (un model al unei structuri, o aripă de avion și așa mai departe). Modelul de simulare vă permite să preziceți rezultatul unui eveniment. Modelarea prin simulare este adesea folosită în medicină și în sfera socială. De exemplu, modelul ajută la înțelegerea modului în care oamenii vor reacționa la această sau acea reformă? Înainte de a face o operație serioasă asupra unei persoane pentru a transplanta un organ, au fost efectuate multe experimente. Cu alte cuvinte, modelul de simulare vă permite să rezolvați problema prin încercare și eroare. Un model de joc este un fel de joc economic, de afaceri sau militar. Folosind acest model, puteți prezice comportamentul unui obiect în diferite situații. Un model științific și tehnic este folosit pentru a studia orice proces sau fenomen (un dispozitiv care simulează o descărcare de fulger, un model al mișcării planetelor sistemului solar și așa mai departe).
În ce clasă sunt mai familiarizați eleviimodelare? Informatica nota a 9-a se concentreaza pe pregatirea elevilor sai pentru examenele de admitere in institutiile de invatamant superior. Deoarece există întrebări de modelare în biletele USE și GIA, acum este necesar să luați în considerare acest subiect cât mai detaliat posibil. Și așa, cum este clasificarea pe domenii de cunoaștere? Pe această bază, se disting următoarele tipuri:
În funcție de această caracteristică, se disting două tipuri de modele:
Deja, judecând numai după nume, nu este dificilghiciți că primul tip reflectă funcționarea, dezvoltarea și schimbarea unui obiect în timp. Static, dimpotrivă, este capabil să descrie un obiect într-un anumit moment în timp. Această vedere este uneori numită structurală, deoarece modelul reflectă structura și parametrii obiectului, adică oferă o porțiune de informații despre acesta.
Exemple de model dinamic sunt:
Exemple de model statistic sunt:
Pentru început, este foarte important să spunem că toate modeleleau o formă și o formă, sunt întotdeauna făcute din ceva, cumva reprezentat sau descris. Pe această bază, se obișnuiește să se clasifice modelele în felul următor:
Primul tip include copii materialeobiectele existente. Ele pot fi atinse, mirosite și așa mai departe. Ele reflectă proprietățile externe sau interne, acțiunile unui obiect. Pentru ce sunt modelele materiale? Ele sunt utilizate pentru metoda experimentală de cunoaștere (metoda experimentală).
Am abordat și modele intangibileanterior. Ei folosesc metoda teoretică a cunoașterii. Astfel de modele sunt numite ideale sau abstracte. Această categorie este împărțită în mai multe subspecii: modele imaginare și informaționale.
Modelele de informații oferă o listă de diverseinformații despre obiect. Tabelele, figurile, descrierile verbale, diagramele și așa mai departe pot acționa ca un model de informare. De ce acest model este numit intangibil? Chestia este că nu poate fi atins, deoarece nu are o întruchipare materială. Printre modelele informaționale se numără cele semnistice și cele vizuale.
Un model imaginar este una dintre etapele modelării. Acesta este un proces creativ care are loc în imaginația unei persoane, care precede crearea unui obiect material.
Tema de informatică a clasei a IX-a „Modeling șiformalizarea are o mare greutate. Se cere să fie studiat. În clasele 9-11, profesorul este obligat să introducă elevii în etapele creării modelelor. Asta vom face acum. Deci, se disting următoarele etape de modelare:
Este important de reținut că atunci când studiezi tot ceea cene înconjoară, se folosesc procesele de modelare și formalizare. Informatica este o materie dedicata metodelor moderne de studiu si rezolvare a oricaror probleme. Prin urmare, se pune accent pe modelele care pot fi implementate folosind un computer. O atenție deosebită ar trebui acordată acestui subiect până la dezvoltarea unui algoritm de soluție folosind calculatoare electronice.
Acum să vorbim puțin despre relațiile dintre obiecte. Există trei tipuri în total:
Este important de menționat că relațiile pot fi condiționate și necondiționate. O relație necondiționată implică utilizarea fiecărei instanțe a unui obiect. Și în condițional sunt implicate doar elemente individuale.
