- Понятие модель. Моделирование
- Натурная и информационная модели
- Виды информационных моделей
- знать, что такое модель, виды моделей, моделирование
- иметь представление о роли компьютера в процессе моделирования
- познакомить с такими информационными моделями, как список, граф, дерево, таблица
- С какими моделями вы знакомы?
Понятие модель. Моделирование
В мире нас окружают самые разнообразные объекты. Чтобы понять, как они устроены, как действуют, взаимодействуют с другими объектами, обычно рассматривают их упрощенное представление — модели.
Пример 1
Любая детская игрушка является моделью, так как представляет реальный объект окружающего мира, но при этом отражает только одно свойство — внешний вид.
Цель создания детской игрушки — познание окружающего мира. Так, ребёнок, играя с игрушечным животным, исследует его и потом легко узнает в зоопарке.
Внешний вид и структура модели зависит от цели её создания.
Модель — это новый объект, который обладает существенными для исследования признаками другого объекта или процесса (оригинала) и может быть использован вместо него.
Сам объект называют оригиналом или прототипом.
Моделирование — это создание и исследование моделей для изучения оригинала.
Натурная и информационная модели
Для любого объекта может существовать множество моделей. Например, для объекта «планета Земля» существуют такие модели, как глобус (отражает внешний вид) или карта (отражает структуру).
Материальная (натурная) модель — реальный предмет в уменьшенном или увеличенном виде, воспроизводящий внешний вид, структуру или поведение прототипа.
Материальные модели отличает то, что их можно потрогать. Они сами являются материальными объектами.
Пример 2
Материальными моделями являются детские игрушки, различные макеты, муляжи и т. д.
Глобус, манекен, робот — это материальные модели.
В тоже время моделью могут являться и формулы, чертежи, таблицы, тексты, карты и т. д. Это нематериальные (информационные) модели. В них используется другая форма представления.
Информационная модель — описание прототипа на одном из языков кодирования информации.
Модель создаётся на основе имеющейся у человека информации об объекте и может изменяться в процессе использования. Моделирование используется в любых областях знания и сферах человеческой деятельности.
Модели могут классифицироваться по следующим признакам:
- область использования (учебные, опытные и т. д.);
- учёт времени (динамичные, статичные);
- область знания (физические, экологические, экономические и т. д.);
- способ представления.
Виды информационных моделей
Как правило, информационные модели не похожи на свои прототипы, они более строгие.
Информационные модели принято условно разделять на образные, знаковые и смешанные.
Пример 3
Примером образных моделей являются: географическая карта, живопись, фотография и т. д.
По форме представления образных моделей можно выделить следующие группы:
- графические модели (рисунок, чертёж, план, карта и т. д.);
- структурные модели (таблица, граф, схема, диаграмма и т. д.);
- словесные модели (описание объекта естественным языком).
Знаковые модели можно представить следующими группами:
- алгоритмические модели (программа на языке программирования);
- математические модели (формулы);
- специальные модели — представлены на специальных языках (ноты, химические формулы и т. д.).
Для реализации информационных моделей существует эффективный инструмент — компьютер, с помощью которого сегодня решаются многие научные и производственные задачи. Если для реализации информационной модели используют компьютер, то она называется компьютерной моделью. Чтобы информационную модель можно было представить в компьютерной форме, её нужно формализовать, т. е. представить с помощью системы знаков (графических, математических, алгоритмических и т. д.).
Итоги
- Модель — это новый объект, который обладает существенными для исследования признаками другого объекта или процесса (оригинала) и может быть использован вместо него.
- Объект называют оригиналом или прототипом.
- Моделирование — это создание и исследование моделей для изучения оригинала.
- Материальная (натурная) модель — реальный предмет в уменьшенном или увеличенном виде, воспроизводящий внешний вид, структуру или поведение прототипа.
- Информационная модель — описание прототипа на одном из языков кодирования информации.
- Если для реализации информационной модели используют компьютер, то она называется компьютерной моделью.
Контрольные вопросы
- Что такое модель объекта?
- Приведите примеры материальных и информационных моделей для объекта «человек».
- С какими моделями вам приходилось встречаться в школе?
- Составьте информационную модель объекта «автомобиль» с целью характеристики его для покупателя. Изменится ли модель, если цель — характеристика автомобиля, как технического устройства.
- Можно ли один и тот же объект представить в виде различных моделей?
- Любую ли модель можно представить в компьютерной форме?
