Prezentare - simulare pe calculator. Computer Information Modeling Computer Modeling Prezentare

1. Modele de obiecte și procese

2. Clasificarea modelelor

3. Principalele etape ale modelării

Model– Reprezentarea simplificată a unui obiect, proces sau fenomen real.

Modelare- construirea de modele pentru studiul si studiul obiectelor, proceselor, fenomenelor.

Întrebare: De ce să creați un model, de ce să nu investigați originalul în sine?

În primul rând, în timp real, originalul (prototipul) poate să nu mai existe sau să nu mai existe în realitate.

În al doilea rând, originalul poate avea multe proprietăți și relații. Pentru a studia în profunzime unele proprietăți specifice care ne interesează, este uneori util să renunțăm la cele mai puțin esențiale, fără a le ține cont deloc.

Disponibil la modelare

Pentru unul și același obiect (proces, fenomen), se pot crea un număr infinit de modele.

Semne de clasificare model:

• Domeniul de utilizare
• Ținând cont de factorul timp
• Industria cunoașterii
• Metoda de prezentare

CLASIFICARE DUPA DOMENIUL DE UTILIZARE

model

educational

Cu experienta

Joaca

imitaţie

CLASIFICAREA FACTORULUI TIMP

model

dinamic

static

CLASIFICARE DUPA MODALITATEA DE REPREZENTARE

model

informație

verbal

simbolic

non-calculator

calculator

informație

Model informațional - un set de informații care caracterizează proprietățile și stările unui obiect, proces, fenomen, precum și relația cu lumea exterioară.

simbolic

Model iconic

verbal

Model verbal (lat. „Verbalis” - oral) - model informațional în formă mentală sau vorbită.

Tipuri de modele de informații după forma de prezentare

verbal

geometric

matematic

structural

joc de inteligență

special

non-calculator

calculator

Model geometric

Model geometric

Model geometric de calculator

Model verbal

Model verbal

Model matematic

Model matematic

Compilarea unui model matematic în multe probleme de modelare este o etapă foarte esențială.

Pentru a proiecta formule, se folosește o aplicație specială - Microsoft Equation Formula Editor.

Model structural

Model structural

Structura

structura

Model logic

Model logic

Modele speciale

Modele speciale

Model de calculator

Model computerizat - un model implementat prin intermediul unui mediu software.

Instrumentele de modelare pe computer sunt hardware (Handware) și software (Software).

ETAPA I. Formularea problemei

Descrierea sarcinii

Scopul modelării

Analiza obiectelor

ETAPA II. Dezvoltarea modelului

Model informativ

Model iconic

Model de calculator

ETAPA III. Experiment pe calculator

ETAPA IV. Analiza rezultatelor simulării

Plan de simulare

Tehnologia de simulare

Model –

un fel de aparență simplificată a unui obiect real

• Original în timp real

poate să nu mai existe, sau

nu este in realitate

Motive pentru a recurge la modele de construcție:

2. Originalul poate avea multe proprietăți și relații. Pentru a studia în profunzime unele proprietăți, este util să renunțăm la cele mai puțin esențiale, deloc ținând cont de ele.

Motive pentru a recurge la modele de construcție:

3. Origanil este fie foarte mare, fie foarte mic

4. Procesul este foarte rapid sau foarte lent

5. Investigarea obiectului poate duce la distrugerea acestuia

Modelare

Procesul de construire a modelelor pentru studiul și studiul obiectelor, proceselor, fenomenelor

Scopul modelării

Scopul viitorului model. Acesta definește acele proprietăți ale originalului care ar trebui reproduse în model.

Modele

informație

Material

(la scară completă)

Asemănarea fizică a unui obiect

Descrierea obiectului de simulare

Fenomene

Comportament

Procese

Obiecte

• Furtună
• Cutremur

• Economic
• Dezvoltarea Universului

• globul
• Jucării
• Aspecte

MODELARE NATURALĂ ŞI INFORMAŢIONALĂ

Modele la scară completă

Modele de informare

Fotografia

Video

Sculptură

modelare

Industrial

Medical

card

Proprietățile modelului depind de scopul simulării. Modelele aceluiași obiect vor fi diferite dacă sunt create în scopuri diferite.

Tipuri de modele informatice

obiecte și procese

Verbal

Grafic

Matematic

Tabular

Descriere în limbaj natural

Carduri

Planuri

Diagrame

Grafice

Obiect-obiect

Obiect de proprietate

Binar

Alte

Descriere în limbajul matematicii

TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

• TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

Verbal

Model informativ- un set de informații care caracterizează proprietățile și stările unui obiect, proces, fenomen, precum și relația acestora cu lumea exterioară.

Unul și același obiect poate fi asociat cu diferite modele de informații (verbale, matematice, tabulare, grafice); totul depinde de scopul simulării.

Matematic

Tabular

Grafic

TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

• TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

Verbal

model

Model verbal Este o prezentare scrisă sau orală a unui model de informații prin intermediul unui limbaj natural.

Exemple de modele verbale:

• informații din manuale
• opere de ficțiune
• texte care descriu algoritmi
• descrierea textuală a obiectelor și proceselor

Matematic

Tabular

Grafic

TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

• TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

Verbal

Model matematic- o descriere prin formule matematice a relaţiilor dintre caracteristicile cantitative ale obiectului modelării.

Exemple de modele matematice:

• model de deplasare rectilinie a corpului

• model matematic al perioadei de oscilație a unui pendul cu arc

Matematic

model

Tabular

Grafic

TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

• TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

Verbal

Modelul informațional tabelar Este un model în care obiectele sau proprietățile lor sunt prezentate sub forma unei liste, iar valorile lor sunt plasate în celulele unui tabel dreptunghiular.

Tipuri de modele tabulare:

• tabele obiect-proprietăți
• tabele obiect la obiect

Matematic

Tabular

model

Grafic

TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

• TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

Verbal

Model grafic informatic Este o modalitate vizuală de reprezentare a obiectelor și proceselor sub formă de imagini grafice.

Exemple de modele de informații grafice:

Matematic

Tabular

Grafic

model

diagramă

TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

• TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

Verbal

Matematic

Tabular

Hartă

Grafic

model

diagramă

TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

• TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

Verbal

Matematic

Tabular

desen

Grafic

model

diagramă

TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

• TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

Verbal

Matematic

Tabular

sistem

Grafic

model

diagramă

TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

• TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

Verbal

Nedirecționat

gr a f

Elovo

Artă. Ozernaya

satul Podgornaya

Matematic

Relaţie: „Conexiune rutieră”

(legături simetrice)

• Elementele sistemului, descrise prin ovale, sunt numite culmi
• Legăturile dintre elemente sunt numite relaţii

• margine- conexiune simetrică
• arc- conexiune asimetrică

graf orientat

Vârful inițial

Lev Nilych

Atitudine:

„A fi bunic”

Tabular

Vârful final

Grafic

model

grafic

diagramă

TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

• TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

Verbal

Matematic

Tabular

Grafic

model

diagramă

TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

• TIPURI DE MODELE DE INFORMAȚII

Verbal

Matematic

Tabular

Graficul temperaturii

Grafic

model

programa

diagramă

• Exemplu de tabel obiect-proprietăți

Baza de date a bibliotecii de acasă

TITLU

Belyaev A.R.

Omul Amfibien

Kerwood D.

Turgheniev I.S.

Vagabondii din Nord

Povești și povești

Olesha Yu.K.

Favorite

Belyaev A.R.

CEC Star

Tynyanov Yu. N.

Tolstoi L.N.

Belyaev A.R.

Povești și povești

Favorite

• Exemplu de tabel de la obiect la obiect

Baza de date „Progres”

Alikin Peter

Botov Ivan

Volkov Ilya

Galkina Nina

Tehnica de modelare a informațiilor

Definiție

modelare

Definiție

informație

Clădire

informație

Sistemică

analiza obiectelor

modelare

Teme pentru acasă

Preda: rezumat într-un caiet,

§ 13,

Creați-vă propriul arbore genealogic (model grafic)

• Ce proprietăți ale obiectelor reale reproduc:

• Manechine de produse din magazin; Manichin
• Manechine de produse din magazin;
• Manichin

• Dați un exemplu de modele de aeronave materiale și informaționale
• Compune diferite modele:

• Linie dreaptă pătrată umană
• Pătrat
• Linie dreapta
• Uman

4. Construiți model grafic (programa) Progresul lui Petina pe anul (în trimestre) la următoarele discipline: fizică, chimie, algebră, geometrie.

Petina estimează:

fizica - 5 4 4 5

chimie - 3 4 3 4

algebră - 4 4 3 4

Slide 1

Slide 2

Slide 3

Slide 4

Slide 5

Slide 6

Slide 7

Prezentarea „Computer Simulation” (Clasa 10) poate fi descărcată absolut gratuit de pe site-ul nostru. Subiectul proiectului: Informatica. Diapozitivele și ilustrațiile colorate vă vor ajuta să vă implicați colegii sau publicul. Pentru a vizualiza conținutul, utilizați playerul sau dacă doriți să descărcați raportul - faceți clic pe textul corespunzător de sub player. Prezentarea conține 7 diapozitive.

Diapozitive de prezentare

Slide 1

MODELARE CU COMPUTER

Școala Gimnazială GOU din raionul Frunzensky din Sankt Petersburg nr. 212 Profesor de informatică Selezneva R.S.

Slide 2

Modele de obiecte și procese

Modelul este o reprezentare simplificată a unui obiect, proces sau fenomen real. Modelare - construirea de modele pentru studiul și studiul obiectelor, proceselor, fenomenelor. Modelele de obiecte pot fi copii în miniatură ale structurilor arhitecturale sau ale operelor de artă, precum și ajutoare vizuale în sala de clasă etc. Modelul poate reflecta ceva cu adevărat existent, să zicem, un atom de hidrogen. Sistem solar, descărcare de fulger. Clasificarea modelelor Modelele se clasifică după următoarele criterii: Domeniul de utilizare Contabilitatea în modelul factorului timp (dinamica) Ramura cunoștințelor Metoda de prezentare a modelelor

Slide 3

Clasificarea pe domenii de utilizare

Modele de instruire cu experiență

Științific și tehnic

Simulare de joc

Modele de antrenament - ajutoare vizuale, diverse simulatoare, programe de antrenament. Modele experimentale - copii reduse sau mărite ale obiectului proiectat. De exemplu, un model de navă este testat într-un bazin pentru a determina stabilitatea la rulare a navei. Modele științifice și tehnice - pentru studiul proceselor și fenomenelor. De exemplu, un dispozitiv care simulează o descărcare de fulger. Modelele de joc sunt jocurile militare, economice, sportive, de afaceri. Ei cam repetă comportamentul obiectului în diverse situații. Modelele de simulare sunt experimente care simulează realitatea. De exemplu, să presupunem că o școală dorește să introducă o materie nouă. Selectați un număr de școli cu care să experimentați și apoi verificați rezultatele.

Slide 4

CLASIFICARE ȚINÂND CONT DE FACTORUL TIMP ȘI AREA DE UTILIZARE

MODELE Static Dinamic

Un model static este o porțiune unică de informații despre un obiect. De exemplu, examinarea școlarilor într-o clinică stomatologică oferă o imagine a stării cavității bucale lor la un moment dat. Model dinamic - vă permite să vedeți modificările unui obiect în timp. Exemplu. Carnetul de student clinica dentara de multi ani.

Slide 5

Clasificare după prezentare

Material Semne informaționale Verbal Computer Noncomputer

Slide 6

Modele materiale - reproduc proprietățile geometrice și fizice ale originalului și au întotdeauna o întruchipare reală. Exemplu. Jucării pentru copii, păsări împăiate, hărți despre istorie, geografie, model de rachetă etc. Modele informaționale - nu pot fi văzute cu propriii ochi și atinse, nu au o întruchipare materială. Ele se bazează doar pe informații. Model informațional - un set de informații care caracterizează proprietățile și stările unui obiect, proces, fenomen. Modelul verbal este un model informațional în formă mentală sau vorbită. De exemplu, comportamentul uman la traversarea străzii. Persoana analizează situația și apoi ia măsuri. Model de semne - un model de informare exprimat prin semne speciale, de ex. prin intermediul oricărui limbaj formal. Exemplu, imagini, texte, grafice și diagrame. Model computerizat - un model implementat prin intermediul unui mediu software. De exemplu, un program de calculator (editor muzical) care vă permite să introduceți text muzical, să îl imprimați și să faceți un aranjament.

Nu este nevoie să supraîncărcați diapozitivele proiectului dvs. cu blocuri de text; mai multe ilustrații și un minim de text vă vor permite să transmiteți mai bine informațiile și să atrageți atenția. Slide-ul ar trebui să conțină doar informații cheie, restul este mai bine să le spuneți audienței oral.

Textul ar trebui să fie bine lizibil, altfel publicul nu va putea vedea informațiile prezentate, va fi foarte distras de la poveste, încercând să deslușească măcar ceva sau își va pierde complet interesul. Pentru a face acest lucru, trebuie să alegeți fontul potrivit, ținând cont de unde și cum va fi difuzată prezentarea, precum și să alegeți combinația potrivită de fundal și text.

Este important să repetați prezentarea, gândiți-vă la felul în care salutați publicul, ce spuneți mai întâi, cum încheiați prezentarea. Totul vine cu experiență.

Alege ținuta potrivită, pentru că Îmbrăcămintea vorbitorului joacă, de asemenea, un rol important în percepția vorbirii sale.

Încercați să vorbiți cu încredere, fluent și coerent.

Încercați să vă bucurați de performanță, astfel încât să puteți fi mai relaxat și mai puțin anxios.

Slide 1

Modelare pe calculator
Prezentarea Ulyanei Bashmakova

Slide 2

Un model de computer, sau un model de calcul, este un program de calculator care rulează pe un computer separat, un supercalculator sau un set de calculatoare care interacționează (noduri de calcul) care implementează reprezentarea unui obiect, sistem sau concept într-o formă diferită de cea reală. , dar aproape de descrierea algoritmică, inclusiv un set de date care caracterizează proprietățile sistemului și dinamica modificării acestora în timp.

Slide 3

Despre modelarea pe computer
Modelele computerizate au devenit un instrument comun pentru modelarea matematică și sunt utilizate în fizică, astrofizică, mecanică, chimie, biologie, economie, sociologie, meteorologie, alte științe și probleme aplicate în diverse domenii ale electronicii radio, ingineriei mecanice, automobilelor etc. Modelele computerizate sunt folosite pentru a obține noi cunoștințe despre obiectul simulat sau pentru o evaluare aproximativă a comportamentului sistemelor care sunt prea complexe pentru cercetarea analitică. Simularea pe calculator este una dintre cele mai eficiente metode de studiere a sistemelor complexe. Modelele de computer sunt mai ușor și mai convenabil de studiat datorită capacității lor de a efectua așa-numitele. experimente de calcul, în cazurile în care experimentele reale sunt dificile din cauza obstacolelor financiare sau fizice sau pot da rezultate imprevizibile. Consecvența și formalizarea modelelor computerizate face posibilă determinarea principalelor factori care determină proprietățile obiectului original studiat (sau o întreagă clasă de obiecte), în special, pentru a studia răspunsul sistemului fizic simulat la modificările sale. parametrii si conditiile initiale.

Slide 4

Construcția unui model informatic se bazează pe abstracția de la natura specifică a fenomenelor sau a obiectului original studiat și constă în două etape - mai întâi, crearea unui model calitativ, apoi a unui model cantitativ. Cu cât sunt identificate și transferate mai multe proprietăți semnificative la un model de computer, cu atât acesta va fi mai aproape de modelul real, cu atât mai multe capabilități poate avea sistemul care utilizează acest model. Modelarea computerizată constă în efectuarea unei serii de experimente de calcul pe un calculator, al căror scop este analiza, interpretarea și compararea rezultatelor simulării cu comportamentul real al obiectului studiat și, dacă este necesar, perfecționarea modelului etc. Se disting modelarea analitică și de simulare. În modelarea analitică, modelele matematice (abstracte) ale unui obiect real sunt studiate sub formă de ecuații algebrice, diferențiale și alte ecuații, precum și prevederea implementării unei proceduri de calcul neechivoce care să conducă la soluția lor exactă. În modelarea prin simulare, modelele matematice sunt investigate sub forma unui (algoritm) care reproduce funcționarea sistemului studiat prin efectuarea secvenţială a unui număr mare de operaţii elementare.

Slide 5

Beneficiile simulării pe computer
Modelarea pe computer face posibilă: extinderea gamei de obiecte de cercetare - devine posibilă studierea fenomenelor nerecurente, fenomene din trecut și viitor, obiecte care nu sunt reproduse în condiții reale; vizualizați obiecte de orice natură, inclusiv cele abstracte; explorarea fenomenelor și proceselor în dinamica desfășurării lor; gestionează timpul (accelerează, încetinește etc.); efectuați mai multe teste ale modelului, de fiecare dată revenind la starea inițială; obțineți diferite caracteristici ale unui obiect sub formă numerică sau grafică; găsiți designul optim al unui obiect fără a face specimene de testare; efectuează experimente fără riscul de consecințe negative pentru sănătatea umană sau pentru mediu.

Slide 6

Principalele etape ale modelării pe calculator
Nume de scenă Executarea acțiunilor
1. Enunțarea problemei și analiza acesteia 1.1. Aflați în ce scop este creat modelul 1.2. Clarificați ce rezultate inițiale și sub ce formă ar trebui obținute. 1.3. Determinați ce date de intrare sunt necesare pentru a crea modelul.
2. Construirea unui model de informare 2.1. Determinați parametrii modelului și identificați relația dintre aceștia 2.2. Evaluați care dintre parametri sunt influenți pentru o anumită sarcină și care pot fi neglijați. 2.3. Descrieți matematic relația dintre parametrii modelului.
34. Dezvoltarea unei metode și algoritm pentru implementarea unui model informatic 3.1. Selectați sau dezvoltați o metodă pentru obținerea rezultatelor de referință 3.2. Întocmește un algoritm pentru obținerea rezultatelor conform metodelor selectate. 3.3. Verificați corectitudinea algoritmului.
4. Dezvoltarea unui model informatic 4.1. Selectarea mijloacelor de implementare software a algoritmului pe calculator 4.2. Dezvoltați un model de computer. 4.3. Verificați corectitudinea modelului computerului creat.
5. Efectuarea unui experiment 5.1. Elaborarea unui plan de cercetare 5.2. Efectuați un experiment pe baza modelului computerizat creat. 5.3. Analizați rezultatele obținute. 5.4. Trageți concluzii despre proprietățile modelului prototip.

Slide 7

În procesul de realizare a unui experiment, poate deveni clar ce este necesar: ajustarea planului de cercetare; alege o altă metodă de rezolvare a problemei; îmbunătățirea algoritmului de obținere a rezultatelor; clarificarea modelului informațional; efectuați modificări în declarația problemei. În acest caz, are loc o revenire la etapa corespunzătoare și procesul începe din nou.

Slide 8

Aplicație practică Modelarea computerizată este utilizată pentru o gamă largă de sarcini, cum ar fi: analiza răspândirii poluanților în atmosferă; proiectarea barierelor fonice pentru combaterea poluării fonice; constructii de vehicule; Simulatoare de zbor pentru instruirea piloților; Prognoza Meteo; emularea muncii altor dispozitive electronice; prognozarea prețurilor pe piețele financiare; investigarea comportamentului clădirilor, structurilor și pieselor la solicitarea mecanică; prezicerea rezistenței structurilor și a mecanismelor de distrugere a acestora; proiectarea proceselor industriale, cum ar fi cele chimice; managementul strategic al organizației; investigarea comportamentului sistemelor hidraulice: conducte de petrol, conducte de apă; simulare de roboți și manipulatoare automate; modelarea variantelor de scenariu de dezvoltare urbană; modelarea sistemelor de transport; simularea cu elemente finite a testelor de impact; modelarea rezultatelor chirurgiei plastice;

Etapa I Declarația problemei. Etapa I Declarația problemei. Prin natura formulării, toate sarcinile pot fi împărțite în trei grupuri: primul grup include sarcini în care este necesar să se investigheze modul în care caracteristicile unui obiect se vor schimba sub o anumită influență asupra acestuia: „ce se va întâmpla dacă? .. ”. De exemplu, ar fi dulce dacă ai pune două lingurițe de zahăr în ceaiul tău? Al doilea grup de sarcini are următoarea formulare: ce efect ar trebui făcut asupra unui obiect astfel încât parametrii săi să satisfacă o anumită condiție dată? Această formulare a problemei este adesea numită „cum se face? ..”. De exemplu, cât de mare ar trebui să fie un balon plin cu heliu pentru a se putea ridica în sus cu o greutate de 100 kg? Al treilea grup este cel al sarcinilor complexe. Un exemplu de astfel de abordare integrată este soluția problemei obținerii unei soluții chimice de o concentrație dată. Această etapă se caracterizează prin două puncte principale: descrierea sarcinii; definirea obiectivelor de modelare; 3.