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Modelado en la ciencia – ¿qué es esto? Tipos y etapas de modelado

En este trabajo, se propone la forma de analizar en detalle el tema de la modelización de la informática. Esta sección es de gran importancia para la formación de los futuros especialistas en el ámbito de las tecnologías de información.


Para resolver cualquier problema (producción o investigación) equipo utiliza la siguiente cadena:

objeto

modelo

algoritmo

programa

resultado

objeto real

Se debe prestar especial atención al concepto de "modelo". Sin la presencia de este enlace no es la solución del problema sea posible. ¿Por qué entonces usar el modelo y que este término se refiere a? Esto es lo que vamos a discutir en la próxima sección.

modelo

Modelado en informática – una recopilación de imágenes de un objeto en la vida real que refleja todas las características y propiedades esenciales. Un modelo para resolver el problema es necesario, ya que es, de hecho, que se utiliza en el proceso de decisión.

El curso de modelado por computadora tema principio a estudiarse más a fondo en el sexto grado. Al principio es necesario introducir a los niños al modelo conceptual. ¿Qué es?

  • semejanza simplificado del objeto;
  • copia reducida de un objeto real;
  • fenómeno Esquema o proceso;
  • fenómeno o proceso de imagen;
  • Descripción del fenómeno o proceso;
  • Planta física;
  • análogo de la información;
  • sustituto objeto reflectante propiedades del objeto real, y así sucesivamente.

Modelo – este es un concepto muy amplio, ya que ya ha quedado claro de lo anterior. Es importante tener en cuenta que todos los modelos se pueden dividir en grupos:

  • material;
  • ideal.

Bajo el modelo financiero para entender el tema, basado en objetos reales. Esto puede ser cualquier organismo o proceso. Este grupo puede subdividirse en dos tipos:

  • física;
  • analógico.

Esta clasificación es condicional, ya una clara distinción entre estas dos subespecies es muy difícil de realizar.

Modelo ideal para caracterizar más difícil. Se asocia con:

  • pensando;
  • la imaginación;
  • percepción.

Para ello es posible llevar a obra (teatro, arte, la literatura, y así sucesivamente).

metas de modelado

Modelando en informática – se trata de un paso muy importante, ya que persigue los objetivos de masa. Ahora ofrecemos a reunirse con ellos.

La primera simulación ayuda a conocer el mundo que nos rodea. Desde tiempos inmemoriales, la gente ha acumulado conocimiento y las transmitió a sus descendientes. Por lo tanto, un modelo del mundo (globo).

En los siglos pasados, modelamos los objetos inexistentes, que se ha establecido firmemente en nuestras vidas (paraguas, un molino, y así sucesivamente). Actualmente mozhelirovanie dirigido a:

  • la identificación de los efectos de cualquier proceso (aumentando el costo de los viajes o residuos químicos bajo la tierra);
  • garantizar la eficacia de las decisiones.

tareas de modelado

Hemos mencionado en el artículo que este tipo de modelos en la informática. Este proceso tiene algunos problemas, que se discuten en esta sección.

¿Cuál es el problema en la simulación? Supongamos que tenemos cualquier problema, para eliminarlo que necesita para resolver una serie de problemas. Es decir, el problema – un problema que tiene que manejar. Es importante señalar que todas las tareas se pueden dividir en dos grandes grupos.

Ver las tareas

aclaración

directo

Estos desafíos ponen ante nosotros la siguiente pregunta: "¿Qué pasará si elegimos esta solución particular del conjunto posible?". Vale la pena señalar que el problema directo nos da los datos en bruto, las condiciones específicas.

inverso

Los problemas inversos nos enfrentan con una pregunta un poco diferente: "¿Cómo maximizar el criterio de eficiencia Qué decisión posible satisface esta condición?"

modelo verbal

¿Cuáles son los métodos de modelado? Equipo utiliza sólo dos métodos – información y Matemáticas. Pero es importante mencionar otro tipo de modelo – verbal. Sobre él ahora hablamos un poco más.

modelo verbal se clasifica como ideal o abstracto. Esta descripción por medio de letras, palabras, frases. Para aquellos modelos incluyen:

  • Protocolo;
  • reglas de la carretera;
  • La información contenida en los libros de texto;
  • la ficción;
  • descripción oral o escrita de un objeto, proceso o fenómeno.

modelo matemático

¿Qué otros tipos de modelos se estudian en informática? modelado de la información y la matemática (algorítmica) están divididas. Aunque, como se mencionó anteriormente, los límites entre los modelos verbales, matemáticas y de información son bastante convencional.

En términos simples, el modelo matemático describe cualquier situación desde un punto de vista matemático. Ajeno a nosotros mismos, estamos comprometidos en la modelización matemática diaria. Por ejemplo: mi madre envía al niño a comprar pan y leche. Ella sabe cuántos son estos productos en la tienda, que se encuentra junto a la casa. Ahora tenemos que calcular la cantidad de dinero para dar al niño. Supongamos que la leche cuesta 75 rublos y 50 kopeks, y pan – 30 rublos 20 kopeks. Todas las compras costará 105 rublos, 70 kopeks (75,5 + 30,2). Este es un ejemplo de un modelo matemático.

modelo de información

Ahora vamos a hablar de otra forma de los modelos estudiados en el curso de la informática. El modelado por ordenador, que es necesario dominar cada uno de los futuros especialistas IT, incluye el proceso de implementación del modelo de información utilizando herramientas informáticas. Pero lo que es, el modelo de información?

Es una larga lista de información sobre cualquier objeto. Que este modelo describe y qué información será útil:

  • propiedades del objeto modelado;
  • su condición;
  • La comunicación con el mundo exterior;
  • las relaciones con los objetos externos.

Lo que puede servir como un modelo de información:

  • una descripción verbal;
  • texto;
  • dibujo;
  • mesa;
  • esquema;
  • dibujo;
  • fórmula, y así sucesivamente.

Una característica distintiva del modelo de información es que no se puede tocar, probar, y así sucesivamente. Ella no lleva encarnación material, tal como se presenta en la forma de información.

Un enfoque sistemático para la creación de modelos

¿Qué plan de estudios de grado estudiaron mediante simulación? Ciencias de la computación de clase 9 presenta a los estudiantes el tema con más detalle. Es en esta clase, el niño aprende sobre el enfoque de modelado de sistemas. Ofrecemos a hablar de ello un poco más.

"Sistema" comenzar con el concepto. Este es un grupo de elementos interconectados que actúan conjuntamente para realizar la tarea. Para construir un modelo de uso frecuente por enfoque de sistema, ya que el objeto es considerado como un sistema que funciona en algún medio. Si modelado un objeto complejo, el sistema decide que se dividan en partes más pequeñas – subsistemas.

Finalidad de uso

Ahora tenemos en cuenta el destino de la simulación (Computer Science 11 clases). Se dijo anteriormente que todos los modelos se dividen en varios tipos y clases, pero los límites entre ellos son arbitrarias. Hay varias razones en que clasificar el modelo: propósito, área de especialización, el factor tiempo, el método de presentación.

En cuanto a los objetivos, se decidió asignar los siguientes tipos:

  • formación;
  • con experiencia;
  • la simulación;
  • juegos de azar;
  • la ciencia y la tecnología.

El primer tipo incluye los materiales de formación. Las copias segunda reducido o aumentado de los objetos reales (modelo de la construcción, el ala de la aeronave, y así sucesivamente). Un modelo de simulación permite predecir el resultado de cualquier evento. Los modelos de simulación se utiliza a menudo en la medicina y la esfera social. Narimer, el modelo ayuda a entender cómo reaccionará la gente a tal o cual reforma? Antes de realizar una operación importante en los trasplantes de órganos humanos, se han realizado muchos experimentos. En otras palabras, el modelo de simulación puede resolver el problema mediante el "ensayo y error". modelo de juego – una especie de, negocios, o juego de guerra económica. Con este modelo es posible predecir el comportamiento de un objeto en diferentes situaciones. modelo científico y técnico que se utiliza para el estudio de un proceso o fenómeno (un dispositivo que simula descarga del rayo, el modelo de los planetas del Sistema Solar, y así sucesivamente).

área de conocimiento

Lo que los estudiantes de grado más pleno conocimiento de su modelo? Ordenador grado 9 se centra en preparar a sus estudiantes para los exámenes de admisión a las instituciones de educación superior. Desde entradas EGE y GIA cumplen con preguntas sobre el modelado, es necesario ahora lo más detallado posible considerar este tema. Y así, ya que hay una clasificación de las áreas de especialización? Sobre la base de los siguientes tipos:

  • biológica (por ejemplo, enfermedad inducida artificialmente en animales, trastornos genéticos, cánceres);
  • económica (el modelo de comportamiento de las empresas, un modelo del precio de mercado, etc.);
  • histórica (árbol genealógico, modelo de evento histórico, el modelo del ejército romano, y similares);
  • sociológico (el modelo de su propio interés, el comportamiento de los banqueros en la adaptación a las nuevas condiciones económicas) y así sucesivamente.

factor tiempo

dos tipos de modelos se distinguen por esta característica:

  • dinámico;
  • estático.

Ya, de acuerdo con un nombre, no es difícil de adivinar que la primera vista muestra el rendimiento, el desarrollo y el cambio de un objeto a través del tiempo. Estático por el contrario es capaz de describir el objeto en un punto particular en el tiempo. Este tipo se refiere a veces como estructurales, como el modelo refleja la estructura y los parámetros del objeto, es decir, da la rebanada de información sobre el mismo.

Los ejemplos de modelo dinámico son:

  • un conjunto de fórmulas que reflejan el movimiento de los planetas del sistema solar;
  • gráfico de la temperatura del aire;
  • video de la erupción del volcán, y así sucesivamente.

Ejemplos del modelo estadístico son:

  • lista de los planetas en el sistema solar;
  • mapa de la zona y así sucesivamente.

método de presentación

Para empezar, es importante decir que todos los modelos tienen la forma y figura, son siempre fuera de algo hecho, de alguna manera representados o descritos. Sobre la base de un modelo para clasificar de la siguiente manera:

  • material;
  • intangible.

El primer tipo incluye copias tangibles de los objetos existentes. Ellos pueden tocar, oler, y así sucesivamente. Reflejan las características externas o internas, el funcionamiento de una instalación. ¿Cuáles son el modelo físico? Se utilizan para el método experimental de la cognición (método experimental).

modelos intangibles también han visitado anteriormente. Utilizan un método teórico de aprendizaje. Tales modelos son llamados ideal o abstracto. Esta categoría se divide en varios subtipos: los modelos imaginarios e información.

modelos de información es una lista de una variedad de información sobre el objeto. Como un modelo de información puede servir tablas, dibujos, descripciones verbales, esquemas y así sucesivamente. ¿Por qué es este modelo llamado inmaterial? La cosa es que no se pueden tocar porque no tiene encarnación física. Entre los modelos de información se distinguen hito y visual.

Modelo imaginario – es una de las etapas de modelado. Es un proceso creativo que tiene lugar en la imaginación humana que precede a la creación de un objeto material.

etapas de modelación

Topic en ciencias de la computación 9 Clase "Modelado y formalización" es pesado. Es necesario estudiar. En el maestro de grado 9-11 está obligado a familiarizar a los estudiantes con las etapas de la creación de modelos. Esta Pasamos ahora. Por lo tanto, existen las siguientes etapas de modelado:

  • declaración significativa del problema;
  • La formulación matemática del problema;
  • desarrollo utilizando los ordenadores;
  • operación de modelo;
  • los resultados obtenidos.

Es importante tener en cuenta que el estudio de todo lo que nos rodea, utilizando procesos de simulación, la formalización. Tecnología de la información – es un tema dedicado a los métodos modernos de estudiar y resolver cualquier problema. Por lo tanto, la atención se centra en los modelos que se pueden implementar utilizando un ordenador. Particular, se debe prestar atención a este punto cuestión soluciones de desarrollo de algoritmo con la ayuda de ordenadores.

Las comunicaciones entre objetos

Ahora vamos a hablar un poco acerca de las conexiones entre los objetos. En total hay tres tipos:

  • uno a uno (denotado por un enlace tales caras flecha en uno o el otro lado);
  • uno-a-muchos (enlace múltiple se indica por la doble flecha);
  • Muchos-a-muchos (tal enlace se indica por la doble flecha).

Es importante tener en cuenta que la conexión puede ser condicional e incondicional. conexión incondicional implica el uso de cada instancia de objeto. Un condicional participado solamente en los elementos individuales.