Моделирование. Моделирование, как метод познания. Формы представления моделей, формализация. (Лекция 4) презентация

Содержание

Моделирование как метод познания; Формы представления моделей, формализация; Системный подход в моделировании; Типы информационных моделей; Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере План:

Слайд 1Моделирование

Клобертанц Е.П.


Красноярск, 2013


Лекция № 4
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КРАСНОЯРСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПРОФЕССОРА В.Ф. ВОЙНО-ЯСЕНЕЦКОГО»
МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
 
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

Слайд 2Моделирование как метод познания;
Формы представления моделей, формализация;
Системный подход в моделировании;
Типы информационных

моделей;
Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере

План:


Слайд 31. Моделирование как метод познания


Слайд 4Наш мир очень разнообразен, и каждый объект в нем назван определенным

словом (именем).



Слайд 5
Неизменными параметрами




Слайд 6Модель – это некий новый объект, который отражает некоторые существенные свойства

изучаемого явления или процесса

Слайд 7Модель (фр.сл. мodele, ит. сл. modelo, лат. сл. modelus) – мера,

образец

Слайд 8Манекен
Карта погоды
Схема
Примеры моделей


Слайд 9Примеры моделей
География


Биология


Химия


Астрономия


Физика
Машин
Технических устройств
Зданий
Электрических цепей


Слайд 10Теоретические модели
Коперник- Гелиоцентрическая модель мира
Творческие модели
Розерфорд - Бор, Томсон Нагаоки- Модель

атома

Литература- басня (отношения между людьми на примере отношений между животными)

Театр- спектакль (отношения между людьми)

Живопись, скульптура- модели людей, животных и т.д.


Слайд 11



Причины, по которым прибегают к построению модели
1.В реальном времени объект(оригинал) может

уже не существовать или его еще нет.

Приведите свои примеры.

Атлантида, динозавры

2.Объект либо очень велик, либо очень мал.

Молекула, земной шар

3.Процесс протекает очень быстро или очень медленно

Геологические процессы, процесс ядерного взрыва

4.Исследование объекта может привести к его разрушению

Двигатель,
живой организм


Слайд 12Модель создают, если:
Объект огромный
Объект слишком мал
Процесс протекает очень быстро
Процесс протекает очень

медленно

Исследование объекта опасно для окружающих

Исследование объекта может повлечь его разрушение


Слайд 13Моделирование- это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.


Слайд 14Один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные

объекты могут описываться одной моделью

Слайд 15Человек:
Кукла
Манекен
Скелет
Скульптура
Реальный объект - оригинал
Модели


Слайд 16Свойства объекта, которые должна отражать модель, определяются поставленной целью его изучения.


Слайд 17Каждый объект имеет большое количество различных свойств.
В процессе построения модели

выделяются главные, наиболее существенные для проводимого исследования свойства.

Слайд 18В физике изучаются процессы взаимодействия и изменения объектов,
в химии –их

химических свойств,
в биологию – строение и поведение живых организмов и т.д.


Слайд 19Информационная картина мира
Информационный объект – это совокупность логически связанной информации.


Слайд 202. Формы представления моделей, формализация


Слайд 21Классификация моделей по способу представления:


Слайд 22 Материальные модели –
Воспроизводят геометрические, физические и другие свойства

объектов в материальной форме

Пример: Глобус (модель земного шара) - география


Слайд 23целенаправленно отобранная информация об объекте, которая отражает наиболее существенные свойства этого

объекта.

Информационные модели –


Слайд 24 Информационные модели –
Представляют объекты и процессы в форме схем,

чертежей, таблиц, формул, текстов и т.д.

Пример: Рисунок цветка – ботаника, формула - математика



Слайд 25 Информационные модели –

Образная форма
Знаковая форма
представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные

на каком-то носителе информации (бумаге, фото-, кинопленке).

строятся с использованием различных языков (знаковых систем), например язык физики, математики.


Слайд 27Классификация моделей по области использования:
Учебные модели;
Опытные модели;
Научно-технические модели;
Игровые модели;
Имитационные модели.


Слайд 28Классификация моделей с учетом фактора времени:
Статические;
Динамические.
Если модель учитывает изменение свойств моделируемого

объекта от времени, то модель называется динамической, в противном случае статической.

Примеры:
динамические:
заводные игрушки;
статические:
глобус;
мягкие игрушки;
учебники.


Слайд 29В физике модели, описывающие простые механизмы,
в биологии – модели строения

растений и животных,
в химии – модели строения молекул и кристаллических решеток.

Пример статических информационных моделей:


Слайд 30Пример динамических информационных моделей:
В физике модели описывают движение тел,
в биологии

– развитие организмов или популяций животных,
в химии – процессы прохождения химических реакций.

Слайд 31Классификация моделей по области использования:
Биологические;
Исторические;
Физические;
И др.


Слайд 32Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей.


Слайд 33С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические, физические

и др.). Одним из наиболее используемых формальных языков является математика. Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями.

Слайд 34Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.


Слайд 353. Системный подход в моделировании


Слайд 36Система – совокупность взаимосвязанных объектов, воспринимаемая как единое целое


Слайд 37Состояние системы характеризуется её структурой, то есть составом и свойствами элементов,

их отношениями и связями между собой.
Если структура системы меняется, то система может перестать функционировать как целое.

Слайд 384. Типы информационных моделей


Слайд 39Информационные модели - описание объекта-оригинала на языках кодирования информации


Слайд 41Табличная информационная модель

перечень однотипных объектов или свойств размещен в первом

столбце (или строке) таблицы, а значения их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках) таблицы.


Слайд 42Иерархическая информационная модель

Объекты распределены по уровням.
Каждый элемент более высокого

уровня может состоять из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня.

компьютеры

суперкомпьютеры

серверы

персональные

настольные

портативные

карманные


Слайд 43Сетевая информационная модель
Применяются для отражения систем
со сложной структурой,
в которых

связи между элементами имеют произвольный характер.

Слайд 44









4-й пакет

3-й пакет
2-й пакет
1-й пакет
1-й пакет
2-й пакет
3-й пакет
4-й пакет
1-й пакет
2-й пакет
3-й

пакет

4-й пакет


Слайд 455. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере


Слайд 46Компьютерные модели
Численные методы:
арифметические способы решения любой арифметической задачи
Вычислительный эксперимент
Расчет состояния объекта

моделирования по математической модели

Наглядное представление результата:
Использование компьютерной графики и мультимедиа для представления результата

Управление в реальном времени:
Быстрые компьютерные модели, работающие со скоростью физического управляемого процесса


Компьютерная
математическая модель


Компьютерная
имитационная модель

Имитация состояния реальной системы со случайным поведением ее элементов

Системы массового обслуживания

Транспортные системы


Слайд 47Использование компьютера для исследования информационных моделей различных объектов и процессов позволяет

изучить их изменения в зависимости от значения тех или иных параметров.
Процесс разработки моделей и их исследования на компьютере можно разделить на несколько основных этапов.

Слайд 48I этап. Постановка задачи

Описание задачи
Цель моделирования
Формализация задачи
II этап. Разработка модели

Информационная модель
Компьютерная

модель

III этап. Компьютерный эксперимент
План эксперимента
Проведение исследования

IV этап. Анализ результатов моделирования

Результаты соответствуют цели

Результаты соответствуют цели






Описательная модель

Формализованная модель

Компьютерная модель




Слайд 491. Постановка задачи.
Описание делается обычными фразами.
Цель моделирования. От выбранной цели зависит,

какие характеристики исследуемого объекта считать существенными, а какие отбросить.
Формализация задачи. Здесь чаще всего задача переводится на формальный язык, язык чисел, математических формул, уравнений.

Слайд 502. Разработка модели

Этап разработки модели начинается с построения информационной модели в

различных формах, которые на завершающей стадии воплощаются в компьютерную модель.

Слайд 51Компьютерная модель – это модель, реализованная средствами программной среды.
Инструменты моделирования. Существует

множество программных комплексов, которые позволяют проводить построение и исследование моделей. От выбора программной среды зависит алгоритм построения компьютерной модели.

Слайд 523. Компьютерный эксперимент
включает две стадии: составление плана эксперимента и проведение исследования.


Слайд 53Конечная цель моделирования -
принятие решения, которое должно быть выбрано на

основе всестороннего анализа результатов моделирования.

Слайд 54По результату тестирования определяется достигли ли конечной цели?
Если в результате тестирования

появились ошибки, то модель корректируется, процесс повторяется до тех пор, пока не будут исправлены все ошибки.

Слайд 55В настоящее время широкое распространение получили компьютерные интерактивные визуальные модели.

В

таких моделях исследователь может менять начальные условия и параметры протекания процессов и наблюдать изменения в поведении модели.



Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика