Понятие информационной модели

Далее

Понятие модели

Модель – это объект, который для каких-то целей рассматривается вместо другого объекта.

Далее

Что такое модель?

Модель – это некий новый объект, который отражает некоторые существенные свойства изучаемого явления или процесса�

Модель сохраняет наиболее важные характеристики и свойства оригинала.

3

Один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью.

​

4

5

​

Оригиналы и модели

Первый линейный русский корабль «Гото Предестинация»

6

Один оригинал – одна модель?

• материальная точка

Модель создают, если:

Объект огромный

Объект слишком мал

7

Модель создают, если:

Процесс протекает очень быстро

Процесс протекает очень медленно

8

Модель создают, если:

Исследование объекта опасно для окружающих

Исследование объекта может повлечь его разрушение

9

​

• ПРИМЕРЫ МОДЕЛЕЙ:
• имитация (повторение) реального объекта в уменьшенном масштабе:
• глобус (модель земного шара);
• плюшевый мишка (модель живого медведя);
• кукла (модель живого человека);
• игрушечные машинки (модели реальных автомобилей).
• реальные объекты:
• ладонь человека (модель самолета);
• животные в медицинских исследованиях;
• радиотехническая схема (модель сердца человека);
• бассейн (модель космоса).

Далее

Примеры моделей

Манекен

Карта�погоды

Схема

11

ПРИМЕРЫ МОДЕЛЕЙ:

1. Разнообразные игрушки: плюшевые, резиновые, металлические, различающиеся размерами, формой, цветом, предназначением и т.д.При этом большинство игрушек в большей или меньшей степени воспроизводят ( моделируют) отдельные свойства и форму реально существующих предметов и объектов

​

13

Модели в нашей жизни

Модели используются для:

представления материальных предметов

Макет исторической застройки в �Н. Кисельном переулке в Москве

Модели используются для:

объяснения известных фактов

Модели используются для:

прогнозирования

Ураганы – фото из космоса

Значение моделей для человека

• Позволяют представить объекты и процессы, недоступные для восприятия, в наглядной форме;
• Использование моделей в проектировании и создании технических устройств, механизмов;
• Художественное творчество – процесс создания моделей

НЕОБХОДИМОСТЬ �СОЗДАНИЯ МОДЕЛЕЙ

• Для сохранения жизни и здоровья человека:
• в медицинских исследованиях (лабораторные животные);
• проверка макета зданий на сейсмостойкость;
• испытание новых конструкций автомобилей, кораблей.
• Уменьшение затрат материальных средств:
• в кинематографии;
• в кораблестроении, авиастроении.
• Для понимания сущности изучаемого объекта:
• животные в медицинских исследованиях.
• Для того, чтобы научиться управлять объектом:
• модели космических кораблей;
• модели самолетов, автомобилей;
• курсовая переподготовка.
• Прогнозирование последствий:
• проверка макета зданий на сейсмостойкость;
• предупреждение стихийных бедствий.
• Для отдыха:
• игры детей;
• компьютерные игры;
• телевидение.
• Для решения прикладных задач:
• купить скатерть, краску для пола, обои.

Далее

АДЕКВАТНОСТЬ МОДЕЛЕЙ

• Адекватность - степень совпадения свойств модели и моделируемого объекта.
• Степени адекватности:
• полная;
• частичная;
• неадекватная.

Далее

ВИДЫ МОДЕЛЕЙ

Далее

ВИДЫ МОДЕЛЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

• Модель называется предметной, если эта модель является объемным предметом.

Примеры:

• глобус;
• скелет человека;
• боксерская груша;
• детские игрушки.
• Модель называется образно-знаковой, если эта модель является описанием моделируемого объекта в виде образов и знаков.

Примеры:

• фотография;
• учебник географии;
• картина;
• компьютерная игра;
• описание человека в художественном произведении.

Далее

ОБРАЗНО-ЗНАКОВЫЕ МОДЕЛИ

• Мысленная модель - это мысленный образ моделируемого объекта в памяти человека.

Примеры:

• образ любимого человека в памяти;
• образ комнаты в памяти человека, живущего в ней.
• Документальная модель - это описание или изображение моделируемого объекта на бумаге, картоне или другом плоском носителе.

Примеры:

• фотография;
• картина;
• карта;
• описание главного героя в художественном произведении.
• Компьютерная модель - это описание или изображение моделируемого объекта в памяти компьютера.

Примеры:

• компьютерные игры;
• компьютерный исполнитель «Чертежник», «Робот».

Далее

ВИДЫ МОДЕЛЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ

• Если модель учитывает изменение свойств моделируемого объекта от времени, то модель называется динамической, в противном случае статической.
• Примеры:
• динамические:
• заводные игрушки;
• подопытные животные.
• статические:
• глобус;
• мягкие игрушки;
• учебники.

​

Далее

ВИДЫ МОДЕЛЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВНЕШНИХ РАЗМЕРОВ

• Модель называется масштабной, если она получена путем увеличения или уменьшения внешних размеров моделируемого объекта и немасштабной, если внешние размеры модели не отражают внешних размеров моделируемого объекта.
• Примеры:
• Масштабные:
• глобус;
• кукла;
• чертеж;
• карта.
• Немасштабные:
• учебник географии;
• стихотворение;
• формула химического вещества.

Далее

Классификация моделей

25

С УЧЕТОМ ФАКТОРА ВРЕМЕНИ

ВИДЫ МОДЕЛЕЙ� ПО ОТРАСЛЯМ ЗНАНИЙ

• Если модель относится к какой-либо отрасли знаний. То ее называют соответственно. Если модель не относится ни к какой отрасли знаний, то ее называют простейшей.
• Примеры:
• простейшие (игрушки, боксерская груша);
• математические (уравнение нахождения скорости поезда, времени пути);
• географическая (глобус, карта. план);
• химическая (модель атома кислорода, углерода, формула химической реакции).

Далее

Классификация моделей

*

28

Реальные предметы, в уменьшенном или увеличенном виде воспроизводящие внешний вид, структуру или поведение объекта моделирования

​

Описания объекта оригинала на языках кодирования информации

​

29

Натурные модели - реально воспроизводят внешний вид, структуру и поведение объекта.

30

Натурная модель подъёмного крана воспроизводит:

• состав;
• движения частей механизма

натурная модель дома

Классификация моделей

31

ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

• ИГРУШКИ
• ГЛОБУС
• ЧУЧЕЛО ПТИЦЫ
• ФИЗИЧЕСКИЕ ИЛИ ХИМИЧЕСКИЕ ОПЫТЫ

Классификация моделей по способу представления

32

33

Природа моделей

• материальные (физические, предметные) модели:
• информационные модели представляют собой� информацию о свойствах и состоянии объекта,� процесса, явления, и его взаимосвязи с внешним миром:
• вербальные – словесные или мысленные
• знаковые – выраженные с помощью формального языка
• графические (рисунки, схемы, карты, …)
• табличные
• математические (формулы)
• логические (различные варианты выбора действий на � основе анализа условий)
• специальные (ноты, химические формулы)

​

Материальные модели - реально воспроизводят внешний вид, структуру и поведение объекта.

Материальная модель подъёмного крана воспроизводит:

• состав;
• движения частей механизма

ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ

Информационная модель – описание реального объекта (процесса, явления) на одном из языков (разговорном или формальном).

35

Информационные модели - описание объекта-оригинала на языках кодирования информации

36

Типы информационных моделей

*

Информационные модели

• Образные (рисунки, фотографии, плакаты) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком- либо носителе информации.
• Знаковые (формулы, таблицы, графики, диаграммы, географические карты) строятся с использованием знаковых систем.

​

� Примеры физических и информационных моделей

� Примеры информационных моделей

� Информационная модель Земли

Информационные знаковые модели

1.Таблицы

2.Блок-схемы - это графическое изображение алгоритма.

БЛОК-СХЕМА

3. Схемы, карты - это представление объекта в общих, главных чертах с помощью условных обозначений.

4.Чертёж - условное графическое изображение предметов с точным соотношением размеров, получаемое методом проецирования. Он даёт представление о форме, величине, масштабе изображения предмета.

5.Иерархия -

это расположение частей или элементов целого в порядке от высшего к низшему.

Отношения подчиненности в школе

Дерево �

Классификация компьютеров

49

Модели по области применения

• учебные (в т.ч. тренажеры)
• опытные – при создании новых технических средств
• научно-технические

​

​

аэродинамическая труба

испытания в опытовом бассейне

имитатор солнечного излучения

вакуумная камера в Институте космических исследований

вибростенд�НПО «Энергия»

Модели в обучении

• Глобус
• Модели молекул
• Анатомические муляжи
• Карты
• Демонстрационные плакаты
• Портреты ученых, писателей
• Картины, рисунки
• Таблицы

Модели в проектировании.

• Создание технических устройств (машин , механизмов, электрических цепей) .
• Строительство зданий.

​

​

Модели в науке.

• Теоретические модели ( теории, законы, гипотезы),отражающие строение , свойства и поведение реальных объектов.

Модели в художественном творчестве.

• Басня (переносит реальные отношения между людьми и фактически создает модели человеческих отношений.).
• Роман (модель реальной человеческой жизни)
• Живописные полотна, скульптуры, театральные постановки (отражают реальную действительность).

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

*