1 of 25

Реалізація математичних моделей

За навчальною програмою 2017 року

Урок 32

7

teach-inf.at.ua

2 of 25

Етапи створення інформаційної моделі

Розділ 3 § 18

Ви дізнаєтесь:

з яких етапів складається процес створення інформаційної моделі;
для чого використовується комп’ютерне моделювання.

7

3 of 25

З яких етапів складається процес створення інформаційної моделі?

Розділ 3 § 18

Чітких правил створення моделі не існує. Однак завжди потрібно розпочинати з постановки задачі.

Постановка задачі

Опис задачі

Мета моделювання

Визначення предметної галузі

Аналіз об’єкта

Створення інформаційної моделі

Формалізація

Знакова модель

Вибір засобу подання моделі

Комп’ютерна модель

7

4 of 25

З яких етапів складається процес створення інформаційної моделі?

Розділ 3 § 18

Спочатку задача формулюється звичайною мовою — здійснюється її опис. На цьому етапі важливо визначити:

мету створення моделі та предметну галузь дослідження,

детально описати об’єкт моделювання та його властивості,

7

5 of 25

З яких етапів складається процес створення інформаційної моделі?

Розділ 3 § 18

Продовження…

з’ясувати, які з них є суттєвими для даної задачі, взаємозв’язки між значеннями вибраних властивостей, між даним об’єктом й іншими об’єктами предметної галузі, які є суттєвими для задачі, та визначити очікуваний результат.

7

6 of 25

З яких етапів складається процес створення інформаційної моделі?

Розділ 3 § 18

На етапі створення інформаційної моделі спочатку проводиться формалізація — етап переходу від словесного опису зв’язків між об’єктами та їхніми властивостями до побудови інформаційних моделей

за допомогою деякої формальної мови кодування (мова схем, мова математики тощо).

7

7 of 25

З яких етапів складається процес створення інформаційної моделі?

Розділ 3 § 18

Як правило, у результаті формалізації модель подається в знаковій формі:

математична формула

схема

графік

таблиця

креслення

карта місцевості

електрична схема тощо

7

8 of 25

З яких етапів складається процес створення інформаційної моделі?

Розділ 3 § 18

Формалізація — процес створення інформаційної моделі за допомогою формальних мов, за якого здійснюється перехід від словесного опису зв’язків між виділеними властивостями об’єкта до опису, що використовує деяку мову кодування (мова схем, мова математики тощо).

7

9 of 25

З яких етапів складається процес створення інформаційної моделі?

Розділ 3 § 18

Якщо між величинами, які характеризують об’єкт або процес, установлено співвідношення у вигляді математичних формул, то говорять про створену математичну модель.

7

10 of 25

З яких етапів складається процес створення інформаційної моделі?

Розділ 3 § 18

За допомогою математичних моделей описуються розв’язки різних логічних задач, фізичних процесів.

Наприклад, модель рівномірного прямолінійного руху описується рівнянням:

Оскільки знакова форма подання моделі доступна для опрацювання за допомогою комп’ютера, то можна створювати комп’ютерну модель, тобто інформаційну модель, реалізовану за допомогою комп’ютерних програм.

7

11 of 25

Для чого використовується�комп’ютерне моделювання?

Розділ 3 § 18

Моделі, що досліджуються за допомогою комп’ютера, можуть описувати досить різноманітні об’єкти, такі як:

мости

архітектурні споруди

літаки тощо

А також імітувати їх функціонування, протікання різноманітних процесів, пов’язаних із ними.

7

12 of 25

Для чого використовується�комп’ютерне моделювання?

Розділ 3 § 18

Дослідження таких моделей дає змогу вивчити властивості багатьох об’єктів без безпосереднього доступу до них.

Це допомагає суттєво зменшити матеріальні та часові витрати для вивчення властивостей ще не споруджених

будинків, мостів,

літаків,

двигунів тощо.

7

13 of 25

Для чого використовується�комп’ютерне моделювання?

Розділ 3 § 18

Крім виконання числових розрахунків, комп’ютерне моделювання дає змогу відтворити явища, які в реальних земних умовах людині відтворити не під силу. Це, наприклад:

рух материків,

дія землетрусів,

народження нової зірки,

зміна напрямків морських підводних течій тощо.

7

14 of 25

Для чого використовується�комп’ютерне моделювання?

Розділ 3 § 18

При вивченні цих явищ на допомогу приходять спеціальні комп’ютерні програми, які складаються кваліфікованими програмістами разом із фахівцями:

фізиками,

географами,

біологами тощо.

7

15 of 25

Для чого використовується�комп’ютерне моделювання?

Розділ 3 § 18

Комп’ютерне моделювання надає також унікальні переваги для опису й розрахунку небезпечних експериментів, які не бажано виконувати в реальному житті.

Це, наприклад, моделі:

ядерного вибуху

7

16 of 25

Для чого використовується�комп’ютерне моделювання?

Розділ 3 § 18

пожежі на підприємстві

військових дій

зіткнення автомобілів

За допомогою комп’ютерних моделей можна досить точно отримати деталі цих катастрофічних процесів.

7

17 of 25

Для чого використовується�комп’ютерне моделювання?

Розділ 3 § 18

Існують різні комп’ютерні програми для створення, опрацювання та дослідження інформаційних моделей. Одну й ту само задачу можна розв’язати, скориставшись різними програмами. Обране програмне середовище дає змогу за певним алгоритмом створювати інформаційну модель.

7

18 of 25

Для чого використовується�комп’ютерне моделювання?

Розділ 3 § 18

Добір потрібних програм для створення інформаційної моделі залежить від:

мети її створення,

знань й умінь дослідника чи дослідниці,

призначення обраного комп’ютерного середовища.

7

19 of 25

Для чого використовується�комп’ютерне моделювання?

Розділ 3 § 18

Розгляньте схему, установіть потрібні зв’язки між її елементами та складіть коротке повідомлення.

Постановка задачі

Формалізація

Інформаційна модель

Опис зв’язків мовою кодів

Форма подання інформаційної моделі

Засіб подання моделі

Об’єкт моделювання

Предметна галузь

Суттєві властивості

7

20 of 25

Розгадайте ребус

модель

Розділ 3 § 18

Комп’ютерна

7

21 of 25

Розгадайте кросворд

Розділ 3 § 18

1

Спосіб

подання словесної моделі.

О
П
И
С

2

Об'єкт, що має властивості іншого об'єкта, суттєві для дослідження.

М
О
Д
Е
Л
Ь

3

Діяльність людини, спрямована на вивчення властивостей об'єктів навколишнього світу.

Д
О
С
Л
І
Д
Ж
Е
Н
Н
Я

4

Один з видів графічної моделі.

Р	И	С	У	Н	О	К

5

Один з видів структурної моделі.

Т
А
Б
Л
И
Ц
Я

6

Відмінна особливість, характерна ознака об'єкта.

В	Л	А	С	Т	И	В	І	С	Т	Ь

7

Один з видів математичної моделі.

Ф
О
Р
М
У
Л
А

8

Документ,

який використовується для поєднання в моделі текстового та графічного подання.

П	Р	Е	З	Е	Н	Т	А	Ц	І	Я

9

Визначається

на першому етапі створення інформаційної моделі

М	Е	Т	А

Далі

7

22 of 25

Обговорюємо

Розділ 3 § 18

Чи існує універсальний алгоритм створення інформаційних моделей? Відповідь поясніть.

З яких етапів складається процес створення інформаційної моделі? Чи можна змінювати послідовність етапів створення інформаційної моделі?

Від чого залежить вибір форми подання інформаційної моделі? Наведіть конкретні приклади.

Чи можна створити одну й ту само модель за допомогою різних комп’ютерних програм?

Що таке формалізація моделі? Чому цей етап створення інформаційної моделі важливий?

7

23 of 25

Домашнє завдання

Проаналізувати

§ 18, ст. 168-174

Розділ 3 § 18

7

24 of 25

Працюємо за комп’ютером

Розділ 3 § 18

Сторінка

170-171

7

25 of 25

Дякую за увагу!

За навчальною програмою 2017 року

Урок 32

7

teach-inf.at.ua