Pagmomodelo ng impormasyon at mga uri nito - abstract

Ito ay kilala na ang isang modelo ay ilang pinasimple na pagkakatulad ng isang tunay na bagay. Ang isang mas kumpletong kahulugan ay:

Modelo ay isang kapalit na bagay na, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ay maaaring palitan ang orihinal na bagay. Ang modelo ay muling gumagawa ng mga katangian at katangian ng orihinal na interesado sa amin.

Ang mga modelo ay materyal at impormasyon. Ang mga halimbawa ng materyal na modelo ay ang globo - isang modelo ng Earth; mannequin - isang modelo ng katawan ng tao; mga modelo ng mga eroplano, barko, rocket, kotse; layout ng pagbuo ng isang residential area sa lungsod at marami pang iba.

Ang paksa ng computer science ay mga modelo ng impormasyon.

AT modelo ng impormasyon nasasalamin ang kaalaman ng tao tungkol sa bagay ng pagmomolde. modelo ng impormasyon- ito ay isang paglalarawan sa isang anyo o iba pang bagay ng pagmomolde.

Anuman ay maaaring maging isang bagay ng pagmomodelo ng impormasyon: magkahiwalay na mga bagay (puno, talahanayan); pisikal, kemikal, biological na proseso (daloy ng tubig sa isang tubo, paggawa ng sulfuric acid, photosynthesis sa mga dahon ng halaman); meteorological phenomena (bagyo, buhawi); pang-ekonomiya at mga prosesong panlipunan(dynamics ng mga presyo ng stock sa stock exchange, paglipat ng populasyon).

Maaari nating sabihin na ang anumang agham ay nakikibahagi sa pagmomolde ng impormasyon, dahil ang gawain ng agham ay upang makakuha ng kaalaman, at ang ating kaalaman sa katotohanan ay palaging tinatayang, i.e. modelo, karakter. Sa pag-unlad ng agham, ang kaalamang ito ay pino, pinalalim, ngunit nananatili pa rin ang tinatayang. Ang mga lumang modelo ay pinapalitan ng bago, mas tumpak, at ang prosesong ito ay walang katapusan.

Ang computer science ay tumatalakay sa mga pangkalahatang pamamaraan at paraan ng paglikha at paggamit ng mga modelo ng impormasyon.

Modelo ng impormasyon sa computer. Ang pangunahing kasangkapan ng modernong informatics ay ang kompyuter. Samakatuwid, ang pagmomodelo ng impormasyon sa computer science ay pagmomodelo ng computer na naaangkop sa mga bagay ng iba't ibang paksa.

Kadalasan, ginagamit ang pagmomodelo ng impormasyon upang mahulaan ang pag-uugali ng object ng pagmomodelo, upang gumawa ng mga desisyon sa pagkontrol. katangian na tampok Ang mga modelo ng impormasyon sa computer ay ang posibilidad ng kanilang paggamit sa real time, ibig sabihin, napapailalim sa mga hadlang sa oras upang makuha ang resulta.

Mga yugto ng pagmomodelo. Ang pagbuo ng isang modelo ng impormasyon ay nagsisimula sa isang pagsusuri ng system ng object ng pagmomodelo. Dagdag pa, ang nakuha na teoretikal na paglalarawan ng kunwa na sistema ay na-convert sa isang modelo ng computer. Para dito, ginagamit ang alinman sa handa na software, o ang mga programmer ay kasangkot sa pagbuo nito. Sa huli, isang modelo ng impormasyon sa computer ang nakuha, na gagamitin para sa nilalayon nitong layunin.

Ang modelo ng impormasyon ay batay sa data, ibig sabihin, sa impormasyon tungkol sa object ng pagmomodelo. Ang anumang tunay na bagay ay may walang katapusang bilang ng iba't ibang katangian. Upang lumikha ng modelo ng impormasyon nito, kinakailangan na piliin lamang ang mga katangian na kinakailangan mula sa punto ng view ng layunin ng pagmomolde; Ang layuning ito ay dapat na malinaw na naipahayag bago magsimula ang pagmomodelo.

Ang sistema ng mga pangunahing konsepto

Buong paghahanap ng teksto:

Home > Abstract >Informatics

Ministri ng Edukasyon at Agham ng Republika ng Kazakhstan

East Kazakhstan State Technical University

sila. D. Serikbayeva

Kagawaran ng Pagmomodelo ng Matematika at Kompyuter

Sa paksa ng pagproseso ng computer ng pang-ekonomiyang impormasyon sa paksa:

Pagmomodelo ng impormasyon. Mga uri ng mga modelo ng impormasyon

Nakumpleto: Art. gr 08-BM-1

Sinuri ni: Syzdykpaeva A.R.

Ust-Kamenogorsk

Panimula 3

Bagay, sistema, modelo, simulation 5

Mga uri ng mga modelo. Modelo ng Impormasyon 6

Mga yugto ng pagmomodelo. Pagbuo ng modelo 9

Mga link sa pagitan ng mga bagay 10

Konklusyon 11

Mga Sanggunian 12

PANIMULA

Mula sa punto ng view ng computer science, ang solusyon ng anumang problema sa produksyon o pang-agham ay inilalarawan ng sumusunod na teknolohikal na kadena: "tunay na bagay - modelo - algorithm - programa - resulta - tunay na bagay". Napakaganda ng chain na ito mahalagang papel gumaganap ang link na "modelo" bilang isang kinakailangan, obligadong hakbang sa paglutas ng problemang ito. Sa kasong ito, ang isang modelo ay nauunawaan bilang ilang mental na imahe ng isang tunay na bagay (system) na sumasalamin sa mga mahahalagang katangian ng bagay at pinapalitan ito sa proseso ng paglutas ng problema.

Ang modelo ay isang napakalawak na konsepto na kinabibilangan ng maraming paraan ng pagre-represent sa realidad na pinag-aaralan. Mayroong materyal (natural) at perpektong (abstract) na mga modelo. Ang mga materyal na modelo ay batay sa isang bagay na layunin na umiiral nang independyente sa kamalayan ng tao (anumang katawan o proseso). Ang mga materyal na modelo ay nahahati sa pisikal at analog, batay sa mga prosesong katulad sa ilang paggalang sa pinag-aaralan. Maaaring gumuhit ng hangganan sa pagitan ng pisikal at analog na mga modelo, at ang naturang pag-uuri ng mga modelo ay magiging kondisyonal.

Ang isang mas kumplikadong larawan ay ipinakita ng mga huwarang modelo na hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa pag-iisip, imahinasyon, at pang-unawa ng tao. Kabilang sa mga ideal na modelo, ang isa ay maaaring mag-isa ng mga intuitive na modelo, kung saan sila nabibilang, ngunit walang solong diskarte sa pag-uuri ng iba pang mga uri ng ideal na mga modelo. Ang ganitong paraan ay hindi ganap na makatwiran, dahil inililipat nito ang likas na impormasyon ng katalusan sa kakanyahan ng mga modelong ginamit sa proseso - habang ang anumang modelo ay impormasyon. Ang sumusunod na diskarte sa pag-uuri ng mga ideal na modelo ay tila mas produktibo:

1. Verbal (teksto) na mga modelo. Gumagamit ang mga modelong ito ng mga pagkakasunud-sunod ng mga pangungusap sa mga pormal na diyalekto ng natural na wika upang ilarawan ang isang partikular na lugar ng katotohanan (mga halimbawa ng naturang mga modelo ay protocol ng pulisya, mga patakaran sa trapiko, aklat-aralin na ito).

2. Mga modelo ng matematika - isang napakalawak na klase ng mga modelo ng sign (batay sa mga pormal na wika sa mga may hangganang alpabeto), malawakang gumagamit ng isa o iba pa mga pamamaraan sa matematika. Halimbawa, ang mathematical model ng isang bituin. Ang modelong ito ay magiging isang kumplikadong sistema ng mga equation na naglalarawan sa mga pisikal na proseso na nagaganap sa loob ng isang bituin. Ang isang mathematical na modelo ng ibang uri ay, halimbawa, mga ugnayang pangmatematika na nagbibigay-daan sa iyong kalkulahin ang pinakamainam (pinakamahusay mula sa isang pang-ekonomiyang punto ng view) na plano sa trabaho para sa isang negosyo.

3. Mga modelo ng impormasyon - isang klase ng mga simbolikong modelo na naglalarawan sa mga proseso ng impormasyon (ang paglitaw, paghahatid, pagbabago at paggamit ng impormasyon) sa mga sistema ng pinaka-magkakaibang kalikasan.

Ang hangganan sa pagitan ng verbal, mathematical at informational na mga modelo ay maaaring iguhit nang napakakondisyon; marahil ang mga modelo ng impormasyon ay dapat ituring na isang subclass ng mga modelo ng matematika. Sa loob ng balangkas ng agham ng kompyuter bilang isang independiyenteng agham, na hiwalay sa matematika, pisika, lingguwistika at iba pang mga agham, nararapat na mag-isa ng isang klase ng mga modelo ng impormasyon. Ang Informatics ay direktang nauugnay din sa mga modelo ng matematika, dahil sila ang batayan para sa paggamit ng isang computer sa paglutas ng mga problema ng iba't ibang kalikasan: isang modelo ng matematika ng proseso o kababalaghan na pinag-aaralan sa isang tiyak na yugto ng pag-aaral ay na-convert sa isang computer (computational) modelo, na pagkatapos ay nagiging isang algorithm at isang computer program.

1 OBJECT, SYSTEM, MODEL, SIMULATION

Ang modelo ay isang artipisyal na nilikhang bagay na nagbibigay ng pinasimpleng pagtingin sa isang tunay na bagay, proseso o phenomenon, na sumasalamin sa mahahalagang aspeto ng bagay na pinag-aaralan sa mga tuntunin ng layunin ng pagmomodelo. Ang pagmomodelo ay ang pagbuo ng mga modelo na idinisenyo upang pag-aralan at pag-aralan ang mga bagay, proseso o phenomena.

Ang bagay kung saan nilikha ang modelo ay tinatawag na orihinal o prototype. Anumang modelo ay hindi isang ganap na kopya ng orihinal nito, ito ay nagpapakita lamang ng ilan sa mga katangian at katangian nito na pinakamahalaga para sa napiling layunin ng pag-aaral. Kapag lumilikha ng isang modelo, palaging may ilang mga pagpapalagay at hypotheses.

Ang isang sistematikong diskarte ay nagpapahintulot sa iyo na lumikha ng mga ganap na modelo. Ang mga tampok ng diskarte sa system ay ang mga sumusunod. Ang bagay sa ilalim ng pag-aaral ay itinuturing na isang sistema, ang paglalarawan at pag-aaral ng mga elemento na kung saan ay hindi kumikilos bilang ang layunin mismo, ngunit isinasagawa na isinasaalang-alang ang kanilang lugar (ang pagkakaroon ng mga subtasks). Sa pangkalahatan, ang bagay ay hindi nahihiwalay sa mga kondisyon ng pagkakaroon at paggana nito. Ang bagay ay itinuturing bilang isang mahalagang bahagi ng isang bagay na buo (ang sarili nito ay isang subtask). Ang parehong elemento sa ilalim ng pag-aaral ay itinuturing na may iba't ibang mga katangian, pag-andar, at kahit na mga prinsipyo ng konstruksiyon. Sa diskarte sa mga sistema hindi lamang sanhi ng mga paliwanag ng paggana ng bagay, kundi pati na rin ang pagiging angkop ng pagsasama nito sa komposisyon ng iba pang mga elemento ay nauuna. Posible para sa isang bagay na magkaroon ng maraming indibidwal na katangian at antas ng kalayaan. Ang mga alternatibo para sa paglutas ng mga problema ay inihahambing pangunahin sa pamamagitan ng pamantayang "cost-effectiveness".

Ang paglikha ng mga unibersal na modelo ay bunga ng paggamit ng isang sistematikong diskarte. Ang pagmomodelo (eksperimento) ay maaaring maging lubhang kailangan. Sa tulong ng isang computer, posibleng kalkulahin ang mga parameter ng interes sa mga mananaliksik. Pagmomodelo - ang pag-aaral ng mga phenomena, proseso o sistema ng mga bagay sa pamamagitan ng pagbuo at pag-aaral ng kanilang mga modelo - ang pangunahing paraan ng kaalamang siyentipiko. Sa computer science, ang pamamaraang ito ay tinatawag na computational experiment at ito ay batay sa tatlong pangunahing konsepto: modelo - algorithm - program. Ang paggamit ng computer sa pagmomodelo ay posible sa tatlong paraan:

1. Computational - direktang kalkulasyon ayon sa programa.

2. Instrumental - pagbuo ng isang base ng kaalaman upang i-convert ito sa isang algorithm at isang programa.

3. Dialogue - pagpapanatili ng interface sa pagitan ng mananaliksik at ng computer.

2 URI NG MGA MODELO. MODELO NG IMPORMASYON

Ang isang modelo ay isang pangkalahatang konseptong pang-agham, na nangangahulugang parehong perpekto at pisikal na bagay ng pagsusuri. Ang isang mahalagang klase ng mga ideal na modelo ay isang modelo ng matematika - dito ang phenomenon o prosesong pinag-aaralan ay ipinakita sa anyo ng mga abstract na bagay o ang pinaka-pangkalahatang mga batas sa matematika na nagpapahayag ng alinman sa mga batas ng kalikasan, o ang mga panloob na katangian ng mga bagay sa matematika mismo. , o ang mga tuntunin ng lohikal na pangangatwiran.

Ang mga hangganan sa pagitan ng mga modelo ng iba't ibang uri o klase, pati na rin ang pagtatalaga ng isang modelo sa ilang uri o klase, ay kadalasang may kondisyon. Ang pinakakaraniwang tampok kung saan inuri ang mga modelo:

Layunin ng paggamit;

Larangan ng kaalaman;

Salik ng oras;

Paraan ng pagtatanghal.

Ayon sa mga layunin ng paggamit, ang mga modelong pang-edukasyon, pang-eksperimento, simulation, paglalaro, pang-agham at teknikal ay nakikilala.

Ayon sa larangan ng kaalaman, nakikilala ang mga modelong biyolohikal, pang-ekonomiya, pangkasaysayan, sosyolohikal, atbp.

Ayon sa kadahilanan ng oras, ang mga dynamic at static na mga modelo ay nahahati. Ang isang static na modelo ay sumasalamin sa istraktura at mga parameter ng isang bagay, kung kaya't ito ay tinatawag ding isang structural model. Inilalarawan nito ang isang bagay sa isang tiyak na punto ng oras, nagbibigay ng isang piraso ng impormasyon tungkol dito. Ang dynamic na modelo ay sumasalamin sa proseso ng bagay na gumagana o ang pagbabago at pag-unlad ng proseso sa oras.

Ang anumang modelo ay may isang tiyak na hitsura, anyo o paraan ng pagtatanghal, ito ay palaging mula sa isang bagay at kahit papaano ay ginawa o ipinakita at inilarawan. Sa klase na ito, una sa lahat, ang mga modelo ay itinuturing na materyal at hindi materyal.

Ang mga materyal na modelo ay materyal na mga kopya ng pagmomodelo ng mga bagay. Palagi silang mayroong isang tunay na sagisag, nagpaparami ng mga panlabas na katangian o panloob na istraktura, o ang mga aksyon ng orihinal na bagay. Gumagamit ang pagmomodelo ng materyal ng eksperimental (pang-eksperimentong) paraan ng pag-unawa.

Ang non-material modeling ay gumagamit ng teoretikal na paraan ng kaalaman. Sa ibang paraan, ito ay tinatawag na abstract, ideal. Ang mga abstract na modelo, sa turn, ay nahahati sa haka-haka at impormasyon.

Ang modelo ng impormasyon ay isang koleksyon ng impormasyon tungkol sa isang bagay na naglalarawan ng mga katangian at estado ng isang bagay, proseso o phenomenon, pati na rin ang mga koneksyon at relasyon sa labas ng mundo. Ang mga modelo ng impormasyon ay kumakatawan sa mga bagay sa anyo ng mga verbal na paglalarawan, mga teksto, mga figure, mga talahanayan, mga diagram, mga guhit, mga formula, atbp. Ang modelo ng impormasyon ay hindi maaaring hawakan, wala itong materyal na sagisag, ito ay binuo lamang sa impormasyon. Ito ay maaaring ipahayag sa isang deskripsyon na wika (sign model) o representasyon na wika (visual model) Ang isa at ang parehong modelo ay sabay-sabay na nabibilang sa iba't ibang klase ng dibisyon. Halimbawa, ang mga programa na gayahin ang paggalaw ng mga katawan. Ang ganitong mga programa ay ginagamit sa mga aralin sa pisika (field of knowledge) na may mga layunin sa pag-aaral (layunin ng paggamit). Kasabay nito, sila ay pabago-bago, dahil isinasaalang-alang nila ang posisyon ng katawan sa iba't ibang mga punto sa oras, at algorithmic sa mga tuntunin ng paraan ng pagpapatupad nito.

Ang anyo ng representasyon ng modelo ng impormasyon ay nakasalalay sa paraan ng coding (alpabeto) at sa materyal na daluyan.

Ang imaginary (mental o intuitive) na pagmomodelo ay isang mental na representasyon ng isang bagay. Ang ganitong mga modelo ay nabuo sa imahinasyon ng isang tao at sinasamahan ang kanyang nakakamalay na aktibidad. Palagi silang nauuna sa paglikha ng isang materyal na bagay, materyal at modelo ng impormasyon, bilang isa sa mga yugto ng proseso ng malikhaing.

Ang verbal modeling (tumutukoy sa sign) ay ang representasyon ng isang modelo ng impormasyon sa pamamagitan ng natural na sinasalitang wika (ponema). Ang isang mental na modelo na ipinahayag sa isang kolokyal na anyo ay tinatawag na isang pandiwa. Ang anyo ng presentasyon ng naturang modelo ay pasalita o nakasulat na komunikasyon. Ang mga halimbawa ay mga akdang pampanitikan, impormasyon sa mga aklat-aralin at diksyunaryo, mga tagubilin para sa paggamit ng aparato, mga patakaran sa trapiko.

Ang visual (ipinahayag sa wikang representasyon) ay isang pagpapahayag ng mga katangian ng orihinal gamit ang mga larawan. Halimbawa, mga guhit, art canvases, litrato, pelikula. Sa siyentipikong pagmomolde, ang mga konsepto ay madalas na naka-encode ng mga guhit - iconic na pagmomodelo. Kasama rin dito ang mga geometric na modelo - mga modelo ng impormasyon na kinakatawan sa pamamagitan ng mga graphic.

Ang pagmomodelo ng matalinghagang-sign ay gumagamit ng mga larawang tanda ng anumang uri: mga diagram, mga graph, mga guhit, mga tsart, mga plano, mga mapa. Halimbawa, isang heograpikal na mapa, isang apartment plan, isang family tree, isang algorithm flowchart. Kasama sa pangkat na ito ang mga modelo ng impormasyon sa istruktura na nilikha para sa isang visual na representasyon ng mga bahagi ng bumubuo at mga relasyon ng mga bagay. Ang pinakasimple at pinakakaraniwang istruktura ng impormasyon ay mga talahanayan, diagram, graph, flowchart, mga puno.

Ang pagmomodelo na nilagdaan (simboliko na ipinahayag sa wikang paglalarawan) ay gumagamit ng mga alpabeto ng mga pormal na wika: mga karaniwang palatandaan, mga espesyal na simbolo, mga titik, mga numero, at nagbibigay ng isang hanay ng mga panuntunan para sa pagpapatakbo gamit ang mga palatandaang ito. Mga halimbawa: mga espesyal na sistema ng wika, mga pisikal o kemikal na pormula, mga ekspresyon at pormula sa matematika, notasyong pangmusika, atbp. Ang isang programang isinulat alinsunod sa mga tuntunin ng isang programming language ay isang sign model.

Ang isa sa mga pinaka-karaniwang pormal na wika ay ang algebraic na wika ng mga formula sa matematika, na nagpapahintulot sa isa na ilarawan ang functional dependencies sa pagitan ng mga dami. Pagguhit ng isang mathematical na modelo sa maraming mga gawain sa pagmomodelo, bagama't isang intermediate, ngunit isang napakahalagang yugto.

Ang mathematical model ay isang paraan ng representasyon ng isang information model na nagpapakita ng ugnayan ng iba't ibang object parameters sa pamamagitan ng mathematical formula at concepts. Sa mga kaso kung saan ang pagmomodelo ay nakatuon sa pag-aaral ng mga modelo gamit ang isang computer, ang isa sa mga yugto nito ay ang pagbuo ng isang modelo ng computer.

modelo ng kompyuter- ito ay isang virtual na imahe na nilikha sa gastos ng mga mapagkukunan ng computer, husay at dami na sumasalamin sa mga panloob na katangian at koneksyon ng modelong bagay, kung minsan ay nagpapadala ng mga panlabas na katangian nito. Ang isang modelo ng computer ay isang materyal na modelo na nagre-reproduce ng hitsura, istraktura o pagkilos ng isang kunwa na bagay sa pamamagitan ng mga electromagnetic signal. Ang pagbuo ng isang modelo ng computer ay nauuna sa pamamagitan ng mental, verbal, structural, mathematical at algorithmic na mga modelo.

3MGA YUGTO NG SIMULATION. PAGLIKHA NG MGA MODELO

Ang proseso ng paglutas ng mga problema ay isinasagawa sa maraming yugto.

Nilalaman na pahayag ng problema. Una kailangan mong maunawaan ang problema, malinaw na bumalangkas nito. Kasabay nito, tinutukoy din ang mga bagay na nauugnay sa problemang nilulutas, gayundin ang sitwasyon na kailangang ipatupad bilang resulta ng solusyon nito. Ito ang yugto ng isang makabuluhang pahayag ng problema. Upang mailarawan ang problema sa dami at magamit ang teknolohiya ng computer sa paglutas nito, kinakailangan na gumawa ng qualitative at quantitative analysis ng mga bagay at sitwasyon na nauugnay dito. Kasabay nito, ang mga kumplikadong bagay ay nahahati sa mga bahagi (mga elemento), ang mga koneksyon ng mga elementong ito, ang kanilang mga katangian, dami at husay na halaga ng mga katangian, dami at lohikal na relasyon sa pagitan nila, na ipinahayag sa anyo ng mga equation, hindi pagkakapantay-pantay, ay determinado. Ito ang yugto ng pagsusuri ng sistema ng problema, bilang isang resulta kung saan ang bagay ay ipinakita bilang isang sistema.

Ang susunod na hakbang ay ang matematikal na pagbabalangkas ng problema, kung saan ang pagtatayo ng isang matematikal na modelo ng bagay at ang kahulugan ng mga pamamaraan (algorithm) para sa pagkuha ng solusyon sa problema ay isinasagawa. Ito ang yugto ng system synthesis (mathematical formulation) ng problema. Sa yugtong ito, maaaring lumabas na ang naunang isinagawa na pagsusuri ng system ay humantong sa isang hanay ng mga elemento, katangian at relasyon kung saan walang katanggap-tanggap na paraan para sa paglutas ng problema, bilang isang resulta, ang isang tao ay kailangang bumalik sa yugto ng pag-aanalisa ng systema. Bilang isang patakaran, ang mga problema na nalutas sa pagsasanay ay na-standardize, ang pagsusuri ng system ay batay sa isang kilalang modelo ng matematika at isang algorithm para sa paglutas nito, ang problema ay nasa pagpili lamang ng naaangkop na pamamaraan.

Ang susunod na yugto ay ang pagbuo ng isang programa para sa paglutas ng problema sa isang computer. Para sa mga kumplikadong bagay na binubuo ng isang malaking bilang ng mga elemento na may malaking bilang ng mga katangian, maaaring kailanganin na mag-compile ng isang database at mga tool para sa pagtatrabaho dito, mga pamamaraan para sa pagkuha ng data na kailangan para sa mga kalkulasyon. Para sa mga karaniwang gawain, hindi pag-unlad ang isinasagawa, ngunit ang pagpili ng angkop na pakete ng aplikasyon at sistema ng pamamahala ng database.

Sa huling yugto ang modelo ay pinapatakbo at ang mga resulta ay nakuha.

4 RELASYON SA PAGITAN NG MGA BAGAY

Kung ang mga bagay ay namodelo bilang mga bagay, kung gayon ang mga relasyon na sistematikong lumitaw sa pagitan ng iba't ibang uri ng mga bagay ay makikita sa mga modelo ng impormasyon bilang mga link. Ang bawat relasyon ay tinukoy sa modelo sa pamamagitan ng isang tiyak na pangalan. Ang isang link ay kinakatawan ng grapiko bilang isang linya sa pagitan ng mga kaugnay na bagay at tinutukoy ng isang link identifier.

May tatlong uri ng relasyon: isa-sa-isa, isa-sa-marami, at marami-sa-marami.

Umiiral ang one-to-one na relasyon kapag ang isang instance ng isang object ay nauugnay sa isang instance ng isa pa. Ang isa-sa-isang relasyon ay ipinahiwatig ng mga arrow.

Umiiral ang one-to-many na relasyon kapag ang isang instance ng unang object ay nauugnay sa isa (o higit pang) instance ng pangalawang object, ngunit ang bawat instance ng pangalawang object ay nauugnay sa isang instance lang ng una. Ang multiplicity ng koneksyon ay kinakatawan ng isang double arrow >>.

Ang isang many-to-many na relasyon ay umiiral kapag ang isang instance ng unang bagay ay nauugnay sa isa o higit pang mga instance ng pangalawa, at ang bawat instance ng pangalawa ay nauugnay sa isa o higit pang mga instance ng una. Ang ganitong uri ng koneksyon ay kinakatawan ng isang two-way na arrow -

Bilang karagdagan sa multiplicity, ang mga relasyon ay maaaring nahahati sa walang kondisyon at kondisyon. Sa isang unconditional na relasyon, ang bawat object instance ay kinakailangang lumahok dito. Hindi lahat ng pagkakataon ng isang bagay ay lumalahok sa isang kondisyonal na relasyon. Maaaring may kondisyon ang komunikasyon sa isa o magkabilang panig.

Ang lahat ng mga relasyon sa modelo ng impormasyon ay nangangailangan ng isang paglalarawan na, sa pinakamababa, kasama ang:

ID ng komunikasyon;

Pagbubuo ng kakanyahan ng koneksyon;

Uri ng koneksyon (plurality at conditionality nito);

Isang paraan upang ilarawan ang isang relasyon gamit ang mga katangian ng auxiliary object.

KONGKLUSYON

Ang karagdagang pag-unlad ng mga konsepto ng pagmomolde ng impormasyon ay nauugnay sa pagbuo ng konsepto ng komunikasyon, ang mga istrukturang nabuo ng mga ito, at ang mga gawain na maaaring malutas sa mga istrukturang ito. Alam na natin ang isang simpleng sequential structure ng mga pagkakataon - isang queue. Ang mga posibleng generalization ng mga modelo ng impormasyon ay cyclic structure, table, stack.

Isang napakahalagang papel ang ginagampanan ng modelo ng impormasyon na tulad ng puno, na isa sa mga pinakakaraniwang uri ng istruktura ng pag-uuri. Ang modelong ito ay binuo batay sa isang koneksyon na sumasalamin sa kaugnayan ng bahagi sa kabuuan: "Ang A ay bahagi ng M" o "M kumokontrol sa A". Ang relasyong puno ay isang relasyong isa-sa-marami.

Kaya, ang mga uri ng data sa programming ay malapit na nauugnay sa ilang mga modelo ng impormasyon ng data.

Ang isang mas pangkalahatang modelo ng impormasyon ay ang tinatawag na istraktura ng graph. Ang mga istruktura ng graph ay ang batayan para sa paglutas ng malaking bilang ng mga problema sa pagmomodelo ng impormasyon.

Maraming inilapat na mga problema ng pagmomolde ng impormasyon ang itinakda at pinag-aralan nang matagal na ang nakalipas, noong 50-60s, na may kaugnayan sa aktibong pagbubuo ng pananaliksik at pag-unlad sa mga siyentipikong pundasyon ng kontrol sa mga sistema ng iba't ibang kalikasan at may kaugnayan sa mga pagtatangka na gayahin. aktibidad ng pag-iisip ng tao sa tulong ng mga computer sa ilalim ng paglutas ng mga malikhaing problema sa intelektwal. Ang mga siyentipikong kaalaman at mga modelo na nakuha sa kurso ng paglutas ng mga problemang ito ay pinagsama sa isang agham na tinatawag na "Cybernetics", kung saan mayroong isang seksyon na "Pananaliksik sa artificial intelligence".

BIBLIOGRAPIYA

1. Gorodetsky A.Ya. Sistema ng Impormasyon. Mga probabilistikong modelo at istatistikal na solusyon. Proc. allowance. - St. Petersburg: Publishing House ng St. Petersburg State Polytechnical University, 2003. - 326 p.

2. Olzoeva S.I. Pagmomodelo at pagkalkula ng mga distributed information system. Pagtuturo. - Ulan-Ude: Publishing House ng ESGTU, 2004. - 67 p.

3. Elinova G.G. Teknolohiya ng impormasyon sa mga propesyonal na aktibidad: Isang maikling kurso ng mga lektura. - Orenburg: GOU OGU, 2004. - 39 p.

4. Artyomova S.V. Informatics: Teksbuk. Bahagi I - Tambov: Tambov Publishing House. estado tech. un-ta, 2001. - 160 p.

5. Maistrenko A.V. Informatics: Proc. allowance. - Tambov: Tambov Publishing House. estado mga. un-ta, 2002. - Bahagi I. - 96 p.

Paksa: Ang konsepto ng isang modelo. Mga uri ng mga modelo.

Uri ng aralin : pinagsamang aralin (pagbuo ng bagong kaalaman).

Mga layunin: upang mabuo sa mga mag-aaral ang konsepto ng pagmomodelo bilang isang paraan ng katalusan; isaalang-alang ang iba't ibang mga klasipikasyon ng mga modelo; upang mabuo ang konsepto ng "modelo ng impormasyon" sa mga mag-aaral; turuan ang mga mag-aaral na ilarawan ang mga modelo ng impormasyon; upang ipaalam sa mga mag-aaral ang mga anyo ng pagtatanghal ng mga modelo ng impormasyon; upang mabuo ang konsepto ng "pormalisasyon"; matutong lumikha ng verbal at mathematical na mga modelo; upang mabuo sa mga mag-aaral ang konsepto ng "graphic model"; turuan ang mga mag-aaral na bumuo ng mga graphic na modelo.

Mga kinakailangan para sa kaalaman at kasanayan:

Dapat malaman ng mga mag-aaral:

ang mga pangunahing konsepto ng "modelo", "modeling", "system", "system analysis", "subsystem", "supersystem", "systematization", "information model":
mga uri ng mga modelo, ang kanilang pag-uuri;
anong mga koneksyon ang umiiral sa pagitan ng mga elemento ng system.

Ang mga mag-aaral ay dapat na:

magbigay ng mga halimbawa ng iba't ibang modelo;
uriin ang mga modelo ayon sa iba't ibang pamantayan;

Mga kagamitan sa aralin:multimedia projector, pagtatanghal.

Sa panahon ng mga klase

Panimula (sandali ng organisasyon).

Pagbati. Sinusuri ang mga naroroon. pagtatakda ng layunin

II. Pagtatakda ng mga layunin sa aralin. Aktwalisasyon.

Isang modelo ng isang gusali, isang malambot na laruan para sa mga bata, isang mathematical formula, isang teorya ng pag-unlad ng lipunan - lahat ito ay mga modelo. Paano posible na tawagan ang iba't ibang mga konsepto sa isang salita?
Mayroong isang malaking bilang ng mga modelo. Paano ilagay ang mga ito "sa mga istante"? Paano i-classify?
Ang pinakakumpletong pagmuni-muni ng mga mahahalagang katangian ng bagay ay posible sa tulong ng isang modelo ng impormasyon. Paano ito itatayo?

PI. Pagtatanghal ng bagong materyal

Panimula ng konsepto ng "modelo"

Binuksan ng mga mag-aaral ang mga kuwaderno at isulat ang paksa ng aralin.

Kapag gumagawa ng isang modelo, ang bagay mismo ay madalas na tinutukoy bilang orihinal o prototype. Kaya, maaari tayong magbalangkas ng isang kahulugan ng konsepto ng isang modelo. Modelo - ito ay isang analogue (kapalit) ng orihinal, na sumasalamin sa ilan sa mga katangian nito.

Isaalang-alang ang ilang halimbawa ng mga modelo na palagi mong ginagamit sa paaralan:

Sa mga aralin sa heograpiya, kapag pinag-aaralan ang paksang Shape of the Globe, pana-panahon kang gumagamit ng globo. Globe - ay isang modelo ng Earth.
Sa chemistry lessons habang nag-aaral mga elemento ng kemikal madalas nating ginagamit ang Periodic Table of Elements ng D. I. Mendeleev, na isang modelo ng lahat ng kemikal na elemento ng Earth.
Sa mga aralin sa pisika, kapag pinag-aaralan ang paksang Thermal na mga proseso, gumamit ka ng isang modelo ng mga molekula, mga kristal na sala-sala.
Sa mga aralin sa biology, kapag pinag-aaralan ang musculoskeletal system ng tao, gumagamit ka ng skeleton, na isang modelo ng isang tao.

Mga dahilan para sa paglikha ng mga modelo:

1. Sa real time, ang orihinal ay maaaring wala na o wala na sa realidad.Halimbawa, lahat tayo ay nakakita ng mga sikat na pelikulang pang-agham tungkol sa buhay ng mga dinosaur. Tinutulungan kami ng mga video na lumikha ng isang holistic na view ng hitsura at ang buhay ng mga nilalang na hindi natin mamamasid sa totoong oras. Ang isa pang halimbawa ay ang modelong "nuclear winter" na kadalasang ginagamit ng mga manunulat ng science fiction sa kanilang mga pelikula at libro. Hindi alam ng mga tao kung ano ang magiging buhay pagkatapos ng napakalaking sakuna. Ngunit maraming kuwento at pelikula ang nakakatulong na lumikha ng medyo matingkad na imahe.

2. Ang orihinal ay maaaring magkaroon ng maraming katangian at relasyon. Upang mapag-aralan ang isang partikular na ari-arian, minsan ay kapaki-pakinabang na itapon ang mas mababang mga katangian.

Halimbawa, kapag gumuhit ng isang mapa ng lugar, hindi namin isinasaalang-alang ang lahat ng mga geological na katangian ng lugar o ang umiiral na klima. Kapag lumilikha ng isang modelo, talagang hindi namin kailangan ang mga parameter ng bagay na ito, dahil hindi ito nakakaapekto sa lokasyon ng mga bagay sa lupa. Ang mga buhay na organismo ay isa pang halimbawa. Ang bagay na ito ay may napakaraming iba't ibang mga katangian at sangkap na kapag pinag-aaralan ang mga indibidwal na pag-andar ng katawan, ang iba pang mga pag-andar ay hindi maaaring isaalang-alang. Halimbawa, kapag pinag-aaralan ang respiratory system, ang nervous, digestive, circulatory, at iba pang sistema ay maaaring balewalain.

3. Ang orihinal ay maaaring napakalaki o napakaliit.

Ang solar system ay napakalaki at hindi naa-access sa amin na kapag pinag-aaralan ito, mas madaling gumamit ng isang modelo. Ang isa pang halimbawa ay ang atom. Hindi natin ito nakikita sa mata, kaya mas madaling pag-aralan ang pinalaki nitong kopya.

4. Napakabilis o napakabagal ng proseso.

Halimbawa, ang mga bulaklak ay lumalaki nang napakabagal. At upang biswal na ipakita ang prosesong ito, maaari kang lumikha ng isang modelo. Mag-record ng ilang araw sa buhay ng mga bulaklak sa video, pagkatapos ay gumamit ng mga espesyal na programa upang mapabilis ang pag-playback ng video. At pagkatapos, ipapakita ng nilikha na modelo ang proseso ng paglago ng bulaklak. Sa pamamagitan ng pagkakatulad, maaaring pag-aralan ng isang tao ang napakabilis na mga proseso, halimbawa, ang paglipad ng isang bala na pinaputok mula sa nguso ng isang pistola.

5. Ang pagsisiyasat sa isang bagay ay maaaring humantong sa pagkasira nito.

Lahat tayo ay gumagamit ng transportasyon, at bawat isa sa atin kahit minsan ay nag-isip tungkol sa kaligtasan nito. Upang malaman ang pagiging maaasahan ng kotse, ang tagagawa ay nagsasagawa ng mga pagsubok sa pag-crash. Ang mga pagsubok na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang mga kahinaan sa proteksyon ng kotse, nang hindi nalalagay sa panganib ang mga totoong tao at tunay na sasakyan.

Pagmomodelo - ito ang proseso ng pagbuo ng mga modelo para sa pag-aaral at pag-aaral ng mga bagay, proseso, phenomena.

Ano ang maaaring imodelo? Sagutin natin ang tanong na ito.

Sumasagot ang mga mag-aaral sa mga barko, damit ...

2. Pag-uuri ng mga modelo

Dahil maraming mga modelo at naiiba ang mga ito sa bawat isa sa kanilang mga parameter, dapat silang maiuri.

Sa pamamagitan ng paraan ng pagtatanghal (kung saan sila ginawa)

Mga modelo	Mga Kahulugan	Mga halimbawa
materyal	Reproducing geometric at pisikal na katangian bagay at laging may tunay na sagisag	Mga laruan ng mga bata, mga ibon na pinalamanan, mga mapa, mga diagram, mga layout
Pang-impormasyon	Hindi mo mahawakan o makita ng sarili mong mga mata. wala silang materyal na batayan, ngunit binuo lamang sa impormasyon	Anumang paglalarawan ng isang bagay sa isa sa mga sinasalita o pormal na wika

Isulat ng mga mag-aaral ang klasipikasyon ng mga modelo sa isang kuwaderno

Formalisasyon ay ang pagpapalit ng isang tunay na bagay o proseso sa pamamagitan ng pormal na paglalarawan nito, i.e. modelo ng impormasyon nito.

Mga Modelo ng Graphic na Impormasyon

Ang mga modelo ng graphic na impormasyon ay ang pinakasimpleng uri ng mga modelo na naghahatid ng mga panlabas na katangian ng isang bagay - laki, hugis, kulay.

Ang mga graphic na modelo ay mas nagbibigay-kaalaman kaysa sa mga berbal. Kung walang mga mapa, mahirap isipin ang botany at biology, heograpiya, usaping militar, pagpapadala, atbp.

Ang mga modernong teknolohiya ay hindi magagawa nang walang mga modelo ng impormasyon ng mga teknikal na aparato, mga gusali, atbp. sa ang anyo ng mga guhit.

Mga de-koryenteng at radyo circuit- ito ay mga modelo ng impormasyon ng physics, radio engineering at radio electronics.

Mga graph at chart- ito ay mga modelo ng impormasyon na kumakatawan sa numerical at statistical data sa isang visual na anyo.

IV. Pagsasama-sama ng materyal (praktikal na gawain).

Takbo Praktikal na trabaho#3.1 sa pahina 209

Kailangan mong bumuo ng isang graph

V. Takdang-Aralin

VI. Buod ng aralin

Ngayon natutunan natin na sa ating buhay ay madalas na may mga analogue ng mga tunay na bagay na sumasalamin sa ilan sa kanilang mga katangian, ang mga pagkakatulad na ito ay tinatawag na mga modelo. Ang parehong bagay ay maaaring magkaroon ng ilang mga modelo at sila ay magkakaiba sa isa't isa depende sa layunin ng paglikha ng modelo at ang paksa na lumikha sa kanila.

Aral. Modelo at simulation.

Layunin ng aralin: isaalang-alang ang mga konsepto ng "modelo" at "simulation".

Oras ng pag-aayos.

Pag-aaral ng bagong materyal.

Mga tanong na sakop sa aralin:

Ano ang modelo at simulation?

Bakit lumikha ng mga modelo?

Scheme ng pag-aaral ng bagay.

Ang pagmomodelo ay isa sa mga pangunahing gawain ng tao. Ang pagmomodelo ay palaging sa isang anyo o iba pang nauuna sa anumang negosyo. Subukang magbigay ng mga halimbawa ng mga modelo. (globo, mapa ng mundo, gravity formula, rocket model, visual aid).

Ano ang nagbubuklod sa kanila? Ang anumang bagay na artipisyal na nilikha ng isang tao upang pag-aralan ang isang tunay na bagay (prototype) ay maaaring maging isang modelo.

Modelo- isang pinasimpleng representasyon ng isang tunay na bagay, proseso o phenomenon. (p. 72 - kahulugan)

Pagmomodelo– pagbuo ng isang modelo para sa pag-aaral at pag-aaral ng mga bagay, proseso, phenomena.

Paggawa gamit ang isang diagram sa isang tutorial(p. 72). Ang pagmomodelo ay sumasakop sa isang sentral na lugar sa pag-aaral ng bagay.

Bakit hindi pinag-aralan ang mga tunay na bagay, phenomena at proseso, ngunit ang pagmomodelo ay isinasagawa, ang mga modelo ay nilikha?

(gumawa sa aklat-aralin, hanapin ang sagot sa tanong na ibinigay)

Binibigyang-daan ka ng pagmomodelo na makatuwirang gumawa ng desisyon: kung paano pagbutihin ang mga pamilyar na bagay, kung kinakailangan upang lumikha ng mga bago, kung paano baguhin ang mga proseso ng pamamahala at, sa huli, kung paano baguhin ang mundo sa paligid natin para sa mas mahusay.

Bago magsagawa ng anumang gawain, kailangan mong malinaw na isipin ang mga punto ng pagsisimula at pagtatapos ng aktibidad, pati na rin ang mga tinatayang yugto nito. Ang parehong ay maaaring sinabi tungkol sa pagmomolde.

Ang lahat ng mga yugto ng pagmomolde ay tinutukoy ng layunin at layunin. Ang pagmomodelo ay isang malikhaing proseso, at ang mga napiling yugto sa bawat kaso ay maaaring magbago.

Paggawa gamit ang scheme ng fig. 27 pahina 74

Sa unang yugto, mahalagang gumawa ng malinaw na paglalarawan ng gawain (problema) na isinasaalang-alang sa ordinaryong wika. Ang lahat ng mga gawain ay maaaring nahahati sa 2 pangkat:

Tukuyin kung paano nagbabago ang isang bagay kapag ito ay kumilos, iyon ay, sagutin ang tanong na "ano ang mangyayari kung ..."

Ang kabaligtaran na problema: ano ang dapat na epekto sa bagay upang ang mga katangian nito ay masiyahan ang mga itinakdang kondisyon, iyon ay, sinasagot namin ang tanong na "kung paano gawin ito ..."

Praktikal na gawain sa computer. (p. 76 level A, B, C) - opsyonal.

Pagbubuod.

Takdang aralin.

§13, sagutin ang mga tanong.

Aral. Mga uri ng mga modelo.

Layunin ng aralin: isaalang-alang ang mga yugto ng pagmomodelo, mga uri ng mga modelo.

Oras ng pag-aayos.

Pagtatakda ng mga layunin at layunin ng aralin.

Sinusuri ang takdang-aralin.

Kontra. mga tanong p. 76 (frontal survey)

Pag-aaral ng bagong materyal.

Para sa parehong bagay (proseso, kababalaghan) isang hindi mabilang na bilang ng mga modelo ang maaaring malikha. Una sa lahat, ang uri ng modelo ay tinutukoy ng layunin ng pag-aaral. Halimbawa, ang isang modelo ng lungsod ay magiging ganap na naiiba mula sa punto ng view ng isang turista (ang layunin ay upang maging pamilyar sa mga tanawin) at isang arkitekto (ang layunin ay muling pagtatayo).

Pag-uuri ng modelo

Mayroong mga pinakakaraniwang tampok kung saan inuri ang mga modelo:

lugar ng paggamit (pang-edukasyon, paglalaro, eksperimental, atbp.)

isinasaalang-alang ang kadahilanan ng oras (static o dynamic)

paraan ng pagtatanghal

Kasama sa mga modelong pang-edukasyon ang mga programa sa pagsasanay. Ang mga larong pangnegosyo o militar na nagmomodelo ng pag-uugali ng mga bagay, na isinasaalang-alang ang posibleng pag-uugali ng mga kalaban at kaalyado sa iba't ibang sitwasyon, ay mga halimbawa ng mga modelo ng laro. Ang isang eksperimentong modelo ng isang nuclear reactor ay ginagamit upang mahulaan ang pagganap nito sa hinaharap at maiwasan ang mga problema sa kapaligiran.

Binibigyang-daan ka ng dynamic na modelo na makita ang mga pagbabago sa bagay na pinag-aaralan sa paglipas ng panahon. Ang isang halimbawa ay isang journal sa silid-aralan na maaaring magamit upang subaybayan ang pag-unlad ng isang mag-aaral. Resulta kontrol sa trabaho ang parehong mag-aaral - isang static na modelo na nagpapakita ng estado ng kaalaman sa kasalukuyang sandali.

Mayroong isang pag-uuri ng mga modelo ayon sa paraan ng representasyon: impormasyon, simboliko, mga modelo ng computer.

modelo ng impormasyon naglalaman ng lahat ng impormasyon na nagpapakilala sa isang bagay, proseso o kababalaghan - mga katangian nito, isang paglalarawan ng pagbabago sa estado sa paglipas ng panahon, pakikipag-ugnayan sa labas ng mundo.

Mga Iconic na Modelo: mathematical formula, notation ng musical melody na may mga note, drawing, graph, three-dimensional na mga modelo mga geometric na hugis. Maraming mga tool para sa paglikha ng mga modelo ng information sign. (isang kompyuter)

Modelo ng computer - modelong ginawa gamit ang hardware at software.

Sa computer simulation Kailangan mong maging mahusay sa iba't ibang mga programa, mga teknolohiya ng pagtatrabaho sa isang computer.

Ang pagsasagawa ng isang tunay na eksperimento ay mahalaga, ngunit ang magastos, nakakaubos ng oras, at pagsasagawa ng ilang mga eksperimento ay imposible lamang. Pagkatapos ng lahat, hindi sila gagawa ng isang sasakyang panghimpapawid nang hindi sinusuri ang lahat ng mga kalkulasyon, nang hindi sinusuri ang mga pagpipilian para sa pag-uugali nito sa hangin. At dito ang computer ay dumating upang iligtas.

Ang yugto ng pagsasagawa ng isang eksperimento sa computer ay may kasamang 2 yugto: pagguhit ng isang plano at pagbuo ng isang teknolohiya sa pagmomolde.

Ang plano para sa pagsasagawa ng isang eksperimento sa computer ay dapat una sa lahat ay naglalaman ng isang pagsubok. Pagsubok - tulad ng paunang data, bago kung saan ang resulta ay kilala. Pinapayagan ka ng pagsubok na matukoy ang pagganap, ang kawastuhan ng nilikha na modelo.

Kung matagumpay ang pagsubok ng modelo, magpapatuloy sila sa teknolohiya ng pagmomolde, iyon ay, pagsasagawa ng ilang mga layunin at layunin ng mga aksyon sa modelo.

Pagkatapos ng eksperimento sa computer, magsisimula ang yugto ng pagsusuri ng mga nakuhang resulta. Kung ang resulta ay naiiba sa inilaan, kailangan mong bumalik sa mga naunang yugto, hanapin at alisin ang mga error.

Batay sa mga resulta na nakuha, isang desisyon ang ginawa.

Pagsasama-sama ng pinag-aralan na materyal.

Praktikal na gawain sa computer. (p. 81--83 antas A)

Pagbubuod.

Takdang aralin.

§14, sagutin ang mga tanong.