Суббота, 21.09.2019, 10:33
Главная | Регистрация | Вход Приветствую Вас Гость | RSS


Меню сайта


Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0


Тестування онлайн
тестування онлайн 


Социальные закладк

Тема 2. Основы алгоритмизации и программирования 

Тема 2.1. Базовые понятия программирования.
Приложение:

 Занятие 1.  

Понятие модели. Типы моделей. Моделирование как метод исследования объектов.

Термин модельmodulus ( от лат. - образец, аналог).

Модели создаются для исследования объектов тогда, когда сам объект недоступен и его невозможно исследовать непосредственно (например: звезды, созвездия, извержение вулканов), или когда исследование объекта может вызвать его разрушение (например: мостовой переход), или когда для его изготовления требуются значительные суммы (например: застройка нового микрорайона) и т.д.

 

Модели объектов создаются и в случае необходимости исследования конкретного свойства или группы свойств объекта. В таких случаях создают модель объекта, которая обязательно имеет те свойства, которые исследуются;  другие свойства, несущественные для данного исследования, - могут при построении модели отсутствовать.

Примеры моделей:

  • известные вам карты Украины, глобус в кабинете географии;
  • модели геометрических тел в кабинете математики;
  • модели органов человека в кабинете биологии;
  • план спортивного поля вашей школы;
  • рисунок нового автомобиля;
  • словесное описание незнакомого вам человека.

Люди создают:

  • модели одежды для изучения спроса на нее,
  • модели самолетов для изучения аэродинамических свойств,
  • модели корпусов автомобилей для изучения их прочности,
  • модели новых архитектурных ансамблей для изучения их совместимости с уже имеющимися,
  • моделируют химический эксперимент для изучения его последствия и т.п.

Ученые-физики:

  • моделируют движение тел под действием разных сил, процесс ядерной реакции,
  • создали модель "ядерной зимы" для исследования последствий применения ядерного оружия.

Сейсмологи:

  • моделируют землетрясения, с целью изучения их последствий для разных регионов планеты.

Экономисты:

  • создают модели развития общества.

Модель объекта - это новый объект, который отображает свойства объекта, существенные для данного исследования.

Процесс создания и исследования объектов на основе их моделей называется моделированием.

 

Типы моделей.

Модели классифицируют по разным признакам:

  • по способу представления;
  • по отраслям использования;
  • за фактором времени и т.д.

По способу представления модели делятся на:

  • материальные (предметные):

Игрушки, чучела животных, манекены, муляжи, глобус, модель мельницы - примеры материальных моделей.
Материальные модели предназначены для проведения практических исследований.

  • информационные:

Физическая карта Украины, уравнение химической реакции, математическая функция, рассказ о берегах Днепра - примеры информационных моделей. Информационные модели предназначены для проведения теоретических исследований.

 

 

    Материальная модель объекта - это модель объекта, представленная в виде материального объекта (предмета)
    Информационная модель объекта - это модель объекта, представленная в виде его описания.

В наше время представление информационной модели можно также выполнять на компьютере с использованием различных программных средств.

Для словесного представление моделей можно использовать текстовые процессоры, для графического - графические редакторы.

Если для исследования удобно совместить в модели текстовое и графическое представление, то используют как текстовые процессоры, так и редакторы презентаций.

Структурное представление модели может быть выполнено
с использованием диаграмм, таблиц или схем в текстовых процессорах.

Выбор средства зависит от того, какова цель создания модели и каким способом можно эффективнее отразить существенные свойства объекта или явления.

Построение информационной модели выполняется по следующему алгоритму:

1. Определить цель создания модели.

 2. Определить предметную область исследования, для которого создается модель.

3. Определите  те свойства объекта или явления, которые являются существенными для исследования.

4. Установить взаимосвязи между значениями выбранных свойств,  между данным объектом или явлением и другими объектами и явлениями предметной области, которые являются существенными для исследования.

 5. Выбрать форму представления информационной модели.

 6. Выбрать средство, с использованием которого будет представлена  модель.

 7. Изобразить модель в соответствии с выбранной формой представления, отобразив  в ней существенные свойства и установлены взаимосвязи.

Каждая модель имеет параметры, т.е. величины, выражающие ее форму, размеры и т.д.

Далее мы, в основном, будем рассматривать задачи, решение которых требует применения математики и поэтому  ->  построения математических моделей.

Математической моделью называется описание некоторого объекта или явления средствами математики, т.е в виде формул.

  • Для записи формул необходимо выяснить, т.е. описать величины, которые будут данными (аргументами), промежуточными и искомыми (результатами).
  • Описание величин и построение математической модели называется математической постановкой задачи.

Пример.

Задача.    Ученики планируют однодневный пеший поход для сбора лекарственных растений  вблизи своего населенного пункта. Определить, на  какое максимальное  расстояние от населенного пункта можно удаляться ученикам, если они планируют затратить на поход не более 5 часов,  идти со скоростью не более 4 км / час и сделать привал длительностью не менее 1 час.

Решение
1) 5 - 1 = 4 (час) - ученики тратят на дорогу без привала;
2) 4 - 2 = 2 (час) - ученики тратят на дорогу в одну сторону;
3) 4 ∙ 2 = 8 (км)
Ответ: ученики могут отдалиться от
населенного пункта не более чем на 8 км. Итак, наибольшее расстояние, на которое они могут отдалиться - 8 км.

Математическая постановка - это первый этап решения задачи. На уроках математики, физики и других предметов нахождение результатов  выполняется вручную. Иногда для промежуточных вычислений используется калькулятор или специальная компьютерная программа, например,  Microsoft Excel.

На практике много задач предусматривают автоматизацию ввода аргументов, вычислений и вывода результатов по причине большого их количества. Поэтому такие задачи решаются с помощью компьютера в автоматическом режиме. Процесс решения такого класса задач состоит из нескольких этапов, а именно:

  • Выполнение математической постановки задачи.
  • Описания, исследования, отладка алгоритма (понятие алгоритма - следующие занятия).
  • Составление и тестирование  (проверка правильности) программы.
  • Выполнение программы и получение результатов (ответов задачи).

 

Работаем за компьютером.

Внимание! Во время работы с компьютером соблюдайте правила безопасности и санитарно-гигиенических норм.
Создайте презентацию для отображения этапов построения информационной модели для решения такой задачи:
Для реставрации музейного экспоната нужно покрыть лаком крышку старинного письменного стола. Определить расходы лака для реставрации.
1. Откройте редактор презентаций. Создайте презентацию по следующему плану:
     Слайд 1:  заголовок - построение информационной модели,
                        подзаголовок - ваша фамилия и имя.
     Слайд 2: заголовок - Задача,
                       текст - условие задачи (для реставрации музейного экспоната нужно покрыть лаком крышку старинного письменного стола. Определить расходы лака для реставрации),
                     изображения, например из папки Пункт 2.2,
                     подпись под изображением - адрес сайта, с которого взято изображение uad.exdat.com/docs/index-822981.html?page=2.
   Слайд 3: заголовок - Цель и предметная область исследования,
                    текст:
                      • Цель исследования: определить расходы лака.
                      • Предметная область: мебельное производство.
  Слайд 4: заголовок - существенные свойства и взаимосвязи,
                    текст:
                     • Существенные свойства:
                         площадь крышки стола, расходы лака на единицу площади.
                    • Взаимосвязи:
                                Площадь зависит от формы крышки и размеров

                                            Если крышка прямоугольная, то площадь равна произведению длины на ширину.
                              Масса лака равена  произведению площади на расходы лака на 1 см2

         Слайд 5: заголовок - Математическая модель,
            текст:
 Обозначим:
a, b - размеры стола (в см),
k - затраты лака (в г на 1 см2).
Найти:
 х - масса лака (в кг).
 Площадь прямоугольника:
S = a • b.
Масса лака:
 x = S • k                               (в г).
 х = х / 1000                           (в кг).

 

   Слайд 6: заголовок - Применение модели во время исследования.
Текст:
    Допустим:
форма крышки - прямоугольная, длина крышки а = 75 см, ширина b = 48 см,
расходы лака k = 1,5 г на 1 см2.
Площадь: S = 75 • 48 = 3600 (см2).
 Масса лака: х = 3600 • 1,5 = 5400 (г) = 5,4 (кг).


2. Выберите тему оформления презентации по собственному вкусу.
3. Сохраните презентацию .

Пример слайдов этой презентации приведен на рисунке :

                                                                                                                                                                   далее

назад



 

Форма входа
Поиск
Календарь
«  Сентябрь 2019  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30
Архив записей
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz

  • Рейтинг@Mail.ru
    Copyright MyCorp © 2019
    Конструктор сайтов - uCoz