Презентация к уроку информатики "Моделирование и формализация"; 8 - 11 классы

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ФОРМАЛИЗАЦИЯ

МОДЕЛЬ (ФР. MODELE, ИТ. MODELLO, ЛАТ. MODULUS — МЕРА, ОБРАЗЕЦ) o воспроизведение предмета в уменьшенном или увеличенном виде (макет); o схема, изображение или описание какого-либо явления или процесса в природе и обществе; o физический или информационный аналог объекта, функционирование которого по определённым параметрам подобно функционированию реального объекта. © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

МОДЕЛЬ – упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении МОДЕЛИРОВАНИЕ – построение моделей для исследования и изучения объектов, процессов , явлений © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт-Петербурга 20042024

ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МОДЕЛИ Материальные вербальные Информационные структурные математические © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

С УЧЕТОМ ФАКТОРА ВРЕМЕНИ МОДЕЛИ Статические Динамические Одномоментный срез информации по объекту Изменения объекта во времени © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

ПО ХАРАКТЕРИСТИКЕ ОБЪЕКТА МОДЕЛИРОВАНИЯ МОДЕЛИ модель внешнего вида модель структуры модель поведения © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

ПО ОБЛАСТИ ЗНАНИЙ МОДЕЛИ биологические социологические исторические … © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

ПО ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДЕЛИ Учебные Опытные Научнотехническ ие Игровые © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

I этап. Постановка задачи ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ОПИСАНИЕ ЗАДАЧИ ЦЕЛЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ АНАЛИЗ ОБЪЕКТА II этап. Разработка модели ИНФОРМАЦИОННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ III этап. Компьютерный эксперимент Выполнение программы Использование приложения IV этап. Анализ результатов да © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт-Петербурга Цель достигнута? нет 20042024

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В МОДЕЛИРОВАНИИ Объект – это целая совокупность более мелких составляющих, находящихся в некоторой связи Равноправная связь Взаимное подчинени е © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт-Петербурга 20042024

СТРУКТУРНЫЕ МОДЕЛИ © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт-Петербурга 20042024

СТРУКТУРА это порядок объединения элементов системы в единое целое © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

СТРУКТУРНАЯ МОДЕЛЬ – представление информационной знаковой модели в виде структуры © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

СТРУКТУРНЫЕ МОДЕЛИ графические табличные карта «объектсвойство» графы иерархические «объектчертёж сетевые объект» график двойная семантические матрица © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

ГРАФИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ o карта описывает (графически) местность, которая для нее является объектом моделирования © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

ГРАФИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ o чертежи, схемы, графики © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

СХЕМЫ Действия с информацией Обмен Передача Хранение Прием ОЗУ Обработка ВЗУ © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

ГРАФЫ Граф – графический объект, состоящий из вершин (объекты), соединенных линиями (ребрами) графа ориентированные неориентированные иерархические сетевые © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

ГРАФ СЕМАНТИЧЕСКИЙ Ухоженные дети являются признаком цивилизованного и благополучного общества дети являются какие? что делают? чем? признаком чего? ухоженные общества какого? благополучного какого? цивилизованного © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

СЕМАНТИЧЕСКИЙ ГРАФ o Абстрактный семантический граф – это структура данных, используемая для представления или извлечения семантики выражения на формальном языке (например, на языке программирования) © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

ВЗВЕШЕННЫЙ ГРАФ Взвешенный граф – это граф, в котором вершины или рёбра характеризуются некоторой дополнительной информацией – весами вершин или рёбер. © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт-Петербурга 2004-

ИЕРАРХИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ Дерево – это граф с взаимоподчиненными объектами. В дереве нет циклов, то есть в нём нельзя из некоторой вершины пройти по различным рёбрам и вернуться в ту же вершину. © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт-Петербурга 2004-

ГРАФЫ ОГЭ (ЕГЭ) © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 СанктПетербурга 20042024

ТАБЛИЧНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт-Петербурга 20042024

ТАБЛИЧНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ Самой распространенной формой информационной модели является прямоугольная таблица, состоящая из строк и столбцов. © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

Типы таблиц Простые ОбъектСвойство ОбъектОбъект (один) © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт-Петербурга Сложные Объект-Объект (несколько) 20042024

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ описание соотношений между количественным характеристиками объекта моделирования на языке математики at 2 x x  x0  v x t  2 , здесь x - текущая координата, x0- начальная координата, vx- проекция начальной скорости на ось X , ax - проекция ускорения на ось X, t - время © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт-Петербурга 2004-

ФОРМАЛИЗАЦИЯ o это результат перехода от реальных свойств объекта моделирования к их формальному обозначению в определенной знаковой форме © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт- 2004-

ОПРЕДЕЛИТЕ, КАКИЕ ИЗ СЛЕДУЮЩИХ МОДЕЛЕЙ МАТЕРИАЛЬНЫЕ, А КАКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ. ВЫПИШИТЕ СНАЧАЛА НОМЕРА МАТЕРИАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ, А ЗАТЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ. Макет декорационного оформления театральной постановки; 2. Глобус; 3. Географический атлас; 4. Модель (макет) строения молекулы воды; 5. Уравнение химической реакции, например, СO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O 6. Генеалогическое (родословное) дерево семьи Пушкиных; 7. Макет скелета человека; 8. Формула определения площади квадрата со стороной h: S = h2; 9. Расписание движения поездов; 10. Игрушечная модель паровоза; 11. Схема метрополитена; 12. График зависимости высоты тела, брошенного под углом к горизонту, от времени полёта: 1. 1©3Р.Я.З.аОгигбаллоавав, улчиетенльиинефокрмнатиикгииги.мназии №24 2004-

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Вы хотите скопировать файл (например, отсканированную фотографию) на flash-накопитель. Сначала необходимо убедиться, что свободного объема достаточно. Постройте модель решения задачи в виде описания последовательности действий (алгоритма), которые необходимо выполнить, чтобы узнать, достаточно ли места на диске для записи вашего файла. Определите для данного задания: oв чём заключается задача; oкто является субъектом моделирования; oчто является объектом моделирования; oкакова цель моделирования; oчто будет являться моделью для данной задачи; oна какие подзадачи разбивается решение задачи. © Р.Я.Загибалова, учитель информатики гимназии №24 Санкт-Петербурга 2004-