Презентация за урока „Основни етапи от разработването и изследването на модели на компютър“ презентация за урока по компютърни науки и ИКТ (9 клас) по темата. "основните етапи на разработване и изследване на модели на компютър" Задачи за самостоятелна работа

За да използвате визуализацията на презентации, създайте си акаунт ( сметка) Google и влезте в него: https://accounts.google.com


Надписи на слайдове:

СТЪПКА 1 Изградете описателен информационен модел. Описателните информационни модели обикновено се изграждат с помощта на естествени езици и картини.

Модел на слънчевата система По този начин хелиоцентричният модел на Коперниковия свят на естествен език е формулиран по следния начин: - Земята се върти около Слънцето, а Луната около Земята; - всички планети се въртят около слънцето.

Етап 2 Формализиране на информационния модел Описателният информационен модел е написан с официален език

Модел на слънчевата система

Етап 3 Създаване на компютърен модел Създаване на модел на един от езиците за програмиране Създаване на компютърни модели с помощта на електронни таблици или други приложения

Етап 4 Компютърен експеримент Стартира се компютърен модел, въвеждат се първоначални данни, изграждат се графики и диаграми

Етап 5 Анализ на резултатите и корекция на изследвания модел В случай на несъответствие на резултатите, получени при изследването на модела с параметрите на реалните обекти, може да се заключи, че в предходните етапи са направени неточности.

Въпроси: В какви случаи отделните етапи от изграждането и изследването на модел могат да бъдат пропуснати? Дайте примери за създаване на модели в учебния процес.


По темата: методически разработки, презентации и бележки

Основните етапи на разработване и изследване на модели на компютър (клас 11)

Архивът съдържа подробно резюме на урока Приложения за презентация Този материал може да бъде предложен за изучаване в 11 клас в уроците по компютърни науки ...

Разработка на урока „Числа в компютърната памет“ и презентация за урока

Този урок е предназначен за ученици от 8-9 клас на тема „Представяне на числа в компютър“. Разработената презентация ще помогне на учителя ясно да обясни материала на учениците, като използва примери ...

Основните етапи на разработване и изследване на модели на компютър

Това развитие включва: - презентация с теоретична информация за етапите на моделиране на компютър (според учебника на Н. Д. Угринович, 9 клас) на прост пример изчисляване на площта на трапеца. ...

Слайд 2

Постановка на проблема: Описание на проблема; Целта на симулацията; Анализ на обекти Разработване на информационен модел Разработване на компютърен модел Изследване на модел Анализ на резултатите Съответстват ли резултатите на целта? Заключения Да Не

Слайд 3

Слайд 4

II етап. Разработване на информационен модел

Описателен информационен модел Формализиран информационен модел Описва свойствата, състоянията и действията на съставните обекти и системата като цяло Формализацията е процес на изграждане на информационни модели с използване на формални езици Тоест, създават се знакови модели Математически модел (формули) Таблици Схеми Чертежи Блокови диаграми

Слайд 5

III етап. Разработване на компютърен модел: Избор на инструменти за моделиране Създаване на модел Тестване на модел

Компютърният модел е модел, реализиран посредством софтуерна среда: Графични редактори Текстови редактори Програмиращи среди Електронни таблици Математически пакети HTML-редактори СУБД Други Алгоритъмът за конструиране на модел и неговата форма на представяне зависи от избора на софтуерна среда

Слайд 6

Компютърният модел се прилага съгласно законите на избрания модел. Моделът се тества или отстранява на компютъра. Тестването е процес на проверка на правилността на модела. Избират се няколко варианта на началните стойности и предварително се изчислява очаквания резултат Test - набор от първоначални данни, за които резултатът е известен предварително Отстраняване на грешки в програмата - превод на програмата и проверка на коректността на работата в софтуерната среда

Слайд 7

Етап IV. Изследване на модела: Провеждане на поредица от експерименти Натрупване на резултати

Експериментът е опит, който се извършва с обект или модел. Състои се в извършване на някои действия, за да се определи как експерименталната проба реагира на тези действия.

Слайд 8

Етап V. Анализ на резултатите от симулацията

Решаващият етап: "Искате ли да продължите изследванията или да завършите?" Ако резултатите не отговарят на целите на задачата, тогава са допуснати грешки в предишните етапи. Това може да бъде: неправилно избрани основни свойства на обекта; грешки във формули; неуспешно избрана среда за моделиране; нарушаване на технологични методи при изграждане на модел. Ако се установят грешки, тогава моделът трябва да се коригира, трябва да се върнете към един от предишните етапи и процесът се повтаря, докато резултатите от експеримента не отговарят на целите на моделирането

Преглед на всички слайдове

КОНЦЕПЦИЯ НА МОДЕЛА
Всеки обект има много различни свойства. По време на
конструкцията на модела подчертава основното, най-същественото за
проведено проучване на собствеността.
Различните науки изучават обекти и процеси от различни ъгли и
изграждане на различни видове модели.
Моделът е вид нов обект, който отразява същественото
особености на изследвания обект, явление или процес.
Един и същ обект може да има много модели, но различни обекти
може да се опише с един модел.
Никой модел не може да замени самия обект. Но при решаване на конкретна
задачи, когато се интересуваме от определени свойства на изследвания обект,
моделът се оказва полезен, а понякога и единствен инструмент
изследвания.

КЛАСИФИКАЦИЯ НА МОДЕЛИТЕ
по област на употреба:
Учебни модели - използвани в обучението;
Опитни - това са намалени или увеличени копия на проектираното
обект. Използва се за изследване и прогнозиране на бъдещето му
характеристики
Научно-технически - създаден за изучаване на процеси и явления
Игра - репетиция на поведението на обект в различни условия
Имитативно - отражение на реалността в една или друга степен (това
метод проба и грешка)
по фактор време:
Статични - модели, които описват състоянието на системата в
определен момент във времето (еднократно намаляване на информацията за
този обект). Примери за модели: класификация на животните, структура
молекули, списък на засадените дървета, доклад за проучване на състоянието
зъби в училище и др.
Динамични - модели, описващи процесите на промяна и развитие
системи (промени в обекта във времето). Примери: описание на движението
тела, развитието на организмите, процеса на химичните реакции.

Класификацията на моделите по индустрия е класификация по
клонове на човешката дейност: математически, биологични,
химически, социални, икономически, исторически и др.
под формата на представяне:
Материалите са предметни (физически) модели. Винаги са имали
истинско въплъщение. Отразявайте външната собственост и вътрешната
устройството на оригиналните обекти, същността на процесите и явленията на оригиналния обект. Това е експериментален метод за познаване на околната среда.
Сряда. Примери: детски играчки, човешки скелет, плюшено животно, манекен
слънчева система, училищни помагала, физически и химически експерименти
Абстрактни (нематериални) - нямат реално въплъщение. Тях
информацията е в основата. това е теоретичен метод на познание
заобикаляща среда. Въз основа на изпълнението те са:
В резултат на това във въображението на човека се формират мисловни модели
мисли, умозаключения, понякога под формата на някакъв образ. Това е моделът
придружава съзнателната човешка дейност.
Вербално - ментални модели, изразени в разговорна форма.
Използва се за предаване на мисли
Информационни модели - целенасочено подбрана информация за
обект, който отразява най-същественото за изследователя
свойства на този обект.

ЕТАПИ НА РАЗВИТИЕ И ИЗСЛЕДВАНЕ
МОДЕЛИ НА КОМПЮТЪР
Използване на компютър за изследване на информационни модели
различни обекти и системи ви позволява да изучавате техните промени в
в зависимост от стойността на определени параметри. Процес на развитие
модели и тяхното изучаване на компютър могат да бъдат разделени на няколко
основни етапи.
Описателен информационен модел. На първия етап от изследването
обект или процес обикновено се изгражда описателна информация
модел. Такъв модел подчертава значими по отношение на целите
проведени изследвания, параметрите на обекта, но незначителни
параметрите се пренебрегват.
Формализиран модел. На втория етап, формализиран
описателният информационен модел е написан с
използвайки някакъв официален език. В такъв модел, използвайки
формули, уравнения или неравенства, формалните отношения са фиксирани
между началната и крайната стойност на свойствата на обекта, и
се налагат ограничения върху допустимите стойности на тези свойства.

Компютърен модел. На третия етап, формализиран
трансформира информационния модел в компютърен модел, т.е.
изразете го на разбираем за компютъра език. Има различни
начини за изграждане на компютърни модели, включително:
- създаване на компютърен модел под формата на проект на един от езиците
програмиране;
- изграждане на компютърен модел с помощта на електронни таблици
или други приложения.
Компютърен експеримент. Ако съществува компютърен модел в
формата на проект в един от езиците за програмиране, той трябва да се изпълнява
изпълнение, въведете първоначалните данни и вземете резултатите.
Ако компютърният модел е проучен в приложението, тогава можете да изградите
диаграма или графика, сортиране и търсене на данните, или
използвайте други специализирани методи за обработка на данни.
Анализ на получените резултати и корекция на изследвания модел.
Петият етап се състои от анализ на получените резултати и коригиране
изследвания модел. В случай на несъответствие на получените резултати с
изследване на информационния модел, измерени параметри на реални
обекти, можем да заключим, че на предишните етапи от строителството
моделът е грешен или неточен.

ВИДОВЕ ИНФОРМАЦИОННИ МОДЕЛИ
Таблично - обектите и техните свойства са представени като списък и техните
стойностите се поставят в правоъгълни клетки. Превъртете
обекти от същия тип се поставят в първата колона (или ред) и стойностите
техните свойства се поставят в следните колони (или редове)
Йерархично - обектите се разпределят между нивата. Всеки елемент
високото ниво се състои от елементите от по-ниското ниво и от долното
ниво може да бъде част само от един елемент на по-високо
ниво
Мрежа - използва се за отразяване на системи, в които връзките между
елементите имат сложна структура

Според степента на формализация информационните модели са фигуративни и символични.
Фигуративни и емблематични модели:
Геометрични (чертеж, пиктограма, рисунка, карта, план, обем
снимка)
Структурни (таблица, графика, диаграма, диаграма)
Устно (описание на естествени езици)
Алгоритмичен (номериран списък, списък стъпка по стъпка, блокова диаграма)
Емблематични модели:
Математически - представляват се от математически формули, които се показват
връзка на параметър
Специални - представени на спец. езици (бележки, химически формули)
Алгоритмични - програми

АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ
ИНФОРМАЦИОНЕН МОДЕЛ
В случай на несъответствие между резултатите, получени по време на проучването
информационен модел, могат да се направят измерените параметри на реални обекти
заключението, че са допуснати грешки в предишните етапи от изграждането на модела, или
неточности.
Например, когато се изгражда описателен качествен модел, може да има такива
съществените свойства на обектите са неправилно избрани в процеса на формализиране
могат да се допуснат грешки във формули и т.н. В тези случаи е необходимо
коригирайте модела и моделът може да бъде усъвършенстван
многократно, докато анализът на резултатите покаже съответствието им с изследваното
обект.

започнете да работите. Времето за работа на машината ще отнеме приблизително
колкото за ръчно умножаване на дадените числа на хартия.
Разглежданият пример показва същността на трудностите, които възникват при кандидатстване
Компютър: ниската скорост на въвеждане на първоначалните данни може да отмени огромното
скорост на изчисленията. Тези трудности доведоха едновременно до факта, че компютърът
са били използвани главно само за решаване на определени сложни научно-технически проблеми.
Икономическите и други проблеми на управлението, решени в ACS, се различават
много повече сурови данни. Така че се опитва да използва
Компютърът в режим на решаване на индивидуални проблеми, приложен към контрола, води до
изключително неефективно използване на машини. Наистина ефективен
цялостна автоматизация на управленските процеси на всички нива на хората
икономика може да бъде само в случая, когато икономическите механизми и
организационни форми на управление (предимно документооборот, както и
форми на счетоводство, материален интерес и др.) се привеждат в съответствие
с нови огромни възможности, които съвременната електронна
Компютърно инженерство.

„Модели и симулация“ - основните етапи на моделирането. Предскажете преките и косвените последици от прилагането на дадените методи. Обект - (objeectum - обект от латински objicio - хвърляне напред) - предмет на дискусия. Целите на моделирането се определят от постановката на проблема: Вербален модел - информационен модел в умствена или говорима форма.

"Мат. Моделиране" - 9. Корекция на модела. Алгоритъм. (Допълнителни глави по математика). 4. Изграждане на физически модел на изследователския обект. Математическо моделиране. Разлагане. Тест. Математически модел. Събиране на данни. 7. Внедряване на алгоритъма под формата на програма. Корекция. Реалната ситуация. Съдържание мат. моделиране.

„Компютърно информационно моделиране“ - Модели. Динамичен. Информационни модели. Математическа формула уравнение неравенство. WordPad. Компютърен модел. Таблична таблица на урок Таблица за умножение. Боя. Словесна (словесна) Песенна история Поема. Всички информационни модели могат да бъдат създадени с помощта на компютър. Химията е химично явление.

„Компютърна симулация“ - Пример за програма, разработена в рамките на магистърската и докторска дисертация „Изследване и разработване на методи за компютърно моделиране и обработка на интерферограми“. 200400.68.06 Компютърна оптика. Пример за програма, разработена в рамките на магистърската дисертация „Компютърно моделиране на формирането на цветно изображение на матрични CCD приемници“.

„Информационно моделиране на компютър“ - 2x + 3y\u003e \u003d 0. Стана възможно да се извършват изчисления на сложни математически модели за разумно време. Цел на моделирането: създаване на обекти с определени свойства. Проучване на характеристиките на обекта. Етап 3 от моделирането. Информационно моделиране на компютър. Симулационно моделиране. Информационно моделиране.

"Математическо моделиране" - 7. 2. 6. 1. Цели и съдържание на курса. Математическо моделиране и проектиране. 2. Методика на преподаване. План. 4. Светлов Николай Михайлович E-mail [имейл защитен] http://svetlov.timacad.ru. Литература. 3. Франс Дж., Торнли Дж.

Има общо 18 презентации

Урок по информатика "Основни етапи на разработване и изследване на модели на компютър"

Целта на урока: организира съвместни образователни дейности за формиране и развитие на изследователски умения на учениците; създават условия за развитие на технологията за моделиране.

Трябва да знам: основните етапи на разработване и изследване на модели на компютър.

Трябва да може да: изграждане на модел на обект или процес според целта.

Работен план

    Органен момент

    Проверка на работа Приложение 2 (тест)

    Обяснение на новата тема. (презентация + omc)

Използването на компютър за изследване на информационни модели на различни обекти и системи ви позволява да изучавате техните промени в зависимост от стойността на определени параметри. Процесът на разработване на модели и тяхното изследване на компютър може да бъде разделен на няколко основни етапа.

На първия етап от изследването на даден обект или процес той обикновено се изгражда описателен информационен модел . Такъв модел отделя параметрите на обекта, които са значими от гледна точка на целите на изследването, което се извършва, и пренебрегва незначителни параметри.

Вторият етап създава формализиран модел, тоест описателният информационен модел е написан с помощта на някакъв формален език. В такъв модел с помощта на формули, уравнения, неравенства и т.н. се фиксират формални отношения между началните и крайните стойности на свойствата на обекта и се налагат ограничения върху допустимите стойности на тези свойства.

Въпреки това, далеч не винаги е възможно да се намерят формули, които изрично изразяват необходимите количества по отношение на първоначалните данни. В такива случаи се използват приблизителни математически методи за получаване на резултати с дадена точност.

На третия етап е необходимо да се трансформира формализираният информационен модел в компютърен модел , тоест изразете го на разбираем за компютъра език. Има два фундаментално различни начина за изграждане на компютърен модел:

1) изграждане на алгоритъм за решаване на задачата и кодирането му в един от езиците за програмиране;
2) изграждане на компютърен модел с помощта на едно от приложенията (електронни таблици, СУБД и др.).

В процеса на създаване на компютърен модел е полезно да се разработи удобен графичен интерфейс, който ще позволи визуализиране на официалния модел, както и осъществяване на интерактивен диалог между човек и компютър на етапа на изследване на модела.

Четвъртият етап от изучаването на информационния модел е провеждането компютърен експеримент. Ако компютърен модел съществува като програма на един от езиците за програмиране, той трябва да бъде стартиран и получени резултати.

Ако изследвате компютърен модел в приложение като електронни таблици, можете да сортирате или търсите данните, да изграждате диаграма или графика и т.н.

Петият етап е анализ на получените резултати и корекция на изследвания модел. Ако резултатите, получени при изследването на информационния модел, се различават от измерените параметри на реални обекти, може да се заключи, че на предишните етапи от изграждането на модела са допуснати грешки или неточности. Например, при конструирането на описателен качествен модел, съществените свойства на обектите могат да бъдат неправилно избрани, грешки във формулите могат да бъдат допуснати в процеса на формализиране и т.н. В тези случаи е необходимо да се коригира моделът и усъвършенстването на модела може да се извършва многократно, докато анализът на резултатите покаже съответствието им с изследвания обект.

Въпроси за обмисляне

1. В какви случаи отделните етапи от изграждането и изследването на модел могат да бъдат пропуснати? Дайте примери за създаване на модели в учебния процес.

4. Физическо възпитание. минута

5. Практическа работа (раздаващ материал)

В днешния урок предлагам да изградите компютърен модел на модел на обект със зададени геометрични свойства.

    Обобщение на урока


"Лабораторна симулация"

Симулация в околната среда графичен редактор

Цел:за консолидиране на работата на учениците с фрагмент от картината (копиране, поставяне, завъртане, изтриване).

Упражнение 1. Начертайте равностранен триъгълник с дадена страна

Този алгоритъм е предложен от Евклид през 4 век пр. Н. Е. д.

Постройте триъгълник според алгоритъма, показан на фигурата и докажете.

Фиг. 1

Задача 2. Създаване на геометрични композиции от готови мозаечни форми.

Фигурата показва проби от орнаменти и елементарни фигури, от които е направена.Симулирайте този орнамент според пробата.

Фиг. 2

Фиг. 3

Задачи за самообучение

Задача 3. Отворете файла picture4.jpg, използвайте операциите с фрагменти, за да съставите вашия шаблон и цвят, както желаете. Не забравяйте да запазите файла!


"Урок 59"

Урок 59. Изграждане и изследване на физически модели

Помислете за процеса на изграждане и изследване на модел, като използвате конкретен пример за движение на тяло, хвърлено под ъгъл към хоризонта

Проектът "Хвърляне на топката в корта"

По време на тренировките тенисистите използват машини за хвърляне на топка. Необходимо е да настроите програмата на машината, според която топката ще влезе в платформата. За да направите това, трябва да зададете необходимата скорост и ъгъл на хвърляне на топката.

снимка от страница на учебника 155

От изложението на проблема следва:

    топката е малка в сравнение със Земята, така че може да се счита за материална точка;

    промяната във височината на топката е малка, така че ускорението на гравитацията може да се счита за постоянна стойност (g \u003d 9,8), движението по оста Y може да се счита за равномерно ускорено;

    скоростта на хвърляне е малка, така че въздушното съпротивление може да бъде пренебрегнато, движението по оста X може да се счита за равномерно.

За да формализираме модела, използваме формулите, известни от физиката

x \u003d v0 * cos а * т,

y \u003d v0 * sin a * t - (g * t ^ 2) / 2

От втората формула изразяваме времето t, приемайки y \u003d 0, тъй като топката ще падне на земята:

v0 * sin a * t - (g * t ^ 2) / 2 \u003d 0;

t * (v0 * sin a- (g * t) / 2) \u003d 0;

t \u003d 0 или v0 * sin a- (g * t) / 2 \u003d 0,

тоест топката ще бъде на повърхността на Земята два пъти - в началото на движението и в края.

Ние се интересуваме от втория случай, следователно получаваме

t \u003d (2 * v0 * sin a) / g

Замествайки намереното t във формулата за изчисляване на x, получаваме:

x \u003d (v0 * cos a * 2 * v0 * sina) / g \u003d (v0 ^ 2 * sin2a) / g

Нека мястото да е разположено на разстояние s и има дължина l. Тогава ще се получи попадението, ако ss + l, то полетът

Нека решим проблема в електронни таблици

Нека обозначим колоните на таблицата

Нека да представим формулите

Както можете да видите, резултатът се показва в текстова форма. Можете да начертаете движението на топката. Помислете сами как да направите това.

Нека решим проблема в обектно-ориентираната програмна среда Gambas

екранна снимка на GUI

За въвеждане на първоначалните данни: началната скорост v0, ъгълът на хвърляне на топката a, дължината на сайта l и неговото разстояние s - поставяме 4 числови прозореца ValueBox. За показване на променливата x - друг числов прозорец на ValueBox. За да покажете резултата: Undershoot, Overflight, Hit - поставете етикета Label върху формуляра. Нека подпишем всеки цифров прозорец, като показваме етикети на етикети до тях и променяме параметъра Text на Начална скорост, ъгъл на хвърляне, разстояние до платформата, дължина на платформатасъответно. За да стартираме програмата, ни е необходим бутон, върху който пишем Започнете.

Създайте събитието Button1_Click, като щракнете двукратно върху бутона.

Код на програмата

Публичен под бутон1_Кликнете

"Декларираме променливите g и pi като константи, а останалите като десетични дроби

Const g като единичен \u003d 9,81

Const pi като единична \u003d 3.14

Dim v0, a, s, l, x като единичен

"Четене на стойността на променливите, въведени от потребителя от числовите прозорци

v0 \u003d ValueBox1.Value

a \u003d ValueBox2.Value

s \u003d ValueBox3.Value

l \u003d ValueBox4.Value

"Изчислете стойността на x и я покажете в числовия прозорец

x \u003d v0 ^ 2 * Math.Sin (2 * a * pi / 180) / g

ValueBox5.Value \u003d x

"Преглеждаме вариантите на стойностите на x и показваме резултата от хвърлянето

Label1.Text \u003d "Undershot"

Label1.Text \u003d "Полет"

Label1.Text \u003d "Хит"

Домашна работа

Прочетете точка 5.4. Отговорете на въпросите за сигурност устно.

Попълнете решението си за електронни таблици със сферична графика

Вижте съдържанието на презентацията
"Prez"



Етап I. Формулиране на проблема

1. Описание на проблема (на обикновен език, най-често срещаните фрази)

2. Целта на моделирането (избраната цел определя кои характеристики на изследвания обект се считат за съществени и кои да се отхвърлят).

„Какво ще се случи, ако? ..“ - определяне на последиците от въздействието върху обекта и вземане на правилното решение.

„Как да направя това? ..“ - създаване на обекти с определени свойства.

3. Формализиране на проблема (формализмът е строг ред).

Формализирането се извършва под формата на търсене на отговори на въпроси, които изясняват общото описание на проблема.


II етап. Разработване на модел

1. Информационен модел

Изборът на най-съществените данни при формирането на информационен модел и неговата сложност се определят от целта на моделирането.

Модел за текстова информация ...

2. Компютърен модел (модел, реализиран посредством софтуерна среда)

Примери: машинопис, движение на автомобил, подреждане на мебели ...


III етап. Компютърен експеримент

1. Експериментален план (трябва ясно да отразява последователността на работа с модела)

Тестването е процес на проверка на правилността на изграждането на модела

Тестът е набор от първоначални данни, който ви позволява да определите правилността на изграждането на модел.

2. Провеждане на изследвания

Ако сте уверени в правилността на конструирания модел, можете да продължите към проучването.


Етап IV. Анализ на резултатите от симулацията

Този етап е от решаващо значение - или продължавате изследването, или завършвате.

Ако резултатите не отговарят на целите на задачата, тогава са допуснати грешки в предишните етапи.

Ако се установят такива грешки, моделът трябва да бъде коригиран, т.е. връщане към един от предишните етапи.

Процесът се повтаря, докато резултатите от експеримента не отговарят на симулационните цели.



Свързани статии: