Примери за презентации по компютърно моделиране. Презентация „Етапи на компютърно моделиране

Описание на презентацията за отделни слайдове:

1 слайд

Описание на слайда:

КОМПЮТЪРНО МОДЕЛИРАНЕ АН Петрова, преподавател по специални дисциплини, Ржевски колеж

2 слайд

Описание на слайда:

Първоначално темата "Математическо моделиране" беше избрана от мен, когато компютърната база на предмета "Информатика" се състоеше предимно от езика за програмиране Qbasic. С появата на съвременните компютри тази тема естествено се премести в темата "Компютърна симулация". Такива имена на модели са тясно свързани с концепцията за компютърно моделиране като: математически модел; икономически модел; симулационен модел; интерактивен; модел на компютърен експеримент; и т.н. И това е естествено, тъй като компютърът и симулацията са тясно свързани един с друг. Всъщност всеки учител в една или друга степен се занимава с моделиране.

3 слайд

Описание на слайда:

Пропускайки теоретичните изчисления на концепцията за модели, можем да дадем следната схема на моделиране: Първоначален обект - прототип, оригинално моделиране - процесът на създаване на модел симулиран обект - заместващ обект

4 слайд

Описание на слайда:

Типовете компютърни модели се основават на следното системни понятиякато образ, знак, характеристика. симулиран обект (заместващ обект) Характеристики на знака на изображение Образни модели: манекени, модели, снимки, рисунки, рисунки и др., при условие че няма надписи или други знаци върху тях. Модели на знаци: модели, базирани на изкуствени езици (музикални знаци, език на математическите формули - математическо моделиране, език на химичните формули и др.) Информационни модели: модели, използващи набор от характеристики

5 слайд

Описание на слайда:

В зависимост от поведението и състоянието моделите могат да бъдат: Анимирани (компютърна анимация); Имитиране: имитира движение, имитира процеса на решаване на задача с помощта на произволни числа (метод Монте Карло) Интерактивно (модели, към които се добавя интерфейс - комуникация между компютър и потребител на компютър).

6 слайд

Описание на слайда:

В по-голямата си част имаме работа със смесени модели. Това е преди всичко свързано с целта на моделирането, което от своя страна определя една или друга степен на формализиране на моделиращия обект. Например: ... симулираме графичен обект - "КРЪГ" - Използвайки инструмента Fill, получаваме модела "BALL"

7 слайд

Описание на слайда:

Средата, в която моделите „живеят“, може да бъде различна. В този случай моделът придобива различен вид. Например, същите модели като Paint или Word обекти (автоформи), в средата Qbasic, като програмни обекти могат да бъдат трансформирани от най-простия анимационен модел на движеща се топка в имитация-анимационен модел на структурата на нашата слънчева система или имитационно-анимационен модел на структурния атом или Брауново движение (в зависимост от целта на симулацията). МОДЕЛ КАТО ОБЕКТ НА ОКОЛНА СРЕДА

8 слайд

Описание на слайда:

Усвоили алгоритъма за симулиране на движение на графични примитиви Qdasic DVIG.BAS, студентите продължават да моделират с голям интерес, създавайки все по-сложни симулационни модели. В същото време се засилва интересът към езика за програмиране, към неговото по-задълбочено изучаване: (организация на цикли с едновременно възпроизвеждане на предишни програмни структури. Променяйки параметри, избирайки траектории на движение, ученикът активно работи върху множество изчисления. Ще дам примери за някои произведения от втората година на изучаване на програмиране (7 клетки) cvetfr4.bas, cvetfr6.bas, skv318.bas

9 слайд

Описание на слайда:

Ученици, запознали се с техниките на имитация и компютърно моделиране на анимация в по-ниските класове, интересът към тази тема не намалява дори и в старшите класове. Има интерес към илюстративни модели с имитация на звука на пишеща машина и използване на текстови функции ALEKS.bas, предприемат се първите стъпки за създаване на интерактивни модели в диалогов режим PavelM1.bas

10 слайд

Описание на слайда:

Практически за всяка изчислителна задача на определена тема се опитвам безотказно, след като задам проблема, преди алгоритмичен, да премина към изграждане на математически модел на задачата, например по темата „Едномерни масиви. Търсете мини-макс. Фиксиране на индекса ”Математически модел на задачата” ТЪРСЕНЕ MIN/MAX В ЕДНОМЕРЕН МАССИВ ”n - броят на елементите в масива А A (i) - елемент от масива А (i) i = 1, n; A (i) = RND * 100 MIN - минималният елемент от масив A; IMIN - индекс (позиция) на минималния елемент в масив A; MAX - максимален елемент от масив A; IMAX - индекс (позиция) на максималния елемент в масив A; А (1), първоначално MIN = A (i) ако A (i)< MIN, для i=1,n; 1, первоначально IMIN = i, если A(i) < MIN, для i=1,n; A(1), первоначально MAX = A(i), если A(i) >MAX, за i = 1, n; 1, първоначално IMAX = i, ако A (i)> MAX, за i = 1, n;

11 слайд

Описание на слайда:

По теми, свързани с двумерни масиви, в допълнение към обичайните математически модели на задачи, учениците, под мое ръководство, създават интерактивно-анимационни демо версии на задачи като "ВАГОН", "Складово помещение", модели, които са от типични информационни модели (характеристики от типа Стойност, Име), с добавяне на описание на поведение и интерфейс, те стават горепосочените модели (KAMBAG.bas, VAGVAG.bas). По същите теми: интерактивни модели “Решаване на система от линейни уравнения по матричния метод (метод на Гаус)”, “Идентификация на материала по модула на Йънг”).

12 слайд

Описание на слайда:

Темата „Генериране на произволни числа“ е добре илюстрирана чрез решаване на задачи: „Изчисляване на числото π“ и „Изчисляване на площта на произволна фигура“ със създаването на симулационен модел на решението.

13 слайд

Описание на слайда:

За тази задача студентите могат да извършат състезателна работа по моделиране на симулационен модел на графичен мини-редактор, за да създадат произволна фигура, чиято площ трябва да бъде определена. LITKIN Под мое ръководство са създадени голям брой анимационни модели на тема „Звук и графика“. Тези развития бяха демонстрирани в един от откритите уроци. Имаше нестандартен урок „Конференция на младите професионалисти”. За града е приложен математическият модел "Приблизителен метод за извличане на корен". научно-практическа конференция(3-то място) Добри резултати се получават при моделиране в среда PowerPoimt: активиране на изучаването на работа с обекти в тази среда; подобряване на уменията за формализиране на модела. връзка Надя Докато се запознае с графичния редактор Paint, ученикът може да се запознае с изграждането на сложен модел, като състави например сложен чертеж с повтарящи се първични прости обекти (изрязване, копиране, завъртане...).

14 слайд

Описание на слайда:

Боя-дизайн - вид моделиране (професор Макарова Н.В.) моделиране

15 слайд

Описание на слайда:

16 слайд

Описание на слайда:

Интересни са уроците по моделиране на фрагменти от страници с вградени анимационни обекти. Например след интегрирания училищен урок в 9. клас „Запознаване с електронната енциклопедия по астрономия” учениците усвоиха техниките за моделиране на различни страници: „Какво знаем за Луната?”; “Планети от Слънчевата система и техните спътници”; Меса „Планети в числа”; Диаметър; Температура на повърхността; Продължителността на звездния ден; Орбитален период. "Комети"; И т.н.

17 слайд

Описание на слайда:

Моделиране на страницата "Какво знаем за Луната?" (в среда PowerPoint) Сянката на Земята близо до Луната има по-голям ъглов размер от този на Луната, така че преминаването на Луната през тази сянка може да продължи десетки минути. Отначало едва видимата полусянка на Земята докосва Луната отляво (за наблюдател на Луната, стоящ в полусянка, Слънцето е частично затъмнено от Земята). Пресичането на полусяната от Луната продължава около час, след което Луната се докосва от сянката (за същия наблюдател на Луната, в сянката, Слънцето е напълно затъмнено от Земята). Кутия  Филми и звук

18 слайд

Описание на слайда:

Моделиране в средата на Excel Средата за електронни таблици на Excel е идеален инструмент за математическо моделиране, тъй като бързо и умело извършва трудоемката работа по изчисляване и преизчисляване на количествените характеристики на обекта или процеса, който се изследва. Симулацията в електронни таблици се извършва по общата схема, която разграничава четири основни етапа: постановка на проблема, разработване на модел, компютърен експеримент и анализ на резултатите. Например задачата „Решаване на линейни уравнения по метода на обратната матрица“ Постановка на проблема: Решаване на система от линейни уравнения по посочения метод Моделиране - избор на необходимите формули за решаване на задачата по метода на обратната матрица и алгоритмизиране на задачата ( формализиране на проблема). Компютърен експеримент - тестване на проблем с различни входни данни. Анализ на получените резултати - е намерено решение, което удовлетворява условието на задачата

19 слайд

Описание на слайда:

Тази задача, според класификацията на професор А. Н. Макарова, може да се припише на проблеми със следната обобщена формулировка: какъв ефект трябва да бъде упражнен върху обект, така че неговите параметри да отговарят на определено дадено условие... Тази група задачи често се нарича "как да направя да...". Тази група задачи включва такива задачи, които вече тествах в компютърните работилници на Excel от предишни години на обучение, като „Решаване на система от линейни уравнения с инструмента Търсене на решения“, „Моделиране на разпознаването на ситуацията, когато точка с координатите X, Y попадат в дадена област чрез метода на условно форматиране и изграждане на диаграма ”,“ Моделиране на обекти (къща, шах) в Excel, използвайки форматиране на клетки и прост макрос “,“ Решаване на системи от нелинейни уравнения чрез търсене за метод за решения ”,“ Моделиращо разпознаване на функционални интервали, в които функцията не е дефинирана “

20 слайд

Описание на слайда:

В момента работя върху моделиране на интерактивност в Word, върху анимационни модели на кръгове / балончета в Excel, върху моделиране на повърхности в Excel, използвайки тригонометрични функции в диаграми, върху математическо моделиране на логически функции, използвайки SDNF и SKNF, мат. моделиране на логически извод, логически функции според комбинационни схеми на Gost (елементи на Webb, Schaeffer, фрагмент

21 слайд

Описание на слайда:

Моделиране на хипертекст Хипертекстът (нелинеен текст) е организация на текстова информация, при която текстът е набор от фрагменти с ясно обозначени асоциативни връзки между тези фрагменти. Асоциативна връзка между фрагменти се нарича хипервръзка, която може да бъде написана изрично с помощта на специален език за маркиране на хипертекст HTML (Hyper Text Markup language) или чрез деклариране на хипервръзка в конкретно приложение (PowerPoint, Word) Една от обещаващите области на развитие на хипертекстови системи е технология хипермедия е комбинация от хипертекстова технология и мултимедийна технология (интегриране на текст, графика, звук, видео). Примери за разработване на хипермедийни приложения са различни електронни публикации – справочници, енциклопедии, програми за обучение.

22 слайд

Описание на слайда:

Моделиране на страницата „Какво знаем за Луната“ в Word 2000 Professional Маркиране на дума  Вмъкване  Хипервръзка ...

23 слайд

Описание на слайда:

Моделиране с помощта на езика за маркиране на хипертекст HTML (Hyper Text Markup language) Да предположим, че е необходимо да се разработи модел на документ, в който структурата на задачите може да бъде незабавно демонстрирана чрез тяхното изпълнение в необходимата за тях среда, например в средата на Excel За това, можете да изберете най-простия текстов редактор Notepad (Notepad) , въведете текст с помощта на дескриптори с подходящи параметри Затворете работния прозорец на приложението Notepad с разширението .htm Това ще направи документа да изглежда като икона Internet ExplorerКогато се стартира "главният HTM-текст", работата със задачи ще се изпълнява по верига от хипервръзки

24 слайд

Описание на слайда:

В горния материал бяха демонстрирани най-ярките развития в моделирането с цел обучение на учениците на умения за моделиране в различни среди на предмета „ИНФОРМАТИКА”, т.е. категория компютърно моделиране "МОДЕЛ КАТО ОБЕКТ НА СРЕДА": Модел като програмен обект; Модел като обект на Word процесор; Модел като обект на електронна таблица на Excel; Модел като обект графичен редакторБоя; Моделирайте като файл с HTML код; Моделирайте като PowerPoint обект

25 слайд

Описание на слайда:

ЦЕЛЕВА СИМУЛАЦИЯ Изследванияпо компютърно моделиране, извършено с конкретен ученик (или група), предлага насоки, помощ и контрол върху сложен набор от предварителна работа, свързана с целево компютърно моделиране: Анализ на постановката на проблема, описание на проблема Разработване на ясна основна цел на моделиране; Формализиране на задачата и като следствие разработване на ясни междинни цели. Често целите (основни и междинни) са отговори на уточняващи въпроси в съответствие с постановката на проблема; Анализ и проучване на различни възможни среди за моделиране, съпоставяне на техните предимства и недостатъци с цел вземане на окончателно решение за избор на среда за моделиране; Компютърна симулация с многократно тестване на модела Избор на начин за представяне на модела

26 слайд

Описание на слайда:

Целевото моделиране, в зависимост от поставените и междинни цели, новостта на материала и неговия обем, може да бъде много дълго по отношение на времето му за изпълнение. Например компютърно моделиране на учебното електронно ръководство „Работа в среда на стандарт Windows приложения Paint”, изпълнена от ученик Владимир Машковцев (11 клас 2003/2004) и обявена на градската практическа конференция през 2004 г. (3-то място) продължи една година и включваше следния набор от произведения:

27 слайд

Описание на слайда:

Етап I. Постановка на проблема (формално): Разработване на електронно ръководство за работа в средата на графичния редактор Paint. Първото основно изискване: простота и лекота на използване на електронното ръководство. Формализиране на проблема: Прототипът на моделирането трябва да отговаря на съвременните изисквания за разработване на електронно ръководство - трябва да се основава на използването на хипервръзки, да има или стандартен уеб дизайн, или собствен (уникален), да има свойството на интерактивност. потребителят трябва да може да използва едновременно електронното ръководство и графичния редактор Paint (тип наръчник „Прочетох го  Направих го“). Интерфейсът на ръководството трябва да отговаря на изискванията за преминаване към която и да е структурна част на ръководството и връщане към началната точка; Точките на преход и връщане трябва да носят ясно недвусмислено натоварване Етап II. Моделиране в съответствие с формализирането на проблема в HTML хипертекстов език за маркиране III етап. Множествен компютърен експеримент (отстраняване на грешки на модела) IV етап. Анализ на резултатите. „Тестване” на електронното ръководство по основни и факултативни уроци по информатика (Ръководството получи всеобщо признание).

30 слайд

Описание на слайда:

II. Техническа 0,5 учебна година;придобиване на умения за работа с видеотехника; придобиване на умения за съставяне на сценарни планове; придобиване на умения за дигитализиране на кадри, тестване на практика; придобиване на умения за създаване на сценарийно изображение; придобиване на монтажни умения II. Техническа 0,5 учебна година;придобиване на умения за работа с видеотехника; придобиване на умения за съставяне на сценарни планове; придобиване на умения за дигитализиране на кадри, тестване на практика; придобиване на умения за създаване на сценарийно изображение; придобиване на умения за редактиране

Описание на слайда:

Етап III (работен) включваше всички останали етапи на моделиране: моделиране, компютърен експеримент (отстраняване на грешки на модела) и накрая анализ на резултатите. Продължителността на работата по видео проекта беше две академични години. Работата е декларирана два пъти за градската научно-практическа конференция (2003/2004 уч.г. - 3-то място; 2004/2005 уч.г. - 1-во място). Интерактивен видео проект беше насочен към 400-годишнината на манастира Нило Столобенская пустин, беше наречен „Островът на духовната утеха“ и беше демонстриран в училищните уроци по православна култура

33 слайд

Описание на слайда:

Резюме: Компютърът и симулацията са тясно свързани помежду си. В основата на разновидностите на компютърните модели са такива системни понятия като изображение, знак и характеристики. В зависимост от поведението и състоянието, моделите могат да бъдат анимирани (компютърна анимация), имитативни (имитирайки движение, имитирайки реален изчислителен процес, замествайки го с процес, базиран на псевдослучайни числа (метод на Монте Карло), интерактивни (модели, към които добавен е интерфейс - комуникация между компютъра и потребителя на компютър). Средата, в която моделите "живеят" може да бъде различна. В този случай моделът придобива различен вид. Компютърното моделиране е много благодатна почва, тъй като се отваря до огромен творчески потенциал на децата и в тях има искри на компютърно творчество, можете да очаквате добри резултати в бъдещето на децата (Вова Федоров, Альоша Семенов, Игор Огарев, Саша Катков, Аня Юдашкина, Юра Никитин, Суворов Роман, Павел Алексеев, Володя Машковски, Серьожа Полозов, Саша Королевски, Сисолятина Надя, Сережа Михайлов и др.). В допълнение, компютърното моделиране може да се разглежда като мощен инструмент за мотивация за преподаване Осъзнаване и самообучение по предмета Информатика, тъй като насърчава студентите да търсят самостоятелно по-задълбочени знания в тази област и да ги прилагат на практика в процеса на множество компютърни експерименти. В резултат - множество награди от градски олимпиади по информатика и градски научно-практически конференции.

34 слайд

Описание на слайда:

Слайд 1

Компютърно моделиране
Презентация на Уляна Башмакова

Слайд 2

Компютърен модел (английски компютърен модел) или числов модел (английски изчислителен модел) - компютърна програмаработещ на отделен компютър, суперкомпютър или набор от взаимодействащи компютри (изчислителни възли), който реализира представянето на обект, система или концепция във форма, различна от реалната, но близка до алгоритмичното описание, включително набор от данни характеризиращи свойствата на системата и динамиката на тяхното изменение във времето ...

Слайд 3

Относно компютърното моделиране
компютърните модели са се превърнали в обичайно средство за математическо моделиране и се използват във физиката, астрофизика, механика, химия, биология, икономика, социология, метеорология, други науки и приложни проблеми в различни области на радиоелектрониката, машиностроенето, автомобилостроенето и др. Компютърните модели се използват за получаване на нови знания за симулирания обект или за приблизителна оценка на поведението на системи, които са твърде сложни за аналитично изследване. Компютърната симулация е един от най-ефективните методи за изучаване на сложни системи. Компютърните модели са по-лесни и удобни за изучаване поради способността им да извършват т.нар. изчислителни експерименти, в случаите, когато реалните експерименти са трудни поради финансови или физически пречки или могат да дадат непредвидими резултати. Последователността и формализирането на компютърните модели дава възможност да се определят основните фактори, които определят свойствата на изучавания оригинален обект (или цял клас обекти), по-специално да се проучи реакцията на симулираната физическа система към промените в нейните параметри и изходни условия.

Слайд 4

Сграда компютърен моделсе основава на абстракция от специфичната природа на явленията или изучавания оригинален обект и се състои от два етапа - първо, създаване на качествен, а след това и количествен модел. Колкото по-значими свойства се идентифицират и прехвърлят към компютърен модел, толкова по-близо ще бъде той до реалния модел, толкова повече възможности използва системата този модел... Компютърното моделиране се състои в извършване на поредица от изчислителни експерименти на компютър, чиято цел е да се анализират, интерпретират и сравняват резултатите от симулацията с реалното поведение на изследвания обект и, ако е необходимо, допълнително усъвършенстване на модела и др. Разграничават се аналитично и симулационно моделиране. При аналитичното моделиране математическите (абстрактни) модели на реален обект се изучават под формата на алгебрични, диференциални и други уравнения, както и осигуряване на изпълнение на недвусмислена изчислителна процедура, водеща до тяхното точно решение. При симулационното моделиране математическите модели се изследват под формата на алгоритъм(и), който възпроизвежда функционирането на изследваната система чрез последователно извършване на голям брой елементарни операции.

Слайд 5

Предимства на компютърната симулация
Компютърното моделиране дава възможност за: разширяване на обхвата на изследователските обекти - става възможно изучаването на неповтарящи се явления, явления от миналото и бъдещето, обекти, които не се възпроизвеждат в реални условия; визуализират обекти от всякакво естество, включително абстрактни; изследват явления и процеси в динамиката на тяхното разгръщане; управление на времето (ускоряване, забавяне и т.н.); извършват множество тестове на модела, като всеки път го връщат в първоначалното му състояние; получават различни характеристики на обект в цифров или графичен вид; намиране на оптималния дизайн на обект, без да се правят тестови образци; провеждат експерименти без риск от негативни последици за човешкото здраве или околната среда.

Слайд 6

Основните етапи на компютърното моделиране
Сценично име Изпълнение на действия
1. Постановка на проблема и неговия анализ 1.1. Разберете за каква цел се създава моделът 1.2. Изяснете кои първоначални резултати и под каква форма трябва да бъдат получени. 1.3. Определете какви входни данни са необходими за създаване на модела.
2. Изграждане на информационен модел 2.1. Определете параметрите на модела и установете връзката между тях 2.2. Преценете кои от параметрите са влиятелни за дадена задача и кои могат да бъдат пренебрегнати. 2.3. Опишете математически връзката между параметрите на модела.
34. Разработване на метод и алгоритъм за изпълнение на компютърен модел 3.1. Изберете или разработете метод за получаване на изходни резултати 3.2. Начертайте алгоритъм за получаване на резултати според избраните методи. 3.3. Проверете правилността на алгоритъма.
4. Разработване на компютърен модел 4.1. Изберете средства софтуерна реализацияалгоритъм на компютър 4.2. Разработете компютърен модел. 4.3. Проверете правилността на създадения компютърен модел.
5. Провеждане на експеримент 5.1. Разработване на изследователски план 5.2. Извършете експеримент въз основа на създадения компютърен модел. 5.3. Анализирайте получените резултати. 5.4. Направете изводи за свойствата на прототипа.

Слайд 7

В процеса на провеждане на експеримент може да стане ясно какво е необходимо: да се коригира изследователският план; изберете друг метод за решаване на проблема; подобряване на алгоритъма за получаване на резултати; изясняване на информационния модел; направете промени в изложението на проблема. В този случай настъпва връщане към съответния етап и процесът започва отново.

Слайд 8

Практическо приложение Компютърното моделиране се използва за широк спектър от задачи, като: анализ на разпространението на замърсители в атмосферата; проектиране на шумови бариери за борба с шумовото замърсяване; конструиране на превозни средства; летателни симулатори за обучение на пилоти; прогноза за времето; емулация на работата на други електронни устройства; прогнозиране на цените на финансовите пазари; изследване на поведението на сгради, конструкции и части при механично натоварване; прогнозиране на здравината на конструкциите и механизмите за тяхното разрушаване; проектиране на промишлени процеси, като химически; стратегическо управление на организацията; изследване на поведението хидравлични системи: нефтопроводи, водопроводи; симулация на роботи и автоматични манипулатори; моделиране на сценарни варианти на градско развитие; моделиране на транспортни системи; симулация с крайни елементи на краш тестове; моделиране на резултатите от пластичната хирургия;

Компютърно моделиране Според начина на изпълнение информационните знакови модели се делят на компютърни и некомпютърни. Компютърният модел е модел, реализиран с помощта на софтуерна среда. Етапи на моделиране 1. Постановка на задачата. 2. Разработване на модела. 3. Компютърен експеримент. 4. Анализ на резултатите от симулацията. Етап 1. Постановка на проблема Описание на проблема Цел на моделирането Анализ на обекта Етап 2. Разработка на модел Информационен модел Знаков модел Компютърен модел Етап 3. Компютърен експеримент План за моделиране Технология на моделиране Етап 4. Анализ на резултатите от симулацията Резултатите отговарят на целта Резултатите не отговарят на цел Постановка на проблема Описание на проблема Задачата (или проблемът) е формулирана на прост език и описанието трябва да е ясно. Основното нещо на този етап е да се определи обектът на моделиране и да се разбере. Какъв трябва да бъде резултатът. Формулиране на целта на моделирането Целите на моделирането могат да бъдат: опознаване на заобикалящия свят, създаване на обекти с дадени свойства („как да направя да...“), определяне на последствията от въздействието върху обекта и вземане на правилно решение ("какво ще се случи, ако ..."), ефективността на управлението на обекта (процес) и др. Анализ на обекта На този етап, като се започне от общата формулировка на проблема, моделираният обект и основните му свойства се идентифицират ясно. Тъй като в повечето случаи оригиналният обект е цял набор от по-малки компоненти, които са в някаква взаимовръзка, анализът на обекта ще предполага декомпозиция (разчленяване) на обекта, за да се идентифицират компонентите и естеството на връзките между тях. Развитие на модела На този етап се разкриват свойствата, състоянията и други характеристики на елементарните обекти, формира се представа за елементарните обекти, които съставляват оригиналния обект, т.е. информационен модел. Информационен модел Знаков модел Информационният модел, като правило, се представя в една или друга форма на знаци, която може да бъде компютърна или некомпютърна. Компютърен модел Съществува голям брой софтуерни системи, които позволяват изследване (моделиране) на информационни модели. Всяка среда има свои собствени инструменти и ви позволява да работите с определени видове информационни обекти, което причинява проблема с избора на най-удобната и ефективна среда за решаване на проблема. Компютърен експеримент План за симулация Симулационният план трябва да отразява последователността на работа с модела. Разработването на тестове и тестването на модела трябва да бъдат първите елементи в този план. Тестването е процес на проверка на коректността на модела. Тестът е набор от първоначални данни, за които резултатът е известен предварително. Ако стойностите на теста не съвпадат, е необходимо да се търси и елиминира причината. Технология за моделиране Технологията за моделиране е набор от целенасочени действия на потребителя върху компютърен модел. Анализ на резултатите от симулацията. Резултатите съответстват на целта Резултатите не отговарят на целта В този случай самият модел се анализира и грешките при моделирането се откриват и коригират.

Описание на задачата л. Проблемът е формулиран на обикновен език; Ако групата напусне лагера в 10 сутринта утре сутринта, момчетата ще хванат ли 12-часовия влак? л. Определя се обектът на моделиране; л. Крайният резултат е представен. л. По естеството на настройката проблемът може да бъде разделен на две основни групи: l „Какво ще стане, ако? »(За да се изследва промяната в характеристиките на обект, когато е изложен на него) Как ще се промени скоростта на автомобила за 6 секунди, ако се движи по права линия и равномерно ускорено с начална скорост от 3 m/s и ускорение от 0,5 m/s2? l „Как да направя? »(Какъв ефект трябва да се направи, така че параметрите на обекта да отговарят на даденото условие?) Какъв обем трябва да бъде балон, пълен с газ хелий, за да се издигне с товар от 100 kg?

Определяне на целите на моделирането l l Целите се определят в съответствие с поставената задача; Поставените цели имат водещо влияние върху целия процес на моделиране.

Например, помислете за модел на самолет: за касиер за продажба на самолетни билети важни характеристики ще бъдат местоположението на редовете седалки, броя на местата в редица, цената на билета за всяко място, наличието на свободни места; съществени признаци за ръководителя на полети са скоростта и височината на въздухоплавателното средство, посоката и вида на движението, връзката с други ВС, намиращи се в контролираната зона; за технолога на цеха, в който се сглобява самолетът, съществени характеристики са наименованието и броя на частите, реда и метода на тяхното свързване, необходимото оборудванеза осигуряване на определената надеждност на връзките и т.н.

Анализ на обекта Моделираният обект и основните му свойства са ясно разграничени. Резултатът от анализа на даден обект се появява в процеса на идентифициране на неговите съставни части (елементарни обекти) и определяне на връзките между тях.

Добре поставен проблем: всички връзки между изходните данни и резултата са описани. Всички изходни данни са известни. Решението съществува. Проблемът има уникално решение. Примери за неправилно поставени проблеми: Мечо Пух и Прасчо построиха капан за слона. Ще успеете ли да го хванете? Хлапето и Карлсън решили да си поделят по братски два ореха - голям и малък. Как да го направим? Намерете максималната стойност на функцията y = x 2 (няма решения). Намерете функция, която минава през точките (0, 1) и (1, 0) (неуникално решение).

Разработване на информационен модел l l Открояват се обектите на моделиране и се дава тяхното подробно смислено описание (същността на обектите, техните зависимости, връзки, свойства, характеристики); Вземат се предвид само съществени свойства в зависимост от избраната цел;

Проблем "Движение на превозното средство" Какво се моделира? - Процесът на движение на обекта "кола" Тип движение - Еднакво ускорено Какво е известно за движението? - Начална скорост (v 0), ускорение (a), максимална скорост на превозното средство (vmax) Какво трябва да намерите? - Скорост (vj) в даден момент (ti) Как се определят времената? - От нула на редовни интервали (t 2 -t 1) Това ограничава ли изчисленията? - vi

l l В резултат на това се изгражда описателен информационен модел, тоест вербален; Формализиране на модела. Преходът от описателен модел към конкретно математическо съдържание. Посочен е списък с параметри, които влияят върху поведението на обекта - първоначалните данни, и които е желателно да се получат - резултатът. Формализират се зависимостите между избраните параметри, наложени са ограничения върху допустимите им стойности. Резултатът е математически модел.

Движение на превозното средство. Информационен модел Моделиращ обект Параметри Име Процес на движение на превозното средство vo - начална скорост; t е интервалът от време; а - ускорение; vmax е максималната скорост, развивана от автомобила, ti е времето на движение; vi - стойности на скоростта Стойности Входни данни Изчислени данни Резултати

Разработване на компютърен модел l l Формализиран модел се трансформира в компютърен модел с помощта на различни софтуерни системи и среди (графични среди, текстови редактори, програмни среди, електронни таблици и др.); Алгоритъмът за конструиране на компютърен модел и формата на неговото представяне зависят от избора на софтуерната среда.

III етап. Компютърен експеримент l l План за моделиране – трябва ясно да отразява последователността на работа с модела Технология за моделиране

План за моделиране (последователност на работа с модела) l l Тъй като моделът може да съдържа грешки, първият елемент в плана за моделиране винаги е разработване на тест, а след това тестване на модела. В програмирането това е превод и отстраняване на грешки на програма; Можете да използвате тестов набор от първоначални данни, за които крайният резултат е известен предварително;

Тестването е тестване на модел върху прости първоначални данни с известен резултат. Примери: устройство за добавяне на многоцифрени числа - проверка на модела на движение на кораба върху едноцифрени числа - ако руля е равен, курсът не трябва да се променя; ако кормилото е обърнато наляво, корабът трябва да тръгне надясно Моделът на натрупване на пари в банката - при ставка 0%, сумата не трябва да се променя.

Технология на симулацията (изследване на модела) l Изследването се състои от серия от експерименти, които отговарят на целите на симулацията. l 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. l Експериментът е придружен от разбиране на резултатите. Това служи като основа за анализиране на резултатите от вземането на решения.

Примери: устройство за събиране на числа - работа с многоцифрени числа модел на движение на кораба - изследване в сурови морски условия модел за натрупване на пари в банка - изчисления с ненулев процент

Етап IV. Анализ на резултатите от симулацията l l l Необходимо е да се отговори на въпроса: „Продължете проучването или завършите? »Ако резултатите не отговарят на целите на задачата, тогава са допуснати грешки на предишните етапи (неправилно избрани свойства на обекта, грешки във формулите на етапа на формализиране, неуспешен метод или среда за моделиране, нарушение на технологичните методи, когато изграждане на модел). Ако бъдат идентифицирани грешки, тогава моделът трябва да бъде коригиран, тоест да се върнете към един от предишните етапи. Процесът се повтаря, докато резултатите от експеримента отговарят на целите на симулацията.

Източници: l l l l Макарова Н. В. Информатика 9 - Санкт Петербург: Петър, 2007 г. Макарова Н. В. Информатика 7 -9 Проблемна тетрадка по моделиране - Санкт Петербург: Петър, 2007 г. Шелепаева А. Х. Разработки на уроците по информатика. - М.: ВАКО, 2007 Филипова Е. В. Етапи на компютърно моделиране, - Поляков К. Ю. Модели и моделиране, - http: // kpolyakov. народ. ru / индекс. htm Резюме на урока "Етапи на компютърно моделиране" - http: // ivan 101. нар. ru / gos / pril / 18 etapy-postr-modeley. htm Урок "Моделиране", - http: // umk-model. народ. ru / p 6. html