Гипермаркет знаний>>Информатика>>Информатика 9 класс. Полные уроки>>Информатика: Информационное моделирование на компьютере.

Тема

• Информационное моделирование на компьютере

Цель

• Познакомить с процессом создания информационных моделей с помощью компьютера.
  

Ход урока

Понятие информационного моделирование на компьютере

Не так давно, моделирование проводили с помощью больше подручных средств: это в основном были чертежи карандашом на бумаге и так называемое макетирование. То есть создавались макеты изучаемого объекта (уменьшенные или аналогичные).

Конечно, чертежи и сейчас есть основным инструментом для процесса создания модели, но их создают уже, в основном, не вручную на листке, а с помощью инновационных продуктов техники, коим является, как ни странно, персональный компьютер.

С помощью этой машины создание и обработка информационных моделей происходит с удовольствием и просто, так как на ПК можно рисовать графические модели (карты, чертежи, схемы), табличные модели (строить таблицы) и т.д.

В чем заключается такая бешеная популярность использования компьютера в сферах информационного моделирования. Известно, что ПК, в отличии от человека, умеет проводить вычислительные операции в тысячи раз быстрее – а это очень важно при построении, например, графических моделей.

Компьютерное моделирование можно разделить на такие сферы использования как имитационное и математическое моделирование.

Имитационное моделирование

Имитационное моделирование применяется в таких областях или для таких видов явлений, в которые человек может вносить правки и иногда вмешиваться в сам процесс.

Руководя какой-либо операцией, человек может принимать разные решения в ответ, который приводит математическая модель - она показывает, результат изменение обстановки в ответ на это решение и к каким последствиям оно приведет спустя некоторое время. И после определенных действий следующие производятся с учетом новой обстановки.

В результате такой практики повторения процедур работник набирает опыт, учится на своих ошибках и учится принимать правильные решения.

Существует несколькоопределений понятия «имитационное моделирование»:

- математическая модель в классическом смысле

- тип модели, в которой имитируются случайные действия

Имитационная модель повторяет поведение сложных систем, элементы которых имеют свойство вести себя случайным или стохастическим образом (то есть действия которых нельзя предсказать). К примеру, всем известно явление броуновского движения. Это хаотические движения частиц на поверхности жидкости. Их траекторию никогда не рассчитаешь, но ее можно предположить или сымитировать на ПК.

Отсюда и происходит термин имитационной модели. Их используют, например, в системах автосервиса, в сфере торговли – другими словами там, где появление заявок на обслуживание и длительность обслуживания одной заявки - события случайные.

Транспортные системы с дорогами, авто, перекрестками и светофорами тоже являются одним из видов имитационной модели - имитируется движение транспорта по улицам города. Такие эксперименты помогают найти правильные режимы управления работой светофора для «уничтожения пробок».

К тому же, с помощью компьютера, модель всегда визуализируется на мониторе.

Математическая модель

Математическое моделирование представляет собой творения или копирования какого-либо процесса, явления на математическом языке.

Раньше, до появления ПК, ученые создавали математические модели, которые можно было бы посчитать с помощью несложных вычислений. Поэтому такие модели были простенькими. Естественно, такая модель не может точно описать сложный процесс. Ошибочные расчеты на основе таких математических моделей может привести к обесцениванию продолжительных исследований и их результатов.

Компьютерное математическое моделирование впервые использовалось при разработке системы противовоздушной обороны (Англия, 30-е годы). Она создавалась в условиях моделирования действий противника, и поэтому работа проводилась на основе адекватных математических моделях. От того, насколько сложный объект управления, зависит правильность принятия решений, соответственно, будет больше «шансов» допустить ошибку.

Классификация математических моделей

Можно обозначить основные этапы построения математической модели:

• Определение цели (какую задачу нужно выполнить)
  
• Определение параметров и свойств модели
  
• Создание управляющих элементов, при изменении значений которых можно приблизится поставленной задачи
• Определение ограничений
  
• Выявление неизвестных и нежелательных факторов

Вопросы

1. В чем заключается моделирование на ПК?

2. Какие виды компьютерного информационного моделирования Вы знаете?

3. Имитационные модели

4. Математические модели.

Список использованных источников

1. Урок на тему: «Компьютерное моделирование», Безуглов Б. И., г. Харьков.

2. Аверилл М. Лоу, Дэвид В. Кельтон. Имитационное моделирование. - Питер, 2004 г.

3. Азиз Х., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем, 2004 г.

4. Самарский А. А., Михайлов А. П. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры. - М.: Физматлит, 2001 г.

Отредактировано и выслано преподавателем Киевского национального университета им. Тараса Шевченка Соловьевым М. С.

Над уроком работали

Безуглов Б. И.

Соловьев М. С.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.