Anvendelse av datamodellering i læringsprosesspresentasjonen. Presentasjon for leksjonen "datamodellering"

Beskrivelse av oppgaven l. Problemstillingen er formulert i vanlig språk; Hvis gruppen i morgen tidlig forlater turistleiren klokken 10.00, tar gutta det 12 timer lange toget? l. Modelleringsobjektet bestemmes; l. Det endelige resultatet presenteres. l. Ut fra utsagnets art kan problemer deles inn i to hovedgrupper: l «Hva vil skje hvis? "(undersøk endringen i egenskapene til en gjenstand når den utsettes for den) Hvordan vil hastigheten til bilen endres etter 6 sekunder hvis den beveger seg rettlinjet og jevnt akselerert med en starthastighet på 3 m/s og en akselerasjon på 0,5 m/ s2? l «Hvordan gjøre det? «(Hva slags støt bør gjøres slik at parametrene til objektet tilfredsstiller den gitte betingelsen?) Hvilket volum bør en ballong fylt med heliumgass være slik at den kan stige med en belastning på 100 kg?

Definere modelleringsmål l l Mål fastsettes i henhold til oppgaven; Målene som er satt har en veiledende innflytelse på hele modelleringsprosessen.

Tenk for eksempel på en flymodell: for en billettsalgsmedarbeider vil de viktigste funksjonene være plasseringen av seteradene, antall seter på rad, kostnaden for en billett for hvert sete, og tilgjengeligheten av tomme seter. seter; for en flygeleder er de essensielle egenskapene hastigheten og høyden til flyet, retningen og typen av bevegelse, forholdet til andre fly som befinner seg i det kontrollerte området; For teknologen på verkstedet der flyet er satt sammen, er viktige funksjoner navn og antall deler, rekkefølgen og metoden for tilkoblingen, nødvendig utstyr for å sikre den spesifiserte påliteligheten til forbindelsene, og så videre.

Objektanalyse Det modellerte objektet og dets hovedegenskaper er tydelig identifisert. Resultatet av analysen av et objekt vises i prosessen med å identifisere dets komponenter (elementære objekter) og bestemme forbindelsene mellom dem.

Et godt stilt problem: alle koblinger mellom de første dataene og resultatet er kjent. Problemet har en unik løsning en heffaklump. Vil de klare å fange ham? The Kid og Carlson bestemte seg for å dele to nøtter som brødre - en stor og en liten. Hvordan gjøre dette? Finn maksimalverdien til funksjonen y = x 2 (ingen løsninger). Finn en funksjon som går gjennom punktene (0, 1) og (1, 0) (ikke-unik løsning).

Utvikling av en informasjonsmodell l l Modelleringsobjekter identifiseres og deres detaljerte meningsfulle beskrivelse er gitt (objektenes natur, deres avhengigheter, sammenhenger, egenskaper, egenskaper); Kun essensielle egenskaper tas i betraktning avhengig av det valgte målet;

Problem «Car Movement» Hva blir modellert? - Prosessen med bevegelse av objektet "bil" Type bevegelse - Ensartet akselerert Hva er kjent om bevegelse? - Utgangshastighet (v 0), akselerasjon (a), maksimal hastighet utviklet av bilen (vmax) Hva må finnes? - Hastighet (vj) til gitte tider (ti) Hvordan settes tider? - Fra null med like intervaller (t 2 -t 1) Begrenser dette beregningene? -vi

l l Som et resultat bygges det en beskrivende informasjonsmodell, dvs. verbal; Formalisering av modellen. Overgang fra en beskrivende modell til spesifikt matematisk innhold. En liste over parametere er indikert som påvirker oppførselen til objektet - de første dataene, og som det er ønskelig å oppnå - resultatet. Avhengighetene mellom de valgte parameterne er formalisert og det pålegges begrensninger på deres tillatte verdier. Resultatet er en matematisk modell.

Bilbevegelse. Informasjonsmodell Modelleringsobjekt Parametere Navn Prosess for bilbevegelse vo - starthastighet; t - tidsintervall; a - akselerasjon; vmax er maksimal hastighet utviklet av bilen ti er kjøretiden; vi - hastighetsverdier Verdier Innledende data Beregnede data Resultater

Utvikling av en datamodell l l Den formaliserte modellen konverteres til en datamodell ved hjelp av en rekke programvaresystemer og miljøer (grafiske miljøer, tekstredigerere, programmeringsmiljøer, regneark osv.); Algoritmen for å konstruere en datamodell og presentasjonsformen avhenger av valg av programvaremiljø.

Trinn III. Dataeksperiment l l Modelleringsplan - må tydelig gjenspeile arbeidsrekkefølgen med modellen Modelleringsteknologi

Modelleringsplan (rekkefølge av arbeid med modellen) l l Siden modellen kan inneholde feil, er det første punktet i modelleringsplanen alltid testutvikling, og deretter testing av modellen. I programmering er dette å kringkaste og feilsøke et program; Du kan bruke et testsett med innledende data der det endelige resultatet er kjent på forhånd;

Testing er å teste en modell på enkle startdata med et kjent resultat. Eksempler: en enhet for å legge til flersifrede tall - sjekke skipets bevegelsesmodell på ensifrede tall - hvis roret er plant, bør kursen ikke endres; hvis roret dreies til venstre, skal skipet gå til høyre Modell for akkumulering av penger i en bank - med en hastighet på 0%, skal beløpet ikke endres.

Modelleringsteknologi (modellforskning) l Forskning består i å gjennomføre en serie eksperimenter som tilfredsstiller målene med modelleringen. l Et eksperiment er en opplevelse som utføres med et objekt eller en modell. Den består av å utføre visse handlinger for å bestemme hvordan den eksperimentelle prøven reagerer på disse handlingene. l Eksperimentet er ledsaget av en forståelse av resultatene. Dette tjener som grunnlag for å analysere resultatene av beslutningstaking.

Eksempler: en enhet for å legge til tall - arbeid med flersifrede tall, en modell av skipsbevegelse - forskning i grov sjø, en modell for å spare penger i en bank - beregninger med en rente som ikke er null

Trinn IV. Analyse av modelleringsresultater l l l Det er nødvendig å svare på spørsmålet: «Skal vi fortsette forskningen eller fullføre den? » Hvis resultatene ikke samsvarer med målene for oppgaven, betyr det at det ble gjort feil på de tidligere stadiene (feil valgte objektegenskaper, feil i formler på formaliseringsstadiet, en mislykket metode eller modelleringsmiljø, brudd på teknologiske teknikker når bygge en modell). Hvis feil blir identifisert, må modellen justeres, dvs. gå tilbake til en av de foregående stadiene. Prosessen gjentas inntil de eksperimentelle resultatene oppfyller modelleringsmålene.

Kilder: l l l l Makarova N. V. Informatikk 9 - St. Petersburg: Peter, 2007. Makarova N. V. Informatikk 7 -9 Problembok om modellering - St. Petersburg: Peter, 2007. Shelepaeva A. Kh. – M.: VAKO, 2007 Filippova E. V. Stadier av datamodellering, – Polyakov K. Yu Modeller og modellering, – http: //kpolyakov. mennesker ru/indeks. htm Leksjonssammendrag “Stages of computer modeling” – http://ivan 101. narod. ru/gos/pril/18 etapy-postr-modeley. htm Manual “Modellering”, – http://umk-model. mennesker ru/p 6.html

Beskrivelse av presentasjonen ved individuelle lysbilder:

1 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

DATASIMULERING A.N. Petrova, lærer i spesialdisipliner ved Rzhev College

2 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Opprinnelig ble temaet "Matematisk modellering" valgt av meg da databasen til "Datavitenskap"-faget i stor grad besto av programmeringsspråket Qbasic. Med bruken av moderne PC-er, flyttet dette emnet naturlig inn i emnet "Datamodellering." Konseptet med datamodellering er nært knyttet til slike modellnavn som: matematisk modell; økonomisk modell; simulering modell; interaktiv; datamaskin eksperiment modell; osv. Og dette er naturlig, siden datamaskinen og modelleringen er nært knyttet til hverandre. Faktisk driver hver lærer, i en eller annen grad, i modellering.

3 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Utelater de teoretiske beregningene av konseptet med modeller, kan vi gi følgende modelleringsskjema: Det opprinnelige objektet er en prototype, den opprinnelige modelleringen er prosessen med å lage en modell, det modellerte objektet er et erstatningsobjekt

4 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Grunnlaget for variantene av datamodeller er slike systemkonsepter som bilde, tegn, egenskaper. modellert objekt (erstatningsobjekt) Bildeskiltkarakteristikk Figurmodeller: dummies, modeller, fotografier, tegninger, tegninger osv., forutsatt at det ikke er noen inskripsjoner eller andre tegn på dem Skiltmodeller: modeller basert på kunstige språk (musikktegn, språk for matematiske formler - matematisk modellering, språk for kjemiske formler, etc.) Informasjonsmodeller: modeller som bruker et sett med egenskaper

5 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Avhengig av oppførsel og tilstand, kan modeller være: Animert (dataanimasjon); Simulering: simulering av bevegelse, simulering av prosessen med å løse et problem ved hjelp av tilfeldige tall (Monte Carlo-metoden) Interaktiv (modeller der et grensesnitt er lagt til - kommunikasjon mellom en datamaskin og en PC-bruker).

6 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

For det meste har vi å gjøre med blandede modeller. Dette er først og fremst knyttet til formålet med modellering, som igjen bestemmer en eller annen grad av formalisering av modelleringsobjektet. For eksempel: ... modellere et grafisk objekt – «CIRCLE» – Ved å bruke Fill-verktøyet får vi «BALL»-modellen

7 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Miljøet som modellene "lever" i kan være annerledes. I dette tilfellet tar modellen en annen variasjon. For eksempel kan de samme modellene som Paint- eller Word-objekter (autoshapes), i Qbasic-miljøet, som programmeringsobjekter, transformeres fra en enkel animasjonsmodell av en bevegelig ball til en simulerings-animasjonsmodell av strukturen til solsystemet vårt eller en simulerings-animasjonsmodell av strukturatomet eller Brownsk bevegelse (avhengig av formålet med simuleringen). MODELL SOM MILJØOBJEKT

8 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Etter å ha mestret Qdasic DVIG.BAS-algoritmen for å simulere bevegelsen av grafiske primitiver, fortsetter elevene å modellere med stor interesse, og skaper stadig mer komplekse simuleringsmodeller. Samtidig er det en økning i interessen for programmeringsspråket, i dets dypere studie: (organisering av sykluser med samtidig reproduksjon av tidligere programdesign. Endring av parametere, valg av bevegelsesbaner, studenten jobber aktivt med en rekke beregninger. Jeg vil gi eksempler på noen arbeider fra det andre studieåret programmering (7 karakterer) cvetfr4.bas, cvetfr6.bas, skv318.bas

Lysbilde 9

Lysbildebeskrivelse:

Elever som ble kjent med teknikkene for simulering-animasjon datamodellering i de lavere klassene fortsetter å vise interesse for dette emnet på videregående. Interessen vokser for illustrative modeller som simulerer lyden av en skrivemaskin og bruker tekstfunksjonene til ALEKS.bas, de første skrittene tas mot å lage interaktive modeller i dialogmodus PavelM1.bas

10 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

For nesten alle beregningsoppgaver om et bestemt emne prøver jeg uten feil, etter å ha satt problemet, før algoritmisering, å gå videre til å bygge en matematisk modell av problemet, for eksempel om emnet "Endimensjonale arrays. Søk etter mini-max. Fixing the index” Matematisk modell av oppgaven “SEARCHING MIN/MAX IN A ONE-DIMENSIONAL ARRAY” n – antall elementer i matrise A A(i) – element av matrise A(i) i=1,n; A(i) = RND*100 MIN - minimumselement av array A; IMIN - indeks (posisjon) til minimumselementet i array A; MAX - maksimalt element i array A; IMAX - indeks (posisjon) for det maksimale elementet i array A; A(1), først MIN = A(i), hvis 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, for i=1,n; 1, initialt IMAX = i, hvis A(i) > MAX, for i=1,n;

11 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Når det gjelder emner knyttet til todimensjonale arrays, i tillegg til de vanlige matematiske problemene, lager elevene under min veiledning interaktive og animerte demoversjoner av problemer som "CARRIAGE", "Storage Luggage", modeller som er forskjellige fra standard informasjonsmodeller (karakteristikker av typen Verdi, Navn), med tillegg av en beskrivelse av atferd og grensesnitt, blir de ovennevnte modellene (KAMBAG.bas, VAGVAG.bas). Om de samme emnene: interaktive modeller "Løse et system av lineære ligninger ved hjelp av en matrisemetode (Gauss-metoden)", "Identifisering av materiale ved Youngs modul").

12 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Emnet "Generere tilfeldige tall" er godt illustrert ved å løse problemer: "Beregne tallet π" og "Beregne arealet til en vilkårlig figur" med å lage en simuleringsmodell av løsningen.

Lysbilde 13

Lysbildebeskrivelse:

For denne oppgaven kan studentene fullføre et konkurrerende arbeid med å modellere en simuleringsmodell av en grafisk miniredigerer for å lage en vilkårlig figur, hvis område må bestemmes. LITKIN På temaet "Lyd og grafikk" ble det laget et stort antall animasjonsmodeller under min ledelse. Denne utviklingen ble demonstrert på en av de åpne timene. Det var en ikke-standard leksjon "Conference of Young Professionals". Den matematiske modellen "Metode for omtrentlig utvinning av røtter" ble sendt inn til byens vitenskapelige og praktiske konferanse (3. plass oppnås gode resultater ved modellering i PowerPoimt-miljøet: intensivering av studiet av arbeid med objekter i dette miljøet). forbedre ferdighetene til å formalisere modellen. link Nadya Mens han blir kjent med Paints grafiske editor, kan en student bli kjent med konstruksjonen av en kompleks modell, for eksempel komponere en kompleks tegning med repeterende primære enkle objekter (klippe, kopiere, rotere...).

Lysbilde 14

Lysbildebeskrivelse:

Malingsdesign er en type modellering (Professor N.V. Makarova) modellering

15 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

16 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Leksjonene om modellering av sidefragmenter med innebygde animasjonsobjekter viser seg å være interessante. For eksempel, etter en integrert skoletime i 9. klasse «Introduksjon til elektronisk leksikon for astronomi», lærte elevene hvordan man modellerer forskjellige sider: «Hva vet vi om månen?»; "Solsystemets planeter og deres satellitter"; "Planeter i antall" Masse; Diameter; Overflatetemperatur; Varighet av siderisk dag; Orbital periode. "Kometer"; Osv.

Lysbilde 17

Lysbildebeskrivelse:

Modellering av siden "Hva vet vi om månen?" (i PowerPoint-miljø) Jordens skygge nær månen har en større vinkelstørrelse enn månens, så månens skjæring av denne skyggen kan vare i titalls minutter. Først blir månen til venstre berørt av den knapt synlige penumbraen på jorden (for en observatør på månen som står i penumbraen, er solen delvis blokkert av jorden). Månens kryssing av penumbra varer omtrent en time, hvoretter Månen blir berørt av en skygge (for samme observatør på Månen, i skyggen, er solen fullstendig blokkert av Jorden). Sett inn  Filmer og lyd

18 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Modellering i Excel-miljøet Excel-regnearkmiljøet er et ideelt verktøy for matematisk modellering, da det raskt og mesterlig utfører det arbeidskrevende arbeidet med å beregne og rekalkulere de kvantitative egenskapene til objektet eller prosessen som studeres. Modellering i regneark utføres etter et generelt skjema, som skiller fire hovedtrinn: problemformulering, modellutvikling, dataeksperiment og analyse av resultater. For eksempel, oppgaven "Løse lineære ligninger ved hjelp av den inverse matrisemetoden" Problemstilling: Løse et system med lineære ligninger ved bruk av den spesifiserte metoden Modellering – valg av nødvendige formler for å løse problemet ved hjelp av den inverse matrisemetoden og algoritmisering av problemet ( formalisering av problemet). Dataeksperiment - testing av et problem med ulike innledende data. Analyse av de oppnådde resultatene - er det funnet en løsning som tilfredsstiller problemets betingelser?

Lysbilde 19

Lysbildebeskrivelse:

Denne oppgaven, i henhold til klassifiseringen til professor A. N. Makarova, kan klassifiseres som en oppgave som har følgende generaliserte formulering: hvilken effekt må utøves på objektet slik at dets parametere tilfredsstiller en gitt betingelse. Denne gruppen av oppgaver kalles ofte «hvordan gjøre det...». Denne oppgavegruppen inkluderte slike oppgaver som jeg allerede hadde testet på Excel-dataverksteder i tidligere studieår, for eksempel "Løse et system av lineære ligninger med Search for Solutions-verktøyet", "Modellere gjenkjennelsen av en situasjon der et punkt treffer en X,Y koordinater inn i et gitt område ved å bruke metoden for betinget formatering og konstruere et diagram", "Modellere objekter (hus, sjakk) i Excel ved bruk av celleformatering og en enkel makro", "Løse systemer av ikke-lineære ligninger ved hjelp av Søk etter løsninger-metoden", " Modellering av gjenkjenning av intervaller for en funksjon der funksjonen ikke er bestemt"

20 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

For tiden jobber jeg med modellering av interaktivitet i Word, på animasjonsmodeller i Excel-sirkel/boble, på modellering av overflater i Excel, ved hjelp av trigonometriske funksjoner av polydiagram, på matematisk modellering av logiske funksjoner, ved bruk av SDNF og SKNF, mat. modellering av logisk inferens, logiske funksjoner i henhold til Gost-kombinasjonskretser (Webb-elementer, Schaeffer-fragms

21 lysbilder

Lysbildebeskrivelse:

Hypertekstmodellering Hypertekst (ikke-lineær tekst) er en organisering av tekstinformasjon der teksten er et sett med fragmenter med eksplisitt angitt assosiative forbindelser mellom disse fragmentene. Den assosiative forbindelsen mellom fragmenter kalles en hyperkobling, som kan skrives eksplisitt ved å bruke et spesielt hypertekst-markeringsspråk for HTML-dokumenter (Hyper Text Markup language) eller ved å erklære en hyperkobling i en bestemt applikasjon (PowerPoint, Word En av de lovende retningene). i utviklingen av hypertekstsystemer er teknologi hypermedia - en kombinasjon av hypertekstteknologi og multimediateknologi (integrasjon av tekst, grafikk, lyd, video). Eksempler på utvikling av hypermediaapplikasjoner inkluderer ulike elektroniske publikasjoner– oppslagsverk, oppslagsverk, opplæringsprogrammer.

22 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Modellering av siden «Hva vet vi om månen» i Word 2000 Professional Velg et ord  Sett inn  Hyperkobling...

Lysbilde 23

Lysbildebeskrivelse:

Modellering ved hjelp av hypertekst-markeringsspråket HTML (Hyper Text Markup language) Anta at det er nødvendig å utvikle en modell av et dokument der strukturen til oppgavene umiddelbart kan demonstreres ved implementering i det nødvendige miljøet, for eksempel i Excel , kan du velge den enkleste tekstredigerer Notisblokk, skriv inn tekst ved hjelp av håndtak med passende alternativer Lukk arbeidsvindu Notisblokkapplikasjon med filtypen .htm I dette tilfellet vil dokumentet ha form av et ikon Internet Explorer Når du starter «head HTM-teksten», vil arbeid med oppgaver bli implementert via en kjede med hyperlenker

24 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Materialet ovenfor demonstrerte den mest slående utviklingen innen modellering med sikte på å lære skolebarn modelleringsferdigheter i ulike miljøer av faget "INFORMATIKK", dvs. kategori for datamodellering "MODEL SOM ET MILJØOBJEKT": Modell som et objekt for programmering; Modell som objekt tekstbehandler Ord; Modeller som et Excel-regnearkobjekt; Modellere som et objekt i Paint grafisk editor; Modell som en fil med HTML-kode; Modeller som et PowerPoint-objekt

25 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

MÅLRETTET MODELLERING Forskningsarbeid på datamodellering utført med en bestemt student (eller gruppe) innebærer veiledning, assistanse og kontroll over et komplekst sett med forarbeid knyttet til måldatamodellering: Analyse av problemstillingen, beskrivelse av problemstillingen Utvikling av en klar hovedmålet med modelleringen; Formalisering av oppgaven og som en konsekvens utvikling av klare delmål. Ofte er målene (hoved- og mellomledd) å svare på avklarende spørsmål i samsvar med problemformuleringen; Analyse og studier av ulike mulige modelleringsmiljøer, sammenligne deres fordeler og ulemper for å ta en endelig beslutning om valg av modelleringsmiljø; Datamodellering med gjentatt testing av modellen Velge metode for å presentere modellen

26 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Målmodellering, avhengig av de fastsatte og delmålene, materialets nyhet og dets volum, kan være svært lang når det gjelder utførelsestid. For eksempel datasimulering av den pedagogiske elektroniske manualen "Arbeid i et standardmiljø" Windows-applikasjoner Paint", laget av student Vladimir Mashkovtsev (11. klasse 2003/2004) og levert til byens praktiske konferanse i 2004. (3. plass) varte i ett år og inkluderte følgende sett med arbeider:

Lysbilde 27

Lysbildebeskrivelse:

Trinn I. Problemstilling (formell): Utvikling av en elektronisk manual for arbeid i miljøet til den grafiske redaktøren Paint. Det første grunnleggende kravet: enkelhet og brukervennlighet av den elektroniske håndboken. Formalisering av oppgaven: Modelleringsprototypen må oppfylle moderne krav til utvikling av en elektronisk manual - den må være basert på bruk av hyperlenker, ha enten en standard webdesign eller sin egen (unik), ha egenskapen til interaktivitet brukeren må kunne bruke den elektroniske håndboken og Paint-grafikkeditoren (type manual "Les  Ferdig") samtidig. Håndbokens grensesnitt må oppfylle kravene til overgang til enhver strukturell del av håndboken og gå tilbake til utgangspunktet; Overgangs- og returpunkter skal bære en klar, entydig belastning. Modellering i samsvar med formaliseringen av problemet i hypertekst-markeringsspråket HTML Stage III. Flere datamaskineksperiment (modellfeilsøking) Trinn IV. Analyse av resultater. "Innkjøring" av den elektroniske håndboken i grunnleggende og valgfrie informatikktimer (manualen har fått universell anerkjennelse).

30 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

II. Teknisk 0,5 studieår tilegnelse av ferdigheter i arbeid med videoutstyr; tilegne seg ferdigheter i å utarbeide scenarioplaner; tilegne seg ferdigheter i digitalisering av opptak, testing i praksis; tilegne seg ferdighetene til å lage et manusbilde; tilegnelse av installasjonskompetanse II. Teknisk 0,5 studieår tilegnelse av ferdigheter i arbeid med videoutstyr; tilegne seg ferdigheter i å utarbeide scenarioplaner; tilegne seg ferdigheter i digitalisering av opptak, testing i praksis; tilegne seg ferdighetene til å lage et manusbilde; tilegnelse av installasjonskompetanse

Lysbildebeskrivelse:

Trinn III (arbeid) inkluderte alle andre stadier av modellering: modellering, dataeksperiment (feilsøking av modellen) og til slutt analyse av resultatene. Varigheten av arbeidet med videoprosjektet var to akademiske år. Arbeidet ble to ganger levert til byens vitenskapelige og praktiske konferanse (2003/2004 studieår - 3. plass; 2004/2005 studieår - 1. plass). Det interaktive videoprosjektet ble tidsbestemt til å falle sammen med jubileet (400 år) for Nilo Stolobenskaya Hermitage Monastery, ble kalt "Island of Spiritual Consolation" og ble demonstrert på skoletimer om ortodoks kultur

Lysbilde 33

Lysbildebeskrivelse:

Korte konklusjoner: Datamaskin og modellering er nært knyttet til hverandre. Grunnlaget for variantene av datamodeller er slike systemkonsepter som bilde, tegn, egenskaper. Avhengig av oppførsel og tilstand, kan modeller animeres (dataanimasjon), simulering (simulere bevegelse, simulere en reell dataprosess, erstatte den med en prosess basert på pseudo-tilfeldige tall (Monte Carlo-metoden), interaktive (modeller der en grensesnittet er lagt til - forbindelse mellom datamaskinen og PC-brukeren). Miljøet som modellene "lever" i, kan være annerledes opp det enorme kreative potensialet til barn, og når de først er unnfanget, inneholder de gnister av datamaskinkreativitet, kan man forvente gode resultater i barnas fremtid (Vova Fedorov, Alyosha Semenov, Igor Ogarev, Sasha Katkov, Anya Yudashkina, Yura Nikitin, Roman Suvorov. , Pavel Alekseev, Volodya Mashkovsky, Seryozha Polozov, Sasha Korolevskiy, Nadya Sysolyatina, Serezha Mikhailov, osv.). da det oppmuntrer studentene til selvstendig å søke etter dypere kunnskap på dette området og bruke det i praksis i en rekke dataeksperimenter. Som et resultat, gjentatte priser på byolympiader i informatikk og byvitenskapelige og praktiske konferanser.

Lysbilde 34

Lysbildebeskrivelse:

Lysbilde 3

Lysbilde 5

Spesialist. programmer

"Beginnings of ELECTRONICS" er et program som er en elektronisk konstruktør som lar deg vise i detalj på skjermen prosessen med å sette sammen forskjellige elektriske kretser. "Electronics Workbench" er en av de mest kjente pakkene for skjematisk modellering av digital, analog og analog-til-digital elektroniske kretser høy kompleksitet.

Lysbilde 6

For tiden er datamodellering i vitenskapelig og praktisk forskning en av hovedmetodene for erkjennelse. Uten datamodellering er det nå umulig å løse store vitenskapelige og økonomiske problemer.

Lysbilde 7

Et beregningseksperiment er et eksperiment på en modell av et objekt på en datamaskin, som består i å beregne andre parametere i modellen basert på noen parametere og på denne bakgrunn trekke konklusjoner om egenskapene til fenomenet som beskrives av den matematiske modellen. Beregningseksperiment brukes i: Fysikk, kjemi, astronomi, biologi, økologi Psykologi, lingvistikk, filologi Økonomi, sosiologi, industri

Lysbilde 8

Fordeler med å gjennomføre et beregningseksperiment

Ingen komplisert laboratorieutstyr er nødvendig. Tiden som brukes på eksperimentet er betydelig redusert. Evnen til å fritt kontrollere parametere, opp til å gi dem urealistiske, usannsynlige verdier er umulig.

Lysbilde 9

Et bredt utvalg av objekter kan fungere som modeller: bilder, diagrammer, kart, grafer, dataprogrammer, matematiske formler osv. Modellering er prosessen med å erstatte et virkelig objekt ved hjelp av et modellobjekt for å studere et virkelig objekt eller overføre informasjon om egenskapene til et virkelig objekt. Det erstattede objektet kalles originalen, det erstattende kalles modellen.

Lysbilde 10

Mål og mål for kurset "Datamodellering"

Som et resultat av å mestre den akademiske disiplinen, må studenten kunne: arbeide med profesjonelle applikasjonsprogramvarepakker; bruke referanse, forskriftsmessig og teknisk dokumentasjon sammen med egenskapene til datamodelleringsprogrammer når du studerer egenskapene til radioelektroniske enheter og deres komponenter; grafisk presentere og analysere diagrammer over egenskapene til radioelektroniske enheter og deres komponenter; bruke midler datateknologi for beregning av strukturelle elementer og diagrammer over egenskaper til radioelektroniske enheter og deres komponenter; analysere elektriske diagrammer elektroniske instrumenter og enheter. velge måleinstrumenter og utstyr for testing av elektroniske enheter og enheter, oppsett og justering av elektroniske enheter og enheter, testing av elektroniske enheter og enheter ved bruk av virtuelle laboratorier.

Lysbilde 11

Som et resultat av å mestre den akademiske disiplinen, bør studenten vite:

matematiske metoder for å beregne forskjellige radioelektroniske enheter og deres driftsmoduser; funksjoner og funksjoner i programmene "Beginnings of Electronics" og "ElectronicsWorkbench"; fysiske prosesser under driften av radioelektroniske enheter; designfunksjoner og driftsprinsipper for ulike radio-elektroniske enheter, typer radio-elektroniske enheter; metoder for beregning av strukturelle elementer og diagrammer over karakteristikker til komponenter i radioelektroniske enheter.

Lysbilde 12

Modellering som erkjennelsesmetode

Modellering er en erkjennelsesmetode som består av å lage og forske på modeller 17.11.2017

Lysbilde 13

En modell er et nytt objekt som gjenspeiler noen vesentlige egenskaper ved fenomenet eller prosessen som studeres.

Lysbilde 14

Modell (fransk ord modele, italiensk ord modelo, latinsk ord modelus) – måle, prøve

Lysbilde 15

Det samme objektet kan ha mange modeller, og ulike objekter kan beskrives av én modell

Lysbilde 16

Person: Dukke Mannequin Skjelett Skulptur Ekte objekt - Originale modeller

Lysbilde 17

Egenskapene til et objekt som modellen skal reflektere, bestemmes av det uttalte formålet med studien.

Lysbilde 18

Klassifisering av modeller etter presentasjonsmetode:

Lysbilde 46

En semantisk modell er en graf, som er basert på det faktum at all kunnskap kan representeres som et sett med objekter (begreper) og sammenhenger (relasjoner) mellom dem.

Lysbilde 47

"En dag i den kalde vinteren kom jeg ut av skogen."

En dag kom jeg ut av skogen i den kalde vintersesongen. Hva gjorde jeg? WHO? Hvor? Når? Hvilken?

Lysbilde 48

Grafiske modeller

Lysbilde 49

Hensikten med modellering: lage en meny med enkle elementer for å konstruere ulike objekter fra dem. Modelleringsverktøy: Maling Arbeidsfremgang: 1. Lag en meny med enkle elementer, og ta hensyn til formen og størrelsen så mye som mulig. 2. Lag et objekt fra enkle elementer. 3. Lagre resultatet i din egen mappe. Konstruksjon av grafiske modeller Menyelementer Objekt: Mosaikk Menyelementer Objekt: geometrisk ornament Menyelementer Menyelementer Menyelementer: Objekt: topografisk kart Objekt: elektrisk krets Menyelementer: Objekt: interiør Menyelementer: Objekt: floral ornament Menyelementer: Objekt : konstruksjon laget av blokker Objektkonstruksjon laget av murstein Neste Tilbake

Lysbilde 50

Geometriske modeller Neste Tilbake Lag et geometrisk båndmønster. Elementer som brukes: Linjer: solide og brutte: rette, brutte, bølgete Geometriske former: firkantet rombetrekant sirkel halvsirkel oval halvoval og andre enkle former Datamaskinversjon: grafisk redaktør MALING. Eksempler på forventede resultater:

Lysbilde 51

Modellering i regneark

Lysbilde 52

Mange objekter og prosesser kan beskrives med matematiske formler som relaterer parametrene deres. Disse formlene er den matematiske modellen til originalen. Ved å bruke dem kan du gjøre numeriske beregninger med forskjellige parameterverdier og få kvantitative egenskaper til modellen. Beregninger lar oss på sin side trekke konklusjoner og generalisere dem. Regnearkprosessoren gir et verktøy for å beregne de kvantitative egenskapene til objektet eller prosessen som studeres, og tar på seg alt det arbeidskrevende arbeidet med beregninger. Dette emnet fremhever fire hovedstadier av modellering: problemformulering, modellutvikling, dataeksperiment, analyse av modelleringsresultater.

Lysbilde 53

MODELLERINGSSITUASJONER OPPGAVE Beregning av antall tapetruller for liming av et rom Trinn I. Redegjørelse av problemet Problembeskrivelse En butikk selger tapeter. Navnene, lengden og bredden på rullen er kjent. Gjennomfør en studie som automatisk bestemmer det nødvendige antallet ruller for å dekke ethvert rom. Rommets dimensjoner er spesifisert av høyden (h), lengden (a) og bredden (b) Vær oppmerksom på at 15% av arealet til rommets vegger er okkupert av vinduer og dører, og ved skjæring. 10% av rullens areal brukes på skrap. Hensikten med modelleringen er å etablere en sammenheng mellom de geometriske dimensjonene til et spesifikt rom og valgt tapetprøve. Analyse av objektet Modelleringsobjektet er et system som består av to enklere objekter: et rom og tapet. Hvert av objektene som er inkludert i systemet har sine egne parametere. Sammenhengen mellom systemobjekter bestemmes ved innstilling av antall ruller for tildekking av et rom.

Lysbilde 54

Trinn II. Modellutvikling Informasjonsmodell

Lysbilde 55

Matematisk modell Når du beregner det faktiske arealet av rullen som skal brukes til å lime inn rommet, er det nødvendig å kaste 10% av det faktiske arealet for utklipp. Beregningsformelen er: Sp=0,9*l*d, der l er lengden på rullen, d er bredden på rullen, * er multiplikasjonstegnet. Ved beregning av faktisk veggareal tas det ikke-limte arealet av vinduer og dører i betraktning (15%) Scom = 0,85*2*(a+b)*h Antall ruller som kreves for liming av et rom beregnes ved formelen hvor én reserverull er lagt til.

Lysbilde 56

Datamodell For modellering vil vi velge et regnearkmiljø. I dette miljøet kombineres informasjon og matematiske modeller til en tabell som inneholder tre områder: startdata - kontrollerte parametere (ukontrollerte parametere er tatt i betraktning i beregningsformlene);

mellomliggende beregninger;

resultater.

Lysbilde 57

Oppgave Fyll ut beregningstabellen i henhold til prøven. Skriv inn formler i beregningsceller.

Lysbilde 58

Trinn III. Dataeksperiment Modelleringsplan Utfør en prøveberegning av datamodellen ved å bruke dataene gitt i tabellen. Beregn antall ruller for lokalene til leiligheten din. Endre dataene til noen bakgrunnsprøver og overvåk omberegningen av resultatene. Legg til linjer med prøver og suppler modellen med beregninger ved hjelp av nye prøver. Resultatene av eksperimentet presenteres i form av en rapport i et tekstredigeringsprogram. Modelleringsteknologi 1. Legg inn testdata i tabellen og sammenlign resultatene av testberegningen med resultatene gitt i tabellen. 2. Skriv inn dimensjonene på rommene i leiligheten din en etter en og kopier beregningsresultatene inn i et tekstredigeringsprogram. 3. Skriv en rapport. Trinn IV. Analyse av modelleringsresultater Ved å bruke tabelldataene kan du bestemme antall ruller av hver tapetprøve for ethvert rom.

Lysbilde 59

Datamodellering I henhold til implementeringsmetoden er informasjonsskiltmodeller delt inn i datamaskin og ikke-datamaskin. En datamaskinmodell er en modell implementert ved hjelp av et programvaremiljø. Modelleringsstadier 1. Redegjørelse av problemet. 2. Modellutvikling. 3. Dataeksperiment. 4. Analyse av simuleringsresultater. Trinn 1. Problemstilling Beskrivelse av problemstilling Mål med modellering Analyse av objektet Trinn 2. Utvikling av modellen Informasjonsmodell Skiltmodell Datamodell Trinn 3. Dataeksperiment Modelleringsplan Modelleringsteknologi Trinn 4. Analyse av modelleringsresultatene Resultatene samsvarer med til målet Resultater samsvarer ikke med målet Problemformulering Problembeskrivelse Oppgave (eller problemstilling) er formulert på vanlig språk og beskrivelsen skal være forståelig. Det viktigste på dette stadiet er å identifisere modelleringsobjektet og forstå det. Hva skal resultatet bli? Formulering av målet med modellering Målene for modellering kan være: kunnskap om omverdenen, opprettelse av objekter med gitte egenskaper ("hvordan gjøre det ..."), bestemmelse av konsekvensene av påvirkning på objektet og gjøre riktig avgjørelse ("hva vil skje hvis ..."), effektivitet av objekthåndtering (prosess), etc. Analyse av objektet På dette stadiet, fra den generelle formuleringen av problemet, er det modellerte objektet og dets hovedegenskaper tydelig identifisert. Siden det opprinnelige objektet i de fleste tilfeller er en hel samling av mindre komponenter som er i et eller annet forhold, vil analysen av objektet innebære dekomponering (dismemberment) av objektet for å identifisere komponentene og arten av forbindelsene mellom dem. Modellutvikling På dette stadiet identifiseres egenskaper, tilstander og andre egenskaper ved elementære objekter, en ide om de elementære objektene som utgjør det opprinnelige objektet dannes, dvs. informasjonsmodell. Informasjonsmodell Skiltmodell En informasjonsmodell presenteres som regel i en eller annen skiltform, som kan være enten datamaskin eller ikke-datamaskin. Datamodell Det finnes et stort antall programvaresystemer som lar deg studere (modellere) informasjonsmodeller. Hvert miljø har sine egne verktøy og lar deg jobbe med visse typer informasjonsobjekter, noe som reiser problemet med å velge det mest praktiske og effektive miljøet for å løse oppgaven. Dataeksperiment Modelleringsplan Modelleringsplanen skal gjenspeile rekkefølgen av arbeidet med modellen. De første punktene i en slik plan bør være testutvikling og modelltesting. Testing er prosessen med å kontrollere riktigheten til en modell. En test er et sett med innledende data der resultatet er kjent på forhånd. Hvis testverdiene ikke stemmer overens, må årsaken søkes og elimineres. Modelleringsteknologi Modelleringsteknologi er et sett med målrettede brukerhandlinger på en datamodell. Analyse av simuleringsresultater.

Simulering av Holland-testen i et regneark

Se alle lysbildene

Lysbilde 1

Datamaskininformasjonsmodellering. Fullført av: 10. klasse elev ved kommunal utdanningsinstitusjon videregående skole nr. 14 i Chekundinsky landlige bosetning. Zhuravleva Larisa.

Lysbilde 2

Hva er en modell? En modell er et erstatningsobjekt som under visse betingelser kan erstatte det opprinnelige objektet. Modellen gjengir noen av egenskapene og egenskapene til originalen som interesserer oss.

Lysbilde 3

Lysbilde 4

Hva kan være gjenstand for informasjonsmodellering. Objektet for informasjonsmodellering kan være hva som helst: individuelle objekter (tre, bord); fysiske, kjemiske, biologiske prosesser (vannstrøm i et rør, produksjon av svovelsyre, etc.) meteorologiske prosesser (tordenvær, tornado).

Lysbilde 5

Hva gjør informatikk? Datavitenskap omhandler de generelle metodene og virkemidlene for å lage og bruke informasjonsmodeller.

Lysbilde 6

Konstruksjon av en informasjonsmodell. Konstruksjonen av en datainformasjonsmodell begynner med en systemanalyse av modelleringsobjektet. Resultatet er en teoretisk informasjonsmodell.

Lysbilde 8

Spørsmål og oppgaver 1. Hva er en modell? 2. Hva er en informasjonsmodell? 3. Hvorfor kan mye vitenskapelig kunnskap tilskrives informasjonsmodeller? 4. Hva er rollen til informatikk i informasjonsmodellering? 5. Hvilke modeller finnes det? 6. Hva kan være gjenstand for informasjonsmodellering? 7. Hva gjør informatikk?

Lysbilde 9

Kort om det viktigste En modell er et erstatningsobjekt for et reelt objekt. Modeller kan være materielle eller informative. Egenskapene til en modell bestemmes av formålet den er laget for. Informasjonsmodellen gjenspeiler menneskelig kunnskap om modelleringsobjektet. En modell implementert på en datamaskin kalles en datamaskinmodell informasjonsmodell. Utviklingen av en datamodell utføres ved hjelp av en spesiell programvare eller gjennom programmering på høynivåspråk.