Modello informativo– un modello di un oggetto, presentato sotto forma di informazione che descrive i parametri e le quantità variabili dell'oggetto che sono essenziali per questa considerazione, le connessioni tra loro, gli input e gli output dell'oggetto, e che consente, alimentando il modellare le informazioni sui cambiamenti nelle quantità di input, per simulare i possibili stati dell'oggetto.
I modelli informativi non possono essere toccati o visti; non hanno una incarnazione materiale, perché sono costruiti solo sull’informazione. Un modello informativo è un insieme di informazioni che caratterizza le proprietà e gli stati essenziali di un oggetto, processo, fenomeno, nonché la relazione con il mondo esterno.
Un modello informativo è un modello formale di un insieme limitato di fatti, concetti o istruzioni progettati per soddisfare un requisito specifico.
Per costruire un modello informativo, è necessario passare attraverso una serie di fasi presentate nel diagramma 3. Il processo effettuato dall '"oggetto di conoscenza" alla "costruzione formale" è chiamato "formalizzazione", e il processo inverso - " interpretazione” - è spesso usata nella conoscenza del mondo e nell'apprendimento.
La modellazione delle informazioni si basa su tre postulati:
tutto è composto da elementi;
gli elementi hanno proprietà;
gli elementi sono interconnessi da relazioni.
L'oggetto a cui si applicano questi postulati può essere rappresentato da un modello informativo.
Fasi di costruzione di un modello informativo.
F Oggetto della conoscenza I
O Soggetti cognitivi N
P Presentazione personale T
M Pensiero formato E
E la parola “Live” R
L Parola scritta P
I Testo scientifico R
Z Costruzioni formali E
Classificazioni dei modelli informativi:
-secondo il metodo di descrizione:
Utilizzo di linguaggi formali (linguaggio matematico, tabelle, linguaggi di programmazione, estensione del linguaggio naturale umano, ecc.);
Grafica (diagrammi di flusso, diagrammi, grafici, ecc.).
-secondo lo scopo della creazione:
Classificazione (ad albero, albero genealogico, albero di directory del computer);
Dinamico (di norma, sono costruiti sulla base della risoluzione di equazioni differenziali e vengono utilizzati per risolvere problemi di controllo e previsione).
- dalla natura dell'oggetto modellato:
Deterministico (definito), per il quale si conoscono le leggi secondo le quali l'oggetto cambia o si sviluppa;
Probabilistico (elaborazione dell'incertezza statistica e di alcuni tipi di informazioni fuzzy).
Origine storica e significato metodologico dei concetti di modello e di analogia.
La parola “modello” deriva dal latino “modulus”, che significa “misura”, “campione”. Il suo significato originario era associato all'arte di costruire, e in quasi tutte le lingue europee veniva utilizzato per denotare un'immagine o un prototipo, o una cosa simile sotto qualche aspetto a un'altra cosa.
La modellazione nella ricerca scientifica iniziò ad essere utilizzata nei tempi antichi e gradualmente catturò nuove aree della conoscenza scientifica: progettazione tecnica, edilizia e architettura, astronomia, fisica, chimica, biologia e, infine, scienze sociali. Il 20° secolo ha portato al metodo di modellazione un grande successo e riconoscimento in quasi tutti i rami della scienza moderna. Tuttavia, la metodologia di modellazione è stata a lungo sviluppata dalle singole scienze indipendentemente le une dalle altre. Non esisteva un sistema unificato di concetti, né una terminologia unificata. Solo gradualmente si cominciò a realizzare il ruolo della modellazione come metodo universale di conoscenza scientifica.
Il termine “modello” è ampiamente utilizzato in vari campi dell’attività umana e ha molti significati. In questa sezione considereremo solo quei modelli che sono strumenti per ottenere conoscenza.
Così, modello– un’idea semplificata di un oggetto, processo o fenomeno reale. Un modello è un oggetto materiale o immaginato mentalmente che, nel processo di ricerca, sostituisce l'oggetto originale in modo che il suo studio diretto fornisca nuova conoscenza sull'oggetto originale.
In simulazione comprende il processo di costruzione, studio e applicazione dei modelli. È strettamente correlato a categorie come astrazione, analogia, ipotesi, ecc. Il processo di modellazione include necessariamente la costruzione di astrazioni, inferenze per analogia e la costruzione di ipotesi scientifiche. Modellazione– costruzione di modelli per la ricerca e lo studio di oggetti, processi, fenomeni.
I modelli degli oggetti devono riflettere qualcosa che esiste realmente. Pertanto, i modelli di oggetti sono spesso intesi come una generalizzazione astratta di oggetti della vita reale. Ad esempio, i modelli di oggetti possono essere copie di strutture architettoniche, del sistema solare, della struttura del potere parlamentare nel paese, ecc. Un modello può descrivere fenomeni della natura vivente e inanimata, e non solo uno, ma un'intera classe di fenomeni con proprietà comuni. I modelli di oggetti o fenomeni riflettono le proprietà dell'originale: le sue caratteristiche, i parametri.
È inoltre possibile creare modelli di processo, ad es. simulare azioni su oggetti materiali: progresso, successivi cambiamenti di stato, fasi di sviluppo di un oggetto o del loro sistema. Esempi di ciò sono ben noti: si tratta di modelli di processi economici o ambientali, dello sviluppo dell'Universo o della società, ecc.
Basi metodologiche per la modellizzazione.
La teoria della modellazione si basa su un approccio sistemico. L’approccio sistemico prevede che il ricercatore cerchi di studiare il comportamento del sistema nel suo insieme, piuttosto che concentrarsi sulle sue singole parti. Questo approccio si basa sul riconoscimento che anche se ogni elemento o sottosistema ha caratteristiche progettuali o funzionali ottimali, il comportamento risultante del sistema nel suo insieme può essere solo subottimale a causa dell’interazione tra le sue singole parti.
La crescente complessità dei sistemi organizzativi e la necessità di superare tale complessità hanno portato l’approccio sistemico a diventare un metodo di ricerca sempre più necessario.
Un certo insieme di elementi del sistema in esame può essere rappresentato come il suo sottosistema. Si ritiene che i sottosistemi includano alcune parti del sistema che funzionano in modo indipendente. Pertanto, per semplificare la procedura di ricerca, è inizialmente necessario identificare correttamente i sottosistemi di un sistema complesso, cioè determinarne la struttura. La struttura di un sistema è un insieme di relazioni stabili nel tempo tra i suoi componenti (sottosistemi). E con un approccio sistemico, un passo importante è determinare la struttura del sistema studiato e descritto.
Un sistema è un insieme fatto di parti. Un sistema è un insieme di elementi che sono in relazione e connessione tra loro e formano una certa integrità e unità.
Modello informatico.
Modello informatico– un modello implementato mediante un ambiente software.
Quando si ha a che fare con un computer come strumento, è necessario ricordare che funziona con le informazioni. Pertanto, si dovrebbe procedere da quali informazioni e in quale forma il computer può percepire ed elaborare. Un computer moderno è in grado di lavorare con suoni, video, animazioni, testi, diagrammi, tabelle, ecc. Ma per utilizzare l'intera varietà di informazioni, sono necessari sia l'hardware (Hardware) che il software (Software). Entrambi sono strumenti di modellazione computerizzata. Ora esiste una vasta gamma di programmi che consentono di creare vari tipi di modelli iconici di computer: elaboratori di testi, editor di formule, fogli di calcolo, sistemi di gestione di database, sistemi di progettazione professionale, nonché vari ambienti di programmazione.
I computer moderni offrono ampie opportunità per modellare vari fenomeni e processi. Nel processo educativo, il computer non dovrebbe semplicemente sostituire una lavagna, un poster, un proiettore per film e diapositive o un esperimento naturale. Tale sostituzione è consigliabile solo quando l'uso del computer fornirà un effetto aggiuntivo significativo rispetto all'uso di altri sussidi didattici.
La modellazione computerizzata (CM) è un metodo promettente per migliorare il processo educativo. Sta acquisendo sempre più importanza nella conoscenza scientifica moderna e, inoltre, sta diventando uno strumento didattico popolare. Consideriamo questa direzione in modo più dettagliato.
Oggetto del CM è lo studio di processi e fenomeni utilizzando un computer, che in questo caso funge da apparato sperimentale. Quando si utilizza la CM per risolvere problemi, si distinguono le fasi di formulazione del problema, sviluppo del modello, esperimento computerizzato (computazionale) e analisi dei risultati della modellazione. Se i risultati della simulazione non raggiungono l’obiettivo, è necessario tornare alle fasi precedenti.
Modelli matematici.
La modellazione matematica consente di creare una descrizione del processo in corso utilizzando simboli e dipendenze matematici.
Modello matematicoè un insieme di oggetti matematici e relazioni tra loro che riflette adeguatamente le proprietà e il comportamento dell'oggetto studiato. Il modello è considerato adeguato se riflette le proprietà oggetto di studio con una precisione accettabile. L'accuratezza è valutata dal grado di accordo tra i valori dei parametri di output previsti durante un esperimento computazionale sul modello e i loro valori reali.
Un modello matematico copre una classe di oggetti matematici indefiniti (astratti, simbolici) come numeri o vettori, e le relazioni tra questi oggetti.
Una relazione matematica è una regola ipotetica che collega due o più oggetti simbolici. Molte relazioni possono essere descritte utilizzando operazioni matematiche che collegano uno o più oggetti con un altro oggetto o insieme di oggetti (il risultato dell'operazione).
Un modello matematico riprodurrà aspetti opportunamente selezionati di una situazione fisica se è possibile stabilire una regola di corrispondenza che collega specifici oggetti fisici e relazioni con specifici oggetti e relazioni matematiche. Anche la costruzione di modelli matematici per i quali non esistono analoghi nel mondo fisico può essere istruttiva e/o interessante. I modelli matematici più comunemente conosciuti sono i sistemi di numeri interi e reali e la geometria euclidea; le proprietà che definiscono questi modelli sono astrazioni più o meno dirette di processi fisici (conteggio, ordinamento, confronto, misurazione).
Gli oggetti e le operazioni dei modelli matematici più generali sono spesso associati a insiemi di numeri reali che possono essere correlati ai risultati di misurazioni fisiche.
Numeri, variabili, insiemi, vettori, matrici, ecc. Funzionano come oggetti matematici.
Classificazione dei modelli matematici in base alle caratteristiche dell'apparato matematico utilizzato.
4.8 Modelli grafici dell'informazione.
Un modello grafico dell'informazione è un modo visivo di rappresentare oggetti e processi sotto forma di immagini grafiche. Questi includono: disegni, grafici, diagrammi, modelli figurativi, diagrammi (mappe, grafici, diagrammi di flusso).
I modelli di informazioni grafiche (geometriche) trasmettono le caratteristiche esterne di un oggetto: dimensione, forma, colore, posizione. Nei modelli di informazione grafica, le immagini grafiche convenzionali (elementi figurativi) vengono utilizzate per visualizzare visivamente gli oggetti. Spesso i modelli grafici sono integrati con numeri, simboli e testi (elementi segnici). In questo caso si parla di modelli misti.
I modelli figurativi sono immagini visive di oggetti registrati su un supporto di informazione (carta, foto e pellicola, ecc.). Questi includono disegni e fotografie.
schema- questa è una rappresentazione di alcuni oggetti in generale, le caratteristiche principali utilizzando simboli. schemaè una rappresentazione grafica della composizione e della struttura di un sistema complesso. Con l'aiuto dei diagrammi è possibile rappresentare sia l'aspetto di un oggetto che la sua struttura. Un diagramma come modello informativo non pretende di essere completo nel fornire informazioni su un oggetto. Con l'ausilio di particolari tecniche e simboli grafici vengono evidenziate in modo più chiaro una o più caratteristiche dell'oggetto in questione.
Nell'informatica un posto speciale è occupato dalla costruzione di diagrammi di flusso. Diagrammi a blocchi riflettere chiaramente l'algoritmo, ad es. sequenza di azioni durante la risoluzione di un problema. Vengono costruiti durante la programmazione, creando nuovi programmi.
Carta geografica descrive un'area specifica, che è oggetto di modellazione per essa. Questa è un'immagine generalizzata ridotta della superficie terrestre su un piano in uno o un altro sistema di simboli .
La mappa viene creata con scopi specifici per determinare:
ubicazioni degli insediamenti;
terreno;
posizioni autostradali;
misurare le distanze tra oggetti reali sul terreno
eccetera.
Disegno– una copia geometrica esatta di un oggetto reale. Disegno- un'immagine grafica convenzionale di un oggetto con un rapporto esatto delle sue dimensioni, ottenuta con il metodo di proiezione. Il disegno contiene immagini, numeri dimensionali e testo. Le immagini danno idee sulla forma geometrica dell'oggetto, numeri - sulla dimensione dell'oggetto e delle sue parti, iscrizioni - sul nome, sulla scala in cui sono realizzate le immagini. I disegni vengono realizzati da designer, designer, devono essere molto accurati, perché... indicano tutte le dimensioni necessarie dell'oggetto reale. Esistono molti ambienti informatici diversi per la creazione di disegni di progettazione: AutoCAD, Adem, Compass, 3D MAX - per la modellazione tridimensionale, ecc.
Grafici e diagrammi sono modelli di informazione che presentano dati numerici e statistici in forma visiva.
Programma- una linea che fornisce una rappresentazione visiva della natura della dipendenza di una quantità (ad esempio il percorso) da un'altra (ad esempio il tempo). Programma– visualizzazione e visualizzazione di vari processi (naturali, economici, sociali e tecnici). Il grafico consente di monitorare la dinamica delle modifiche dei dati. 
Diagramma- un'immagine grafica che fornisce una rappresentazione visiva della relazione tra qualsiasi quantità o più valori di una quantità e la variazione dei loro valori. I tipi di grafici e i metodi per costruirli verranno discussi in modo più dettagliato durante lo studio dei fogli di calcolo.
I grafici occupano un posto speciale tra i modelli grafici.
4.9 Grafici
I grafici sono meravigliosi oggetti matematici; con il loro aiuto puoi risolvere molti problemi diversi, apparentemente dissimili. C'è un'intera sezione in matematica - teoria dei grafi, che studia i grafici, le loro proprietà e applicazioni. In informatica, i programmi vengono costruiti utilizzando i grafici. Questa sezione discute solo i concetti più basilari, le proprietà dei grafici e alcuni metodi per risolvere i problemi.
Se gli oggetti di un certo sistema sono rappresentati da punti (cerchi, ovali, rettangoli...), e le connessioni tra loro sono rappresentate da linee (archi, frecce...), allora otterremo un modello informativo del sistema in questione sotto forma di grafico. Graficoè un insieme di vertici e spigoli che li collegano. I vertici del grafico possono essere designati con lettere, numeri, parole...
Se i bordi di un grafico sono caratterizzati da qualche informazione aggiuntiva (espressa in numeri), viene chiamato ponderato, e i numeri lo sono bilancia costolette Il peso dei bordi può corrispondere, ad esempio, alla distanza tra gli oggetti (città).
Se i bordi di un grafico indicano la direzione (rappresentata da frecce), il grafico viene chiamato orientata(digramma). Il movimento in un grafico diretto è possibile solo in una direzione (lungo le frecce). In questo caso, le connessioni tra oggetti - vertici - sono considerate asimmetriche. In un grafo non orientato, le connessioni tra gli oggetti - i vertici - sono simmetriche.
Vengono chiamati grafici identici ma disegnati diversamente isomorfo. I grafici isomorfi hanno gli stessi vertici collegati.
Grado Un vertice in un grafico è chiamato numero di archi che lo lasciano. Si chiama vertice un vertice di grado pari anche vertice,Si chiama vertice di grado dispari vertice dispari. Nella figura i vertici A, B, D sono pari. Il loro grado è 2. I vertici C ed E sono dispari. Il loro grado è 3.
Uno dei teoremi principali della teoria dei grafi è connesso al concetto di grado dei vertici: il teorema sulla parità del numero di vertici dispari.
Teorema : Qualsiasi grafico contiene un numero pari di vertici dispari.
Per illustrare, consideriamo un problema.
Ci sono 5 telefoni nella città di Malenky. È possibile collegarli con fili in modo che ogni telefono sia collegato esattamente ad altri 3?
Soluzione: Supponiamo che tale connessione tra telefoni sia possibile. Quindi immagina un grafico in cui i vertici rappresentano i telefoni e i bordi rappresentano i fili che li collegano. Contiamo quanti fili ci sono in totale. Ogni telefono ha esattamente 3 fili collegati, cioè il grado di ciascun vertice del nostro grafico è 3. Per trovare il numero di fili, è necessario sommare i gradi di tutti i vertici del grafico e dividere il risultato risultante per 2 (poiché ogni filo ha due estremità e quando si sommano i gradi, ogni filo viene preso 2 volte). (3*5)/2=15/2=7,5
Ma questo numero non è un numero intero, ovvero il numero di fili sarà diverso. Ciò significa che la nostra ipotesi secondo cui ogni telefono può essere collegato esattamente ad altri cinque si è rivelata errata.
Risposta.È impossibile connettere i telefoni in questo modo.
C'è un altro concetto importante legato ai grafici: il concetto di connettività. Il grafico si chiama coerente,
se due qualsiasi dei suoi vertici possono essere collegati di,
quelli. sequenza continua di bordi. Esistono numerosi problemi la cui soluzione si basa sul concetto di connettività del grafo. Il grafico nella figura seguente ha tre componenti collegati (è composto da tre parti separate).
Si chiama vertice un vertice che non ha spigoli isolato vertice e costituisce una componente connessa separata. Si chiama vertice con un solo spigolo terminale O sospeso.
Viene chiamato un percorso lungo i vertici e gli spigoli di un grafo, in cui qualsiasi spigolo del grafo ricorre al massimo una volta catena (1) . Si dice una catena i cui vertici iniziale e finale coincidono ciclo (2). Albero (gerarchia) è un grafo in cui non sono presenti cicli (3), cioè in esso è impossibile passare da un certo vertice lungo più bordi diversi e ritornare allo stesso vertice. Una caratteristica distintiva di un albero è che esiste un solo percorso tra due qualsiasi dei suoi vertici.
(1) 
(2) 
(3)
Qualsiasi sistema gerarchico può essere rappresentato utilizzando un albero. Un albero ha un vertice principale, chiamato radice. Ogni vertice dell'albero (eccetto la radice) ha un solo antenato; l'oggetto da esso designato è incluso in una classe1 del livello più alto. Qualsiasi vertice di un albero può generare diversi discendenti: vertici corrispondenti a classi di livello inferiore. Questo principio di comunicazione è chiamato “uno-a-molti”. I vertici che non hanno vertici generati sono chiamati foglie.
Ad esempio, è conveniente rappresentare le relazioni tra i membri della famiglia utilizzando un grafico chiamato albero genealogico o albero genealogico.
Viene chiamato un grafico con un ciclo rete. Se rappresentiamo i personaggi di una certa opera letteraria come vertici di un grafico e le connessioni esistenti tra loro sono rappresentate come bordi, otteniamo un grafico chiamato rete semantica.
4.10
Usare i grafici per risolvere problemi
Esempio 1. Per scrivere tutti i numeri a tre cifre costituiti dalle cifre 1 e 2, è possibile utilizzare un grafico (albero)
Non devi costruire un albero se non hai bisogno di annotare tutte le opzioni possibili, ma devi solo indicarne il numero. In questo caso, devi ragionare in questo modo: nella posizione delle centinaia può esserci uno qualsiasi dei numeri 1 e 2, nella posizione delle decine possono esserci le stesse due opzioni, nella posizione delle unità possono esserci le stesse due opzioni. Pertanto, il numero di opzioni diverse: 2 2 2 = 8.
In generale, se è noto il numero di scelte possibili in ogni fase della costruzione del grafico, allora tutti questi numeri sono necessari per calcolare il numero totale di opzioni moltiplicare.
Esempio 2. Consideriamo un problema di incrocio classico leggermente modificato.
Sulla riva del fiume c'è un contadino (K) con una barca, e accanto a lui ci sono un cane (S), una volpe (L) e un'oca (G). Il contadino deve farsi il segno della croce e trasportare il cane, la volpe e l'oca dall'altra parte. Tuttavia, oltre al contadino, sulla barca può essere messo solo un cane, o solo una volpe, o solo un'oca. Non puoi lasciare incustodito un cane con una volpe o una volpe con un'oca: il cane è un pericolo per la volpe e la volpe è un pericolo per l'oca. Come dovrebbe un contadino organizzare una traversata?
D 
Per risolvere questo problema, creiamo un grafico i cui vertici saranno la posizione iniziale dei personaggi sulla riva del fiume, così come tutti i tipi di stati intermedi ottenuti dai precedenti in una fase di attraversamento. Denotiamo ciascun vertice di stato che attraversa con un ovale e lo colleghiamo con i bordi agli stati formati da esso. Gli stati non validi in base alle condizioni del problema sono evidenziati con una linea tratteggiata; sono esclusi da ulteriore considerazione. Gli stati iniziale e finale dell'attraversamento sono evidenziati con una linea spessa.
Il grafico mostra che ci sono due soluzioni a questo problema. Ecco un piano di attraversamento corrispondente a uno di essi:
un contadino trasporta una volpe;
il contadino ritorna;
un contadino trasporta un cane;
il contadino ritorna con la volpe;
un contadino trasporta un'oca;
il contadino ritorna;
un contadino trasporta una volpe.
Giocatore Posso rimuovere una partita (in questo caso saranno 4) o 2 contemporaneamente (in questo caso saranno 3).
Se il giocatore IO rimasti 4 partite, giocatore II può lasciare da solo 3 o 2 partite. Se dopo il turno del primo giocatore restano 3 partite, il secondo giocatore può vincere prendendo due partite e lasciandone una.
Se dopo il giocatore II Mancano 3 o 2 partite, poi il giocatore IO in ognuna di queste situazioni ha la possibilità di vincere.
Pertanto, con la giusta strategia di gioco, il primo giocatore vincerà sempre. Per fare ciò, deve effettuare una partita alla sua prima mossa.
Nella fig. 2.8 presenta un grafico chiamato albero del gioco; riflette tutte le opzioni possibili, comprese le mosse errate (perdenti) dei giocatori.
Domande di controllo.
Quali modelli informativi sono classificati come grafici?
Fornisci esempi di modelli di informazioni grafiche con cui hai a che fare:
Cos'è un grafico? Quali sono i vertici e gli spigoli del grafico?Utilizza il tuo grafico di esempio.
Quale grafo si dice diretto? Ponderato?
Quali grafici sono detti isomorfi?
Qual è il grado di un vertice? Specifica i gradi dei vertici nel grafico.
Formulareteorema sulla parità del numero di vertici dispari.
Quale grafo si dice connesso? Disegna un grafico con due componenti connesse.
Quale vertice si dice isolato? Sospeso? Usa il tuo esempio: il grafico.
Cos'è un percorso? Catena? Ciclo?Fornisci esempi di circuiti e cicli disponibili nel tuo grafico.
Cos'è un albero? Quali sistemi possono servire da modello gli alberi? Fornisci un esempio di tale sistema.
Crea una rete semantica basata sul racconto popolare russo “Kolobok”.
Sentendo parole come "modellare", "modello", una persona immagina immagini della sua infanzia: modelli di case, macchinine, aeroplani, un globo. È con l'aiuto di tali opzioni semplificate che si riflettono le funzioni e le caratteristiche degli oggetti e degli oggetti autentici. Guardando esempi di modelli informativi, è molto più facile comprendere l'essenza e lo scopo dell'originale stesso.
Scopo principale della modellazione
Esempi di modelli di informazione grafica sono comuni nella vita di tutti i giorni. È con il loro aiuto che puoi visualizzare la complessità dei processi reali. Sono simili agli oggetti reali, ma hanno solo quelle caratteristiche che saranno richieste in una determinata situazione. Esempi di modelli informativi mostrano che non ha senso dare loro assolutamente tutte le caratteristiche di un oggetto reale. Dopotutto, la struttura dovrà essere notevolmente complicata, sarà scomodo da usare.
È importante capire qual è lo scopo principale della creazione del modello e in quale situazione verrà utilizzato. In base a queste caratteristiche, la copia ridotta creata dell'oggetto reale è dotata di determinati parametri. Nella modellazione moderna cercano di aderire a una sequenza chiara. Comprende la creazione dell'oggetto stesso, la definizione dell'obiettivo per la creazione di una copia più piccola e la determinazione delle sue caratteristiche principali.
Analisi del sistema
Se analizzi esempi di modelli informativi, devi concentrarti sulle opzioni verbali, grafiche, matematiche e tabulari. Proviamo a identificare i parametri più importanti necessari per la modellazione e anche a trovare la relazione tra loro. Il processo riguardante la compilazione di un insieme di proprietà di un oggetto reale per formarne la copia ridotta è solitamente chiamato analisi di sistema.
Opzione di presentazione
Esempi di modelli informativi di vario tipo confermano l'importanza di trovare la forma ottimale della loro rappresentazione. È proprio questo che è associato alla formazione di una certa immagine di un oggetto reale. Tra i principali requisiti del progetto, il primo posto spetta alla visibilità. È fornito da un modello grafico informativo. Parliamone più in dettaglio.
È abbastanza facile fornire esempi grafici. Possono essere mappe di una determinata area dell'area, schemi elettrici, vari disegni e grafici. Può essere considerato interessante il fatto che lo stesso valore studiato, ad esempio la temperatura media giornaliera dell'aria, possa essere presentato in varie forme. Può essere espresso sotto forma di tabella, sistema di coordinate o testo. Un esempio di costruzione di un modello informativo utilizzando gli stessi dati viene utilizzato sia negli istituti di istruzione generale che nell'istruzione superiore.
Applicazione della simulazione
Una volta formato il prototipo di un oggetto reale, i suoi parametri possono essere utilizzati per conoscere l'originale, prevedere il comportamento dell'oggetto studiato a seconda delle condizioni ed eseguire i calcoli necessari. Esempi di modelli di informazioni sugli oggetti indicano che spesso è più conveniente utilizzare opzioni miste. Dove trovare una tale simbiosi? Esempi di modelli informativi a visione mista sono comuni nel settore edile. Permettono di determinare, attraverso calcoli matematici preliminari, i carichi ottimali sulle diverse parti dell'edificio e di prevenire il “cedimento” della fondazione.
Esempi vividi di modelli di informazioni grafiche di tipo misto sono varie mappe geografiche. Sono integrati con tabelle, iscrizioni esplicative e simboli speciali topografici. Inoltre, in geografia usano spesso diagrammi, grafici e tabelle. Questi ultimi si dividono in grafici, blocchi, mappe.
Sulla classificazione dei modelli
Per rendere conveniente lavorare con i modelli creati, esiste una divisione condizionale degli stessi in blocchi:
- per aree di applicazione;
- rami della conoscenza;
- fattore tempo;
- tipo di presentazione.
Inoltre è possibile suddividere in base al tipo di costruzione in tipologie reticolari, gerarchiche e tabellari. A seconda del tipo di presentazione dei dati, esistono vari esempi di modelli informativi grafici di tipo simbolico o figurato simbolico. Un oggetto reale può essere considerato utilizzando una descrizione delle sue proprietà o un'analisi del principio del suo funzionamento.
Esempi di modello informativo figurativo
Supponiamo che l'insegnante abbia assegnato agli studenti un compito durante la lezione: fornire esempi di modelli grafici di informazioni. Cosa è necessario fare per questo? Per cominciare, puoi selezionare le opzioni registrate su carta. Possono essere considerate carte geografiche, disegni, fotografie, grafici. Ci sono molti esempi simili nelle istituzioni educative. Dopotutto, uno dei modi principali di apprendimento visivo è presentare il materiale studiato in forma grafica e tabellare.
Non solo nelle lezioni di geografia, l'insegnante offre ai suoi studenti numerosi diagrammi e mappe. Un argomento come la storia è strettamente correlato anche a disegni, grafici e tabelle varie. Se un insegnante di storia dice al suo allievo: "Fornisci esempi di modelli di informazioni grafiche relativi alla battaglia di Stalingrado", il bambino deve solo aprire l'atlante alla pagina giusta. Con l'aiuto di frecce e accenti di colore, la mappa riflette tutti i punti principali riguardanti questo evento leggendario. Oltre alle istituzioni educative, varianti del modello informativo figurativo si trovano anche nelle istituzioni scientifiche specializzate nella divisione degli oggetti in base alle loro caratteristiche esterne.
Divisione dei modelli per tempo
Ci sono opzioni dinamiche e statiche. Sono significativamente diversi. I modelli di informazione statica presuppongono che l'oggetto venga studiato in un periodo di tempo specifico. Esempi di essi possono essere trovati durante la costruzione di un edificio. La costruzione prevede calcoli iniziali di robustezza e resistenza al carico statico. Ci sono opzioni statiche in odontoiatria. Descrivendo le condizioni della cavità orale del paziente durante una visita medica, il medico rileva la presenza di vari difetti e il numero di otturazioni.
Con l’aiuto del dentista analizzerà la dinamica dei cambiamenti nello stato dei denti di una persona in un certo periodo di tempo. Ad esempio, per l'ultimo anno o dall'appuntamento precedente. I modelli di informazione dinamica si incontrano anche quando si lavora con caratteristiche o fattori che implicano cambiamenti nel tempo. Tra questi parametri possiamo citare le vibrazioni sismiche, gli sbalzi di temperatura e le variazioni dell'umidità dell'aria.
Modelli di informazione verbale
Un esempio del modello informativo di uno studente spiega chiaramente questo gruppo. Quando risponde alle domande proposte dall'insegnante, il bambino utilizza una descrizione verbale del fenomeno o del processo. Ad esempio, quando si parla delle regole di comportamento di un pedone sulla strada, uno studente modella autonomamente la situazione e offre il proprio modo di risolverla. Rientra in questa categoria anche una rima che il poeta non è ancora riuscito a trasferire su un foglio di carta. Il modello informativo verbale è di natura descrittiva. Un esempio di ciò è la prosa nelle opere, le descrizioni testuali di determinati oggetti e fenomeni.
Modelli iconici
Come altra caratteristica, si può immaginare l'esibizione delle caratteristiche di un oggetto utilizzando un linguaggio formale. Fornendo 2 esempi di un modello di informazione sui segni, ci concentreremo su testi e diagrammi. Entrambi i metodi di rappresentazione di un oggetto sono utilizzati in quasi tutte le aree dell'attività umana moderna. Esiste una divisione dei modelli iconici in tipi strutturali, speciali, verbali, logici e geometrici.
Forme matematiche
La caratteristica principale del modello matematico dell'informazione è la ricerca di relazioni tra caratteristiche quantitative quando si descrive un oggetto. Ad esempio, conoscendo la massa del corpo in questione, puoi utilizzare la formula per calcolare la velocità del suo movimento in un determinato periodo di tempo. I modelli matematici dell'informazione si dividono in tipologie: discreti, statici, di simulazione, continui, dinamici, logici, algoritmici, multipli, di gioco, probabilistici.
Modelli informativi tabulari
Se le proprietà di un oggetto o modello sono presentate sotto forma di elenco e i valori sono racchiusi in celle, stiamo parlando di un modello tabellare. È considerato uno dei modi più comuni di trasmissione delle informazioni. Utilizzando le tabelle, le caratteristiche delle informazioni dinamiche e statiche vengono formate in varie aree di applicazione. Nella vita di tutti i giorni, una persona si trova di fronte a opzioni simili, analizzando l'orario dei treni pendolari, studiando il programma televisivo e guardando le previsioni del tempo. Esistono tabelle binarie che rappresentano due caratteristiche del processo o fenomeno in esame.
Ad esempio, per creare un grafico della velocità, viene disegnata una tabella di dati. Contiene parametri di movimento e tempo. Le tabelle "Oggetto - oggetto" implicano l'elenco dei loro nomi in righe e colonne. Ad esempio, potrebbe esserci un'indicazione degli insediamenti. La relazione tra loro sarà caratteristiche qualitative. Le tabelle dell'opzione “oggetto - proprietà” contengono in riga le informazioni sull'evento e in colonna le informazioni sulle sue caratteristiche. Utilizzando tali tabelle, è possibile determinare i parametri meteorologici: temperatura, forza del vento, precipitazioni per diversi giorni. È conveniente utilizzare modelli tabulari nei casi in cui l'oggetto in questione ha poche caratteristiche. Se devi creare un diagramma delle linee metropolitane con molte diramazioni e transizioni, hai bisogno di un modello di informazione di rete. Un esempio di modello informativo gerarchico è un albero genealogico.
Conclusione
Numerosi modelli informativi aiutano l'uomo moderno a organizzare le caratteristiche degli oggetti presenti nella natura e nella tecnologia che incontra nella vita di tutti i giorni. È con il loro aiuto che puoi avere un'idea di qualche oggetto o fenomeno reale per trovare il modo migliore per usarlo e controllarlo. Senza modelli informativi di vario tipo, è problematico il lavoro dei rappresentanti di molte professioni.
Verifica dei compiti Fornire vari esempi di modelli grafici di informazione. Fornire vari esempi di modelli grafici dell'informazione. Modello grafico del tuo appartamento. Cos'è questo: mappa, diagramma, disegno? Modello grafico del tuo appartamento. Cos'è questo: mappa, diagramma, disegno? Quale forma di modello grafico (mappa, diagramma, disegno, grafico) è applicabile ai processi di visualizzazione? Dare esempi. Quale forma di modello grafico (mappa, diagramma, disegno, grafico) è applicabile ai processi di visualizzazione? Dare esempi.
Simulazione dinamica
Formulazione significativa del problema Durante l'allenamento dei giocatori di tennis, vengono utilizzate delle macchine per lanciare la palla in un determinato punto del campo. È necessario impostare sulla macchina la velocità e l'angolo di lancio della palla richiesti per colpire un'area di una certa dimensione situata a una distanza nota.
Modello descrittivo qualitativo: la palla è piccola rispetto alla Terra, quindi può essere considerata un punto materiale; la palla è piccola rispetto alla Terra, quindi può essere considerata un punto materiale; la variazione dell'altezza della palla è piccola, quindi l'accelerazione di gravità può essere considerata un valore costante g = 9,8 m/s 2 e il movimento lungo l'asse Y può essere considerato uniformemente accelerato; la variazione dell'altezza della palla è piccola, quindi l'accelerazione di gravità può essere considerata un valore costante g = 9,8 m/s 2 e il movimento lungo l'asse Y può essere considerato uniformemente accelerato; la velocità di lancio del corpo è bassa, quindi la resistenza dell'aria può essere trascurata e il movimento lungo l'asse X può essere considerato uniforme. la velocità di lancio del corpo è bassa, quindi la resistenza dell'aria può essere trascurata e il movimento lungo l'asse X può essere considerato uniforme.
Modello matematico x = v0 cosα t y = v0 sinα t – g t 2 /2 v0 sinα t – g t 2 /2 = 0 t (v0 sinα – g t/2) = 0 v0 sinα – g t/2 = 0 t = (2 v0 sinα)/g x = (v0 cosα 2 v0 sinα)/g = (v0 2 sin2α)/g S x S+ L – “hit” Se x è S+L, allora significa “sorvolare”.
Modello computerizzato in linguaggio Pascal Modello computerizzato in linguaggio Pascal programma s1; utilizza il grafico; (collegando un modulo grafico) utilizza il grafico; (connessione modulo grafico) var g, V0, A, t: real; var g, V0, A, t: reale; gr, gm, S, L, x, i, y: intero; gr, gm, S, L, x, i, y: intero;
Modello di computer in linguaggio Turbo Pascal Modello di computer in linguaggio Turbo Pascal inizio g:=9.8; g:=9,8; readln(v0, a, S, L); gr:=rileva; initgraph(gr,gm,""); (chiama la procedura GRAPH) line(0,200,600,200);(disegna l'asse x) line(0,0,0,600);(disegna l'asse y) setcolor(3);(imposta il colore blu) line(S*10,200 ,(S+L) *10.200); (disegna una piattaforma)
Modello di computer in linguaggio Turbo Pascal Modello di computer in linguaggio Turbo Pascal x:=round(v0*v0*sin(2*a*3.14/180)/g); if x S+L allora outtextxy(500,100,"perelet") else outtextxy(500,100,"popal"); (registra il risultato del volo) readln;closegraph;end.
