Виды моделей. Формализация и визуализация моделей

1.

Виды моделей
Материальные
Информационные
Табличные
Словесные
Загадки
Описание свойств
объекта
Образные
Рисунки
плакаты
Фото
Графические
Видео Карта
Чертёж
Схема
График
Граф
«объект-свойство»
«объект-объект»
матрицы
Знаковые
Программы на языке
программирования
В виде формул
(математических, физических,
химических)

2.

Формализация и визуализация моделей
Для наглядности строение
молекулы можно нарисовать
Н
О
Н
Процесс построения информационных моделей называется формализацией
Математика является наиболее широко используемым формальным языком.
Однако в некоторых случаях используются специализированные формальные языки (в
химии – язык химических формул(например Н2О), в музыке нотная грамота и т.д.)
В процессе исследования формальных моделей часто производится их
визуализация.
Для визуализации алгоритмов используются блок-схемы,
пространственных соотношений между объектами – чертежи,
моделей электрических цепей – электрические схемы.
С помощью анимации может отображаться динамика процесса, производиться
построение графиков изменения величин. В настоящее время широкое распространение
получили компьютерные интерактивные визуальные модели.

3. 4. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере

1. Описательная информационная модель
выделяет
существенные, с точки зрения целей проводимого
исследования, параметры объекта, а несущественными
параметрами пренебрегают.
2. Формализованная модель.
С помощью формул, уравнений
или неравенств фиксируются формальные соотношения
между начальными и конечными значениями свойств
объектов, нужные ограничения, или применение
приближенных математических методов.
3. Компьютерная модель.
– Создание проекта модели на одном из языков программирования
– Построение компьютерной модели с использованием ЭТ и других
приложений: систем компьютерного черчения, СУБД, ГИС.
4. Компьютерный эксперимент. Ввести исходные данные и
получить результат.
5. Анализ полученных результатов и корректировка
исследуемой модели. В случае несоответствия полученных
результатов измеряемым параметрам реальных объектов, можно
сделать вывод, что на предыдущих этапах были допущены
ошибки или неточности.

5.

Создание геометрической модели с использованием
системы компьютерного черчения КОМПАС.
Задача. Разделить данный отрезок пополам.
Формальная модель. Зафиксируем формальную модель в форме алгоритма.
1. Построить отрезок АВ.
2. Построить окружность с центром в точке А, радиус которой
больше половины отрезка АВ.
3. Построить окружность с центром в точке В такого же радиуса.
4.Через точки пересечения окружностей C и D провести прямую. Точка N
пересечения прямых AB и CD делит отрезок АВ пополам.
Построение компьютерной модели. Реализуем геометрическое построение
в соответствии с разработанным алгоритмом с использованием системы
КОМПАС.
Компьютерный эксперимент. С помощью инструмента Измерение между
двумя точками измерить половины отрезка и сравнить их длины.
Исследование модели. Если длины половинок отрезка оказались равны, то
чертёж выполнен правильно и данный геометрический метод
действительно делит отрезок пополам. В противном случае построение
нужно повторить и исправить допущенные ошибки.

Виды моделей. Формализация и визуализация моделей

1.

2.

3.

4. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере

5.

6.

7.

8.

9.