Презентация на тема модел. Модел и симулация. Графика на промяна на температурата на въздуха

Моделът е обект, който има някои свойства на друг обект (оригинал) и се използва вместо него Моделът е обект, който има
някои свойства на друг обект
(оригинал) и се използва вместо него.
Човек се стреми да разбере обектите на околния свят, той
взаимодейства със съществуващи обекти и създава нови обекти.
Един от методите за познаване на обектите в околния свят
е моделиране, което се състои в създаване и изследване
„заместители“ на реални обекти. „Прокси обект“ е приет
нарича модел, а оригиналният обект - прототип или оригинал.

Какво може да се моделира?

Моделирането е създаването и използването на модели за изучаване на оригинали. Моделът е важен не сам по себе си, а като средство, което улеснява

Основният инструмент на съвременната информатика е компютърът. Следователно информационното моделиране в компютърните науки е компютърни науки.

Най-често информационното моделиране се използва за прогнозиране на поведението на обект на моделиране и за вземане на контролни решения.

Етапи на моделиране

Описание на презентацията по отделни слайдове:

1 слайд

Описание на слайда:

2 слайд

Описание на слайда:

Какво е модел? Моделът е обект, който има някои свойства на друг обект (оригинал) и се използва вместо него. Оригинали и модели Първият руски боен кораб "Goto Predestination"

3 слайд

Описание на слайда:

Какво може да се моделира? Модели на обекти: умалени копия на сгради, кораби, самолети, ... модели на атомно ядро, кристални решетки, рисунки... Модели на процеси: промени в околната среда, икономически модели, исторически модели... Модели на явления : земетресение, слънчево затъмнение, цунами...

4 слайд

Описание на слайда:

Моделиране Моделирането е създаването и използването на модели за изучаване на оригинали. Когато се използва моделиране: оригиналът не съществува древен Египет последиците от ядрена война (N.N. Moiseev, 1966) изследването на оригинала е животозастрашаващо или скъпо: управление на ядрен реактор (Чернобил, 1986) тестване на нов скафандър за астронавти разработване нов самолет или кораб оригиналът е труден за директно изследване: Слънчева система, галактика (големи размери) атом, неутрон (малки размери) процеси в двигателя с вътрешно горене (много бързи) геоложки феномени (много бавни) само някои свойства на оригинала представляват интерес проверка на боята за фюзелажа на самолета

5 слайд

Описание на слайда:

Целите на моделирането са изследване на оригинала изучаване на същността на обект или явление „Науката е задоволяване на собственото любопитство за обществена сметка“ (Л.А. Арцимович) анализ („какво ще се случи, ако ...“) научаване за прогнозиране на последствията на различни влияния върху оригиналния синтез („как да го направя така, че ...“) да се научат да управляват оригинала, да му влияят оптимизация („как да го направят по-добър“) избор на най-доброто решение при дадени условия

6 слайд

Описание на слайда:

Един оригинал - един модел? една материална точка може да съответства на няколко различни модела и обратното! !

7 слайд

Описание на слайда:

Защо имате нужда от много модели? изучаване на структурата на тялото пробване на дрехи изучаване на наследственост обучение спасители записване на гражданите на страната Видът на модела се определя от целите на моделирането! !

8 слайд

Описание на слайда:

Естеството на моделите е материални (физически, предметни) модели: информационните модели представляват информация за свойствата и състоянието на даден обект, процес, явление и връзката му с външния свят: вербален - словесен или ментален символичен - графичен, изразен с помощта на формален език (чертежи, диаграми, карти, ...) табличен математически (формули) логически (различни опции за избор на действия въз основа на анализ на условията) специален (бележки, химични формули)

Слайд 9

Описание на слайда:

Модели по област на приложение обучение (включително симулатори) експериментално - при създаване на нови технически средства научно и техническо изпитване в аеродинамичен тунел в експериментален басейн симулатор на слънчева радиация вакуумна камера на вибрационен стенд на Института за космически изследвания NPO Energia

10 слайд

Описание на слайда:

Модели, базирани на фактора време, статични – описват оригинала в даден момент от времето сили, действащи върху тялото в покой, резултати от лекарски преглед снимка динамичен модел на движение на тялото природни явления (мълния, земетресение, цунами) медицинска история видеозапис на събитие

11 слайд

Описание на слайда:

Моделите по естеството на връзките, детерминистичните връзки между входните и изходните величини са строго определени с едни и същи входни данни, всеки път се получават едни и същи резултати Примери: движение на тялото без отчитане на вятъра, изчисления с помощта на известни формули вероятностни (стохастични) вземете под внимание случайността на събитията в реалния свят с едни и същи входни данни, всеки път резултатите са малко по-различни различни резултати Примери за движение на тялото, като се вземе предвид вятърът Брауново движение на частици модел на движение на кораб във вълни модели на човешкото поведение

12 слайд

• Размер: 1,4 мегабайта
• Брой слайдове: 26

Описание на презентацията Презентация Модели и моделиране върху слайдове

Какво е модел? Моделът е обект, който има някои свойства на друг обект (оригинал) и се използва вместо него. Оригинали и модели Първият руски боен кораб "Goto Predestination"

Какво може да се моделира? Модели на обекти: малки копия на сгради, кораби, самолети, ... модели на атомното ядро, кристални решетки, рисунки... Модели на процеси: промени в околната среда, икономически модели, исторически модели... Модели на явления : земетресение, слънчево затъмнение, цунами...

Моделирането е създаването и използването на модели за изучаване на оригинали. Когато се използва моделиране: оригиналът не съществува - древен Египет - последиците от ядрена война (Н. Н. Моисеев, 1966 г.) изследването на оригинала е животозастрашаващо или скъпо: - управление на ядрен реактор (Чернобил, 1986 г.) - тестване нов скафандър за астронавти - разработка на нов самолет или кораб, оригиналът е труден за директно изучаване: - слънчева система, галактика (големи размери) - атом, неутрон (малки размери) - процеси в двигателя с вътрешно горене (много бързи) ) - геоложки феномени (много бавни) само някои свойства на оригинала представляват интерес - проверка на боята за фюзелажа на самолета

Целите на моделирането са изследване на оригинала изучаване на същността на обект или явление „Науката е задоволяване на собственото любопитство за обществена сметка“ (Л. А. Арцимович) анализ („какво ще се случи, ако ...“) научаване за прогнозиране на последствията на различни влияния върху оригиналния синтез („как да го направя така, че ...“) да се научат да управляват оригинала, да му влияят оптимизация („как да го направят по-добър“) избор на най-доброто решение при дадени условия

Един оригинал - един модел? Оригиналът може да отговаря на няколко различни модела и обратно!! материална точка

Естеството на моделите е материални (физически, предметни) модели: информационните модели представляват информация за свойствата и състоянието на даден обект, процес, явление и връзката му с външния свят: вербален - словесен или ментален символичен - графичен, изразен с помощта на формален език (чертежи, диаграми, карти, ...) табличен математически (формули) логически (различни опции за избор на действия въз основа на анализ на условията) специален (бележки, химични формули)

Модели по област на приложение обучение (включително симулатори) експериментално - при създаване на нови технически средства научно и техническо изпитване в аеродинамичен тунел в експериментален басейн симулатор на слънчева радиация вакуумна камера на вибрационен стенд на Института за космически изследвания NPO Energia

Специални видове игрови модели - отчитащи действията на противника; модели на икономически ситуации; модели на военни операции; спортни игри; обучение на персонала; симулация - невъзможно е предварително да се изчисли или предвиди поведението на системата; - можете да имитирате реакцията му на външни влияния; — максимално отчитане на всички фактори; — само числени резултати; — избор на най-доброто решение чрез проба и грешка по време на повтарящи се експерименти Примери: тестване на лекарства върху мишки, маймуни, ... математическо моделиране на биологични системи модели на бизнес и управление модели на процес на обучение

Модели, базирани на естеството на връзките, детерминистичните връзки между входните и изходните величини са строго определени с едни и същи входни данни, едни и същи резултати се получават всеки път Примери движението на тяло, хвърлено под ъгъл спрямо хоризонта Изчисления с помощта на известни формули модел на нормалната работа на механизма вероятностен (стохастичен) отчита случайността на събитията в реалния свят, когато входните данни са еднакви, малко по-различни резултати се получават всеки път Примери: движение на тялото, като се вземе предвид вятърът Брауново движение на частиците влияние на вълните на корабно моделиране на човешки действия

Модели, базирани на фактора време, статични – описват оригинала в даден момент от времето сили, действащи върху тялото в покой, резултати от лекарски преглед снимка динамичен модел на движение на тялото природни явления (мълния, земетресение, цунами) медицинска история видеозапис на събитие

Модели по структура таблични модели (съвпадащи двойки) йерархични (многостепенни) модели мрежови модели (графики) Директор Главен инженер Главен счетоводител Вася Петя Маша Глаша Даша старт финал

I. Постановка на проблемното изследване на първоначалното изследване на същността на обект или анализ на явление („какво ще се случи, ако ...“) обучение за прогнозиране на последствията от различни влияния върху оригиналния синтез („как да направя така, че ...”) да се научим да управляваме оригинала чрез повлияване на оптимизацията му („как да направим по-добре”) избор на най-доброто решение при дадени условия. Грешките при поставянето на проблема водят до най-тежките последствия!!

I. Постановка на задачата Добре поставена задача: всички връзки между изходните данни и резултата са описани; всички изходни данни са известни; решението съществува; задачата има уникално решение. Примери за неправилно поставени задачи: Мечо Пух и Прасчо построи капан за главоломка. Ще успеят ли да го хванат? Хлапето и Карлсон решиха да си поделят два ореха като братя - 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).

II. Разработване на модел изберете вида на модела определете съществените свойства на оригинала, които трябва да бъдат включени в модела, отхвърлете тези, които не са съществени (за дадена задача) изградете формален модел - това е модел, написан на формален език ( математика, логика, ...) и отразява само основните свойства на оригинала, разработи алгоритъм за модела, алгоритъмът е ясно определен ред от действия, които трябва да бъдат извършени за решаване на проблем

III. Тестване на модел Тестването е тестване на модел върху прости начални данни с известен резултат. Примери: устройство за събиране на многоцифрени числа - проверка на модела на движение на кораба върху едноцифрени числа - ако кормилото е хоризонтално, курсът не трябва да се променя; ако кормилото е завъртяно наляво, корабът трябва да се движи надясно модел на спестяване на пари в банка - при процент 0%, сумата не трябва да се променя Моделът е тестван. Това гарантира ли неговата коректност? ?

IV. Експериментът е изследване на модел при условия, които ни интересуват. Примери: устройство за събиране на числа - работа с многоцифрени числа, модел на движение на кораб - изследване в бурно море, модел на спестяване на пари в банка - изчисления с ненулева ставка Можете ли да се доверите на резултатите 100% ? ?

V. Анализ на резултатите Възможни заключения: проблемът е решен, необходимо е да се промени алгоритъмът или условията на моделиране, необходимо е да се промени моделът (например да се вземат предвид допълнителни свойства), необходимо е да се промени формулиране на проблема

Пример. Задача. Маймуната иска да събори банани на палмово дърво. Как тя трябва да хвърли кокосов орех, за да удари бананите. Анализ на задачите: известни ли са всички първоначални данни? има ли решение Единственото решение ли е?

I. Постановка на проблема Предположения: считаме кокосовия орех и банана за материални точки, известно е разстоянието до палмата, известна е височината на маймуната, известна е височината, на която виси бананът, известна е маймуната знаем, че хвърляме банана с известна начална скорост, не вземаме предвид съпротивлението на въздуха.При тези условия е необходимо да се намери началният ъгъл, под който да се хвърли гайката. Винаги ли има решение? ?

y x. II. Разработване на модел Графичен модел H Lh Формален (математически) модел V 2 sin, cos 2 gt t. Vhyt. Vx Проблем: намерете t, за което Hgt t. вх. Лейтенант V 2sin,cos

III. Тестване на модела при нулева скорост кокосовият орех остава на място при t=0 координатите са равни на (0, h) когато се хвърлят вертикално нагоре (=90 o) координатата x не се променя при някои t координатата y започва да намалява ( низходящи клонове на параболата) 2sincos 2 gt t. Vhy t. Vx Математически модел Не са открити противоречия! !

IV. Метод на експеримента I. Промяна на ъгъла. За избрания ъгъл изграждаме траекторията на полета на гайката. Ако минава над банана, намаляваме ъгъла, ако е отдолу, го увеличаваме. Метод II. От първото равенство изразяваме времето на полета: Промяна на ъгъла. За избрания ъгъл изчисляваме t и след това стойността на y при този t. Ако е по-голям от H, намаляваме ъгъла, ако е по-малък, го увеличаваме. coscos V L t. Лейтенант V няма нужда да се изгражда цялата траектория за всеки

V. Анализ на резултатите 1. Винаги ли маймуната може да събори банан? 2. Какво ще се промени, ако маймуната може да хвърли кокосовия орех с различни сили (с различни начални скорости)? 3. Какво ще се промени, ако кокосът и бананите не се считат за материални точки? 4. Какви промени, ако трябва да вземете предвид съпротивлението на въздуха? 5. Какво ще се промени, ако дървото се люлее?