Model de prezentare pe tema. Model și simulare. Graficul schimbării temperaturii aerului

Un model este un obiect care are unele proprietăți ale altui obiect (original) și este folosit în locul acestuia. Un model este un obiect care are
unele proprietăți ale altui obiect
(original) și este folosit în schimb.
O persoană se străduiește să înțeleagă obiectele lumii înconjurătoare, el
interacționează cu obiectele existente și creează obiecte noi.
Una dintre metodele de cunoaștere a obiectelor din lumea înconjurătoare
este modelarea, care constă în crearea și cercetarea
„înlocuitori” pentru obiecte reale. „Obiect proxy” acceptat
numit model, iar obiectul original - un prototip sau original.

Ce poate fi modelat?

Modelarea este crearea și utilizarea modelelor pentru a studia originalele. Modelul este important nu în sine, ci ca instrument care facilitează

Principalul instrument al informaticii moderne este computerul. Prin urmare, modelarea informației în informatică este informatică.

Cel mai adesea, modelarea informațiilor este folosită pentru a prezice comportamentul unui obiect de modelare și pentru a lua decizii de control.

Etape de modelare

Descrierea prezentării prin diapozitive individuale:

1 tobogan

Descriere slide:

2 tobogan

Descriere slide:

Ce este un model? Un model este un obiect care are unele proprietăți ale altui obiect (originalul) și este folosit în locul acestuia. Originale și modele Primul cuirasat rusesc „Goto Predestination”

3 slide

Descriere slide:

Ce poate fi modelat? Modele de obiecte: copii reduse ale clădirilor, navelor, avioanelor, ... machete ale nucleului atomic, rețele cristaline, desene... Modele de procese: modificări ale situației mediului, modele economice, modele istorice... Modele de fenomene : cutremur, eclipsă de soare, tsunami...

4 slide

Descriere slide:

Modelare Modelarea este crearea și utilizarea modelelor pentru a studia originalele. Când se folosește modelarea: originalul nu există Egiptul antic consecințele unui război nuclear (N.N. Moiseev, 1966) cercetarea originalului pune viața în pericol sau costisitoare: controlul unui reactor nuclear (Chernobyl, 1986) testarea unui nou costum spațial pentru astronauți în curs de dezvoltare o nouă aeronavă sau navă originalul este dificil de cercetat direct: sistem solar, galaxie (dimensiuni mari) atom, neutroni (dimensiuni mici) procese în motorul cu ardere internă (foarte rapid) fenomene geologice (foarte lent) doar unele proprietăți ale originalului prezintă interes verificarea vopselei pentru fuselajul aeronavei

5 slide

Descriere slide:

Scopurile modelării sunt cercetarea originalului studierea esenței unui obiect sau fenomen „Știința este satisfacerea propriei curiozități pe cheltuiala publică” (L.A. Artsimovici) analiza („ce se va întâmpla dacă...”) învățarea să prezică consecințele a diferitelor influențe asupra sintezei originale („cum să o faci astfel încât...”) să înveți să gestionezi originalul, influențând optimizarea acestuia („cum să o faci mai bună”) alegând cea mai bună soluție în condiții date

6 diapozitiv

Descriere slide:

Un original - un model? un punct material poate corespunde mai multor modele diferite și invers! !

7 slide

Descriere slide:

De ce ai nevoie de multe modele? studierea structurii corpului probarea hainelor studierea eredității antrenarea salvatorilor înregistrarea cetățenilor țării Tipul de model este determinat de scopurile modelării! !

8 slide

Descriere slide:

Natura modelelor este modele materiale (fizice, subiecte): modelele informaționale reprezintă informații despre proprietățile și starea unui obiect, proces, fenomen, precum și relația acestuia cu lumea exterioară: verbal - verbal sau mental simbolic - grafic exprimat folosind o formă formală. limbaj (desene, diagrame, hărți, ...) tabelar matematic (formule) logic (diverse opțiuni de alegere a acțiunilor pe baza unei analize a condițiilor) special (note, formule chimice)

Slide 9

Descriere slide:

Modele în funcție de domeniul de instruire de aplicație (inclusiv simulatoare) experimentale - la crearea de noi mijloace tehnice testare științifice și tehnice în tunelul eolian într-un bazin experimental simulator de radiație solară cameră de vid la standul de vibrații al Institutului de Cercetare Spațială NPO Energia

10 diapozitive

Descriere slide:

Modele bazate pe factorul timp, statice – descriu originalul la un moment dat în timp forțele care acționează asupra corpului în repaus rezultate ale examenului medical fotografie model dinamic al mișcării corpului fenomene naturale (fulger, cutremur, tsunami) istoric medical înregistrare video a un eveniment

11 diapozitiv

Descriere slide:

Modelele după natura legăturilor, conexiunile deterministe dintre mărimile de intrare și de ieșire sunt specificate rigid cu aceleași date de intrare, aceleași rezultate se obțin de fiecare dată Exemple: mișcarea corpului fără a ține cont de vânt, calcule folosind formule probabilistice (stochastice) cunoscute. luați în considerare caracterul aleatoriu al evenimentelor din lumea reală cu aceleași date de intrare, de fiecare dată rezultatele sunt ușor diferite rezultate diferite Exemple de mișcare a corpului ținând cont de vânt Mișcarea browniană a particulelor Model de mișcare a navei în valuri Modele de comportament uman

12 slide

• Dimensiune: 1,4 Megaocteți
• Număr de diapozitive: 26

Descrierea prezentării Prezentare Modele și modelare pe diapozitive

Ce este un model? Un model este un obiect care are unele proprietăți ale altui obiect (originalul) și este folosit în locul acestuia. Originale și modele Primul cuirasat rusesc „Goto Predestination”

Ce poate fi modelat? Modele de obiecte: copii mici ale clădirilor, navelor, aeronavelor, ... machete ale nucleului atomic, rețele cristaline, desene... Modele de procese: modificări ale situației mediului, modele economice, modele istorice... Modele de fenomene : cutremur, eclipsă de soare, tsunami...

Modelarea este crearea și utilizarea modelelor pentru a studia originalele. Când se folosește modelarea: originalul nu există - Egiptul antic - consecințele unui război nuclear (N. N. Moiseev, 1966) cercetarea originalului pune viața în pericol sau costisitoare: - controlul unui reactor nuclear (Cernobîl, 1986) - testarea un nou costum spațial pentru astronauți - dezvoltarea unei noi aeronave sau a unei nave, originalul este greu de studiat direct: - sistem solar, galaxie (dimensiuni mari) - atom, neutron (dimensiuni mici) - procese în motorul cu ardere internă (foarte rapid) ) - fenomene geologice (foarte lente) doar unele proprietăți ale originalului prezintă interes - verificarea vopselei pentru fuselajul aeronavei

Obiectivele modelării sunt cercetarea originalului studierea esenței unui obiect sau fenomen „Știința este satisfacerea propriei curiozități pe cheltuiala publică” (L. A. Artsimovici) analiza („ce se va întâmpla dacă...”) învățarea să prezică consecințele a diferitelor influențe asupra sintezei originale („cum să o faci astfel încât...”) să înveți să gestionezi originalul, influențând optimizarea acestuia („cum să o faci mai bună”) alegând cea mai bună soluție în condiții date

Un original - un model? Originalul poate corespunde mai multor modele diferite și invers!! punct material

Natura modelelor este modele materiale (fizice, subiecte): modelele informaționale reprezintă informații despre proprietățile și starea unui obiect, proces, fenomen, precum și relația acestuia cu lumea exterioară: verbal - verbal sau mental simbolic - grafic exprimat folosind o formă formală. limbaj (desene, diagrame, hărți, ...) tabelar matematic (formule) logic (diverse opțiuni de alegere a acțiunilor pe baza unei analize a condițiilor) special (note, formule chimice)

Modele în funcție de domeniul de instruire de aplicație (inclusiv simulatoare) experimentale - la crearea de noi mijloace tehnice testare științifice și tehnice în tunelul eolian într-un bazin experimental simulator de radiație solară cameră de vid la standul de vibrații al Institutului de Cercetare Spațială NPO Energia

Tipuri speciale de modele de joc - luând în considerare acțiunile inamicului; modele de situații economice; modele de operațiuni militare; jocuri sportive; antrenament de personal; simulare - este imposibil să se calculeze sau să prezică comportamentul sistemului în avans; - ii poti imita reactia la influentele externe; — luarea în considerare la maximum a tuturor factorilor; — numai rezultate numerice; — selectarea celei mai bune soluții prin încercare și eroare în timpul experimentelor repetate Exemple: testarea medicamentelor pe șoareci, maimuțe, ... modelare matematică a sistemelor biologice modele de afaceri și de management modele de proces de învățare

Modelele bazate pe natura legăturilor, conexiunile deterministe dintre mărimile de intrare și de ieșire sunt specificate rigid cu aceleași date de intrare, aceleași rezultate se obțin de fiecare dată. Exemple mișcarea unui corp aruncat într-un unghi față de orizont calcule folosind formule cunoscute modelul funcționării normale a mecanismului probabilistic (stochastic) ia în considerare caracterul aleatoriu al evenimentelor din lumea reală atunci când date de intrare identice, se obțin rezultate ușor diferite de fiecare dată Exemple: mișcarea corpului ținând cont de vânt Mișcarea browniană a particulelor influența undelor pe o navă modelarea acțiunilor umane

Modele bazate pe factorul timp, statice – descriu originalul la un moment dat în timp forțele care acționează asupra corpului în repaus rezultate ale examenului medical fotografie model dinamic al mișcării corpului fenomene naturale (fulger, cutremur, tsunami) istoric medical înregistrare video a un eveniment

Modele după structură modele tabulare (perechi de potrivire) modele ierarhice (pe mai multe niveluri) modele de rețea (grafice) Director Inginer șef Contabil șef Vasya Petya Masha Glasha Dasha început sfârșit

I. Enunțarea problemei de cercetare a studiului inițial al esenței unei analize a unui obiect sau fenomen („ce se va întâmpla dacă...”) învățarea să prezică consecințele diferitelor influențe asupra sintezei originale („cum se face astfel încât ...”) învățând să gestionați originalul influențând optimizarea lui (“cum să faceți mai bine”) alegerea celei mai bune soluții în condițiile date. Erorile în setarea problemei duc la cele mai grave consecințe!!

I. Enunțarea problemei O problemă bine pusă: sunt descrise toate conexiunile dintre datele inițiale și rezultat; toate datele inițiale sunt cunoscute; soluția există; problema are o soluție unică. Exemple de probleme prost puse: Winnie the Pooh iar Piglet a construit o capcană pentru un heffalump. Vor reuși să-l prindă? Kid și Carlson au decis să împartă două nuci ca frații - una mare și una mică. Cum să o facă? Aflați valoarea maximă a funcției y = x 2 (fără soluții). Găsiți o funcție care trece prin punctele (0, 1) și (1, 0) (soluție neunică).

II. Dezvoltarea modelului selectați tipul de model determinați proprietățile esențiale ale originalului care trebuie incluse în model, aruncați-le pe cele care nu sunt esențiale (pentru o anumită sarcină) construiți un model formal - acesta este un model scris într-un limbaj formal ( matematică, logică, ...) și reflectând numai proprietățile esențiale ale originalului dezvoltă un algoritm pentru modelul un algoritm este o ordine clar definită de acțiuni care trebuie efectuate pentru a rezolva o problemă

III. Testarea modelului Testarea înseamnă testarea unui model pe date inițiale simple cu un rezultat cunoscut. Exemple: un dispozitiv pentru adăugarea de numere cu mai multe cifre - verificarea modelului de mișcare a navei pe numere cu o singură cifră - dacă cârma este la nivel, cursul nu ar trebui să se schimbe; dacă cârma este rotită la stânga, nava ar trebui să meargă la dreapta.model de economisire a banilor într-o bancă - la o rată de 0%, suma nu ar trebui să se schimbe Modelul a fost testat. Acesta garantează corectitudinea lui? ?

IV. Un experiment este un studiu al unui model în condiții de interes pentru noi. Exemple: un dispozitiv pentru adăugarea de numere - lucru cu numere din mai multe cifre, un model de mișcare a navei - cercetare în mare agitată, un model de economisire a banilor într-o bancă - calcule cu o rată diferită de zero. Puteți avea încredere 100% în rezultate ? ?

V. Analiza rezultatelor Concluzii posibile: problema a fost rezolvată, este necesar să se schimbe algoritmul sau condițiile de modelare, este necesar să se schimbe modelul (de exemplu, să se țină cont de proprietăți suplimentare), este necesar să se schimbe formularea problemei

Exemplu. Sarcină. Maimuța vrea să doboare banane pe un palmier. Cum trebuie să arunce o nucă de cocos pentru a lovi bananele. Analiza sarcinilor: sunt cunoscute toate datele inițiale? exista o solutie? Este singura soluție?

I. Enunțarea problemei Ipoteze: considerăm că nuca de cocos și banana sunt puncte materiale, se cunoaște distanța până la palmier, se cunoaște înălțimea maimuței, se cunoaște înălțimea la care atârnă banana, maimuța este cunoscută. cunoscut ca arunca banana cu o viteza initiala cunoscuta nu tinem cont de rezistenta aerului.In aceste conditii este necesar sa gasim unghiul initial la care sa aruncam nuca. Există întotdeauna o soluție? ?

y x. II. Dezvoltare model Model grafic H Lh Model formal (matematic) V 2 sin, cos 2 gt t. Vhyt. Problema Vx: găsiți t pentru care Hgt t. Vh. Lt. V 2sin,cos

III. Testând modelul la viteză zero, nuca de cocos rămâne pe loc la t=0 coordonatele sunt egale cu (0, h) atunci când este aruncată vertical în sus (=90 o) coordonatele x nu se schimbă la unele t coordonatele y începe să scadă ( ramuri în jos ale parabolei) 2sincos 2 gt t. Vhy t. Vx Model matematic Nu au fost găsite contradicții! !

IV. Metoda de experiment I. Schimbați unghiul. Pentru unghiul selectat construim calea de zbor a piuliței. Daca trece deasupra bananei reducem unghiul, daca dedesubt il crestem. Metoda II. Din prima egalitate exprimăm timpul de zbor: Schimbați unghiul. Pentru unghiul selectat, calculăm t și apoi valoarea y la acest t. Dacă este mai mare decât H, reducem unghiul; dacă este mai mic, îl creștem. coscos V L t. Lt. V nu este nevoie să construiți întreaga traiectorie pentru fiecare

V. Analiza rezultatelor 1. Poate o maimuță să doboare întotdeauna o banană? 2. Ce se va schimba dacă maimuța poate arunca nuca de cocos cu forțe diferite (cu viteze inițiale diferite)? 3. Ce se va schimba dacă nuca de cocos și bananele nu sunt considerate puncte materiale? 4. Ce se schimbă dacă trebuie să ții cont de rezistența aerului? 5. Ce se va schimba dacă copacul se legănă?