Особенности информационного моделирования




Название дисциплины: ПД.03 Информатика

Номер группы: ТЭО 20-1

Форма и дата занятия: комбинированное занятие

03.11.2020г.

ФИО преподавателя: Тимошина Татьяна Александровна

tattimoshina@yandex.ru

Срок выполнения (сдачи) занятия: 03.11.2020г.

Дата консультации: 03.11.2020г.

Тема: Компьютерные модели различных процессов.

 

Задания:

1. Ознакомиться с теоретическим материалом.

2. Составить краткий конспект в тетради.

3. Фото конспекта отправить на почту преподавателю.

 

Базовые определения.

Понятие модели

Модель – это условный или мыслимый образ объекта (предмета, явления, процесса), который используется в определенных условиях в качестве его представителя («заместителя») и отражает его свойства и взаимосвязи.

Моделирование – это процесс исследования объекта познания на его модели.

Между объектом и его моделью существует некоторое подобие, которое проявляется либо в сходстве физических характеристик, либо в сходстве реализуемых (осуществляемых) функций, либо в тождестве их поведения в конкретной среде.

Модель возникает из реальной ситуации, когда мы огрубляем ситуацию, отбрасывая менее значимые факты (естественно, с точки зрения решаемой задачи) и оставляя наиболее важные – этап формализации. После этого модель «живет» своей жизнью – этап имитации – до тех пор, пока мы снова не соотносим ее с реальной ситуацией – этап интерпретации.

Жизненный цикл модели представлен на схеме:

Важный вопрос – соответствие свойств модели свойствам исходного (натурного) объекта. По мере усиления степени формализации знание интерпретируется наиболее точно («махолет» - пример увлечения формализацией). Крайняя степень формализации – компьютер как субъект познания.

Типы и свойства моделей Системное моделирование рассматривает реальную ситуацию как взаимодействие множества объектов.

Примеры:
1) модель вселенной (Птолемей, Коперник);
2) религиозные модели (христианство, мусульманство);
3) модели общественного устройства (Древнерусское государство, Римская республика).

Модели социально-экономических систем характеризуют информационные связи в системе управления и мощность информационных потоков, а также алгоритмы получения показателей, необходимых руководителям всех рангов для выработки управленческих решений.

Примеры:
1) организационно-административные системы (автоматизированная система «Университет»);
2) организационно-экономические системы (автоматизированная система «Регион»);
3) производственно-экономические системы (автоматизированная система «Комбинат»);
4) робототехнические системы (автоматизированная система «Транспорт»).

Математическое моделирование устанавливает связи между объектами в виде математических соотношений.

Пример. Модель равноускоренного движения:
St = So + VoT + aT^2/2

Физическое моделирование позволяет изучать физико-химические и технологические процессы на моделях, имеющих ту же физическую природу, что и оригинал.

Примеры:
«силовая» модель (критерий Ньютона):
Ne = FT/mv
Это – соотношение силовых и скоростных полей.

Геометрическое моделирование (предметное) – это изучение свойств реальных объектов по их макетам (плоскостные, объемные).

Пример. Модель самолета для продувки в аэродинамической трубе:
Kl = Ln/Lm
Здесь Kl - коэффициент геометрического подобия натурного Ln и модельного Lm объектов.

Информационное моделирование предназначено для исследования процессов сбора, хранения, переработки и передачи информации в изучаемой системе.

Пример:
формальный язык как подмножество естественного языка.

Имитационно моделирование служит для получения (определения) исходных данных реального объекта (процесса) с помощью имитации реальной обстановки.

Пример:
электронное диагностирующее устройство.

Компьютерной моделью называют модель, построенную для исполнителя, ориентированного на вычислительное устройство. Это не особый вид модели, а способ изучения известных моделей с помощью компьютера.

Особенности информационного моделирования

Информационные модели подразделяются на классификационные (статические) и динамические.

Классификационные модели строятся для решения таких задач, как диагностика, распознавание образов, анализ схем.

Пример. Классификация органического мира:
<бактерии – грибы – водоросли – растения – животные – человек>.

Динамические модели служат для решения таких задач как прогнозирование и управление.

Пример:
автоматизированная система управления технологическими процессами.

Существуют следующие методы построения информационных моделей:
графический, сетевой, матричный, графо-аналитический, вероятностный, имитационный.

Графический метод включает графическую часть и описание.

Сетевой метод отражает логико-временную последовательность проведения работ.

Матричный метод сводится к сбору документации, пополнению их недокументированными сведениями и анализу построенной матрицы.

Графо-аналитический метод предполагает построение модели в виде ориентированного графа с последующим расчетом промежуточных и итоговых показателей.

Вероятностный метод применяется для анализа информационных систем, в которых потоки информации носят случайный характер (теория массового обслуживания).

Имитационный метод позволяет имитировать реальные процессы и вырабатывать исходные данные для формирования моделей (например, расчет процента ошибочных действий на имитаторе вождения).

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-11-23 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: