Mô hình là một đối tượng vật chất hoặc tinh thần mà trong quá trình nghiên cứu, nó sẽ thay thế đối tượng ban đầu, giữ lại một số đặc điểm tiêu biểu của nó rất quan trọng đối với nghiên cứu này. Hình thành các khái niệm cơ bản của phần "chính thức hóa và mô hình hóa

Nhờ sự hình thức hóa mà logic toán học có thể được sử dụng trong các máy tính điện tử hoạt động theo quy luật của nó.

V. Pekelis

Toàn bộ cuộc sống của một người liên tục phải đối mặt với anh ta với những nhiệm vụ và vấn đề cấp bách và khác nhau. Việc nảy sinh những vấn đề, khó khăn, bất ngờ như vậy đồng nghĩa với việc thực tế xung quanh chúng ta còn rất nhiều điều chưa biết, còn ẩn chứa. Do đó, cần phải có kiến thức rộng hơn bao giờ hết về thế giới, khám phá ra ngày càng nhiều quá trình mới và mối quan hệ của con người và vạn vật.

Sự thành công của sự phát triển trí tuệ của học sinh chủ yếu đạt được trong lớp học, ở đó mức độ hứng thú học tập của học sinh, mức độ hiểu biết, sự sẵn sàng tự giáo dục thường xuyên, tức là phụ thuộc vào khả năng tổ chức hoạt động nhận thức có hệ thống của giáo viên. phát triển trí tuệ của họ.

Kinh nghiệm giảng dạy môn tin học cho thấy, mục tiêu chính là hoạt động của học sinh trong phân tích tình huống, dự báo, xây dựng mô hình thông tin, tạo điều kiện để có nhiều lựa chọn giải pháp, sử dụng kỹ thuật heuristic và khả năng thực hiện các hoạt động thiết kế.

Các nhiệm vụ cụ thể của việc học môn tin học ở trường có dạng:

để học sinh làm quen với các khái niệm về hệ thống, thông tin, mô hình, thuật toán và vai trò của chúng trong việc hình thành bức tranh thông tin hiện đại của thế giới, dạy họ định nghĩa các khái niệm này, nêu bật các đặc điểm của chúng và giải thích chúng, phân biệt giữa các loại mô hình, thuật toán , vân vân.;
tiết lộ các mô hình chung của các quá trình thông tin trong tự nhiên, xã hội, hệ thống kỹ thuật;
để sinh viên làm quen với các nguyên tắc hình thức hóa, cấu trúc thông tin và phát triển khả năng xây dựng các mô hình thông tin của các đối tượng và hệ thống được nghiên cứu;
phát triển phong cách tư duy thuật toán và logic;
hình thành khả năng tổ chức tìm kiếm thông tin cần thiết để giải quyết vấn đề;
để hình thành khả năng lập kế hoạch hành động để đạt được mục tiêu, sử dụng một bộ công cụ cố định.

Hình thành nhân cách là một quá trình giáo dục, rèn luyện nhằm phát triển nhân cách con người hoặc những phẩm chất cá nhân của người đó. Hình thành là tổ chức và tiến hành giáo dục và đào tạo theo cách thức tác động đến học sinh nhằm phát triển phẩm chất này hoặc phẩm chất khác ở học sinh.

Việc nắm vững phần “Chính thức hóa và mô hình hóa” được đề xuất là cơ bản trên con đường này.

mỗi phần “Mô hình hóa và chính thức hóa” 8 giờ được phân bổ. Phần này bao gồm các chủ đề sau:

Một đối tượng. Phân loại đối tượng. các mô hình đối tượng. 2 giờ.
Phân loại mô hình. Các giai đoạn chính của mô hình hóa. 2 giờ.
Tuyên bố chính thức và không chính thức của vấn đề.
Các nguyên tắc cơ bản của chính thức hóa. 2 giờ.
Khái niệm về công nghệ thông tin để giải quyết vấn đề.
Xây dựng mô hình thông tin. 2 giờ.

Các khái niệm chính mà sinh viên nên học sau khi nghiên cứu chủ đề:

Đối tượng, mô hình, mô hình hóa; chính thức hóa; mô hình thông tin; công nghệ thông tin để giải quyết vấn đề; thí nghiệm máy tính.

Vào cuối bài học, học sinh nên biết:

về sự tồn tại của nhiều mô hình cho cùng một đối tượng;
các giai đoạn của công nghệ thông tin để giải quyết vấn đề bằng máy tính.

sinh viên nên có thể:

đưa ra các ví dụ về mô hình hóa và chính thức hóa;
đưa ra các ví dụ về mô tả chính thức của các đối tượng và quy trình;
đưa ra ví dụ về các hệ thống và mô hình của chúng.
xây dựng và khám phá các mô hình thông tin đơn giản nhất trên máy tính.

Việc nghiên cứu phần này tiến hành theo hình xoắn ốc: nó bắt đầu với khái niệm Một đối tượng. Phân loại đối tượng.Đối với nghiên cứu, một bộ phim trình chiếu được sử dụng để xác định các khái niệm này, hiển thị rõ ràng các ví dụ về các đối tượng, giải thích - các thuộc tính của một đối tượng, môi trường là gì (xem<Рисунок 1> , <Рисунок 2>) vân vân.

Sử dụng trang trình bày này<Приложение 1 >Học sinh có thể hiểu những khái niệm này một cách độc lập. Sau khi hệ thống hóa các khái niệm gắn với đối tượng, có sự chuyển đổi suôn sẻ sang các khái niệm mô hình, phân loại mô hình ( nhìn<Рисунок 3> , <Рисунок 4> ) . Học sinh được giao các nhiệm vụ thuộc kiểu: Đối tượng - con người. Hiện tượng là một cơn giông. Liệt kê các mô hình của họ và phân loại chúng.

Từ lâu, con người đã sử dụng mô hình để nghiên cứu các đối tượng, quá trình, hiện tượng trong các lĩnh vực khác nhau. Kết quả của các nghiên cứu này phục vụ cho việc xác định và cải thiện các đặc tính của các đối tượng và quá trình thực; để hiểu bản chất của các hiện tượng và phát triển khả năng thích ứng hoặc quản lý chúng; để xây dựng các cơ sở mới hoặc hiện đại hóa các cơ sở cũ. Lập mô hình giúp một người đưa ra các quyết định sáng suốt và có suy nghĩ thấu đáo, có thể thấy trước hậu quả của các hoạt động của họ.

Nhờ có máy tính, không chỉ các lĩnh vực ứng dụng của mô hình được mở rộng đáng kể, mà còn cung cấp một phân tích toàn diện về các kết quả thu được.

Bằng cách nghiên cứu phần này, học sinh làm quen với những điều cơ bản về mô hình hóa và chính thức hóa. Học sinh nên hiểu mô hình là gì và có những loại mô hình nào. Đây là điều cần thiết để khi tiến hành nghiên cứu, sinh viên có thể lựa chọn và sử dụng hiệu quả môi trường phần mềm và các công cụ phù hợp với từng mô hình. Khởi đầu của bất kỳ nghiên cứu nào là công thức của vấn đề, được xác định bởi mục tiêu đã cho. Loại mô hình, sự lựa chọn môi trường phần mềm và kết quả thu được phụ thuộc vào cách hiểu mục đích của mô hình hóa. Sinh viên học về các giai đoạn chính của mô hình mà nhà nghiên cứu phải vượt qua để đạt được mục tiêu của mình.

Nội dung đào tạo được hình thành bởi một danh sách các mô hình khác nhau có sẵn để học viên hiểu. Đã có đủ số lượng các mô hình như vậy mà việc sử dụng máy tính là điều cần thiết. Trên các mô hình cụ thể từ các môn học khác nhau, học sinh học công nghệ mô phỏng, học xây dựng mô hình thông tin. Để làm điều này, bạn có thể sử dụng các môi trường phần mềm khác nhau. Học sinh xác định khối lượng nội dung và cơ hội cho các loại công nghệ thông tin khác nhau, tùy thuộc vào khả năng của mình.

Một điểm quan trọng trong việc giảng dạy và nắm vững kiến thức thu được là việc cung cấp tất cả các yếu tố giáo dục của phần với các bài kiểm tra ở mức độ cần thiết, được lấy từ sổ tay phương pháp 5, 7 *, cũng từ Internet, tác giả N. Ugrinovich.

Bài viết này trình bày một trong những biến thể của bài kiểm tra liên quan đến các yếu tố giáo dục chính của phần "Mô hình hóa và chính thức hóa". Cũng được đưa ra là văn bản của công việc kiểm soát được phát triển bởi S.Yu. Piskunova và giải pháp của cô ấy, từ bộ sưu tập 9 *

Kiểm tra chủ đề "Mô hình hóa và chính thức hóa"

1. Thế nào được gọi là thuộc tính của đối tượng?

Biểu diễn một đối tượng trong thế giới thực với sự trợ giúp của một tập hợp các đặc điểm nhất định của nó là điều cần thiết để giải quyết vấn đề thông tin này.
Một phần trừu tượng của các đối tượng trong thế giới thực có chung các đặc điểm và hành vi.
Mối quan hệ giữa một đối tượng và các đặc điểm của nó.
Mỗi đặc điểm riêng lẻ chung cho tất cả các trường hợp có thể xảy ra

2. Việc lựa chọn loại mô hình phụ thuộc vào:

Bản chất vật lý của đối tượng.
Mục đích của đối tượng.
Mục tiêu nghiên cứu của đối tượng.
Thực thể thông tin của đối tượng.

3. Mô hình thông tin của một đối tượng là gì?

Một vật thể hiện bằng vật chất hoặc tinh thần thay thế đối tượng ban đầu trong quá trình nghiên cứu với việc bảo toàn những thuộc tính cần thiết nhất, có ý nghĩa quan trọng đối với nghiên cứu này.
Một mô tả chính thức về một đối tượng dưới dạng văn bản bằng một số ngôn ngữ mã hóa có chứa tất cả các thông tin cần thiết về đối tượng.
Một công cụ phần mềm thực hiện một mô hình toán học.
Mô tả các thuộc tính của các đối tượng cần thiết cho vấn đề đang được xem xét và mối quan hệ giữa chúng.

4. Nêu cách phân loại mô hình theo nghĩa hẹp của từ này:

Tự nhiên, trừu tượng, bằng lời nói.
Tóm tắt, toán học, thông tin.
Toán học, máy tính, thông tin.
Lời nói, toán học, thông tin

5. Mục đích của việc tạo mô hình thông tin là:

Xử lý dữ liệu về một đối tượng trong thế giới thực, có tính đến mối quan hệ giữa các đối tượng.
Sự phức tạp của mô hình, có tính đến các yếu tố bổ sung đã được thông báo trước đó.
Điều tra các đối tượng dựa trên thực nghiệm máy tính với các mô hình toán học của chúng.
Biểu diễn một đối tượng dưới dạng văn bản trong một số ngôn ngữ nhân tạo mà máy tính có thể sử dụng được.

6. Mô hình thông tin dựa trên:

Chỉ định và tên của đối tượng.
Thay thế một đối tượng thực bằng một mô hình tương ứng.
Tìm giải pháp phân tích cung cấp thông tin về đối tượng đang nghiên cứu.
Mô tả các quá trình nguồn gốc, xử lý và truyền thông tin trong hệ thống các đối tượng được nghiên cứu.

7. Chính thức hóa là

Giai đoạn chuyển từ mô tả có ý nghĩa về các liên kết giữa các đặc điểm đã chọn của một đối tượng sang mô tả sử dụng một số ngôn ngữ mã hóa.
Thay thế một vật thật bằng một dấu hiệu hoặc một tập hợp các dấu hiệu.
Sự chuyển đổi từ các vấn đề mờ ảo nảy sinh trong thực tế sang các mô hình thông tin chính thức.
Cô lập các thông tin cần thiết về đối tượng.

8. Công nghệ thông tin được gọi là

Là quá trình được xác định bằng sự kết hợp của các phương tiện và phương pháp gia công, chế tạo, làm thay đổi trạng thái, tính chất, hình dạng của vật liệu.
Thay đổi trạng thái ban đầu của một đối tượng.
Quá trình sử dụng một tập hợp các phương tiện và phương pháp để xử lý và truyền thông tin sơ cấp có chất lượng mới về trạng thái của một đối tượng, quá trình hoặc hiện tượng.
Một tập hợp các hành động cụ thể nhằm đạt được mục tiêu.

9. Thế nào được gọi là mô hình hóa mô phỏng?

Công nghệ nghiên cứu đối tượng hiện đại.
Nghiên cứu các hiện tượng và quá trình vật lý với sự trợ giúp của các mô hình máy tính.
Thực hiện mô hình toán học dưới dạng một công cụ phần mềm.

10. Mô hình thông tin máy tính là gì?

Biểu diễn một đối tượng dưới dạng một bài kiểm tra bằng một số ngôn ngữ nhân tạo mà máy tính có thể truy cập được.
Một tập hợp thông tin đặc trưng cho các thuộc tính và trạng thái của một đối tượng, cũng như mối quan hệ của nó với thế giới bên ngoài.
Một mô hình ở dạng tinh thần hoặc hội thoại, được thực hiện trên máy tính.
Phương pháp nghiên cứu liên quan đến công nghệ máy tính.

11. Một thí nghiệm trên máy tính bao gồm một trình tự các bước:

Sự lựa chọn của một phương pháp số - sự phát triển của một thuật toán - việc thực hiện một chương trình trên máy tính.
Xây dựng mô hình toán học - lựa chọn phương pháp số - phát triển thuật toán - thực hiện chương trình trên máy tính, phân tích lời giải.
Phát triển mô hình - phát triển thuật toán - thực hiện thuật toán dưới dạng một công cụ phần mềm.
Xây dựng mô hình toán học - phát triển thuật toán - thực thi chương trình trên máy tính, phân tích lời giải.

số câu hỏi
Trả lời không.	4	3	2	1	4	3	1	3	3	3	2

Kiểm tra công việc về chủ đề “Mô hình hóa và chính thức hóa”

Tùy chọn số 1.

1. Tạo một câu trả lời về chủ đề “Mô hình và cách soạn chúng”, trả lời các câu hỏi theo trình tự.

Mô hình đối tượng là gì?
Bạn gặp những hình mẫu nào trong cuộc sống hàng ngày?
Mô hình thông tin là gì?
Có thể mô tả một đối tượng bằng các mô hình thông tin khác nhau không? Nếu có, chúng sẽ khác nhau như thế nào?
Soạn mô hình thông tin của đối tượng “xe hơi” để mô tả đặc điểm của đối tượng đó cho hành khách. Mô hình này sẽ thay đổi như thế nào nếu mục tiêu là mô tả đặc tính của chiếc xe như một thiết bị kỹ thuật?
Một trò chơi máy tính chiến lược có thể được gọi là một mô hình trò chơi không? Nếu có thể, tại sao?

2. Soạn một mô hình toán học của bài toán:

Xác định thời điểm gặp nhau của hai người đi bộ đi gặp nhau.

Tùy chọn số 2.

1. Lập câu trả lời cho chủ đề “Phân loại đồ vật”, trả lời các câu hỏi theo trình tự.

Phân loại đối tượng là gì? Tại sao cần phải phân loại đối tượng?
Cho ví dụ về phân loại đối tượng theo thuộc tính chung.
Nguyên tắc thừa kế là gì?
Giải thích bằng ví dụ về phân loại các đối tượng có tên chung là “chương trình máy tính”.
Làm thế nào có thể phân loại mô hình?
Mô hình được chia thành tĩnh và động dựa trên cơ sở nào?

2. Tạo một mô hình toán học của bài toán:

- Xác định thời gian mà một người đi bộ sẽ đuổi kịp người khác.

lựa chọn 1

1. Câu trả lời cho các câu hỏi

1.1. Mô hình là một hình ảnh nghiên cứu một số khía cạnh thiết yếu của một đối tượng, hiện tượng hoặc quá trình.

1.2. Trong cuộc sống hàng ngày, một người bắt gặp các mô hình vật chất và thông tin.

1.3. Mô hình thông tin mô tả các đối tượng bằng một trong các ngôn ngữ mã hóa (thông tục, đồ họa, khoa học, v.v.).

1.4. Một và cùng một đối tượng có thể có nhiều mô hình, tất cả phụ thuộc vào đặc tính của đối tượng được nghiên cứu. Ví dụ, một và cùng một đối tượng mà một người trong vật lý học được coi như một điểm vật chất, trong sinh học - như một hệ thống cố gắng tự bảo tồn, v.v.

1.5. Khi biên soạn mô hình thông tin của một chiếc ô tô để mô tả các tiện nghi cho hành khách, cần chỉ ra: đó là ô tô tải hay ô tô khách, sức chứa (bao nhiêu người), bao nhiêu cửa, sự hiện diện và kích thước của thùng xe, kích thước nội thất, chất liệu bọc, hình dáng, độ mềm của ghế, điều hòa, âm nhạc, v.v. d. Nếu bạn mô tả một chiếc ô tô như một thiết bị kỹ thuật, thì trọng lượng, kích thước, khả năng chịu tải, tốc độ tối đa, mức tiêu thụ nhiên liệu, v.v. được chỉ ra.

1.6. Một trò chơi máy tính chiến lược hiển thị các quá trình thông tin diễn ra trong cuộc sống. Ví dụ, các chiến lược quân sự mô tả cấu trúc của hệ thống nhà nước nói chung và quân đội của nó nói riêng, các chiến lược tài chính mô tả các quy luật kinh tế và xã hội khác nhau. Do đó, một trò chơi máy tính chiến lược có thể được coi là một mô hình thông tin của quá trình thông tin mà nó mô tả.

L - khoảng cách ban đầu

Kết quả: t - thời gian chuyển động

Cho: L, v 1, v 2> 0

Phương pháp: t = L / (v 1 + v 2)

Lựa chọn 2

1. Câu trả lời cho các câu hỏi

1.1. Trong số các đối tượng đa dạng của thế giới xung quanh, chúng ta cố gắng xác định các nhóm đối tượng có các thuộc tính chung. Lớp là một nhóm các đối tượng có các thuộc tính chung. Các đối tượng trong một lớp được gọi là các thể hiện của lớp. Các đối tượng của cùng một lớp khác nhau ở một số thuộc tính đặc biệt. Phân loại là sự phân bố các đối tượng thành các lớp và lớp con dựa trên các thuộc tính chung.

1.2. Ví dụ về cách phân loại theo tính chất chung - đối tượng của văn học có thể chia thành ba lớp lớn theo nội dung: văn học khoa học, văn học hư cấu, văn học phi hư cấu.

1.3. Trong cấu trúc phân cấp, các đối tượng được tổ chức thành các cấp trong đó thể hiện cấp thấp hơn được gọi là lớp con và là một phần của thể hiện cấp cao hơn được gọi là lớp cha. Thuộc tính quan trọng nhất của các lớp là tính kế thừa - mỗi lớp con kế thừa tất cả các thuộc tính của lớp cha.

1.4. Bất kỳ chương trình máy tính nào cũng là một thuật toán được viết bằng một ngôn ngữ mà máy tính có thể hiểu được. Các chương trình được chia thành hệ thống và ứng dụng. Chúng thực hiện các chức năng khác nhau, nhưng tất cả đều được viết bằng ngôn ngữ mà máy tính có thể hiểu được - đây là thuộc tính được kế thừa bởi mỗi lớp con (chương trình hệ thống và ứng dụng) từ lớp mẹ - một chương trình máy tính.

1.5. Các mô hình có thể được phân loại theo bất kỳ tính năng thiết yếu nào.

1.6. Mô hình mô tả một hệ thống tại một thời điểm nhất định được gọi là mô hình thông tin thống kê. Các mô hình mô tả các quá trình thay đổi và phát triển của hệ thống được gọi là mô hình thông tin động.

2. Mô hình toán học của bài toán

Cho biết: t 02 - thời gian bắt đầu của người đi bộ thứ hai

v 1 - tốc độ của người đi bộ đầu tiên

v 2 - tốc độ của người đi bộ thứ hai

Kết quả: t - thời gian gặp gỡ của người đi bộ

Khi: t 02, v 1, v 2> 0; v1< v 2

L 2 \ u003d (t - t 02) * v 2

t * v 1 \ u003d (t - t 02) * v 2

t * v 1 - t * v 2 = - t 02 * v 2

t \ u003d t 02 * v 2 / (v 2 - v 1)

Văn chương:

cho sinh viên

Ivanova I.A. Tin học. Lớp 9: Xưởng. - Saratov: Lyceum, 2004
Tin học, môn Cơ bản, lớp 7-9. - M.: Phòng thí nghiệm Kiến thức Cơ bản, 2001.
Tin học lớp 7-8 / do N.V. Makarova chủ biên. - St.Petersburg: Nhà xuất bản "Peter", 1999.
Tin học lớp 9 / do N.V. Makarova chủ biên. - St.Petersburg: Peter Kom, 1999.
N. Ugrinovich “Tin học và công nghệ thông tin”
O. Efimova, V. Morozov, N. Ugrinovich. Khóa học về công nghệ máy tính với những điều cơ bản của tin học. Giáo trình dành cho các lớp cuối cấp. - M., ABF, 1999.

Phương pháp luận

Beshenkov S.A., Lyskova V.Yu., Matveeva N.V. Chính thức hóa và mô hình hóa // Tin học và giáo dục. - 1999. - Số 5. - S. * - *; Số 6. - P.21-27; Số 7. - Tr.25-29.
Boyarshinov V.G. Mô hình toán học trong môn tin học // Tin học và giáo dục. - 1999. - Số 7. - Tr.13-17.
Vodovozov V.M. Chuẩn bị thông tin trong môi trường đồ vật trực quan // Tin học và
giáo dục. - 2000. - Số 4. - Tr87-90.
Obornev E.A., Oborneva I.V., Karpov V.A. Mô hình hóa trong bảng tính // Tin học và giáo dục. - 2000. - Số 5. - Tr 47-52.
Tin học. Các nhiệm vụ kiểm tra. - M.: Phòng thí nghiệm Kiến thức Cơ bản, 2002.
Makarenko A.E. vv Chuẩn bị cho kỳ thi khoa học máy tính. - M .: Iris-Press, 2002
Molodtsov V.A., Ryzhikova N.B. Làm thế nào để vượt qua kỳ thi và kiểm tra tập trung môn tin học đạt 100 điểm. - Rostov n / a: Phoenix, 2003.
Petrosyan V.G., Perepecha I.R., Petrosyan L.V. Phương pháp giải bài tập vật lý trên máy tính // Tin học và giáo dục. - 1996. - Số 5. - Tr 94-99.
Kết quả học tập có kế hoạch về tin học và công nghệ thông tin và việc đánh giá kết quả học tập ở các trường phổ thông cơ bản và trung học cơ sở (ponoy): Sưu tầm có phương pháp giảng dạy / Tác giả và biên soạn: N.E. Kostyleva, L.Z. Gumerova, R.I. Yarochkina, L.V. Lunina, S.Yu. Piskunova, E.V. Zhuravleva - Naberezhnye Chelny: CRO, 2004.
Ponomareva E.A. Bài học nghiên cứu khái niệm mô hình // Tin học và giáo dục. - 1999. - Số 6. - S. 47-50.
Ostrovskaya E.M. Làm mẫu trên máy tính // Tin học và giáo dục. - 1998. - Số 7. - Tr 64-70; Số 8. - Tr.69-84.
Smolyaninov A.A. Những bài học đầu tiên về chủ đề “Mô hình hóa” // Tin học và giáo dục. - 1998. - Số 8. - Tr 23-29.
Khenner E.K., Shestakov A.P. Khóa học "Mô hình toán học" // Tin học và giáo dục. - 1996. - Số 4. - Tr.17-23.

Mô hình đối tượng là gì và tại sao nó được tạo ra;
- thông tin đóng vai trò gì khi tạo mô hình;
- mô hình thông tin là gì;
- mức độ đầy đủ của mô hình thông tin là gì.

Vai trò của mục tiêu trong việc phát triển mô hình thông tin của một đối tượng

Biết về thế giới xung quanh, mỗi chúng ta hình thành ý tưởng của riêng mình về nó. Một trong những cách nhận thức là việc tạo ra và nghiên cứu mô hình của một đối tượng, quá trình hoặc hiện tượng tự nhiên có thật. Khi xây dựng và nghiên cứu một mô hình, thông thường phải đưa ra một khái niệm khái quát về đối tượng nghiên cứu (nguyên bản, nguyên mẫu), nghĩa là bất kỳ đối tượng vật chất hoặc phi vật thể nào (quá trình), cũng như một hiện tượng tự nhiên.

Mô hình được hiểu là một vật thể hiện bằng vật chất hoặc tinh thần, vật này trong quá trình nghiên cứu sẽ thay thế vật thể ban đầu để việc nghiên cứu nó cung cấp kiến thức mới về vật thể ban đầu. Mô hình hoạt động như một loại công cụ tri thức, mà nhà nghiên cứu đặt giữa mình và đối tượng nghiên cứu và với sự trợ giúp của việc nghiên cứu đối tượng mà mình quan tâm. Quá trình mô hình hóa là một quá trình tuần hoàn, do đó có thể thay đổi nhiều lần bản thân mô hình, liên tục cải tiến và hoàn thiện nó.

Khi tạo mô hình, một giai đoạn quan trọng là thu thập thông tin về đối tượng trong phạm vi mà mục tiêu xây dựng mô hình yêu cầu. Nếu không có thông tin như vậy, việc phát triển mô hình là không thể.

Mô hình là đối tượng phản ánh các thuộc tính thiết yếu của đối tượng nghiên cứu thực, được lựa chọn phù hợp với mục tiêu mô hình nhất định.

Không có quy tắc nghiêm ngặt về cách tốt nhất để trình bày một mô hình. Tuy nhiên, nhân loại đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực hoạt động này. Mô hình có thể có tất cả các loại hình dạng và hình thức. Bất kể điều này, mô hình có thể được quy cho loại vật liệu hoặc cho loại mô hình phi vật chất.

Bất kỳ mô hình nào cũng được tạo ra và thay đổi do thông tin mà một người có về các đối tượng hoặc hiện tượng thực. Khả năng tạo ra các mô hình, cũng như, nói chung, các khả năng hiểu biết về thế giới xung quanh, phụ thuộc vào khả năng hiểu và xử lý thông tin một cách chính xác của một người. Để nghiên cứu một đối tượng thực, chúng tôi có mục đích thu thập thông tin về nó.

Thông tin này có thể được lưu trữ trong trí nhớ của một người, nhưng nếu nó được trình bày dưới bất kỳ hình thức nào bằng một trong các ngôn ngữ mã hóa thông tin, thì trong trường hợp này, chúng ta có thể nói về việc tạo và sử dụng mô hình thông tin của đối tượng nghiên cứu (nguyên bản).

Việc nghiên cứu một số khía cạnh của đối tượng ban đầu được thực hiện với chi phí từ chối phản ánh các khía cạnh khác. Do đó, bất kỳ mô hình thông tin nào cũng chỉ thay thế một đối tượng trong đời thực theo một nghĩa giới hạn nghiêm ngặt. Từ đó có thể tạo ra một số mô hình thông tin cho một đối tượng, tập trung vào các khía cạnh nhất định của đối tượng đang nghiên cứu và mô tả đặc điểm của đối tượng với các mức độ chi tiết khác nhau.

Như một minh họa, hãy xem xét ngành xây dựng nhà ở. Đó là về việc xây dựng một ngôi nhà. Mô hình thông tin của ngôi nhà này nên là gì? Nó chỉ ra rằng có thể có nhiều. Số lượng của họ được xác định bởi mục tiêu mà những người có liên quan đến việc xây dựng này phải đối mặt. Rõ ràng là quan điểm của người mua căn hộ, kiến trúc sư, chủ đầu tư và tổ chức xây dựng trong việc xác định mục đích xây dựng mô hình thông tin là khác nhau đáng kể. Do đó, đối với ngôi nhà được đề cập, một số mô hình thông tin khác nhau có thể được tạo ra, tùy thuộc vào mục tiêu được đặt ra cho những người tạo ra nó. Hãy xem xét một số trong số họ.

Giả sử mục tiêu của người mua là mua một ngôi nhà tiện nghi. Để xây dựng một mô hình thông tin, thông tin quan trọng nhất cần được lựa chọn phù hợp với một mục tiêu nhất định. Mặc dù khái niệm về sự thoải mái là mơ hồ - mọi người đều hiểu nó theo cách riêng của họ, chúng ta hãy cố gắng diễn đạt nó theo một trong những cách hiểu có thể. Chúng tôi liệt kê các chỉ số chính sẽ xác định sự thoải mái. Ngôi nhà nên nằm ở nơi xanh mát yên tĩnh, được trang bị các thiết bị kỹ thuật hiện đại, nên có hầm để xe, có người hướng dẫn hoặc bảo vệ ngồi ngay lối vào. Để xây dựng mô hình thông tin, cần chọn thông tin phản ánh tất cả các yêu cầu trên và trình bày, ví dụ dưới dạng bảng hoặc danh sách. Nhiệm vụ của người mua bao gồm: tìm kiếm các công ty đang tham gia xây dựng các ngôi nhà đó; xây dựng cho từng biến thể của mô hình thông tin tương ứng; theo kết quả phân tích - lựa chọn phương án tốt nhất về mục tiêu. Tùy chọn được chọn sẽ là mô hình thông tin (Bảng 1.1).

Bảng 1.1. Thông tin các mẫu nhà đang xây dựng theo quan điểm của người mua.
Mục tiêu là có được nhà ở tiện nghi

Chúng tôi sẽ sử dụng một kỹ thuật tương tự để xây dựng mô hình thông tin cho những người khác quan tâm đến xây dựng, ví dụ, một nhà đầu tư và một kiến trúc sư. Rõ ràng là các mục tiêu trong cả hai trường hợp sẽ hoàn toàn khác nhau so với người mua, có nghĩa là các mô hình cũng sẽ khác nhau.

Theo quan điểm của nhà đầu tư, mục tiêu chính là tạo ra lợi nhuận, có nghĩa là các chỉ số chứa thông tin mà anh ta quan tâm chủ yếu sẽ mang tính chất tài chính (Bảng 1.2).

Bảng 1.2. Thông tin các mẫu nhà đang xây dựng theo góc nhìn của chủ đầu tư.
Mục tiêu là thu được lợi nhuận tối đa

Theo quan điểm của một kiến trúc sư, mục tiêu chính là phát triển một dự án kiến trúc hiện đại, có tính đến môi trường: khu vực xung quanh với phong cách thiết lập của những ngôi nhà gần đó, cơ sở hạ tầng hiện có, hệ sinh thái, v.v. Một số lựa chọn cho một mô hình thông tin tương ứng với mục tiêu này được đưa ra trong Bảng. 1.3.

Hãy làm nổi bật điều chính mà bạn cần chú ý khi xây dựng một mô hình thông tin:

♦ đầu tiên, mục tiêu của việc xây dựng một mô hình thông tin cần được hình thành rõ ràng;
♦ sau đó chọn thông tin liên quan đến mục đích này cho một số đối tượng nghiên cứu tương tự;
♦ sau đó trình bày thông tin này bằng cách sử dụng một trong các ngôn ngữ mã hóa thông tin, ví dụ dưới dạng danh sách các tham số (chỉ số) và giá trị của chúng cho từng đối tượng dưới dạng bảng (như trong Bảng 1.1-1.3).

Bảng 1.3. Thông tin các mẫu nhà đang xây dưới góc nhìn của kiến trúc sư.
Mục đích là tạo ra một thiết kế kiến trúc phù hợp với môi trường

Mô hình thông tin là một mô hình có chứa các thông tin cần thiết nhất về một đối tượng được lựa chọn có chủ đích và được trình bày dưới dạng nào đó.

Mô hình thông tin đóng một vai trò rất quan trọng trong đời sống con người. Kiến thức thu được trong các bài học ở trường cho phép bạn tạo ra các mô hình thông tin khác nhau cùng phản ánh bức tranh thông tin về thế giới xung quanh bạn.

Những bài học về lịch sử giúp bạn có thể xây dựng một mô hình cho sự phát triển của xã hội và kiến thức về mô hình này cho phép bạn tạo ra lịch sử của cuộc đời mình, hoặc lặp lại những sai lầm của tổ tiên hoặc tính đến chúng.

Trong các lớp học thiên văn, bạn được dạy về hệ mặt trời theo những cách dễ tiếp cận.

Trong các bài học địa lý, bạn nhận được thông tin về các đối tượng địa lý: núi, sông, thành phố và quốc gia. Đây cũng là những mô hình thông tin.

Trong các bài học hóa học, thông tin về các tính chất hóa học và quy luật tương tác của các chất khác nhau được hỗ trợ bởi các thí nghiệm là mô hình của các quá trình hóa học thực tế.

Trước khi xây dựng mô hình, cần thu thập thông tin về đề tài, hiện tượng đang nghiên cứu và trình bày dưới hình thức thích hợp. Hình thức trình bày các mô hình thông tin có thể khác nhau. Các hình thức được sử dụng phổ biến nhất là:
♦ oral (bằng lời nói);
♦ dấu hiệu: bảng, đồ họa, biểu tượng (văn bản, số, ký tự đặc biệt);
♦ dưới dạng cử chỉ hoặc tín hiệu.

Hình thức trình bày thông tin thường phụ thuộc vào công cụ mà nó sẽ được xử lý. Ngày nay, máy tính được sử dụng trong hầu hết các trường hợp để xử lý thông tin. Công cụ phổ quát này cho phép bạn phát triển và khám phá các mô hình của các đối tượng khác nhau: phân tử và nguyên tử, cầu và cấu trúc kiến trúc, máy bay và ô tô. Bộ nhớ máy tính có thể lưu trữ một lượng lớn thông tin về đối tượng đang nghiên cứu. Điều này cho phép bạn xem xét một đối tượng từ các góc độ khác nhau, khám phá hình dạng, trạng thái, hành động của nó, sử dụng một mô hình cụ thể và các phương pháp mô hình hóa phù hợp cho từng trường hợp.

Một trong những hình thức biểu diễn mô hình thông tin thuận tiện nhất là bảng. Chính hình thức này được chọn làm chủ đạo trong toàn bộ bộ sách giáo khoa. Điều này cũng là do thực tế là việc mô hình hóa và nghiên cứu các thuộc tính của mô hình sẽ được thực hiện trên máy tính, nơi yêu cầu chính thức hóa nhiệm vụ một cách nghiêm ngặt. Một bảng như vậy phản ánh các đặc điểm chính của đối tượng, được lựa chọn phù hợp với mục tiêu của mô hình hóa. Bảng 1 có thể là các ví dụ về hình thức trình bày này. 1.1-1.3.

Khái niệm về tính đầy đủ của mô hình thông tin

Bất kỳ mô hình nào cũng nên phản ánh ý nghĩa nhất, theo quan điểm của mục tiêu, thuộc tính của đối tượng nghiên cứu (nguyên bản hoặc nguyên mẫu). Đối tượng nghiên cứu không chỉ là vật thể mà con người có thể chạm vào (nhà cửa, cây cối, hoa lá, đồ đạc), mà còn có thể là vật thể, quá trình hoặc hiện tượng phi vật thể (bản nhạc, câu chuyện truyền miệng. , một hiện tượng tự nhiên, một vũ điệu).

Sự phù hợp của mô hình với bản gốc có thể đạt được về hình dáng, cấu trúc, hành vi, cả về mặt riêng lẻ và sự kết hợp của các đặc điểm này, tùy thuộc vào mục tiêu của nghiên cứu. Sự phù hợp về hình thức đạt được chủ yếu bằng cách đáp ứng các yêu cầu về cấu trúc, công thái học và thẩm mỹ. Sự tương ứng trong cấu trúc đạt được với sự trợ giúp của phân tích hệ thống về đối tượng nghiên cứu, kết quả của việc xác định thành phần các yếu tố của nó - các đối tượng đơn giản tạo nên bản gốc, cũng như các mối quan hệ kết nối chúng. Tất cả điều này cùng nhau xác định cấu trúc của đối tượng được nghiên cứu, các tính năng thiết yếu nhất của đối tượng đó cần được phản ánh trong mô hình. Tuân thủ hành vi đạt được bằng cách phân tích hành vi của nguyên mẫu, nghĩa là, nghiên cứu các đặc tính động của nó và tạo ra một mô hình có thể phản ánh các khía cạnh quan trọng nhất của hành vi này.

Trong tất cả những trường hợp này, vấn đề đánh giá chất lượng của mô hình nảy sinh. Chất lượng của một mô hình phụ thuộc vào khả năng phản ánh và tái tạo các sự vật, hiện tượng của thế giới khách quan, cấu trúc và trật tự thường xuyên của chúng. Cần thu thập bao nhiêu thông tin để mô hình thông tin kết quả phản ánh đầy đủ các thuộc tính bản chất của đối tượng ban đầu? Để trả lời câu hỏi này, khái niệm về tính đầy đủ của mô hình được giới thiệu trong mô hình hóa.

Tính đầy đủ của mô hình là sự tương ứng của mô hình với đối tượng ban đầu về các thuộc tính được coi là cần thiết cho nghiên cứu.

Tính đầy đủ của mô hình thông tin là sự tương ứng của mô hình thông tin với đối tượng ban đầu về các thuộc tính được coi là cần thiết cho nghiên cứu.

Khái niệm đầy đủ, ở một mức độ nào đó, là có điều kiện, vì không thể đạt được sự tương ứng hoàn toàn của một mô hình với một đối tượng thực. Bất kỳ mô hình nào cũng có những điểm khác biệt so với bản gốc. Mô hình mất đi ý nghĩa cả trong trường hợp hoàn toàn phù hợp với bản gốc, khi nó không còn là một mô hình và trở thành một bản sao chính xác của đối tượng được mô hình hóa và trong trường hợp không đủ đầy đủ, khác biệt quá nhiều so với bản gốc, khi các thuộc tính thiết yếu. cho nghiên cứu không được phản ánh trong mô hình.

Một vai trò đặc biệt trong việc xác định mức độ đầy đủ được thực hiện bởi mô hình thông tin, mà nhà nghiên cứu không chỉ cần như một đối tượng độc lập, mà còn là cơ sở để tạo ra một mô hình vật chất. Nhớ lại rằng mô hình thông tin chỉ bao gồm những tham số (chỉ số) phản ánh thông tin quan trọng nhất theo quan điểm của mục tiêu. Điều này có nghĩa là một số thông tin sẽ không được đưa vào mô hình thông tin. Làm thế nào để tìm ra ý nghĩa vàng: những gì cần bao gồm và những gì cần bỏ qua? Câu trả lời cho câu hỏi này có thể được đưa ra bằng cách kiểm tra tính đầy đủ của mô hình thông tin so với ban đầu.

Tính đầy đủ của mô hình thông tin được xác định theo một số cách, nhưng theo quy luật, đây là những phương pháp phân tích toán học chặt chẽ dựa trên lý thuyết xác suất và thống kê toán học. Phương pháp thực nghiệm số trên máy tính được phổ biến rộng rãi, ở đó người ta cũng cần áp dụng các phương pháp toán học như một công cụ để tổng quát hóa các kết quả thu được.

Để đánh giá sơ bộ hơn về tính đầy đủ của mô hình, người ta có thể sử dụng các phương pháp đơn giản hơn: ví dụ, quan sát trạng thái và hành vi của đối tượng ban đầu hoặc so sánh với các đối tượng thực hoặc lý tưởng tương tự chỉ tồn tại trong trí tưởng tượng của con người.

Chúng ta hãy chuyển sang ví dụ trước liên quan đến việc xây dựng một ngôi nhà. Mức độ đầy đủ của ba mô hình được trình bày trong Bảng là bao nhiêu. 1.1-1.3, một đối tượng thực? Nhận thấy rằng đối tượng thực vẫn chưa được xây dựng, còn quá sớm để nói về sự hiện diện của bất kỳ sự thỏa đáng nào. Tuy nhiên, đây là lý do tại sao các mô hình tồn tại, để đạt được sự khác biệt nhỏ nhất có thể giữa mô hình và đối tượng thực đã ở giai đoạn sơ bộ. Theo quan điểm của người mua, có thể đạt được mức độ thỏa đáng cao hơn nếu phương án được chọn liệt kê số lượng lớn nhất các chỉ số có giá trị tương ứng với mục tiêu đã nêu - mức độ thoải mái tối đa. Nếu chúng ta phân tích bốn tùy chọn đã trình bày cho các giá trị của các tham số trong Bảng. 1.1, thì ưu tiên nên được dành cho Elita, nhưng đây sẽ là nhà ở đắt nhất. Nếu người mua áp đặt các hạn chế về giá thành của căn hộ, thì mức độ đầy đủ của các mô hình thông tin của các công ty khác sẽ ít hơn. Trong trường hợp này, cần thực hiện thêm công việc để hiểu rõ các yêu cầu của bạn, tinh chỉnh các mô hình thông tin hiện có để làm rõ các khía cạnh thông tin bổ sung, sau đó đánh giá lại tính đầy đủ của cả ba tùy chọn mô hình. Điều tương tự cũng nên được thực hiện đối với các mô hình thông tin khác, đối với chủ đầu tư và kiến trúc sư. Tự mình làm đi.

Kiểm soát câu hỏi và nhiệm vụ

Nhiệm vụ

1. Xem xét các lựa chọn khác nhau cho các mô hình thông tin cho ví dụ về một ngôi nhà đang được xây dựng trong chủ đề. Đối với mỗi mô hình, hãy đánh giá mức độ đầy đủ của nó.

2. Là đối tượng nghiên cứu, chọn đối tượng là “trường học” và xây dựng các mô hình thông tin phản ánh quan điểm của học sinh, phụ huynh học sinh, hiệu trưởng nhà trường. Đối với mỗi mô hình, hãy đánh giá mức độ đầy đủ của nó.

3. Chọn đối tượng sông nước làm đối tượng nghiên cứu và xây dựng các mô hình thông tin phản ánh quan điểm của người đánh cá và người nghệ sĩ. Đối với mỗi mô hình, hãy đánh giá mức độ đầy đủ của nó.

4. Là đối tượng nghiên cứu, lựa chọn đối tượng “cửa hàng” và phát triển các mô hình thông tin phản ánh quan điểm của người mua, người bán và chủ cửa hàng. Đối với mỗi mô hình, hãy đánh giá mức độ đầy đủ của nó.

5. Là một đối tượng nghiên cứu, lựa chọn quy trình tạo vở kịch học đường. Phát triển một số mô hình thông tin. Đối với mỗi mô hình, hãy đánh giá mức độ đầy đủ của nó.

câu hỏi kiểm tra

1. Mô hình đối tượng là gì?

2. Đối tượng nghiên cứu có nghĩa là gì và các từ đồng nghĩa với khái niệm này là gì?

3. Những loại mô hình nào bạn biết?

4. Mô hình thông tin của một đối tượng là gì?

5. Điều quan trọng nhất khi xây dựng mô hình thông tin là gì?

6. Mức độ đầy đủ của mô hình là gì và tại sao khái niệm này được đưa ra ^

7. Làm thế nào để đảm bảo rằng mô hình thông tin là đầy đủ; nguyên bản?

Đối tượng thông tin

Sau khi nghiên cứu chủ đề này, bạn sẽ học và lặp lại:

Một bức tranh thông tin về thế giới là gì;
- đối tượng thông tin là gì;
- Mô hình thông tin và đối tượng thông tin liên hệ với nhau như thế nào.

Chúng ta đang sống trong thế giới thực, được bao quanh bởi nhiều đối tượng vật chất khác nhau. Sự hiện diện của thông tin về các đối tượng của thế giới thực làm nảy sinh một thế giới khác, không thể tách rời ý thức của những người cụ thể, nơi chỉ có thông tin tồn tại. Chúng tôi đặt cho thế giới này nhiều cái tên. Một trong những cái tên này là bức tranh thông tin của thế giới.

Nhận thức về thế giới thực xảy ra thông qua bức tranh thông tin của thế giới. Một người hình thành ý tưởng của riêng mình về thế giới thực, tiếp nhận và lĩnh hội thông tin về từng đối tượng, quá trình hoặc hiện tượng thực. Đồng thời, mỗi người có bức tranh thông tin về thế giới của riêng mình, điều này phụ thuộc vào nhiều yếu tố cả chủ quan và khách quan. Tất nhiên, trình độ học vấn của một người đóng một vai trò lớn ở đây. Những hình ảnh thông tin về thế giới của một đứa trẻ, một học sinh và một giáo viên sẽ có sự khác biệt đáng kể. Thông tin mà một người có thể nhận thức càng phong phú và đa dạng, bức tranh này càng nhiều màu sắc. Vì vậy, ví dụ, bức tranh thông tin về thế giới của một đứa trẻ hoàn toàn không giống với bức tranh thông tin của trẻ. cha mẹ.

Một trong những cách để biết thế giới thực là mô hình hóa, chủ yếu gắn liền với việc lựa chọn thông tin cần thiết và xây dựng mô hình thông tin. Tuy nhiên, bất kỳ mô hình thông tin nào cũng chỉ phản ánh đối tượng thực ở một khía cạnh hạn chế - phù hợp với mục tiêu mà người đặt ra. Đây là nơi nảy sinh "sự thấp kém" nhất định về nhận thức về thế giới, nếu một người chỉ nghiên cứu nó từ một phía, được xác định bởi một mục tiêu. Kiến thức toàn diện về thế giới xung quanh chỉ có thể thực hiện được khi có các mô hình thông tin khác nhau tương ứng với các mục tiêu khác nhau.

Giả sử chúng ta đã tạo một số mô hình thông tin cho một đối tượng trong thế giới thực (Hình 1.2). Số lượng của họ được xác định bởi số lượng các mục tiêu đặt ra. Ví dụ: các mô hình thông tin về hành tinh của chúng ta cho một học sinh, một nhà thiên văn học, một nhà khí tượng học và một nhà trắc địa sẽ khác nhau đáng kể, vì chúng có các mục tiêu khác nhau, có nghĩa là thông tin chúng chọn và làm cơ sở cho mô hình thông tin sẽ khác nhau.

Trong quá trình phát triển, mô hình liên tục được so sánh với đối tượng nguyên mẫu để đánh giá sự phù hợp của nó với bản gốc. Thước đo sự tuân thủ là khái niệm về sự đầy đủ, đã được thảo luận trong chủ đề trước.

Cơm. 1.2. Mối quan hệ giữa các đối tượng trong thế giới thực và các mô hình thông tin

Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta chỉ xử lý các mô hình thông tin, rời xa thế giới thực? Trong trường hợp này, không cần khái niệm đầy đủ, vì bằng cách loại bỏ đối tượng, do đó chúng ta phá vỡ kết nối ảo thiết lập mối quan hệ mô hình-đối tượng. Và điều này có nghĩa là chúng ta sẽ hoàn toàn đắm mình trong một thế giới ảo, không tồn tại, nơi chỉ có thông tin lưu chuyển. Sẽ không có gì để so sánh với mô hình, có nghĩa là sẽ không cần đến chính mô hình đó.

Do đó, mô hình biến thành một loại đối tượng độc lập, là một tập hợp thông tin.

Ghi nhớ khái niệm về một đối tượng, được định nghĩa là một phần nào đó của thế giới xung quanh, được coi là tổng thể, chúng ta có thể đề xuất rằng một mô hình thông tin không có mối liên hệ với đối tượng ban đầu cũng có thể được coi là một đối tượng, nhưng không phải là vật chất, nhưng thông tin. Như vậy, đối tượng thông tin có được từ mô hình thông tin bằng cách “xa lánh” thông tin khỏi đối tượng ban đầu.

Đối tượng thông tin là một tập hợp các thông tin liên quan đến logic.

Khi đó thế giới thông tin sẽ là một tập hợp các đối tượng thông tin khác nhau (Hình 1.3).

Cơm. 1.3. Sau khi phá vỡ các liên kết với các đối tượng của thế giới thực, vẫn còn một tập hợp các đối tượng thông tin

Một đối tượng thông tin “xa lạ” với đối tượng ban đầu có thể được lưu trữ trên nhiều phương tiện vật chất khác nhau. Vật chất mang thông tin đơn giản nhất là giấy. Ngoài ra còn có các phương tiện lưu trữ từ tính, điện tử, laser và các phương tiện lưu trữ khác.

Với các đối tượng thông tin được cố định trên vật mang vật chất, bạn có thể thực hiện các thao tác tương tự như với thông tin khi thao tác trên máy tính: nhập chúng, lưu trữ, xử lý, chuyển giao. Tuy nhiên, công nghệ làm việc với các đối tượng thông tin sẽ hơi khác so với các mô hình thông tin. Tạo ra một mô hình thông tin, chúng tôi xác định mục đích của mô hình hóa và phù hợp với nó, xác định các đặc điểm thiết yếu, tập trung vào nghiên cứu. Trong trường hợp của một đối tượng thông tin, chúng tôi đang xử lý một công nghệ đơn giản hơn, vì không cần nghiên cứu. Ở đây, các công đoạn xử lý thông tin truyền thống khá đầy đủ: nhập, lưu trữ, xử lý, truyền tải.

Khi làm việc với các đối tượng thông tin, máy tính đóng một vai trò quan trọng. Bằng cách sử dụng các cơ hội mà công nghệ văn phòng cung cấp cho người dùng, bạn có thể tạo ra nhiều loại tài liệu máy tính chuyên nghiệp sẽ là các đối tượng thông tin khác nhau. Mọi thứ được tạo ra trong môi trường máy tính sẽ là một đối tượng thông tin.

Một tác phẩm văn học, một bài báo, một đơn đặt hàng là những ví dụ về đối tượng thông tin dưới dạng văn bản. Tranh ảnh, bản vẽ, lược đồ là các đối tượng thông tin dưới dạng tài liệu đồ họa. Bảng tính lương, bảng chi phí mua hàng được thực hiện ở cửa hàng bán buôn, ước tính hiệu suất công việc và các loại tài liệu khác ở dạng bảng, trong đó các phép tính tự động được thực hiện bằng công thức liên kết các ô trong bảng, là những ví dụ về thông tin các đối tượng dưới dạng bảng tính. Kết quả của một phép chọn từ cơ sở dữ liệu cũng là một đối tượng thông tin.

Thông thường, chúng ta đang xử lý các tài liệu phức hợp trong đó thông tin được trình bày dưới các hình thức khác nhau. Các tài liệu như vậy có thể chứa văn bản, số liệu, bảng, công thức, v.v. Sách giáo khoa, tạp chí, báo của trường là những ví dụ nổi tiếng về các tài liệu phức hợp là đối tượng thông tin của một cấu trúc phức tạp. Để tạo tài liệu phức hợp, môi trường phần mềm được sử dụng để cung cấp khả năng trình bày thông tin dưới nhiều hình thức khác nhau.

Các bản trình bày do máy tính tạo ra và các tài liệu siêu văn bản là những ví dụ khác về các đối tượng thông tin phức tạp. Bản trình bày là một tập hợp các trang chiếu máy tính không chỉ cung cấp việc trình bày thông tin mà còn hiển thị thông tin theo một kịch bản được tạo sẵn. Siêu văn bản có thể là một tài liệu chứa các siêu liên kết đến các phần khác của cùng một tài liệu hoặc tới các tài liệu khác có chứa thông tin bổ sung.

Kiểm soát câu hỏi và nhiệm vụ

Nhiệm vụ

1. Cho ví dụ về các đối tượng thông tin tồn tại bên ngoài môi trường máy tính.

2. Cho ví dụ về các đối tượng thông tin tồn tại trong môi trường máy tính.

câu hỏi kiểm tra

1. Bức tranh thông tin về thế giới có ý nghĩa gì?

2. Bức tranh thông tin về thế giới của trẻ mầm non là gì?

3. Bức tranh thông tin về thế giới của một học sinh trung học là gì?

4. Bạn biết cách nhận biết thế giới thực nào?

5. Đối tượng thông tin là gì?

6. Trong những điều kiện nào thì một mô hình thông tin có thể được coi là một đối tượng thông tin?

7. Có thể làm gì với một đối tượng thông tin?

Mô hình là một đối tượng vật chất hoặc tinh thần mà trong quá trình nghiên cứu, nó sẽ thay thế đối tượng ban đầu, giữ lại một số đặc điểm tiêu biểu của nó rất quan trọng đối với nghiên cứu này. Mô hình là một đại diện đơn giản của một đối tượng, quá trình hoặc hiện tượng thực. Mô hình là gì?

Mô hình này cần thiết để: Hiểu cách sắp xếp của một đối tượng cụ thể - cấu trúc, tính chất cơ bản, quy luật phát triển và tương tác của nó với thế giới xung quanh là gì; Học cách quản lý một đối tượng hoặc quy trình và xác định các phương pháp quản lý tốt nhất cho các mục tiêu và tiêu chí đã cho (tối ưu hóa); Dự đoán hậu quả trực tiếp và gián tiếp của việc thực hiện các phương pháp và hình thức tác động đã định đối với đối tượng; Không có mô hình nào có thể thay thế bản thân hiện tượng, nhưng khi giải quyết một vấn đề, khi chúng ta quan tâm đến một tính chất nào đó của quá trình hoặc hiện tượng đang được nghiên cứu, thì mô hình đó trở nên hữu ích, và đôi khi là công cụ duy nhất để nghiên cứu, cung cấp kiến thức.

Quá trình xây dựng một mô hình được gọi là mô hình hóa, nói cách khác, mô hình hóa là quá trình nghiên cứu cấu trúc và các tính chất của bản gốc với sự trợ giúp của một mô hình. Công nghệ mô hình hóa đòi hỏi nhà nghiên cứu phải có khả năng đặt vấn đề và nhiệm vụ, dự đoán kết quả nghiên cứu, ước tính hợp lý, làm nổi bật các yếu tố chính và phụ để xây dựng mô hình, lựa chọn phép loại suy và công thức toán học, giải quyết vấn đề bằng hệ thống máy tính và phân tích các thí nghiệm máy tính. Mô hình hóa

Mô hình hóa vật chất Thông thường người ta gọi mô hình hóa vật chất (vật lý), trong đó một vật thể thực đối lập với bản sao phóng to hoặc thu nhỏ của nó, cho phép nghiên cứu (như một quy luật, trong điều kiện phòng thí nghiệm) với sự trợ giúp của việc chuyển giao tiếp theo các thuộc tính của nghiên cứu các quá trình và hiện tượng từ mô hình đến đối tượng dựa trên lý thuyết về sự tương đồng.

Các kiểu mô hình Mô hình hóa lý tưởng không dựa trên sự tương tự vật chất của đối tượng và mô hình, mà dựa trên sự tương tự của vật lý tưởng, có thể hình dung được. Mô hình hóa có dấu là mô hình hóa sử dụng các phép biến đổi dấu hiệu dưới bất kỳ hình thức nào dưới dạng mô hình: sơ đồ, đồ thị, bản vẽ, công thức, bộ ký hiệu. Mô hình toán học là mô hình hóa trong đó việc nghiên cứu một đối tượng được thực hiện bằng một mô hình được xây dựng bằng ngôn ngữ toán học: mô tả và nghiên cứu các định luật của cơ học Newton bằng các công thức toán học.

Phạm vi sử dụng Giáo dục: giáo cụ trực quan, chương trình đào tạo, các trình mô phỏng khác nhau; Có kinh nghiệm: một mô hình tàu được thử nghiệm trong bể bơi để xác định độ ổn định của tàu khi lăn bánh; Khoa học kỹ thuật: máy gia tốc điện tử, thiết bị mô phỏng sự phóng điện của tia sét, chân đế thử nghiệm TV; Game: quân sự, kinh tế, thể thao, game kinh doanh; Mô phỏng: thí nghiệm được lặp lại nhiều lần nhằm nghiên cứu và đánh giá hậu quả của bất kỳ hành động nào đối với tình huống thực tế, hoặc được thực hiện đồng thời với nhiều đối tượng tương tự khác, nhưng đặt trong các điều kiện khác nhau).

Các loại mô hình Mô hình vật chất có thể được gọi một cách khác là chủ thể, vật lý. Chúng tái tạo các đặc tính hình học và vật lý của bản gốc và luôn có một hiện thân thực sự. Mô hình thông tin là một tập hợp thông tin đặc trưng cho các thuộc tính và trạng thái của một đối tượng, quá trình, hiện tượng, cũng như mối quan hệ với thế giới bên ngoài.

Các loại mô hình Mô hình dấu hiệu là một mô hình thông tin được thể hiện bằng các dấu hiệu đặc biệt, nghĩa là bằng bất kỳ ngôn ngữ hình thức nào. Mô hình máy tính là một mô hình được thực hiện bằng môi trường phần mềm. Bằng lời nói (từ mô hình "verbalis" - bằng miệng trong tiếng Latinh) - một mô hình thông tin ở dạng tinh thần hoặc hội thoại.

Mô hình theo mục đích Mô hình nhận thức là một hình thức tổ chức và trình bày kiến thức, một phương tiện kết hợp kiến thức mới và cũ. Mô hình nhận thức, như một quy luật, được điều chỉnh cho phù hợp với thực tế và là một mô hình lý thuyết. Mô hình thực dụng là một phương tiện tổ chức các hành động thực tế, một đại diện làm việc cho các mục tiêu của hệ thống đối với việc quản lý của nó. Thực tế được điều chỉnh theo một số mô hình thực dụng. Đây thường là mô hình được áp dụng. Mô hình công cụ là một phương tiện xây dựng, khám phá và / hoặc sử dụng các mô hình thực dụng và / hoặc nhận thức. Các mô hình nhận thức phản ánh các mối quan hệ và kết nối hiện có, và thực dụng, mặc dù không tồn tại, nhưng mong muốn và có thể khả thi.

Các thuộc tính chính của bất kỳ mô hình nào là: tính hữu hạn của mô hình chỉ phản ánh bản gốc trong một số hữu hạn các quan hệ của nó và ngoài ra, tài nguyên mô hình là hữu hạn; đơn giản hóa mô hình chỉ hiển thị các khía cạnh thiết yếu của đối tượng và ngoài ra, phải dễ dàng nghiên cứu hoặc tái tạo; tính gần đúng thực tế được hiển thị bởi mô hình gần đúng, hoặc gần đúng; tính đầy đủ của hệ thống được mô hình hóa mô hình phải mô tả thành công hệ thống được mô hình hóa; khả năng hiển thị, khả năng hiển thị của các thuộc tính chính và các mối quan hệ;

Các thuộc tính chính của bất kỳ mô hình nào là: khả năng tiếp cận và khả năng sản xuất để nghiên cứu hoặc tái sản xuất; mô hình cung cấp thông tin phải chứa đầy đủ thông tin về hệ thống (trong khuôn khổ các giả thuyết được thông qua trong quá trình xây dựng mô hình) và tạo cơ hội để có được thông tin mới; bảo quản thông tin có trong bản gốc (với độ chính xác của các giả thuyết được xem xét khi xây dựng mô hình); tính hoàn chỉnh trong mô hình cần tính đến tất cả các kết nối chính và các mối quan hệ cần thiết để đảm bảo mục đích của mô hình; tính ổn định của mô hình cần mô tả và đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống, ngay cả khi ban đầu nó không ổn định; mô hình đóng có tính đến và hiển thị một hệ thống khép kín gồm các giả thuyết, kết nối và mối quan hệ cơ bản cần thiết

Các mục tiêu của mô hình hóa Kiến thức về thế giới xung quanh. Tại sao một người tạo ra các mô hình? Để trả lời câu hỏi này, chúng ta phải nhìn vào quá khứ xa xôi. Vài triệu năm trước, vào buổi bình minh của loài người, người nguyên thủy đã nghiên cứu thiên nhiên xung quanh để học cách chống lại các yếu tố tự nhiên, sử dụng các lợi ích tự nhiên và đơn giản là tồn tại. Kiến thức tích lũy được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác bằng miệng, sau đó bằng văn bản, và cuối cùng là với sự trợ giúp của các mô hình chủ đề. Vì vậy, đã ra đời, ví dụ, một mô hình địa cầu của địa cầu, cho phép bạn có được hình ảnh trực quan về hình dạng của hành tinh của chúng ta, sự quay của nó quanh trục của chính nó và vị trí của các lục địa. Các mô hình như vậy giúp chúng ta có thể hiểu được cách sắp xếp một đối tượng cụ thể, tìm ra các thuộc tính cơ bản của nó, thiết lập quy luật phát triển và tương tác của nó với thế giới xung quanh của các mô hình.

Mục tiêu mô hình hóa Tạo các đối tượng với các thuộc tính cụ thể (một nhiệm vụ như "Làm thế nào để tạo ..."). Khi đã tích lũy đủ kiến thức, một người tự đặt câu hỏi: "Liệu có thể tạo ra một vật thể với những đặc tính và khả năng nhất định để chống lại các yếu tố hoặc đưa các hiện tượng tự nhiên vào phục vụ nó không?" Con người bắt đầu xây dựng các mô hình của các đối tượng chưa tồn tại. Đây là cách những ý tưởng tạo ra những chiếc cối xay gió, nhiều cơ chế khác nhau, thậm chí là một chiếc ô bình thường đã ra đời. Nhiều mô hình trong số này hiện đã trở thành hiện thực. Đây là những đồ vật do bàn tay con người tạo ra.

Mục tiêu mô hình hóa Xác định hậu quả của tác động lên đối tượng và đưa ra quyết định đúng đắn (một vấn đề như "Điều gì sẽ xảy ra nếu ...": điều gì sẽ xảy ra nếu tăng giá vé vận tải, hoặc điều gì sẽ xảy ra nếu chất thải hạt nhân được chôn lấp Ví dụ, để cứu Xanh Pê-téc-bua khỏi những trận lũ lụt liên miên gây ra thiệt hại to lớn, người ta quyết định xây dựng một con đập. Trong quá trình thiết kế, nhiều mô hình đã được xây dựng, bao gồm cả những mô hình quy mô đầy đủ, chính xác để dự đoán hậu quả của sự can thiệp với tự nhiên.

Mô hình hóa các mục tiêu Hiệu quả của quản lý đối tượng (hoặc quá trình). Vì các tiêu chí quản lý rất mâu thuẫn, nó sẽ có hiệu quả chỉ khi "cả bầy sói được cho ăn và bầy cừu đều được an toàn." Ví dụ, bạn cần sắp xếp thức ăn trong nhà ăn của trường. Một mặt phải đáp ứng yêu cầu về độ tuổi (nhiều calo, chứa nhiều vitamin và muối khoáng), mặt khác, hầu hết trẻ em đều thích và hơn nữa là phải “vừa túi tiền” của cha mẹ, thứ ba là cách nấu. công nghệ phải tương ứng với khả năng của căng tin trường học. Làm thế nào để kết hợp các không tương thích? Xây dựng mô hình sẽ giúp tìm ra giải pháp có thể chấp nhận được.

Phân tích đối tượng Ở giai đoạn này, đối tượng được mô hình hóa, các thuộc tính chính, các yếu tố của nó và các mối quan hệ giữa chúng được phân biệt rõ ràng. Một ví dụ đơn giản về quan hệ đối tượng cấp dưới là phân tích cú pháp một câu. Đầu tiên, các thành viên chính (chủ ngữ, vị ngữ) được phân biệt, sau đó là các thành viên phụ liên quan đến những cái chính, sau đó là những từ liên quan đến những cái phụ, v.v.

Giai đoạn 2. Phát triển mô hình Ở giai đoạn này, các thuộc tính, trạng thái, hành động và các đặc điểm khác của các đối tượng cơ bản được làm rõ dưới mọi hình thức: bằng miệng, dưới dạng sơ đồ, bảng biểu. Một ý tưởng được hình thành về các đối tượng cơ bản tạo nên đối tượng ban đầu, tức là mô hình thông tin. Mô hình cần phản ánh những đặc điểm, tính chất, trạng thái và mối quan hệ có ý nghĩa nhất của các đối tượng của thế giới khách quan. Họ cung cấp thông tin đầy đủ về đối tượng.

Giai đoạn 3. Thí nghiệm máy tính Mô hình hóa máy tính là cơ sở để biểu diễn tri thức trong máy tính. Mô hình máy tính để tạo ra thông tin mới sử dụng bất kỳ thông tin nào có thể được cập nhật với sự trợ giúp của máy tính. Sự tiến bộ của mô hình hóa gắn liền với sự phát triển của hệ thống mô hình hóa máy tính, và sự tiến bộ trong công nghệ thông tin là cập nhật kinh nghiệm mô hình hóa trên máy tính, với việc tạo ra các ngân hàng mô hình, phương pháp và hệ thống phần mềm cho phép thu thập các mô hình mới từ ngân hàng các mô hình.

Giai đoạn 4. Phân tích kết quả mô phỏng Mục tiêu cuối cùng của mô phỏng là đưa ra quyết định, quyết định này cần được phát triển trên cơ sở phân tích toàn diện các kết quả thu được. Giai đoạn này mang tính quyết định bạn có tiếp tục học hay kết thúc. Có lẽ bạn biết kết quả mong đợi, sau đó bạn cần so sánh kết quả nhận được và mong đợi. Trong trường hợp phù hợp, bạn có thể đưa ra quyết định.

Mô phỏng hiện đã nhận được một ứng dụng rộng rãi khác thường trong nhiều lĩnh vực kiến thức: từ các ngành triết học và nhân văn khác của tri thức đến vật lý hạt nhân và các ngành khác của vật lý, từ các vấn đề của kỹ thuật vô tuyến và kỹ thuật điện đến các vấn đề của cơ học và cơ học chất lỏng, sinh lý học. và sinh học, v.v ... mô hình hóa là cách chính để biết thế giới.

Các vấn đề mô hình hóa đã được xem xét trong các công trình của các nhà triết học (V. A. Shtof, I. B. Novikov, N. A. Uemov và những người khác), các chuyên gia về sư phạm và tâm lý học (L. M. Fridman, V. V. Davydov, B. A. Glinsky, S. I. Arkhangelsky và những người khác).

Thuật ngữ "mô hình" được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực hoạt động khác nhau của con người và có nhiều ý nghĩa ngữ nghĩa. Đối tượng được mô hình hóa được gọi là bản gốc, đối tượng mô hình hóa được gọi là mô hình.

Khái niệm "mô hình" nảy sinh trong quá trình nghiên cứu thực nghiệm thế giới, và bản thân từ "mô hình" bắt nguồn từ các từ tiếng Latinh "modus", "modulus", có nghĩa là thước đo, hình ảnh, phương pháp. Trong hầu hết các ngôn ngữ châu Âu, nó được sử dụng để biểu thị một hình ảnh hoặc nguyên mẫu, hoặc một thứ tương tự ở một khía cạnh nào đó đối với một thứ khác.

Có nhiều quan điểm khác nhau về định nghĩa của khái niệm "mô hình".

Vì vậy, chẳng hạn, V. A. Shtof hiểu một mô hình như một hệ thống được thể hiện bằng tinh thần hoặc vật chất, hiển thị và tái tạo một đối tượng theo cách mà nghiên cứu của nó cung cấp thông tin mới về đối tượng này.

A. I. Uemov định nghĩa một mô hình là một hệ thống, việc nghiên cứu mô hình đó đóng vai trò như một phương tiện để thu được thông tin về một hệ thống khác.

Charles Lave và James March định nghĩa một mô hình như sau: “Một mô hình là một bức tranh đơn giản hóa của thế giới thực. Nó có một số, nhưng không phải tất cả, thuộc tính của thế giới thực. Nó là một tập hợp các giả định được kết nối với nhau về thế giới. Một mô hình đơn giản hơn các hiện tượng mà nó dùng để đại diện hoặc giải thích.

V. A. Polyakov tin rằng “một mô hình là một đại diện chính thức hóa lý tưởng của một hệ thống và động lực của sự hình thành theo từng giai đoạn của nó. Mô hình phải mô phỏng các nhiệm vụ và tình huống thực theo cách tích hợp, nhỏ gọn, chuyển tải đầy đủ các chuyển đổi trạng thái và phải trùng khớp với nhiệm vụ hoặc tình huống đang được xem xét. ”

Hầu hết các nhà tâm lý học hiểu “mô hình” là một hệ thống các đối tượng hoặc dấu hiệu sao chép một số thuộc tính thiết yếu của hệ thống ban đầu. Sự hiện diện của mối quan hệ tương tự từng phần (“tính tương đồng”) cho phép mô hình được sử dụng như một chất thay thế hoặc đại diện cho hệ thống đang nghiên cứu.

Đôi khi một mô hình được hiểu như một đối tượng vật chất hoặc tinh thần, mà trong quá trình nhận thức (nghiên cứu) sẽ thay thế đối tượng ban đầu, đồng thời giữ lại một số đặc điểm tiêu biểu quan trọng cho nghiên cứu này.

Dưới đây là một số ví dụ về các mô hình:

1) Một kiến trúc sư đang chuẩn bị xây dựng một tòa nhà thuộc loại chưa từng thấy trước đây. Nhưng trước khi dựng lên, anh ấy dựng tòa nhà này với các hình khối trên bàn để xem nó sẽ như thế nào. Đây là một mô hình.

2) Trên tường có một bức tranh vẽ cảnh biển động dữ dội. Đây là một mô hình.

“Mô hình hóa là quá trình sử dụng các mô hình (của bản gốc) để nghiên cứu các thuộc tính nhất định của bản gốc (biến đổi bản gốc) hoặc thay thế bản gốc bằng các mô hình trong quá trình hoạt động bất kỳ” (ví dụ, để biến đổi một biểu thức số học, các thành phần của nó có thể được đánh dấu tạm thời bằng các chữ cái).

“Mô hình hóa là một nghiên cứu thực tế hoặc lý thuyết gián tiếp về một đối tượng, trong đó đối tượng mà chúng ta quan tâm không được nghiên cứu trực tiếp, mà là một số hệ thống nhân tạo hoặc tự nhiên bổ trợ:

1) tương ứng khách quan với đối tượng có thể nhận biết được;

2) có khả năng thay thế anh ta ở một số khía cạnh nhất định;

3) Cuối cùng, trong quá trình nghiên cứu, cung cấp thông tin về bản thân đối tượng được mô hình hóa "

(ba tính năng được liệt kê, trên thực tế, là các tính năng xác định của mô hình).

Dựa trên những điều trên, chúng ta có thể phân biệt các mục tiêu mô hình sau:

1) hiểu biết thiết bị của một hệ thống cụ thể, cấu trúc, tính chất, quy luật phát triển và tương tác của nó với thế giới bên ngoài;

2) quản lý hệ thống, xác định các phương pháp quản lý tốt nhất cho các mục tiêu và tiêu chí đã cho;

3) dự báo hậu quả trực tiếp và gián tiếp của việc thực hiện các phương pháp và hình thức tác động cụ thể lên hệ thống.

Cả ba mục tiêu đều ngụ ý, ở mức độ này hay mức độ khác, sự hiện diện của cơ chế phản hồi, nghĩa là không chỉ cần chuyển các yếu tố, thuộc tính và mối quan hệ của hệ thống được mô hình hóa sang hệ thống mô hình hóa mà còn ngược lại.

Cơ sở khoa học của mô hình hóa là lý thuyết về loại suy, trong đó khái niệm chính là - khái niệm loại suy - sự giống nhau của các đối tượng về các đặc tính định tính và định lượng của chúng. Tất cả các loại này được thống nhất bởi khái niệm loại suy khái quát - trừu tượng. Phép tương tự thể hiện một kiểu tương ứng đặc biệt giữa các đối tượng được so sánh, giữa mô hình và bản gốc.

Nói chung, loại suy là liên kết trung gian, trung gian giữa mô hình và đối tượng. Chức năng của một liên kết như vậy là:

a) so sánh các đối tượng khác nhau, phát hiện và phân tích sự giống nhau về khách quan của các thuộc tính nhất định, các mối quan hệ vốn có của các đối tượng này;

b) trong các thao tác lập luận và kết luận bằng phép loại suy, nghĩa là trong các phép suy luận bằng phép loại suy.

Mặc dù tài liệu ghi nhận mối liên hệ chặt chẽ giữa mô hình và phép loại suy, nhưng "loại suy không phải là một mô hình." Sự không chắc chắn được tạo ra bởi sự phân biệt mờ:

a) loại suy là một khái niệm thể hiện mối quan hệ thực tế về sự giống nhau giữa các sự vật, quá trình, tình huống, vấn đề khác nhau;

b) loại suy như một logic đặc biệt của suy luận;

c) loại suy như một phương pháp nhận thức heuristic;

d) loại suy như một cách nhận thức và hiểu biết về thông tin;

e) loại suy như một phương tiện chuyển giao các phương pháp và ý tưởng đã được chứng minh từ nhánh kiến thức này sang nhánh kiến thức khác, như một phương tiện để xây dựng và phát triển một lý thuyết khoa học.

Suy luận bằng phép loại suy liên quan đến việc giải thích thông tin thu được từ việc nghiên cứu mô hình. Tính đặc biệt của phương pháp thu được kết luận bằng phép loại suy trong tài liệu lôgic học được gọi là giao dịch- chuyển các quan hệ (thuộc tính, chức năng, v.v.) từ đối tượng này sang đối tượng khác. Phương pháp lập luận theo dòng được sử dụng khi so sánh các đối tượng khác nhau về số lượng, chất lượng, vị trí không gian, đặc điểm thời gian, hành vi, các thông số chức năng của cấu trúc, v.v.

Mô hình hóa là đa chức năng, có nghĩa là, nó được sử dụng theo nhiều cách khác nhau cho các mục đích khác nhau ở các cấp độ (giai đoạn) nghiên cứu hoặc chuyển đổi khác nhau. Về vấn đề này, thói quen sử dụng mô hình hàng thế kỷ đã làm phát sinh ra vô số hình thức và loại mô hình.

Các mô hình được phân loại dựa trên các tính năng quan trọng nhất của các đối tượng. Trong tài liệu dành cho các khía cạnh triết học của mô hình hóa, các đặc điểm phân loại khác nhau được trình bày, theo đó các loại mô hình khác nhau được phân biệt. Hãy xem xét một số trong số họ.

V. A. Shtof đưa ra cách phân loại các mô hình sau:

1) theo phương pháp xây dựng của chúng (dạng của mô hình);

2) theo định tính cụ thể (nội dung của mô hình).

Theo phương pháp xây dựng, họ phân biệt vật chất và lý tưởng các mô hình. Các mô hình vật chất, mặc dù thực tế là các mô hình này được tạo ra bởi con người, tồn tại một cách khách quan. Mục đích của chúng là cụ thể - để tái tạo cấu trúc, bản chất, khóa học, bản chất của quá trình đang nghiên cứu - để phản ánh các thuộc tính không gian - để phản ánh động lực của các quá trình được nghiên cứu, sự phụ thuộc và kết nối.

Mô hình vật chất gắn bó chặt chẽ với mô hình tưởng tượng (trước khi bạn có thể xây dựng bất cứ thứ gì, bạn phải có hiểu biết lý thuyết, sự biện minh). Những mô hình này vẫn duy trì tinh thần ngay cả khi chúng được thể hiện dưới dạng vật chất nào đó. Hầu hết các mô hình này không tuyên bố là một hiện thân vật chất.

Đổi lại, các mô hình vật liệu được chia thành:

· nghĩa bóng (được xây dựng từ các yếu tố thị giác gợi cảm);

· mang tính biểu tượng (trong các mô hình này, các yếu tố của mối quan hệ và các thuộc tính của các hiện tượng được mô hình hóa được thể hiện bằng các dấu hiệu nhất định);

· Trộn (kết hợp các thuộc tính của cả mô hình tượng hình và mô hình biểu tượng).

Ưu điểm của cách phân loại này là nó cung cấp cơ sở tốt để phân tích hai chức năng chính của mô hình:

Thực tế (như một công cụ và phương tiện của một thí nghiệm khoa học);

Lý thuyết (như một hình ảnh cụ thể của thực tại, chứa đựng các yếu tố logic và gợi cảm, trừu tượng và cụ thể, tổng quát và số ít).

B. A. Glinsky có một cách phân loại khác trong cuốn sách “Mô hình hóa như một phương pháp nghiên cứu khoa học”. Cùng với việc phân chia thông thường các mô hình theo phương pháp thực hiện, ông cũng chia các mô hình theo bản chất của sự tái tạo các mặt của bản gốc thành:

· đáng kể ;

· cấu trúc;

· Chức năng;

Trộn.

Hãy xem xét một cách phân loại khác do L. M. Fridman đề xuất. Từ quan điểm về mức độ rõ ràng, ông chia tất cả các mô hình thành hai lớp:

· vật chất (thực, thực);

· lý tưởng.

Mô hình vật liệu bao gồm những mô hình được xây dựng từ bất kỳ vật liệu nào, từ kim loại, gỗ, thủy tinh và các vật liệu khác. Chúng cũng bao gồm các sinh vật sống được sử dụng để nghiên cứu các hiện tượng hoặc quá trình nhất định. Tất cả những mô hình này có thể được cảm nhận trực tiếp bằng các giác quan, vì chúng tồn tại thực sự, khách quan. Chúng là sản phẩm vật chất của hoạt động con người.

Mô hình vật liệu, lần lượt, có thể được chia thành tĩnh (cố định) và năng động (tích cực) .

Tác giả của phân loại đề cập đến các mô hình loại đầu tiên tương tự về mặt hình học với các mô hình ban đầu. Các mô hình này chỉ truyền tải các đặc điểm không gian (hình học) của bản gốc ở một tỷ lệ nhất định (ví dụ: mô hình nhà ở, tòa nhà của thành phố hoặc làng mạc, các mô hình khác nhau, mô hình hình học và cơ thể làm bằng gỗ, dây, kính, mô hình không gian phân tử và tinh thể trong hóa học, mô hình máy bay, tàu thủy và các máy móc khác, v.v.).

Mô hình động (diễn xuất) bao gồm những mô hình tái tạo một số quá trình, hiện tượng. Ví dụ, để tính toán dự kiến nhà máy thủy điện, họ xây dựng mô hình vận hành của dòng sông và con đập trong tương lai; mô hình của con tàu tương lai cho phép bạn nghiên cứu một số khía cạnh về hoạt động của con tàu được thiết kế trên biển hoặc trên sông trong một bể tắm thông thường, v.v.

Các loại mô hình hoạt động tiếp theo là tất cả các loại tương tự và mô phỏng , tái tạo hiện tượng này hoặc hiện tượng kia với sự trợ giúp của người khác, theo một nghĩa nào đó sẽ thuận tiện hơn. Ví dụ, đó là các mô hình điện của các loại hiện tượng cơ học, nhiệt, sinh học và các hiện tượng khác. Một ví dụ khác là mô hình thận, được sử dụng rộng rãi trong thực hành y tế. Mô hình này - một quả thận nhân tạo - hoạt động giống như một quả thận tự nhiên (sống), loại bỏ chất độc và các sản phẩm chuyển hóa khác khỏi cơ thể, nhưng tất nhiên, nó được sắp xếp hoàn toàn khác so với một quả thận sống.

Mô hình lý tưởng thường được chia thành ba loại:

· ob-khác nhau (mang tính biểu tượng);

· mang tính biểu tượng (kí-hiệu);

· tâm thần (tâm thần).

Mô hình tượng hình, hoặc mang tính biểu tượng (hình ảnh), bao gồm các loại hình vẽ, bản vẽ, sơ đồ truyền tải dưới dạng tượng hình cấu trúc hoặc các đặc điểm khác của các đối tượng hoặc hiện tượng được mô phỏng. Bản đồ địa lý, kế hoạch, công thức cấu tạo trong hóa học, mô hình nguyên tử trong vật lý, v.v., cũng nên quy về loại mô hình lý tưởng này.

Mô hình ký hiệu là một bản ghi về cấu trúc hoặc một số tính năng của các đối tượng được mô hình hóa bằng cách sử dụng các ký hiệu-ký hiệu của một số ngôn ngữ nhân tạo. Ví dụ về các mô hình đó là phương trình toán học, công thức hóa học.

Cuối cùng, mô hình tinh thần (tinh thần, tưởng tượng) là những ý tưởng về bất kỳ hiện tượng, quá trình hoặc đối tượng nào thể hiện sơ đồ lý thuyết của đối tượng được mô hình hóa. Mô hình tinh thần là bất kỳ biểu diễn khoa học nào của một hiện tượng dưới dạng mô tả của nó bằng ngôn ngữ tự nhiên.

Như bạn thấy, khái niệm mô hình trong khoa học và công nghệ có nhiều nghĩa khác nhau, giữa các nhà khoa học không có quan điểm duy nhất về phân loại mô hình, do đó không thể phân loại rõ ràng các loại mô hình. Việc phân loại có thể được thực hiện trên nhiều cơ sở:

1) theo bản chất của các mô hình (nghĩa là bằng các công cụ mô hình hóa);

2) theo bản chất của các đối tượng được mô phỏng;

3) theo các lĩnh vực ứng dụng của mô hình (mô hình hóa trong kỹ thuật, khoa học vật lý, hóa học, mô hình hóa các quá trình sống, mô hình hóa tâm lý, v.v.)

4) theo cấp độ ("độ sâu") của mô hình hóa, bắt đầu, ví dụ, với sự phân bổ trong vật lý của mô hình hóa ở cấp độ vi mô.

Nổi tiếng nhất là sự phân loại theo tính chất của các mô hình. Theo nó, các loại mô hình sau được phân biệt:

1. Mô hình hóa đối tượng, trong đó mô hình tái tạo các đặc điểm hình học, vật lý, động lực học hoặc chức năng của đối tượng. Ví dụ: mô hình cây cầu, đập nước, mô hình cánh máy bay, v.v.

2. Mô hình tương tự, trong đó mô hình và mô hình gốc được mô tả bằng một mối quan hệ toán học duy nhất. Một ví dụ là các mô hình điện được sử dụng để nghiên cứu các hiện tượng cơ học, thủy động lực học và âm học.

3. Mô hình hóa dấu hiệu, trong đó mô hình là các hình thức ký hiệu của một số loại: sơ đồ, đồ thị, hình vẽ, công thức, đồ thị, từ và câu trong một số bảng chữ cái (ngôn ngữ tự nhiên hoặc nhân tạo)

4. Mô hình tinh thần được kết nối chặt chẽ với dấu hiệu, trong đó các mô hình có được một nhân vật trực quan về mặt tinh thần. Một ví dụ trong trường hợp này là mô hình của nguyên tử, được đề xuất vào thời điểm đó bởi Bohr.

5. Cuối cùng, một kiểu mô hình hóa đặc biệt là việc đưa vào thí nghiệm không phải bản thân đối tượng mà là mô hình của nó, nhờ đó đối tượng có được đặc tính của thí nghiệm mô hình. Kiểu mô hình này chỉ ra rằng không có ranh giới cứng giữa phương pháp thực nghiệm và kiến thức lý thuyết.

Kiểm tra chủ đề "Mô hình hóa và chính thức hóa"

1. Thế nào được gọi là thuộc tính của đối tượng?

Biểu diễn một đối tượng trong thế giới thực với sự trợ giúp của một tập hợp các đặc điểm nhất định của nó là điều cần thiết để giải quyết vấn đề thông tin này.

Một phần trừu tượng của các đối tượng trong thế giới thực có chung các đặc điểm và hành vi.

Mối quan hệ giữa một đối tượng và các đặc điểm của nó.

Mỗi đặc điểm riêng lẻ chung cho tất cả các trường hợp có thể xảy ra

2. Việc lựa chọn loại mô hình phụ thuộc vào:

Bản chất vật lý của đối tượng.

Mục đích của đối tượng.

Mục tiêu nghiên cứu của đối tượng.

Thực thể thông tin của đối tượng.

3. Mô hình thông tin của một đối tượng là gì?

Một vật thể hiện bằng vật chất hoặc tinh thần thay thế đối tượng ban đầu trong quá trình nghiên cứu với việc bảo toàn những thuộc tính cần thiết nhất, có ý nghĩa quan trọng đối với nghiên cứu này.

Một mô tả chính thức về một đối tượng dưới dạng văn bản bằng một số ngôn ngữ mã hóa có chứa tất cả các thông tin cần thiết về đối tượng.

Một công cụ phần mềm thực hiện một mô hình toán học.

Mô tả các thuộc tính của các đối tượng cần thiết cho vấn đề đang được xem xét và mối quan hệ giữa chúng.

4. Nêu cách phân loại mô hình theo nghĩa hẹp của từ này:

Tự nhiên, trừu tượng, bằng lời nói.

Tóm tắt, toán học, thông tin.

Toán học, máy tính, thông tin.

Lời nói, toán học, thông tin

5. Mục đích của việc tạo mô hình thông tin là:

Xử lý dữ liệu về một đối tượng trong thế giới thực, có tính đến mối quan hệ giữa các đối tượng.

Sự phức tạp của mô hình, có tính đến các yếu tố bổ sung đã được thông báo trước đó.

Điều tra các đối tượng dựa trên thực nghiệm máy tính với các mô hình toán học của chúng.

Biểu diễn một đối tượng dưới dạng văn bản trong một số ngôn ngữ nhân tạo mà máy tính có thể sử dụng được.

6. Mô hình tĩnh (mô tả trạng thái của một đối tượng) là gì?

Công thức của chuyển động có gia tốc đều

Công thức phản ứng hóa học

Công thức hợp chất hóa học

Định luật thứ hai của Newton.

7. Chính thức hóa là

Giai đoạn chuyển từ mô tả có ý nghĩa về các liên kết giữa các đặc điểm đã chọn của một đối tượng sang mô tả sử dụng một số ngôn ngữ mã hóa.

Thay thế một vật thật bằng một dấu hiệu hoặc một tập hợp các dấu hiệu.

Sự chuyển đổi từ các vấn đề mờ ảo nảy sinh trong thực tế sang các mô hình thông tin chính thức.

Cô lập các thông tin cần thiết về đối tượng.

8. Công nghệ thông tin được gọi là

Là quá trình được xác định bằng sự kết hợp của các phương tiện và phương pháp gia công, chế tạo, làm thay đổi trạng thái, tính chất, hình dạng của vật liệu.

Thay đổi trạng thái ban đầu của một đối tượng.

Quá trình sử dụng một tập hợp các phương tiện và phương pháp để xử lý và truyền thông tin sơ cấp có chất lượng mới về trạng thái của một đối tượng, quá trình hoặc hiện tượng.

Một tập hợp các hành động cụ thể nhằm đạt được mục tiêu.

9. Mô hình vật liệu là:

1. Mô hình giải phẫu;

2. Mô tả kỹ thuật của máy tính;

3. Bản vẽ sơ đồ chức năng của máy tính;

4. Chương trình bằng một ngôn ngữ lập trình.

10. Mô hình thông tin máy tính là gì?

Biểu diễn một đối tượng dưới dạng một bài kiểm tra bằng một số ngôn ngữ nhân tạo mà máy tính có thể truy cập được.

Một tập hợp thông tin đặc trưng cho các thuộc tính và trạng thái của một đối tượng, cũng như mối quan hệ của nó với thế giới bên ngoài.

Một mô hình ở dạng tinh thần hoặc hội thoại, được thực hiện trên máy tính.

Phương pháp nghiên cứu liên quan đến công nghệ máy tính.

11. Một thí nghiệm trên máy tính bao gồm một trình tự các bước:

Sự lựa chọn của một phương pháp số - sự phát triển của một thuật toán - việc thực hiện một chương trình trên máy tính.

Xây dựng mô hình toán học - lựa chọn phương pháp số - phát triển thuật toán - thực hiện chương trình trên máy tính, phân tích lời giải.

Phát triển mô hình - phát triển thuật toán - thực hiện thuật toán dưới dạng một công cụ phần mềm.

Xây dựng mô hình toán học - phát triển thuật toán - thực thi chương trình trên máy tính, phân tích lời giải.

№ câu hỏi

№ phản ứng