Computermodellierung Entsprechend der Implementierungsmethode werden Informationszeichenmodelle in Computer- und Nicht-Computermodelle unterteilt. Ein Computermodell ist ein Modell, das mithilfe einer Softwareumgebung implementiert wird. Modellierungsstufen 1. Problemstellung. 2. Modellentwicklung. 3. Computerexperiment. 4. Analyse der Simulationsergebnisse. Stufe 1. Problemstellung Beschreibung des Problems Ziel der Modellierung Analyse des Objekts Stufe 2. Entwicklung des Modells Informationsmodell Zeichenmodell Computermodell Stufe 3. Computerexperiment Modellierungsplan Modellierungstechnologie Stufe 4. Analyse der Modellierungsergebnisse Ergebnisse stimmen überein zum Ziel. Ergebnisse entsprechen nicht dem Ziel. Problemstellung. Problembeschreibung. Aufgabe (bzw. Problem) ist in einfacher Sprache zu formulieren und die Beschreibung muss verständlich sein. In dieser Phase geht es vor allem darum, das Modellierungsobjekt zu identifizieren und zu verstehen. Was soll das Ergebnis sein? Formulierung des Ziels der Modellierung. Die Ziele der Modellierung können sein: Kenntnis der umgebenden Welt, Schaffung von Objekten mit vorgegebenen Eigenschaften („wie macht man das ...“), Bestimmung der Folgen der Einwirkung auf das Objekt und Herstellung der richtige Entscheidung („Was passiert, wenn ...“), Effizienz der Objektverwaltung (Prozess) usw. Analyse des Objekts In dieser Phase werden, ausgehend von der allgemeinen Problemstellung, das modellierte Objekt und seine Haupteigenschaften klar identifiziert. Da es sich bei dem ursprünglichen Objekt in den meisten Fällen um eine ganze Ansammlung kleinerer Komponenten handelt, die in irgendeiner Beziehung zueinander stehen, umfasst die Analyse des Objekts die Zerlegung (Zerstückelung) des Objekts, um die Komponenten und die Art der Verbindungen zwischen ihnen zu identifizieren. Modellentwicklung In dieser Phase werden Eigenschaften, Zustände und andere Merkmale von Elementarobjekten identifiziert und eine Vorstellung von den Elementarobjekten gebildet, aus denen das ursprüngliche Objekt besteht, d. h. Informationsmodell. Informationsmodell Zeichenmodell Ein Informationsmodell wird in der Regel in der einen oder anderen Zeichenform dargestellt, die entweder computerbasiert oder nicht computerbasiert sein kann. Computermodell Es gibt eine große Anzahl von Softwaresystemen, mit denen Sie Informationsmodelle studieren (modellieren) können. Jede Umgebung verfügt über eigene Tools und ermöglicht die Arbeit mit bestimmten Arten von Informationsobjekten, was das Problem aufwirft, die bequemste und effektivste Umgebung zur Lösung der Aufgabe auszuwählen. Computerexperiment Modellierungsplan Der Modellierungsplan sollte den Arbeitsablauf mit dem Modell widerspiegeln. Die ersten Punkte in einem solchen Plan sollten Testentwicklung und Modelltests sein. Beim Testen wird die Richtigkeit eines Modells überprüft. Ein Test ist eine Reihe von Anfangsdaten, deren Ergebnis im Voraus bekannt ist. Stimmen die Prüfwerte nicht überein, muss die Ursache gesucht und beseitigt werden. Modellierungstechnologie Die Modellierungstechnologie ist eine Reihe gezielter Benutzeraktionen an einem Computermodell. Analyse der Simulationsergebnisse. Die Ergebnisse entsprechen dem Ziel. Die Ergebnisse entsprechen nicht dem Ziel. In diesem Fall wird das Modell selbst analysiert, Modellierungsfehler gefunden und korrigiert.
1. Modelle von Objekten und Prozessen
2. Klassifizierung von Modellen
3. Hauptphasen der Modellierung
Modell– eine vereinfachte Vorstellung eines realen Objekts, Prozesses oder Phänomens.
Modellieren– Aufbau von Modellen für die Erforschung und Untersuchung von Objekten, Prozessen und Phänomenen.
Frage: Warum ein Modell erstellen, warum nicht das Original selbst studieren?
Erstens kann es sein, dass das Original (Prototyp) in Echtzeit nicht mehr existiert oder in der Realität nicht existiert
Zweitens kann das Original viele Eigenschaften und Beziehungen haben. Um eine bestimmte Eigenschaft, die uns interessiert, eingehend zu untersuchen, ist es manchmal sinnvoll, weniger bedeutende Eigenschaften außer Acht zu lassen, ohne sie überhaupt zu berücksichtigen.
Geeignet zum Modellieren
Es können unzählige Modelle für dasselbe Objekt (Prozess, Phänomen) erstellt werden.
Klassifizierungsmerkmale von Modellen:
- Einsatzgebiet
- Unter Berücksichtigung des Zeitfaktors
- Wissenszweig
- Präsentationsmethode
KLASSIFIZIERUNG NACH EINSATZBEREICHEN
Modelle
lehrreich
Erfahren
Gaming
Nachahmung
KLASSIFIZIERUNG NACH DEM FAKTOR ZEIT
Modelle
dynamisch
statisch
KLASSIFIZIERUNG NACH DARSTELLUNGSMETHODE
Modelle
informativ
verbal
ikonisch
Nicht-Computer
Computer
informativ
Ein Informationsmodell ist eine Reihe von Informationen, die die Eigenschaften und Zustände eines Objekts, Prozesses, Phänomens sowie die Beziehung zur Außenwelt charakterisieren.
ikonisch
Ikonisches Modell
verbal
Das verbale (lat. „verbalis“ – mündliche) Modell ist ein Informationsmodell in mentaler oder gesprochener Form.
Arten von Informationsmodellen nach Präsentationsform
verbal
geometrisch
mathematisch
strukturell
Rätsel
besonders
Nicht-Computer
Computer
Geometrisches Modell
Geometrisches Modell
Geometrisches Computermodell
Verbales Modell
Verbales Modell
Mathematisches Modell
Mathematisches Modell
Die Erstellung eines mathematischen Modells ist bei vielen Modellierungsproblemen ein sehr wichtiger Schritt.
Zum Entwerfen von Formeln wird eine spezielle Anwendung verwendet – der Editor Microsoft-Formeln Gleichung.
Strukturmodell
Strukturmodell
Struktur
Struktur
Logikmodell
Logikmodell
Sondermodelle
Sondermodelle
Computermodell
Ein Computermodell ist ein Modell, das mithilfe einer Softwareumgebung implementiert wird.
Computermodellierungswerkzeuge sind Hardware (Handware) und Software (Software).
STUFE I. Formulierung des Problems
Beschreibung der Aufgabe
Zweck der Modellierung
Objektanalyse
STUFE II. Modellentwicklung
Informationsmodell
Ikonisches Modell
Computermodell
STUFE III. Computerexperiment
IV. STUFE. Analyse der Simulationsergebnisse
Simulationsplan
Simulationstechnik
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Computerinformationsmodellierung. Abgeschlossen von: Schüler der 10. Klasse der Sekundarschule Nr. 14 der städtischen Bildungseinrichtung der ländlichen Siedlung Tschekundinsky. Zhuravleva Larisa.Folie 2
Was ist ein Modell? Ein Modell ist ein Ersatzobjekt, das unter bestimmten Bedingungen das Originalobjekt ersetzen kann. Das Modell gibt einige der für uns interessanten Eigenschaften und Merkmale des Originals wieder.
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Was kann Gegenstand der Informationsmodellierung sein? Das Objekt der Informationsmodellierung kann alles sein: einzelne Objekte (Holz, Tisch); physikalische, chemische, biologische Prozesse (Wasserströmung in einem Rohr, Produktion von Schwefelsäure usw.) meteorologische Prozesse (Gewitter, Tornado).
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Was macht Informatik? Die Informatik beschäftigt sich mit den allgemeinen Methoden und Mitteln zur Erstellung und Nutzung von Informationsmodellen.
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Entwicklungsstadien. Phasen der Entwicklung eines Computerinformationsmodells. Simulationsobjekt ( echtes System) Systemanalyse Theoretisches Informationsmodell. Entwicklung eines Computermodells Computerinformationsmodell
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Aufbau eines Informationsmodells. Der Aufbau eines Computerinformationsmodells beginnt mit einer Systemanalyse des Modellierungsobjekts. Das Ergebnis ist ein theoretisches Informationsmodell.
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Fragen und Aufgaben 1. Was ist ein Modell? 2. Was ist ein Informationsmodell? 3. Warum lassen sich viele wissenschaftliche Erkenntnisse auf Informationsmodelle zurückführen? 4. Welche Rolle spielt die Informatik bei der Informationsmodellierung? 5. Welche Modelle gibt es? 6. Was kann Gegenstand der Informationsmodellierung sein? 7. Was macht Informatik?
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Kurz zum Wesentlichen: Ein Modell ist ein Ersatzobjekt für ein reales Objekt. Modelle können materiell oder informativ sein. Die Eigenschaften eines Modells werden durch den Zweck bestimmt, für den es erstellt wird. Das Informationsmodell spiegelt das menschliche Wissen über das Modellierungsobjekt wider. Ein auf einem Computer implementiertes Modell wird als Computerinformationsmodell bezeichnet. Die Entwicklung eines Computermodells erfolgt mit einem speziellen Software oder durch Programmierung in Hochsprachen.
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Eine Präsentation zum Thema „Computermodellierung“ (Klasse 10) kann absolut kostenlos auf unserer Website heruntergeladen werden. Projektthema: Informatik. Bunte Folien und Illustrationen helfen Ihnen dabei, Ihre Klassenkameraden oder Ihr Publikum zu begeistern. Um den Inhalt anzusehen, nutzen Sie den Player, oder wenn Sie den Bericht herunterladen möchten, klicken Sie auf den entsprechenden Text unter dem Player. Die Präsentation enthält 7 Folie(n).
Präsentationsfolien
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COMPUTERMODELLIERUNG
Staatliche Bildungseinrichtung weiterführende Schule des Bezirks Frunzensky in St. Petersburg Nr. 212 Informatiklehrerin Selezneva R.S.
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Modelle von Objekten und Prozessen
Ein Modell ist eine vereinfachte Darstellung eines realen Objekts, Prozesses oder Phänomens. Modellieren – Erstellen von Modellen für die Erforschung und Untersuchung von Objekten, Prozessen und Phänomenen. Modelle von Objekten können kleine Kopien architektonischer Strukturen oder Kunstwerke sowie visuelle Hilfsmittel in einem Schulklassenzimmer usw. sein. Ein Modell kann etwas widerspiegeln, das wirklich existiert, beispielsweise ein Wasserstoffatom. Sonnensystem, Blitzentladung. Klassifizierung von Modellen Modelle werden nach folgenden Kriterien klassifiziert: Einsatzgebiet Berücksichtigung des Zeitfaktors (Dynamik) im Modell Wissenszweig Methode der Modelldarstellung
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Einteilung nach Einsatzgebiet
Modelle mit pädagogischer Erfahrung
Wissenschaftlich und technisch
Spielsimulation
Bildungsmodelle – visuelle Hilfsmittel, verschiedene Simulatoren, Trainingsprogramme. Experimentelle Modelle sind verkleinerte oder vergrößerte Kopien des entworfenen Objekts. Beispielsweise wird ein Schiffsmodell in einem Schwimmbad getestet, um die Stabilität des Schiffes bei Schaukelbewegungen zu ermitteln. Wissenschaftliche und technische Modelle – zur Untersuchung von Prozessen und Phänomenen. Ein Beispiel ist ein Gerät, das einen Blitzeinschlag simuliert. Zu den Spielmodellen gehören Militär-, Wirtschafts-, Sport- und Geschäftsspiele. Sie scheinen das Verhalten des Objekts in verschiedenen Situationen einzustudieren. Simulationsmodelle sind Experimente, die die Realität nachahmen. Angenommen, eine Schule möchte ein neues Fach einführen. Sie wählen eine Reihe von Schulen für das Experiment aus und überprüfen dann die Ergebnisse.
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EINTEILUNG NACH ZEITFAKTOR UND EINSATZBEREICH
MODELLE Statisch Dynamisch
Ein statisches Modell ist eine einmalige Momentaufnahme von Informationen zu einem Objekt. Beispielsweise gibt die Untersuchung von Schulkindern in einer Zahnklinik ein Bild über den Zustand ihrer Mundhöhle zu einem bestimmten Zeitpunkt. Dynamisches Modell – ermöglicht es Ihnen, Änderungen an einem Objekt im Laufe der Zeit zu sehen. Beispiel. Studentenausweis von Zahnkliniken über viele Jahre hinweg.
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Klassifizierung nach Präsentationsmethode
Materialinformationszeichen Verbaler Computer Nicht-Computer
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Materialmodelle reproduzieren die geometrischen und physikalischen Eigenschaften des Originals und haben stets eine reale Verkörperung. Beispiel. Kinderspielzeug, ausgestopfte Vögel, Karten zur Geschichte, Geographie, Raketenmodell usw. Informationsmodelle – sie können nicht mit eigenen Augen gesehen oder berührt werden, sie haben keine materielle Verkörperung. Sie basieren ausschließlich auf Informationen. Ein Informationsmodell ist eine Reihe von Informationen, die die Eigenschaften und Zustände eines Objekts, Prozesses oder Phänomens charakterisieren. Das verbale Modell ist ein Informationsmodell in mentaler oder gesprochener Form. Beispiel: Menschliches Verhalten beim Überqueren der Straße. Eine Person analysiert die Situation und ergreift dann Maßnahmen. Das Zeichenmodell ist ein Informationsmodell, das durch Sonderzeichen ausgedrückt wird, d. h. mittels irgendeiner formalen Sprache. Beispiele, Bilder, Texte, Grafiken und Diagramme. Ein Computermodell ist ein Modell, das mithilfe einer Softwareumgebung implementiert wird. Beispiel, Computer Programm(Musikeditor), mit dem Sie Musiktexte eingeben, ausdrucken und arrangieren können.
Computermodellierung Entsprechend der Implementierungsmethode werden Informationszeichenmodelle in Computer- und Nicht-Computermodelle unterteilt. Ein Computermodell ist ein Modell, das mithilfe einer Softwareumgebung implementiert wird. Modellierungsstufen 1. Problemstellung. 2. Modellentwicklung. 3. Computerexperiment. 4. Analyse der Simulationsergebnisse. Stufe 1. Problemstellung Beschreibung des Problems Ziel der Modellierung Analyse des Objekts Stufe 2. Entwicklung des Modells Informationsmodell Zeichenmodell Computermodell Stufe 3. Computerexperiment Modellierungsplan Modellierungstechnologie Stufe 4. Analyse der Modellierungsergebnisse Ergebnisse stimmen überein zum Ziel. Ergebnisse entsprechen nicht dem Ziel. Problemstellung. Problembeschreibung. Aufgabe (bzw. Problem) ist in einfacher Sprache zu formulieren und die Beschreibung muss verständlich sein. In dieser Phase geht es vor allem darum, das Modellierungsobjekt zu identifizieren und zu verstehen. Was soll das Ergebnis sein? Formulierung des Ziels der Modellierung. Die Ziele der Modellierung können sein: Kenntnis der umgebenden Welt, Schaffung von Objekten mit vorgegebenen Eigenschaften („wie macht man das ...“), Bestimmung der Folgen der Einwirkung auf das Objekt und Herstellung der richtige Entscheidung („Was passiert, wenn ...“), Effizienz der Objektverwaltung (Prozess) usw. Analyse des Objekts In dieser Phase werden, ausgehend von der allgemeinen Problemstellung, das modellierte Objekt und seine Haupteigenschaften klar identifiziert. Da es sich bei dem ursprünglichen Objekt in den meisten Fällen um eine ganze Ansammlung kleinerer Komponenten handelt, die in irgendeiner Beziehung zueinander stehen, umfasst die Analyse des Objekts die Zerlegung (Zerstückelung) des Objekts, um die Komponenten und die Art der Verbindungen zwischen ihnen zu identifizieren. Modellentwicklung In dieser Phase werden Eigenschaften, Zustände und andere Merkmale von Elementarobjekten identifiziert und eine Vorstellung von den Elementarobjekten gebildet, aus denen das ursprüngliche Objekt besteht, d. h. Informationsmodell. Informationsmodell Zeichenmodell Ein Informationsmodell wird in der Regel in der einen oder anderen Zeichenform dargestellt, die entweder computerbasiert oder nicht computerbasiert sein kann. Computermodell Es gibt eine große Anzahl von Softwaresystemen, mit denen Sie Informationsmodelle studieren (modellieren) können. Jede Umgebung verfügt über eigene Tools und ermöglicht die Arbeit mit bestimmten Arten von Informationsobjekten, was das Problem aufwirft, die bequemste und effektivste Umgebung zur Lösung der Aufgabe auszuwählen. Computerexperiment Modellierungsplan Der Modellierungsplan sollte den Arbeitsablauf mit dem Modell widerspiegeln. Die ersten Punkte in einem solchen Plan sollten Testentwicklung und Modelltests sein. Beim Testen wird die Richtigkeit eines Modells überprüft. Ein Test ist eine Reihe von Anfangsdaten, deren Ergebnis im Voraus bekannt ist. Stimmen die Prüfwerte nicht überein, muss die Ursache gesucht und beseitigt werden. Modellierungstechnologie Die Modellierungstechnologie ist eine Reihe gezielter Benutzeraktionen an einem Computermodell. Analyse der Simulationsergebnisse. Die Ergebnisse entsprechen dem Ziel. Die Ergebnisse entsprechen nicht dem Ziel. In diesem Fall wird das Modell selbst analysiert, Modellierungsfehler gefunden und korrigiert.