Файл является ли информационной моделью
1.При изучении объекта реальной действительности можно создать …
a)одну модель, отражающую множество признаков объекта
b)вопрос не имеет смысла
c)множество моделей, каждая из которых отражает те или иные существенные признаки объекта
2.Модель по сравнению с моделируемым объектом содержит:
a)столько же информации
b)больше информации
c)меньше информации
d)другую информацию
e)никакой информации
3.Табличная информационная модель представляет собой.
a)описание объектов или их свойств по уровням, причем элементы нижнего уровня входят в состав элементов более высокого уровня.
b)модель, построенную с использованием математических понятий и формул.
c)описание объектов или их свойств в виде совокупности значений, размещаемых в ячейках прямоугольной таблицы.
d)набор рисунков, карт, чертежей, схем, графиков, диаграмм.
4.Файловая структура персонального компьютера наиболее адекватно может быть описана.
a)табличной информационной моделью.
b)вербальной моделью.
c)графической информационной моделью.
d)натурной моделью.
5.Выберите пример модели, являющейся материальной.
a)генеалогическое дерево семьи Пушкиных
b)график зависимости высоты полета тела, брошенного под углом к горизонту от времени.
c)формула для вычисления объема куба: V=а3
d)глобус
6.Какие пары объектов находятся в отношении "объект - модель"?
a)компьютер – данные
b)компьютер - его функциональная схема
c)компьютер – алгоритм
7.Пары объектов, которые не находятся в отношении «объект – модель»:
a)компьютер – его фотография
b)компьютер – его функциональная схема
c)компьютер – его процессор
d)компьютер – его рисунок
e)компьютер – его техническое описание
8.Определите, какие из перечисленных моделей материальные (физические, натурные), а какие информационные. Укажите номера материальных моделей.
a)Макет декорационного оформления театральной постановки.
b)Эскизы костюмов к театральному спектаклю.
c)Географический атлас.
d)Объёмная модель молекулы воды.
e)Уравнение химической реакции, например CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 +H2O
f)Макет скелета человека.
g)Формула определения площади квадрата со стороной h: S = h2
h)Расписание движения поездов.
i)Игрушечный паровоз.
j)Схема метрополитена
k)Оглавление книги.
9.Моделирование это:
a)Процесс опознания реального объекта компьютером
b)Процесс создания и использования моделей
c)Выделение одного существенного признака реального объекта
d)Выделение нескольких (двух, трёх) существенных признаков реального объекта.
10.В рамках предмета «Природоведение» учащиеся ежедневно замеряют утреннюю и вечернюю температуру и строят графики изменения температуры. Какой тип модели (с точки зрения временного фактора) представляет подобный график?
a)информационная
b)статическая
c)динамическая
d)графическая
11.Могут ли у разных объектов быть одинаковыми модели?
a)Нет.
b)Да, но только для конструктивных (искусственных, созданных людьми) объектов.
c)Да.
12.Расположение мебели в квартире наиболее адекватно может быть описано в виде.
a)математической модели.
b)графической информационной модели.
c)табличной информационной модели.
13.К числу математических моделей относится.
a)учебник по информатике.
b)постановление Министерства образования и науки РФ.
c)формула нахождения скорости движения
d)макет нового микрорайона.
14.Месторасположение полезных ископаемых представляет собой.
a)табличную информационную модель.
b)графическую информационную модель.
c)натурную модель
15.Выберите пример модели, являющейся информационной.
a)макет декоративного оформления театральной постановки
b)расписание движения поездов
c)скелет человека
d)уравнение химической реакции
16.Выберите параметры объекта «ученик», необходимые для создания информационной модели ученика, представленной в школьном журнале.
a)фамилия
b)имя
c)рост
d)вес
e)оценки
Укажите верный ответ.
a)a b c
b)a c d
c)a b e
d)a d e
a)математической моделью
b)информационной моделью
c)компьютерной моделью
d
1. с
3.а
4.так то иерхарический, но тут скорее вербальный подойдёт
6b
7b
9.процесс замены реального объекта (процесса, явления) моделью, отражающей его существенные признаки с точки зрения достижения конкретной цели; скорее b
12.b
13. с (совокупность записанных на языке математики формул, отражающих те или иные свойства объекта-оригинала или его поведение)
Для изучения окружающего мира человек многие столетия использовал модели, но как научный метод моделирование с опаской применяли ещё в \(XIX\) веке. Известен факт о недоверии Английского Адмиралтейства к опытам с моделью броненосца «Кэптон» учёного Эдварда Рида в \(1870\) году. В результате пренебрежения к опытам с «игрушкой» погибли люди. В России в \(1894\) году для решения проблем, связанных с устойчивостью кораблей, начал функционировать Опытовый бассейн, в котором проводили научные исследования с применением моделей кораблей.
С появлением компьютеров моделирование объектов, процессов и явлений привычно вошло в практику. Ни для кого не удивительно построение натурных моделей с помощью сканирования и печать этих моделей на \(3\)D-принтерах, математическое моделирование умных домов, процессов логистики, цифрового портрета покупателя, внедрение цифрового моделирования в планирование строительства и модернизации городского хозяйства.
Определим понятие модели, так как современная наука применяет это понятие в самых разнообразных смыслах.
Модель — представление реально существующего объекта, процесса или явления, содержащая свойства, действия или признаки, необходимые для изучения самого объекта или его взаимодействия с другими объектами.
«За дело, с богом!» Из шатра,
Толпой любимцев окружённый,
Выходит Пётр. Его глаза
Сияют. Лик его ужасен.
Движенья быстры. Он прекрасен,
Он весь, как божия гроза.
А. С. Пушкин «Полтава»
Натурной или материальной моделью называют модель, воспроизводящую реальный объект и передающую его внешние признаки, структуру или взаимодействие с другими объектами.
Информационная модель — совокупность информации об объекте, представленная одним из языков кодирования информации.
Разнообразие языков кодирования информации даёт возможность строить математические, графические, текстовые и другие модели.
Вернувшись к определению модели, мы обнаруживаем неточную формулировку «необходимые для изучения самого объекта или его взаимодействия с другими объектами». Как определить эти «необходимые» действия или признаки? Это сложная задача, связанная с построением адекватной модели. Про такие задачи говорят, что они плохо формализуемы, т. е., говоря простыми словами, нет заранее известного алгоритма, приводящего к хорошему результату. Также можно сказать, что построение модели — задача творческая.
Информационная модель является адекватной, если собранных сведений достаточно для реализации целей моделирования.
Например, нам необходимо составить план тренировок. Какие параметры спортсмена необходимо учесть? Если речь идёт о тяжёлоатлете или фигуристе, лыжнике или гимнасте, среди прочих параметров необходимо учесть рост и вес спортсмена. Но для спортсмена-шахматиста этот параметр будет не таким важным, даже с учётом того, что физические упражнения поддерживают здоровье шахматиста.
Сложные модели, о которых часто упоминают средства массовой информации, такие, например, как цифровые двойники в промышленности, градостроительстве и космосе, модели морских транспортных потоков, моделирование поведения вирусов и создание полимерных материалов неосуществимо без помощи компьютеров и даже современных суперкомпьютеров.
Компьютерное моделирование — реализация информационной модели средствами компьютерных приложений или специализированных пакетов программ.
Компьютерное моделирование даёт исследователям возможность уточнения модели в том случае, если в процессе исследования выясняется, что не все необходимые признаки объекта были собраны для построения адекватной модели.
Как это происходит:
1. на первом этапе построения компьютерной модели формулируется основная задача исследования.
2. На втором этапе выстраивается информационная модель.
3. По созданной модели разрабатывается компьютерная модель исследования, алгоритм.
4. Далее проводится компьютерный эксперимент.
5. Анализируются результаты эксперимента, и в зависимости от результатов либо уточняется задача (возвращение к этапу \(1\)), либо уточняется информационная модель (возвращение к этапу \(2\)), либо уточняется алгоритм исследования (возвращение к этапу \(3\)), либо проводится заново компьютерный эксперимент (возвращение к этапу \(4\)).
6. В завершение компьютерного моделирования делаются выводы об объекте моделирования. Можно считать, что объект изучен всесторонне.
Как мы уже заметили, построение информационной модели — задача плохо формализуемая. Но тут исследователи разных моделей могут помочь друг другу, поделившись своим опытом. Как писал русский академик А. Н. Крылов, тот самый, под руководством которого работал Опытовый бассейн в Новой Голландии: «Казалось бы, что может быть общего между расчётом движения небесных светил. и качкой корабля. Между тем если написать только формулу и уравнения без слов, то нельзя отличить, какой из этих вопросов решается: уравнения одни и те же». И это наблюдение касается не только математических моделей.
Если исследователю удастся классифицировать свою будущую модель, то можно воспользоваться идеями для создания подобных моделей.
На этом классификация моделей не заканчивается. Провести классификацию моделей можно по любому существенному признаку, и предыдущие классификации служат этому примером. Например, знаковые информационные модели могут быть представлены в виде рисунка, таблицы, графа или схемы.
Оценим характеристику моделей, приведённых нами в качестве примера: памятник Петру \(I\) и фрагмент стихотворения «Полтава» А. С. Пушкина. Но прежде определим цель моделирования. Допустим, эти модели нам необходимы для проведения урока истории.
Умение исследователя строить адекватные модели объектов, процессов и явлений — результат широкого кругозора, опыта и глубоких знаний. Так, например, алгоритм поиска кратчайшего пути в графе, предложенный кибернетиком Дейкстрой, применяется во многих отраслях науки и в практической деятельности человека.
Между населёнными пунктами A, B, C, D, E, F, Z построены дороги, протяжённость которых приведена в таблице. (Отсутствие числа в таблице означает, что прямой дороги между пунктами нет.)
Определи длину кратчайшего пути между пунктами A и Z (при условии, что передвигаться можно только по построенным дорогам).
На рисунке — схема дорог, связывающих города А, В, Г, Д, Ж, З, К. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой. Сколько существует различных путей из города А в город К?
Решение этого задания можно проводить прямо на схеме. Рядом с каждой вершиной подписать, сколько путей ведёт в эту вершину с учётом предыдущих путей.
Или с помощью таблицы.
Куда
Откуда
Сколько
На рисунке схема дорог изображена в виде графа, в таблице содержатся сведения о длине этих дорог в километрах. Так как таблицу и схему рисовали независимо друг от друга, нумерация населённых пунктов в таблице никак не связана с буквенными обозначениями на графе. Определи длину более длинной из дорог: ГЖ и ЕИ. В ответе запиши целое число — длину дороги в километрах.
Определим степени вершин на графе. Степенью вершины называется количество рёбер, входящих или выходящих из вершины.
А | \(7\) |
Б | \(2\) |
В | \(2\) |
Г | \(3\) |
Д | \(3\) |
Е | \(3\) |
Ж | \(2\) |
И | \(2\) |
Из рассмотрения таблицы видно, что вершина П\(1\) — это вершина А; вершинами Г, Д, Е могут быть П\(4\), П\(5\), П\(6\), вершинами Б, В, Ж, И — вершины П\(2\), П\(3\), П\(7\) и П\(8\).
Вершина Г со степенью \(3\) связана с вершинами со степенями \(2\), \(3\) и \(5\); вершина Д со степенью \(3\) связана с вершинами со степенями \(2\), \(2\) и \(5\); вершина Е со степенью \(3\) связана с вершинами со степенями \(2\), \(2\) и \(5\).
Основываясь на этом, легко определить вершину Г — это П\(4\), связанная с ней вершина со степенью \(2\) — П\(7\) (это Ж), а вершина со степенью \(3\) — П\(5\) (это Д). Таким образом, мы узнали, что ГЖ \(=27\). Оставшаяся вершина со степенью \(3\) — П\(6\) (это Е). Расстояние от неё до смежных вершин со степенью \(2\) равно \(21\) и \(23\), что меньше \(27\).
Рассмотренные нами примеры — реализация реальных задач с помощью знаковой информационной модели, представленной в виде графа. Ещё одна разновидность графа — дерево — позволяет решать иной круг задач. Это задачи построения иерархии, и применяются они в задачах, где важно учитывать наследование признаков.
Для решения этой задачи составляют дерево кодов. Для однозначного декодирования никакой из кодов не должен начинаться другим кодом. Это условие сформулировал итальяно-американский учёный в области информатики Роберт Марио Фано. Построим и прокомментируем дерево кодов.
Буква А кодируется кодом \(0\), значит все коды, которые могли начинаться с этой цифры, не удовлетворяют условию однозначного декодирования. На схеме это помечено знаком запрета. Также никакие коды нельзя начинать с \(100\), \(101\), \(1100\) и \(1110\). Не заблокированы коды \(1101\) и \(1111\), но из них совокупно получится только \(4\) кода, нам же, по условию задачи, нужно составить \(5\) кодов. Поэтому один из оставшихся кодов используем для создания ещё двух кодов длиной в \(6\) цифр. Например, так, как показано на схеме.
Считаем суммарную длину всех кодов: А — \(1\); Б, В по \(3\), Г, Д по \(4\), три кода по \(5\) и два кода по \(6\).
\(1+2×3+2×4+3×5+2×6=1+6+8+15+12=42\).
Этот тип решения можно применять и в том случае, когда коды состоят более чем из двух символов. Тогда дерево не будет называться двоичным, как в предыдущем примере, но знаковая графическая модель не изменится.
Во многих реальных задачах информационная модель представляется в табличном виде. И для простоты восприятия её удобно переводить в графическое представление. Диаграммы нагляднее позволяют сделать качественный вывод из количественных данных.
Ниже приведены фрагменты таблиц базы данных победителей городской олимпиады по информатике за \(2000\) год.
По данным таблицы были построены диаграммы. Определи, какая из диаграмм правильно отражает данные, представленные в таблице.
По данным, приведённым в таблице, видно, что количество участников олимпиады, использовавших Python и Basic равно, а участников, использовавших C\(++\), меньше. Две равные величины мы видим на диаграммах А и В, но на диаграмме В — третья категория, подразумевается C\(++\), имеет большее значение, значит, правильный ответ этой задачи — диаграмма А.
Ответ: А.
Примечание: диаграмму В вообще стоит исключить из рассмотрения, потому что график подразумевает наличие промежуточных значений, т. е. непрерывной зависимости. В нашем примере зависимость дискретная.
Моделирование в информатике — это процесс, при котором создается цифровой образ какого-то реально существующего объекта. Модель в информатике — это цифровой объект-прообраз объекта из реальной жизни. В информатике термин «модель» характеризуется несколькими определениями, например, модель — это:
- упрощенная копия реального объекта;
- уменьшенное копия реального объекта;
- схематичное представление явления или процесса;
- графическое представление явления или процесса;
- текстовое представление явления или процесса;
- аналогичное представление физического объекта;
- информационное представление реального объекта;
- цифровой объект-аналог реального объекта;
- и т. д.
То есть модель в информатике — это обширное понятие, определение которого может быть различным и зависит от конкретной ситуации.
Заключение
Модель в информатике — это некий цифровой объект, который является результатом моделирования — процесса цифрового представления реальных объектов. Моделирование в информатике является важной частью. Потому что любой современный реальный объект, прежде чем появится на свет, проходит через этапы моделирования и тестирования в информатике и/или программировании, потом он переходит на этап физического прототипирования или создания макета и только потом на этап полноценного производства и введения в эксплуатацию.
Что такое информационная модель объекта? Это модель, которая описывает объект, применяя индивидуальную информацию, состоящую из различных взаимосвязанных параметров и переменных. Информационные модели — это неосязаемые и невидимые процессы, потому что состоят из «чистой» информации. Информация в модели, описывая объект, затрагивает:
- состояние;
- его важные свойства;
- процессы, связанные с объектом;
- связь с другими объектами и внешней средой;
- и др.
В широком смысле, информационная модель объекта представляет собой совокупность информации из разных сфер, но объединенной описанием объекта. Пример информационной модели из жизни — это:
- математическая формула;
- чертеж здания, машины, компонента;
- карта местности;
- схема проезда метро или автобусов;
- рисунок;
- программа для компьютера;
- и др.
Моделирование в информатике: этапы
- манекен — это модель человеческой фигуры;
- глобус — это модель нашей планеты;
- и т. д.
О физическом моделировании мы поговорим в другой раз, а сегодня нас интересуют этапы, через которые проходит моделирование в информатике с применением электронно-вычислительных машин.
Этапы создания моделей в информатике:
- вербальная или задокументированная постановка задачи в виде технического задания модели;
- математический анализ поставленной задачи с целью выяснения необходимых подходов и инструментов для моделирования;
- разработка модели или сам процесс моделирования с использованием компьютера;
- использование модели для поставленных задач;
- получение необходимого результата.
Что такое информационная модель объекта: классификация и виды
- Отталкиваясь от вида и количества переменных в описании, информационная модель бывает динамической и статической.
- Отталкиваясь от способа описания, информационная модель бывает знаковой, натуральной, формализованной.
- Отталкиваясь от конструкции описания, информационная модель может быть графовой, графической, идеографической, текстовой, алгоритмической, табличной.
Информационные модели могут принадлежать трем видам:
- Математическому виду. Такие информационные модели описывают явления и процессы в виде математических формул и законов. При помощи таких моделей можно выразить законы природы, подтвердить логические решения, объяснить прогнозируемые ситуации и др.
- Компьютерному виду. Такие модели описывают абстрактные типы данных. Написаны они по всем требованиям среды, которая будет их обрабатывать. Простыми словами — это компьютерные программы на каком-либо языке программирования.
- Материальному виду. Такие модели отражают реальный объект, но не полностью, а частично. Например, детские игрушки, машинки, манекены, глобус и др.
Информационные модели могут быт созданы разными способами. Отталкиваясь от способов создания, различают 2 типа моделей:
- Вербальный тип. Этот тип создается благодаря умственной деятельности человека и передается словами или жестами.
- Знаковый тип. К этому типу принадлежат информационные модели, выраженные различными символами: текстом, кодом, формулой, рисунком, чертежом и др.
Где применяются информационные модели
- инструкция для эксплуатации техники;
- рецепт блюда;
- состав продуктов питания;
- компьютерные программы;
- чертежи зданий;
- карты местности;
- маршрут автотранспорта, самолетов, поездов, метро;
- технологии производства продуктов, машин, предметов;
- научные исследования;
- метеорологические прогнозы;
- образовательные уроки и лекции;
- компьютерные сети;
- симуляторы;
- картины и рисунки;
- и др.
Любая информация вокруг вас, которая что-то описывает, объясняет или подсказывает — это информационная модель объектов.
Модель в информатике — это разнообразие видов
- Образные модели. Эта группа включает в себя модели, где важна их внешняя составляющая, например рисунки и фотографии.
- Смешанные модели. Эта группа включает в себя модели, где внешняя составляющая моделей имеет второстепенное значение. Сюда входят: таблицы, графики, диаграммы, схемы (карты, графы, блок-схемы, чертежи).
- Знаковые модели. Эта группа включает в себя модели, где важна их символьная составляющая. Сюда входят: словесное описание, формулы, языки программирования.
Моделирование и модель в информатике, что это
- Материальная группа. К этой группе относят модели, которые основываются на реально существующих объектах, например, на каком-либо реальном предмете или процессе.
- Идеальная группа. К этой группе относятся модели, которые основываются не на реальных объектах, например, на произведениях искусства или литературе. То есть такие модели поддаются влиянию индивидуальным человеческим свойствам, например: мышлению, воображению или восприятию. Такие модели могут быть созданы разными людьми по-разному, даже если за основу будет взят один какой-то пример для моделирования.
Заключение
Что такое информационная модель объекта? Это любая информация, описывающая объект. Мы живем в информационном мире, где любая информация имеет свою цену. Информационные модели располагаются вокруг нас, и мы живем вместе с ними. Бывает так, что одна информационная модель описывает другую. Например, разработчик разрабатывает симулятор для автопилотов при помощи языка программирования. А технический копирайтер пишет описание технического задания для разработчика или описание программного кода для других разработчиков. Симулятор, программный код и текстовое описание — это три разные информационные модели, которые описывают друг друга, потому что симулятор тоже описывает летный процесс.
Как создаются информационные модели?
Во главе создания информационной модели объекта стоит информация о нем. Поэтому, в первую очередь, происходит сбор подробной информации об объекте. Обычно о любом объекте можно найти очень много информации. Поэтому ее «отсеивают» и оставляют только ту, которая полезна конкретному пользователю. Например, дворнику информация о процессе создания снегоуборочной лопаты не будет такой полезной, как инструкция по ее сборке и эксплуатации.
После сбора и анализа информации происходит ее «упаковка» способа подачи. Тому же дворнику, если описать процесс эксплуатации математическими формулами, будет непонятно, поэтому информационная модель лопаты для него преподносится текстом. А если прорабу описать словами каким должно быть здание, то он тоже вряд ли построит что-то путное. Поэтому информационная модель здания для прораба преподносится в виде чертежа.
Виды и цели моделирования в информатике
- учебное моделирование — это процесс, который необходим для обучения студентов, учеников и других обучающихся людей;
- моделирование для опытов — это процесс, при котором необходимо выяснить влияние на реальный объект каких-либо изменений в его сущность;
- имитационное моделирование — это процесс, при котором происходит имитация реального объекта с максимальным количеством его свойств для предугадывания исхода какого-либо события с объектом;
- игровое моделирование — это моделирование объектов для их использования в игровой индустрии;
- научно-техническое моделирование — это процесс, который применяется в различных научных исследованиях.
- проектировать новые реальные объекты, на основе уже имеющихся моделей (проектировать новые автомобили);
- проводить расчеты последствий после внесения изменений в реальные объекты (что будет, если пересадить автомобиль на атомное топливо);
- обеспечить подтверждение эффективности принятых решений (электромобили лучше дизельных автомобилей);
- представлять материальные предметы (проект жилого дома);
- и др.
Моделирование в информатике не происходит просто так, оно всегда преследует цель решить какую-то поставленную задачу. Задачи, которые решает моделирование, делятся на 2 большие группы:
- Прямые задачи. Это задачи, в которых задаются точные исходные данные и условия, и они требуют конкретного ответа. Например, такой задачей будет поиск ответа на вопрос: «Что будет, если мы сделаем так-то и так-то?». Результатом такой задачи будет один ответ или одно решение.
- Обратные задачи. Это задачи без конкретных исходных данных и условий. Такими задачами будет поиск ответа на вопрос: «Как можно улучшить что-либо?». Результатом таких задач может быть множество решений.
Примеры моделей и моделирования в информатике
- электрические схемы;
- топографические карты;
- чертежи зданий, автомобилей, станков, агрегатов и прочих предметов;
- карты передвижения автобусов, метро, самолетов;
- таблица Менделеева;
- и др.
Что такое информационная модель объекта
Научное описание темы «Что такое информационная модель объекта» довольно сложное. Мы постараемся объяснить простым языком. В информационной модели важна конкретная информация в конкретном случае для конкретного объекта.
Простой пример из жизни. Есть дворник, снег и снегоуборочная лопата. Словесное описание лопаты, а также инструкция по ее сборке и применению — это информационная модель лопаты для дворника. Однако это не полноценная информационная модель снегоуборочной лопаты. Еще есть задокументированное описание технологического процесса изготовления лопаты для компании производителя, сюда входят чертежи, описание изготовления, нормы по изготовлению, описание материалов для изготовления и др. Получается, что для производителя лопаты информационная модель будет своя, а для дворника своя, при этом лопата одна и та же.
Это говорит о том, что информационная модель одного и того же объекта может сильно отличаться в зависимости от того, для кого она необходима, то есть зависит от переменных.
Читайте также: