Учебно-методический комплекс изучения содержательной линии "Моделирование и формализация"

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование

слу определения, которые обобщаются так: Модель используется при разработке теории объекта, и в том случае, когда непосредственное исследование его не представляется возможным вследствие ограниченности современного уровня знаний и практики. Данные о непосредственном интересующем исследователя объекте получаются путем исследования другого объекта, который объединяется с первым общностью характеристик, определяющих качественно-количественную специфику обоих объектов.

В.А. Штофф указывает на такие признаки модели:

Это мысленно представляемая или материально реализуемая система;

Она воспроизводит или отображает объект исследования;

Она способна замещать объекты;

Ее изучение дает новую информацию об объекте.

А.И. Уемов выделяет обобщенные признаки модели:

Модель не может существовать изолированно, потому что она всегда связана с оригиналом, т.е. той материальной или идеальной системы, которую она замещает в процессе познания.

Модель должна быть не только сходна с оригиналом, но и отлична от него, причем модель отражает те свойства и отношения оригинала, которые существенны для того, кто ее применяет.

Модель обязательно имеет целевое назначение.

Таким образом, модель - это упрощенный (в том или ином смысле) образ оригинала, неразрывно с ним связанный, отражающий существенные свойства, связи и отношения оригинала;

Система, исследование которой служит инструментом, средством для получения новой (или) подтверждение уже имеющейся информации о другой системе.

Отметим, что моделирование в широком смысле слова есть не только процесс построения модели, но и ее исследование.

Формализация - это один из этапов моделирования, в результате завершения которого, собственно, и появляется модель процесса или явления. Приведем выдержку из работы Н.П. Бусленко, где отражены основные особенности этого процесса: Формализации любого реального процесса предшествует изучение структуры составляющих его явлений. В результате этого появляется так называемая содержательное описание процесса, которое представляет собой первую попытку четко изложить закономерности, характерные для исследуемого процесса, и постановку прикладной задачи. Содержательное описание является исходным материалом для последующих этапов формализации: построение формализованной схемы процесса и модели для него.

В.А. Штофф называет такие признаки как:

Способ построения (форма модели),

Качественная специфика (содержание модели).

По способу построения модели бывают материальные и идеальные. Назначение материальных моделей - специфическое воспроизведение структуры, характера, протекания, сущности изучаемого процесса.

Из материальных моделей можно выделить:

а) физически подобные модели (они сходны с оригиналом по физической природе и геометрической форме, отличаясь от него лишь числовыми значениями параметров - действующая модель электродвигателя, паровой турбины);

б) пространственноподобные модели (сходство с оригиналом на основе физического подобия - макеты самолетов, судов);

в) математическиподобные модели (не имеют с оригиналом ни физического, ни геометрического сходства, но объект и модель описываются одинаковыми уравнениями - аналогия между механическими и электрическими колебаниями).

Можно выделить такие виды абстрактных моделей:

Вербальные (текстовые) модели. Эти модели используют последовательности предложений на формализованных диалектах естественного языка для описания той или иной области действительности.

Математические модели - очень широкий класс знаковых моделей (основанных на формальных языках над конечными алфавитами), широко использующих те или иные математические методы.

Информационные модели - класс знаковых моделей, представляющих объект, процесс или явление набором параметров и связей между ними. Связи элементов создают систему только тогда, когда в результате этих связей образуются новый целостный объект, обладающий такими свойствами, которые без этих связей не были бы присущи совокупности данных элементов.

В обязательном минимуме содержания образования по информатике присутствует линия Моделирование и формализация. Содержание этой линии определено следующим перечнем понятий: моделирование как метод познания, формализация, материальные и информационные модели, основные типы информационных моделей. Линия моделирования, наряду с линией информации и информационных процессов, является теоретической основой базового курса информатики.

Содержательная линия формализации и моделирования выполняет в базовом курсе информатики важнейшую педагогическую задачу - развитие системного мышления учащихся, так как работа с огромными объемами информации невозможна без навыков ее систематизации. Умение систематизировать данные - главнейший компонент компьютерной грамотности учащихся. Не случайно, в процессе развития школьной информатики следует отметить значительное увеличение веса данной линии в общем содержании курса. Понятие система в информатике встречается достаточно часто. Совокупность взаимосвязанных данных, предназначенных для обработки на компьютере - система данных, совокупность взаимосвязанных программ определенного назначения - программные системы (ОС, системы программирования, пакеты прикладных программ и др.). Информационные системы - одно из важнейших приложений компьютерных технологий. Основным метод?/p>