3. Моделювання
3.2. Інформаційні моделі
Предметна галузь
На початку побудови інформаційної моделі слід з’ ясувати, до якої предметної галузі належить об’єкт моделювання.
– Предметна галузь – це частина реального світу, до якої належить об’єкт моделювання.
Приклади предметних галузей та можливих об’єктів моделювання, що до них належать:
Предметна Галузь | Об’єкти моделювання |
Школа | Учень, вчитель, директор, розклад уроків, розклад дзвінків, клас, |
Транспорт | Автобус, таксі, водій, карта маршрутів, маршрут, зупинка, рейс |
Геометрія | Точка, відрізок, кут, геометрична фігура |
Людина, яка будує інформаційну модель, повинна добре орієнтуватися у відповідній предметній галузі, знати її особливості, тобто бути фахівцем. Це допомагає швидко виділити властивості, найважливіші для побудови моделі.
Інформаційна модель
– Інформаційна модель – це модель, що містить інформацію про властивості і стан об’єктів, процесів, явищ.
Класифікацію інформаційних
До словесних моделей належать усні та письмові описи об’єктів. Багато народних загадок також є словесними моделями:
– “Без вікон, без дверей – повна хата людей” – містить інформацію про одну властивість гарбуза (відсутність отворів) і про те, що у ньому є багато однакових насінин. Тут “людина” є моделлю насінини;
– “Торох, торох, розсипався горох, почало світати – нема що збирати” – модель явища випадання граду. Включає опис чотирьох явищ, які його супроводжують: падіння градин; звук, що при цьому виникає; коли розійдеться грозова хмара – стає світліше; град швидко тане. Також у моделі вказано, що градини округлі (нагадують горох).
Креслення, малюнки, плани приміщень, карти є графічними моделями. Електрична схема телевізора показує, з яких деталей він складається і як вони між собою з’ єднані. Отже це теж графічна модель.
Маючи таку схему можна скласти список деталей, необхідних для виготовлення телевізора. Але грамотний фахівець, розглянувши схему, може розповісти ще й для чого призначена кожна деталь і що буде, якщо вона зламається.
Як бачимо, важливим є не тільки наявність моделі, але й те, хто нею користується.
Структурні моделі показують у вигляді діаграм, таблиць, схем зв’язки між окремими частинами об’єкта.
Модель, подану у вигляді набору команд, правил, називають алгоритмічною.
Спеціальні моделі відрізняються від перелічених і одна від одної. При їх побудові застосовують особливі системи позначень. До них належать запис мелодії за допомогою нот, хімічні формули, протоколи шахових партій тощо.
– Модель, реалізовану за допомогою комп’ютера, називають комп’ютерною моделлю.
Приклади інформаційних моделей Приклад 1. Нехай потрібно побудувати інформаційну модель дитячої кімнати для двох дітей шкільного віку із графічним планом, таблицею та словесним описом.
У кімнаті для двох дітей зона навчання розміщується біля вікна, де достатньо природного освітлення.
Організація робочого місця вимагає особливої уваги: спинка стільця має забезпечувати підтримку попереку. Наявність тумб, великий розмір робочої поверхні роблять процес навчання зручним.
Зона сну представлена двоярусним ліжком, зона відпочинку – розкладним диваном, з якого зручно дивитися телевізор, розміщений в одній із секцій шафи.
Зони зберігання представлені шафою для одягу, стелажами для книг, навчальних приладь, іграшок тощо.
В кімнаті є спортивний комплекс, необхідний для компенсації навантажень, викликаних тривалим сидінням за навчанням.
Світильники обираємо і розташовуємо так, щоб забезпечити достатнє і правильне освітлення кімнати: загальні підвісні світильники та локальні – у зонах навчання та відпочинку.
Дизайн світильників підтримує загальну ідею створення яскравого і веселого інтер’єру дитячої кімнати.
Приклад 2. Розробникам програм розпізнавання тексту доводиться будувати моделі друкованих знаків (літер, цифр та інших). Потім комп’ютер на основі цих моделей виконує розпізнавання сканованого тексту.
Створимо моделі для знаків Г, Т, К, А. Для цього спочатку формалізуємо задачу, тобто виділимо головні властивості знаків:
1. аналіз форми показує, що всі вони складаються з прямих або майже прямих елементів;
2. є такі типи елементів:
Тепер можна перейти до побудови моделей
Після цього програмісти на основі словесної моделі будують математичну, а далі – комп’ютерну, яка стає основою програми.
Питання для самоконтролю:
1. Що називається “Предметна галузь”?
2. Що таке “Об’єкт моделювання”?
3. Назвіть об’єкти моделювання у школі.
4. Назвіть власні приклади об’єктів моделювання.
5. Дайте визначення поняттю “Інформаційна модель”.
6. Яку класифікацію мають інформаційні моделі?
7. Наведіть власний приклад словесної інформаційної моделі.
8. Наведіть власний приклад алгоритмічної моделі.
9. Коли модель стає комп’ютерною моделлю?
10.Наведіть власний приклад інформаційної моделі.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)