Modelimi në shkencën kompjuterike - çfarë është? Llojet dhe fazat e modelimit. Konceptet e "modelit", "simulimit", qasje të ndryshme për klasifikimin e modeleve

Metoda e simulimit metoda më premtuese e kërkimit kërkon një nivel të caktuar trajnimi matematikor nga psikologu. Këtu, fenomenet mendore studiohen në bazë të një imazhi të përafërt të realitetit - modelit të tij. Modeli bën të mundur përqendrimin e vëmendjes së psikologut vetëm në tiparet kryesore, më domethënëse të psikikës. Një model është një përfaqësues i autorizuar i objektit që studiohet (dukuri mendore, procesi i të menduarit, etj.). Sigurisht, është më mirë që menjëherë të merret një kuptim holistik i fenomenit që studiohet. Por kjo zakonisht është e pamundur për shkak të kompleksitetit të objekteve psikologjike.

Modeli lidhet me origjinalin e tij nga një marrëdhënie ngjashmërie.

Njohja e origjinalit nga pikëpamja e psikologjisë ndodh përmes proceseve komplekse të reflektimit mendor. Origjinali dhe pasqyrimi i tij psikik lidhen si një objekt dhe hija e tij. Njohja e plotë e një objekti kryhet në mënyrë sekuenciale, asimptotike, përmes një zinxhiri të gjatë njohjeje të imazheve të përafërta. Këto imazhe të përafërta janë modele të origjinalit të njohur.

Nevoja për modelim lind në psikologji kur:
- kompleksiteti sistematik i një objekti është një pengesë e pakapërcyeshme për krijimin e imazhit të tij holistik në të gjitha nivelet e detajeve;
- kërkohet studim i shpejtë i një objekti psikologjik në dëm të detajit të origjinalit;
- proceset mendore me një nivel të lartë pasigurie janë objekt studimi dhe modelet të cilave u binden janë të panjohura;
- optimizimi i objektit në studim kërkohet nga faktorë të ndryshëm të hyrjes.

Detyrat e modelimit:
- përshkrimi dhe analiza e dukurive mendore në nivele të ndryshme të organizimit strukturor të tyre;
- parashikimi i zhvillimit të dukurive mendore;
- identifikimi i dukurive mendore, d.m.th. përcaktimi i ngjashmërive dhe dallimeve të tyre;
- optimizimi i kushteve për shfaqjen e proceseve mendore.

Shkurtimisht për klasifikimin e modeleve në psikologji. Ka modele objektesh dhe simbolike. Subjektet kanë një natyrë fizike dhe, nga ana tjetër, ndahen në natyrore dhe artificiale. Modelet natyrore bazohen në përfaqësuesit e natyrës së gjallë: njerëzit, kafshët, insektet. Le të kujtojmë mikun besnik të njeriut, qenin, i cili shërbeu si model për studimin e funksionimit të mekanizmave fiziologjikë të njeriut. Modelet artificiale bazohen në elementë të "natyrës së dytë" të krijuar nga puna njerëzore. Si shembull, mund të citojmë homeostatin e F. Gorbov dhe kibernometrin e N. Obozov, të cilat përdoren për të studiuar aktivitetin në grup.

Modelet e shenjave krijohen në bazë të një sistemi shenjash me natyrë shumë të ndryshme. Kjo:
- modele alfanumerike, ku shkronjat dhe numrat veprojnë si shenja (i tillë, për shembull, është modeli për rregullimin e aktiviteteve të përbashkëta të N. N. Obozov);
- modele të simboleve të veçanta (për shembull, modele algoritmike të veprimtarive të A. I. Gubinsky dhe G. V. Sukhodolsky në psikologjinë inxhinierike ose shënimin muzikor për një pjesë muzikore orkestrale, e cila përmban të gjithë elementët e nevojshëm që sinkronizojnë punën komplekse të përbashkët të interpretuesve);
- modele grafike që përshkruajnë një objekt në formën e rrathëve dhe linjave të komunikimit midis tyre (e para mund të shprehë, për shembull, gjendjet e një objekti psikologjik, e dyta - kalimet e mundshme nga një gjendje në tjetrën);
- modele matematikore që përdorin një gjuhë të larmishme simbolesh matematikore dhe kanë skemën e tyre të klasifikimit;
- modelet kibernetike ndërtohen në bazë të teorisë së sistemeve automatike të kontrollit dhe simulimit, teorisë së informacionit etj.

Sipas kësaj veçorie, modelet ndahen në dy klasa të gjera:

• modele abstrakte (mendore);
• modele materiale.

Oriz. 1.1.

Shpesh në praktikën e modelimit ekzistojnë modele të përziera, abstrakte-materiale.

Modele abstrakte përfaqësojnë dizajne të caktuara të shenjave përgjithësisht të pranuara në letër ose mjete të tjera materiale ose në formën e një programi kompjuterik.

Modelet abstrakte, pa hyrë në detaje të tepërta, mund të ndahen në:

• simbolike;
• matematikore.

Modeli simbolikështë një objekt logjik që zëvendëson një proces real dhe shpreh vetitë themelore të marrëdhënieve të tij duke përdorur një sistem të caktuar shenjash ose simbolesh. Këto janë ose fjalë të gjuhës natyrore ose fjalë të tezaurit përkatës, grafikë, diagrame, etj.

Një model simbolik mund të ketë një rëndësi të pavarur, por, si rregull, ndërtimi i tij është faza fillestare e çdo modelimi tjetër.

Modelimi i matematikës- ky është procesi i vendosjes së korrespondencës midis një objekti të modeluar dhe një strukture matematikore, të quajtur model matematik, dhe studimi i këtij modeli, i cili lejon marrjen e karakteristikave të objektit të modeluar.

Modelimi matematik është qëllimi kryesor dhe përmbajtja kryesore e disiplinës që studiohet.

Modelet matematikore mund të jenë:

• analitike;
• imitim;
• të përziera (analitike dhe simuluese).

Modele analitike- këto janë marrëdhënie funksionale: sisteme ekuacionesh algjebrike, diferenciale, integro-diferenciale, kushte logjike. Ekuacionet e Maksuellit janë një model analitik i fushës elektromagnetike. Ligji i Ohmit është një model i një qarku elektrik.

Transformimi i modeleve matematikore sipas ligjeve dhe rregullave të njohura mund të konsiderohet si eksperiment. Një zgjidhje e bazuar në modele analitike mund të merret si rezultat i një llogaritjeje një herë, pavarësisht nga vlerat specifike të karakteristikave ("në terma të përgjithshëm"). Kjo është vizuale dhe e përshtatshme për identifikimin e modeleve. Megjithatë, për sistemet komplekse nuk është gjithmonë e mundur të ndërtohet një model analitik që pasqyron mjaftueshëm plotësisht procesin real. Megjithatë, ka procese, për shembull, proceset Markov, rëndësia e modelimit e cila me modelet analitike është vërtetuar në praktikë.

Modelimi simulues. Krijimi i kompjuterëve çoi në zhvillimin e një nënklase të re të modeleve matematikore - ato simuluese.

Modelimi simulues përfshin paraqitjen e modelit në formën e një algoritmi - një program kompjuterik - ekzekutimi i të cilit simulon sekuencën e ndryshimeve në gjendjet në sistem dhe në këtë mënyrë paraqet sjelljen e sistemit të simuluar.

Procesi i krijimit dhe testimit të modeleve të tilla quhet simulim, dhe vetë algoritmi quhet model simulimi.

Cili është ndryshimi midis modeleve simuluese dhe analitike?

Në rastin e modelimit analitik, kompjuteri është një kalkulator i fuqishëm, një makinë shtuese. Modeli analitik po vendoset në një kompjuter.

Në rastin e modelimit simulues, modeli i simulimit - programi - duke u zbatuar në një kompjuter.

Modelet e simulimit thjesht marrin parasysh ndikimin e faktorëve të rastësishëm. Ky është një problem serioz për modelet analitike. Në prani të faktorëve të rastësishëm, karakteristikat e nevojshme të proceseve të simuluara merren nga ekzekutimet (zbatimet) e përsëritura të modelit të simulimit dhe përpunimi i mëtejshëm statistikor i informacionit të grumbulluar. Prandaj, shpesh quhet modelimi simulues i proceseve me faktorë të rastësishëm modelimi statistikor.

Nëse studimi i një objekti është i vështirë duke përdorur vetëm modelim analitik ose simulues, atëherë përdoret modelimi i përzier (i kombinuar), analitik dhe simulues. Gjatë ndërtimit të modeleve të tilla, proceset e funksionimit të një objekti zbërthehen në nënprocese përbërëse, për të cilat mund të përdoren modele analitike, dhe modele simulimi ndërtohen për nënproceset e mbetura.

Modelimi i materialit bazuar në përdorimin e modeleve që përfaqësojnë struktura reale teknike. Ky mund të jetë vetë objekti ose elementët e tij (modelimi në shkallë të plotë). Kjo mund të jetë një pajisje e veçantë - një model që ka ngjashmëri fizike ose gjeometrike me origjinalin. Kjo mund të jetë një pajisje e një natyre fizike të ndryshme nga origjinali, por proceset në të cilat përshkruhen nga marrëdhënie të ngjashme matematikore. Ky është i ashtuquajturi modelim analog. Kjo analogji vërehet, për shembull, midis dridhjeve të një antene komunikimi satelitor nën ngarkesën e erës dhe luhatjeve të rrymës elektrike në një qark elektrik të zgjedhur posaçërisht.

Shpesh i krijuar modele materialo-abstrakte. Ajo pjesë e operacionit që nuk mund të përshkruhet matematikisht është modeluar materialisht, pjesa tjetër - abstrakte. Këto janë, për shembull, ushtrime komanduese dhe shtabi, kur puna e shtabit është një eksperiment në shkallë të plotë dhe veprimet e trupave pasqyrohen në dokumente.

Klasifikimi sipas karakteristikës së konsideruar - metoda e zbatimit të modelit - është paraqitur në Fig. 1.2.

Oriz. 1.2.

1.3. Fazat e modelimit

Modelimi i matematikës si çdo gjë tjetër, ajo konsiderohet një art dhe një shkencë. Një specialist i njohur në fushën e modelimit simulues, Robert Shannon, e titulloi librin e tij të njohur gjerësisht në botën shkencore dhe inxhinierike: Modelimi simulues- arti dhe shkenca." Prandaj, në praktikën inxhinierike nuk ka udhëzime të formalizuara se si të krijohen modele. Dhe, megjithatë, analiza e teknikave që përdorin zhvilluesit e modeleve na lejon të shohim një fazë mjaft transparente të modelimit.

Faza e parë: kuptimi i qëllimeve të modelimit. Në fakt, kjo është faza kryesore e çdo aktiviteti. Qëllimi përcakton në mënyrë të konsiderueshme përmbajtjen e fazave të mbetura të modelimit. Vini re se ndryshimi midis një sistemi të thjeshtë dhe një sistemi kompleks gjenerohet jo aq nga thelbi i tyre, por edhe nga qëllimet e vendosura nga studiuesi.

Zakonisht qëllimet e modelimit janë:

• parashikimi i sjelljes së një objekti në mënyra të reja, kombinime faktorësh etj.;
• përzgjedhja e kombinimeve dhe vlerave të faktorëve që sigurojnë vlerën optimale të treguesve të efikasitetit të procesit;
• analiza e ndjeshmërisë së sistemit ndaj ndryshimeve në faktorë të caktuar;
• testimi i llojeve të ndryshme të hipotezave për karakteristikat e parametrave të rastësishëm të procesit në studim;
• përcaktimi i marrëdhënieve funksionale midis sjelljes ("përgjigjes") të sistemit dhe faktorëve ndikues, të cilët mund të kontribuojnë në parashikimin e sjelljes ose analizën e ndjeshmërisë;
• kuptimi i thelbit, kuptimi më i mirë i objektit të studimit, si dhe formimi i aftësive të para për funksionimin e një sistemi të simuluar ose operativ.

Faza e dytë: ndërtimi i një modeli konceptual. Modeli konceptual(nga lat. konceptim) - një model në nivelin e planit përcaktues, i cili formohet gjatë studimit të objektit të modeluar. Në këtë fazë, objekti shqyrtohet dhe vendosen thjeshtimet dhe përafrimet e nevojshme. Aspektet thelbësore janë identifikuar dhe ato të vogla janë përjashtuar. Përcaktohen njësitë e matjes dhe diapazoni i variacionit të variablave të modelit. Nëse është e mundur, atëherë model konceptual paraqitet në formën e sistemeve të njohura dhe të zhvilluara: radha, kontrolli, autorregullimi, lloje të ndryshme makinash automatike etj. Modeli konceptual përmbledh plotësisht studimin e dokumentacionit të projektimit ose ekzaminimin eksperimental të objektit të modeluar.

Rezultati i fazës së dytë është një diagram model i përgjithësuar, i përgatitur plotësisht për përshkrimin matematikor - ndërtimin e një modeli matematik.

Faza e tretë: zgjedhja e një gjuhe programimi ose modelimi, zhvillimi i një algoritmi dhe programi model. Modeli mund të jetë analitik ose simulues, ose një kombinim i të dyjave. Në rastin e një modeli analitik, studiuesi duhet të jetë i aftë në metodat e zgjidhjes.

Në historinë e matematikës (dhe kjo, ra fjala, është historia e modelimit matematik) ka shumë shembuj se kur nevoja për të modeluar lloje të ndryshme procesesh çoi në zbulime të reja. Për shembull, nevoja për të modeluar lëvizjen çoi në zbulimin dhe zhvillimin e llogaritjeve diferenciale (Leibniz dhe Njuton) dhe metodave të zgjidhjes përkatëse. Problemet e modelimit analitik të stabilitetit të anijes e çuan Akademik A. N. Krylov në krijimin e teorisë së llogaritjeve të përafërta dhe një kompjuteri analog.

Rezultati i fazës së tretë të modelimit është një program i përpiluar në gjuhën më të përshtatshme për modelim dhe kërkim - universal ose special.

Faza e katërt: planifikimi i eksperimentit. Modeli matematikështë objekti i eksperimentit. Eksperimenti duhet të jetë sa më informues, të plotësojë kufizimet dhe të sigurojë të dhëna me saktësinë dhe besueshmërinë e kërkuar. Ekziston një teori e planifikimit eksperimental; ne do të studiojmë elementet e kësaj teorie që na duhen në vendin e duhur në disiplinë. GPSS World, AnyLogic, etj.) dhe mund të aplikohet automatikisht. Është e mundur që gjatë analizës së rezultateve të marra, modeli të rafinohet, plotësohet apo edhe të rishikohet plotësisht.

Pas analizimit të rezultateve të modelimit, bëhet interpretimi i tyre, domethënë, rezultatet përkthehen në terma fusha lëndore. Kjo është e nevojshme sepse zakonisht specialist i lëndës(ai që ka nevojë për rezultate kërkimore) nuk ka terminologjinë e matematikës dhe modelimit dhe mund t'i kryejë detyrat e tij duke përdorur vetëm koncepte të njohura për të.

Kjo përfundon shqyrtimin tonë të sekuencës së modelimit, pasi kemi bërë një përfundim shumë të rëndësishëm në lidhje me nevojën për të dokumentuar rezultatet e çdo faze. Kjo është e nevojshme për arsyet e mëposhtme.

Së pari, modelimi është një proces përsëritës, domethënë nga çdo fazë mund të bëhet një kthim në cilindo nga fazat e mëparshme për të sqaruar informacionin e nevojshëm në këtë fazë, dhe dokumentacioni mund të ruajë rezultatet e marra në përsëritjen e mëparshme.

Së dyti, në rastin e hulumtimit të një sistemi kompleks, përfshihen ekipe të mëdha zhvilluesish, me faza të ndryshme të kryera nga ekipe të ndryshme. Prandaj, rezultatet e marra në çdo fazë duhet të jenë të transferueshme në fazat pasuese, domethënë të kenë një formë të unifikuar prezantimi dhe përmbajtje që është e kuptueshme për specialistët e tjerë të interesuar.

Së treti, rezultati i çdo faze duhet të jetë një produkt i vlefshëm më vete. Për shembull, model konceptual mund të mos përdoret për shndërrim të mëtejshëm në një model matematikor, por më tepër të jetë një përshkrim që ruan informacione rreth sistemit, i cili mund të përdoret si arkiv, si mjet mësimor, etj.

Për të kuptuar thelbin e modelimit matematik, le të shqyrtojmë përkufizimet dhe veçoritë themelore të procesit.

Thelbi i termit

Modelimi është procesi i krijimit dhe aplikimit të një modeli. Konsiderohet çdo objekt abstrakt ose material që zëvendëson një objekt real modelues në procesin e studimit. Një pikë e rëndësishme është ruajtja e vetive të nevojshme për një analizë të plotë të temës.

Modelimi kompjuterik është një variant i njohjes bazuar në një model matematikor. Ai nënkupton një sistem pabarazish, ekuacionesh, shprehjesh simbolike logjike që pasqyrojnë plotësisht të gjitha karakteristikat e një dukurie ose objekti.

Modelimi matematik përfshin llogaritjet specifike dhe përdorimin e teknologjisë kompjuterike. Nevojiten më shumë kërkime për të shpjeguar procesin. Modelimi kompjuterik e përballon me sukses këtë detyrë.

Specifikimi i modelimit kompjuterik

Kjo mënyrë e studimit të sistemeve komplekse konsiderohet efektive dhe efikase. Është më i përshtatshëm dhe më i lehtë për të analizuar modelet kompjuterike, pasi mund të kryhen një sërë veprimesh llogaritëse. Kjo është veçanërisht e vërtetë në rastet kur, për arsye fizike ose materiale, eksperimentet reale nuk lejojnë marrjen e rezultatit të dëshiruar. Logjika e modeleve të tilla bën të mundur përcaktimin e faktorëve kryesorë që përcaktojnë parametrat e origjinalit që studiohet.

Ky aplikim i modelimit matematik bën të mundur identifikimin e sjelljes së një objekti në kushte të ndryshme dhe identifikimin e ndikimit të faktorëve të ndryshëm në sjelljen e tij.

Bazat e modelimit kompjuterik

Ku bazohet ky modelim? Çfarë është kërkimi i bazuar në TIK? Le të fillojmë me faktin se çdo modelim kompjuterik bazohet në disa parime:

• modelimi matematik për të përshkruar procesin që studiohet;
• aplikimi i modeleve matematikore novatore për një shqyrtim të detajuar të proceseve që studiohen.

Llojet e modelimit

Aktualisht, ekzistojnë metoda të ndryshme të modelimit matematik: simulimi dhe analitik.

Opsioni analitik shoqërohet me studimin e modeleve abstrakte të një objekti real në formën e ekuacioneve diferenciale, algjebrike, të cilat përfshijnë zbatimin e teknologjisë së qartë kompjuterike që mund të japë një zgjidhje të saktë.

Modelimi i simulimit përfshin studimin e një modeli matematikor në formën e një algoritmi specifik që riprodhon funksionimin e sistemit të analizuar përmes ekzekutimit sekuencial të një sistemi llogaritjesh dhe operacionesh të thjeshta.

Karakteristikat e ndërtimit të një modeli kompjuterik

Le të hedhim një vështrim më të afërt se si ndodh një modelim i tillë. Cilat janë fazat e kërkimit kompjuterik? Le të fillojmë me faktin se procesi bazohet në largimin nga një objekt apo fenomen i qartë që analizohet.

Një modelim i tillë përbëhet nga dy faza kryesore: krijimi i një modeli cilësor dhe sasior. Hulumtimi kompjuterik konsiston në kryerjen e një sistemi veprimesh llogaritëse në një kompjuter personal që synon analizën, sistemimin dhe krahasimin e rezultateve të hulumtimit me sjelljen reale të objektit të analizuar. Nëse është e nevojshme, kryhet përsosje shtesë e modelit.

Fazat e modelimit

Si bëhet modelimi? Cilat janë fazat e kërkimit kompjuterik? Pra, dallohet algoritmi i mëposhtëm i veprimeve në lidhje me ndërtimin e një modeli kompjuterik:

Faza 1. Përcaktimi i qëllimeve dhe objektivave të punës, identifikimi i objektit të modelimit. Ai pritet të mbledhë të dhëna, të parashtrojë një pyetje, të identifikojë qëllimet dhe format e studimit dhe të përshkruajë rezultatet e marra.

Faza 2. Analiza dhe studimi i sistemit. Përshkruhet objekti, krijohet një model informacioni, përzgjidhen softueri dhe hardueri dhe zgjidhen shembuj të modelimit matematik.

Faza 3. Kalimi në një model matematikor, zhvillimi i një metode të projektimit, përzgjedhja e një algoritmi veprimi.

Faza 4. Zgjedhja e një gjuhe programimi ose mjedisi për modelim, diskutimi i opsioneve të analizës, shkrimi i një algoritmi në një gjuhë programimi specifike.

Faza 5. Ai konsiston në kryerjen e një grupi eksperimentesh llogaritëse, llogaritjet e korrigjimit dhe përpunimin e rezultateve të marra. Nëse është e nevojshme, modelimi rregullohet në këtë fazë.

Faza 6. Interpretimi i rezultateve.

Si analizohet simulimi? Cilat janë produktet softuerike kërkimore? Para së gjithash, kjo nënkupton përdorimin e tekstit, redaktuesve grafikë, fletëllogaritëse dhe paketave matematikore që ju lejojnë të merrni rezultatin maksimal nga kërkimi.

Kryerja e një eksperimenti llogaritës

Të gjitha metodat e modelimit matematik bazohen në eksperimente. Zakonisht kuptohen si eksperimente të kryera me një model ose objekt. Ato konsistojnë në zbatimin e veprimeve të caktuara që bëjnë të mundur përcaktimin e sjelljes së mostrës eksperimentale në përgjigje të veprimeve të propozuara.

Është e pamundur të imagjinohet një eksperiment llogaritës pa kryer llogaritjet që përfshijnë përdorimin e një modeli të formalizuar.

Bazat e modelimit matematik përfshijnë kryerjen e kërkimit me një objekt real, por veprimet llogaritëse kryhen me kopjen (modelin) e tij të saktë. Duke zgjedhur një grup specifik treguesish të modelit fillestar, pasi të keni përfunduar veprimet llogaritëse, mund të merrni kushte optimale për funksionimin e plotë të objektit real.

Për shembull, duke pasur një ekuacion matematik që përshkruan rrjedhën e procesit të analizuar, kur ndryshojnë koeficientët, kushtet fillestare dhe të ndërmjetme, ne mund të supozojmë sjelljen e objektit. Përveç kësaj, është e mundur të krijohet një parashikim i besueshëm i sjelljes së këtij objekti ose fenomeni natyror në kushte të caktuara. Në rastin e një grupi të ri të dhënash fillestare, është e rëndësishme të kryhen eksperimente të reja llogaritëse.

Krahasimi i të dhënave të marra

Për të kryer një kontroll adekuat të një objekti real ose një modeli matematikor të krijuar, si dhe për të vlerësuar rezultatet e kërkimit kompjuterik me rezultatet e një eksperimenti të kryer në një prototip në shkallë të plotë, rezultatet e hulumtimit krahasohen.

Vendimi për të ndërtuar një kampion të përfunduar ose për të rregulluar modelin matematik varet nga mospërputhja midis informacionit të marrë gjatë hulumtimit.

Një eksperiment i tillë bën të mundur zëvendësimin e kërkimeve natyrore, të shtrenjta me llogaritjet kompjuterike, analizimin e mundësive të përdorimit të një objekti në një kohë minimale dhe identifikimin e kushteve për funksionimin e tij aktual.

Simulimi në mjedise

Për shembull, një mjedis programimi përdor tre faza të modelimit matematik. Në fazën e krijimit të një algoritmi dhe modeli informacioni, përcaktohen sasitë që do të jenë parametra hyrës dhe rezultatet e kërkimit dhe identifikohet lloji i tyre.

Nëse është e nevojshme, hartohen algoritme të veçanta matematikore në formën e diagrameve të rrjedhës, të shkruara në një gjuhë programimi specifike.

Një eksperiment kompjuterik përfshin analizimin e rezultateve të marra nga llogaritjet dhe rregullimin e tyre. Ndër fazat e rëndësishme të një kërkimi të tillë, vëmë re testimin e algoritmit dhe analizimin e performancës së programit.

Korrigjimi i tij përfshin gjetjen dhe eliminimin e gabimeve që çojnë në rezultate të padëshirueshme dhe gabime në llogaritje.

Testimi përfshin kontrollimin e funksionimit të saktë të programit, si dhe vlerësimin e besueshmërisë së komponentëve të tij individualë. Procesi konsiston në kontrollin e performancës së programit, përshtatshmërinë e tij për studimin e një dukurie apo objekti të caktuar.

Spreadsheets

Modelimi duke përdorur spreadsheets ju lejon të mbuloni një vëllim të madh detyrash në fusha të ndryshme lëndore. Ato konsiderohen si një mjet universal që ju lejon të zgjidhni detyrën intensive të punës për llogaritjen e parametrave sasiorë të një objekti.

Në rastin e këtij opsioni modelimi, ka një transformim të algoritmit për zgjidhjen e problemit; nuk ka nevojë të zhvillohet një ndërfaqe kompjuterike. Në këtë rast, ekziston një fazë korrigjimi, e cila përfshin heqjen e gabimeve të të dhënave, kërkimin e lidhjeve midis qelizave dhe identifikimin e formulave llogaritëse.

Ndërsa puna përparon, shfaqen detyra shtesë, të tilla si nxjerrja e rezultateve në letër ose prezantimi racional i informacionit në një monitor kompjuteri.

Sekuenca

Modelimi kryhet në spreadsheets duke përdorur një algoritëm specifik. Fillimisht përcaktohen qëllimet e studimit, identifikohen parametrat dhe lidhjet kryesore dhe në bazë të informacionit të marrë përpilohet një model specifik matematikor.

Për një ekzaminim cilësor të modelit përdoren karakteristikat fillestare, të ndërmjetme dhe përfundimtare, të plotësuara me vizatime dhe diagrame. Duke përdorur grafikët dhe diagramet, ata marrin një pamje të qartë të rezultateve të punës së tyre.

Modelimi në një mjedis DBMS

Kjo ju lejon të zgjidhni problemet e mëposhtme:

• ruani informacionin dhe modifikoni atë në kohën e duhur;
• të organizojë të dhënat ekzistuese sipas karakteristikave specifike;
• të krijojë kritere të ndryshme për përzgjedhjen e të dhënave;
• paraqesin informacionin e disponueshëm në një formë të përshtatshme.

Ndërsa modeli zhvillohet, bazuar në të dhënat fillestare, krijohen kushte optimale për përshkrimin e karakteristikave të objektit duke përdorur tabela të veçanta.

Kjo përfshin renditjen e informacionit, kërkimin dhe filtrimin e të dhënave dhe krijimin e algoritmeve për kryerjen e llogaritjeve. Duke përdorur një panel kompjuteri, ju mund të krijoni forma të ndryshme ekrani, si dhe opsione për marrjen e raporteve të printuara në letër mbi ecurinë e eksperimentit.

Nëse rezultatet e marra nuk përkojnë me opsionet e planifikuara, parametrat ndryshohen dhe kryhen kërkime shtesë.

Aplikimi i një modeli kompjuterik

Eksperimenti kompjuterik dhe modelimi kompjuterik janë metoda të reja kërkimore shkencore. Ato bëjnë të mundur modernizimin e aparatit kompjuterik të përdorur për të ndërtuar një model matematikor, për të specifikuar, sqaruar dhe komplikuar eksperimentet.

Ndër më premtuesit për përdorim praktik dhe kryerjen e një eksperimenti llogaritës të plotë janë projektimi i reaktorëve për termocentrale të fuqishme bërthamore. Përveç kësaj, kjo përfshin krijimin e konvertuesve magnetohidrodinamikë të energjisë elektrike, si dhe një plan afatgjatë të balancuar për vendin, rajonin dhe industrinë.

Është me ndihmën e modelimit kompjuterik dhe matematikor që është e mundur të dizajnohen pajisjet e nevojshme për studimin e reaksioneve termonukleare dhe proceseve kimike.

Modelimi kompjuterik dhe eksperimentet llogaritëse bëjnë të mundur reduktimin larg objekteve "matematikore" në përbërjen dhe zgjidhjen e një problemi matematikor.

Kjo hap mundësi të mëdha për përdorimin e aparateve matematikore në një sistem me teknologji moderne kompjuterike për të zgjidhur çështjet që lidhen me eksplorimin e hapësirës së jashtme dhe "pushtimin" e proceseve atomike.

Është modelimi ai që është bërë një nga opsionet më të rëndësishme për të kuptuar proceset e ndryshme përreth dhe fenomenet natyrore. Kjo njohuri është një proces kompleks dhe kërkon kohë, i cili përfshin përdorimin e një sistemi të llojeve të ndryshme të modelimit, duke filluar me zhvillimin e modeleve të reduktuara të objekteve reale, duke përfunduar me zgjedhjen e algoritmeve speciale për kryerjen e llogaritjeve komplekse matematikore.

Në varësi të proceseve ose dukurive që do të analizohen, zgjidhen disa algoritme veprimi dhe formula matematikore për llogaritjet. Modelimi kompjuterik ju lejon të merrni rezultatin e dëshiruar dhe informacion të rëndësishëm në lidhje me vetitë dhe parametrat e një objekti ose fenomeni me kosto minimale.

Ndonjëherë modelet shkruhen në gjuhë programimi, por ky është një proces i gjatë dhe i shtrenjtë. Paketat matematikore mund të përdoren për modelim, por përvoja tregon se zakonisht atyre u mungojnë shumë mjete inxhinierike. Është optimale të përdoret një mjedis simulimi.

Në kursin tonë, ne zgjodhëm. Laboratorët dhe demonstrimet që do të hasni gjatë kursit duhet të drejtohen si projekte në mjedisin Stratum-2000.

Modeli, i bërë duke marrë parasysh mundësinë e modernizimit të tij, natyrisht, ka disavantazhe, për shembull, shpejtësinë e ulët të ekzekutimit të kodit. Por ka edhe avantazhe të pamohueshme. Struktura e modelit, lidhjet, elementet, nënsistemet janë të dukshme dhe të ruajtura. Ju gjithmonë mund të ktheheni dhe të ribërni diçka. Ruhet një gjurmë në historinë e dizajnit të modelit (por kur modeli korrigjohet, ka kuptim të hiqni informacionin e shërbimit nga projekti). Në fund, modeli që i dorëzohet klientit mund të projektohet në formën e një stacioni pune të specializuar të automatizuar (AWS), të shkruar në një gjuhë programimi, në të cilën vëmendje i kushtohet kryesisht ndërfaqes, parametrave të shpejtësisë dhe vetive të tjera të konsumatorit. që janë të rëndësishme për klientin. Stacioni i punës është sigurisht një gjë e shtrenjtë, kështu që lëshohet vetëm kur klienti të ketë testuar plotësisht projektin në mjedisin e modelimit, të bëjë të gjitha komentet dhe të marrë përsipër të mos i ndryshojë më kërkesat e tij.

Modelimi është një shkencë inxhinierike, një teknologji për zgjidhjen e problemeve. Kjo vërejtje është shumë e rëndësishme. Duke qenë se teknologjia është një mënyrë për të arritur një rezultat me një cilësi të njohur paraprakisht dhe me kosto dhe afate të garantuara, atëherë modelimi si disiplinë:

• studion mënyrat e zgjidhjes së problemeve, domethënë është shkencë inxhinierike;
• është një mjet universal që garanton zgjidhjen e çdo problemi, pavarësisht nga fusha e lëndës.

Lëndët që lidhen me modelimin janë: programimi, matematika, kërkimi operacional.

Programimi sepse modeli shpesh zbatohet në një medium artificial (plastelinë, ujë, tulla, shprehje matematikore), dhe kompjuteri është një nga mediat më universale të informacionit dhe, për më tepër, aktiv (simulon plastelinë, ujë, tulla, llogarit shprehjet matematikore, etj.). Programimi është një mënyrë për të shprehur një algoritëm në një formë gjuhësore. Algoritmi është një nga mënyrat e përfaqësimit (reflektimit) të një mendimi, procesi, fenomeni në një mjedis kompjuterik artificial, i cili është një kompjuter (arkitektura von Neumann). Specifikimi i algoritmit është të pasqyrojë sekuencën e veprimeve. Modelimi mund të përdorë programimin nëse objekti që modelohet është i lehtë për t'u përshkruar për sa i përket sjelljes së tij. Nëse është më e lehtë për të përshkruar vetitë e një objekti, atëherë është e vështirë të përdoret programimi. Nëse mjedisi i simulimit nuk është ndërtuar mbi bazën e arkitekturës von Neumann, programimi është praktikisht i padobishëm.

Cili është ndryshimi midis një algoritmi dhe një modeli?

Një algoritëm është një proces i zgjidhjes së një problemi duke zbatuar një sekuencë hapash, ndërsa një model është një grup i vetive potenciale të një objekti. Nëse i bëni një pyetje modelit dhe shtoni kushte shtesë në formën e të dhënave fillestare (lidhja me objekte të tjera, kushtet fillestare, kufizimet), atëherë mund të zgjidhet nga studiuesi në lidhje me të panjohurat. Procesi i zgjidhjes së një problemi mund të përfaqësohet nga një algoritëm (por metoda të tjera zgjidhjeje janë gjithashtu të njohura). Në përgjithësi, shembujt e algoritmeve në natyrë janë të panjohur; ato janë produkt i trurit të njeriut, mendjes, të aftë për të vendosur një plan. Në fakt, algoritmi është një plan, i zhvilluar në një sekuencë veprimesh. Është e nevojshme të bëhet dallimi midis sjelljes së objekteve që lidhen me shkaqe natyrore dhe providencës së mendjes, duke kontrolluar rrjedhën e lëvizjes, duke parashikuar rezultatin në bazë të njohurive dhe duke zgjedhur sjelljen e duhur.

model + pyetje + kushte shtesë = detyrë.

Matematika është një shkencë që ofron mundësinë e llogaritjes së modeleve që mund të reduktohen në një formë standarde (kanonike). Shkenca e gjetjes së zgjidhjeve për modelet analitike (analiza) duke përdorur transformime formale.

Hulumtimi i operacioneve një disiplinë që zbaton metoda për studimin e modeleve nga pikëpamja e gjetjes së veprimeve më të mira të kontrollit në modele (sintezë). Kryesisht merret me modele analitike. Ndihmon në marrjen e vendimeve duke përdorur modele të ndërtuara.

Hartimi i procesit të krijimit të një objekti dhe modeli i tij; modelimi i një mënyre për të vlerësuar rezultatin e projektimit; Nuk ka modelim pa dizajn.

Disiplinat e ndërlidhura për modelim përfshijnë inxhinierinë elektrike, ekonominë, biologjinë, gjeografinë dhe të tjera në kuptimin që ato përdorin metoda modelimi për të studiuar objektin e tyre të aplikuar (për shembull, një model peizazhi, një model qarku elektrik, një model i fluksit të parave, etj. ).

Si shembull, le të shohim se si një model mund të zbulohet dhe më pas të përshkruhet.

Le të themi se duhet të zgjidhim “Problemin e Prerjes”, domethënë duhet të parashikojmë se sa prerje në formën e vijave të drejta do të nevojiten për të ndarë figurën (Fig. 1.16) në një numër të caktuar pjesësh (p.sh. , mjafton që figura të jetë konvekse).

Le të përpiqemi ta zgjidhim këtë problem me dorë.

Nga Fig. 1.16 është e qartë se me 0 prerje formohet 1 copë, me 1 prerje formohen 2 copa, me dy 4, me tre 7, me katër 11. A mund të tregoni tani paraprakisht sa prerje do të kërkohen për të formuar p.sh. , 821 copë ? Sipas mendimit tim, jo! Pse keni probleme? Ju nuk e dini modelin K = f(P) , Ku K numri i copave, P numri i shkurtimeve. Si të dalloni një model?

Le të bëjmë një tabelë që lidh numrat e njohur të pjesëve dhe prerjeve.

Modeli nuk është ende i qartë. Prandaj, le të shohim ndryshimet midis eksperimenteve individuale, le të shohim se si rezultati i një eksperimenti ndryshon nga një tjetër. Duke kuptuar ndryshimin, do të gjejmë një mënyrë për të kaluar nga një rezultat në tjetrin, domethënë një ligj lidhës K Dhe P .

Një model i caktuar tashmë është shfaqur, apo jo?

Le të llogarisim dallimet e dyta.

Tani gjithçka është e thjeshtë. Funksioni f thirrur funksioni gjenerues. Nëse është lineare, atëherë diferencat e para janë të barabarta. Nëse është kuadratik, atëherë dallimet e dyta janë të barabarta me njëra-tjetrën. Dhe kështu me radhë.

Funksioni f Ekziston një rast i veçantë i formulës së Njutonit:

Shanset a , b , c , d , e për tonë kuadratike funksione f janë në qelizat e para të rreshtave të tabelës eksperimentale 1.5.

Pra, ekziston një model, dhe ai është ky:

K = a + b · fq + c · fq · ( fq 1)/2 = 1 + fq + fq · ( fq 1)/2 = 0,5 · fq 2 + 0,5 fq + 1 .

Tani që modeli është përcaktuar, ne mund të zgjidhim problemin e kundërt dhe t'i përgjigjemi pyetjes së parashtruar: sa prerje duhet të bëhen për të marrë 821 copë? K = 821 , K= 0,5 · fq 2 + 0,5 fq + 1 , fq = ?

Zgjidhja e një ekuacioni kuadratik 821 = 0,5 · fq 2 + 0,5 fq + 1 , gjejmë rrënjët: fq = 40 .

Le të përmbledhim (kushtojini vëmendje kësaj!).

Nuk mund ta merrnim me mend zgjidhjen menjëherë. Kryerja e eksperimentit doli të jetë e vështirë. Më duhej të ndërtoja një model, domethënë të gjeja një model midis variablave. Modeli është marrë në formën e një ekuacioni. Duke shtuar një pyetje në ekuacion dhe një ekuacion që pasqyron një kusht të njohur, u formua një problem. Meqenëse problemi doli të ishte i një lloji tipik (kanonik), ai u zgjidh duke përdorur një nga metodat e njohura. Prandaj, problemi u zgjidh.

Dhe është gjithashtu shumë e rëndësishme të theksohet se modeli pasqyron marrëdhëniet shkak-pasojë. Ekziston vërtet një lidhje e fortë midis variablave të modelit të ndërtuar. Një ndryshim në një variabël sjell një ndryshim në një tjetër. Ne thamë më herët se "modeli luan një rol sistem-formues dhe kuptimformues në njohuritë shkencore, ai na lejon të kuptojmë fenomenin, strukturën e objektit në studim dhe të vendosim lidhjen midis shkakut dhe pasojës". Kjo do të thotë që modeli na lejon të përcaktojmë shkaqet e fenomeneve dhe natyrën e ndërveprimit të përbërësve të tij. Modeli lidh shkaqet dhe efektet përmes ligjeve, domethënë variablat lidhen me njëri-tjetrin përmes ekuacioneve ose shprehjeve.

Por!!! Vetë matematika nuk bën të mundur nxjerrjen e ndonjë ligji apo modeli nga rezultatet e eksperimenteve, siç mund të duket pas shembullit të sapo shqyrtuar. Matematika është vetëm një mënyrë për të studiuar një objekt, një fenomen dhe, për më tepër, një nga disa mënyra të mundshme të të menduarit. Ekziston, për shembull, një metodë fetare ose një metodë që përdorin artistët, një emocionale-intuitive, me ndihmën e këtyre metodave ata mësojnë edhe për botën, natyrën, njerëzit, veten e tyre.

Pra, hipoteza për lidhjen midis variablave A dhe B duhet të futet nga vetë studiuesi, nga jashtë, përveç kësaj. Si e bën një person këtë? Është e lehtë të këshillosh prezantimin e një hipoteze, por si ta mësosh këtë, ta shpjegosh këtë veprim dhe për këtë arsye, përsëri, si ta zyrtarizosh? Këtë do ta tregojmë në detaje në kursin e ardhshëm “Modelimi i sistemeve të inteligjencës artificiale”.

Por pse kjo duhet bërë nga jashtë, veçmas, shtesë dhe si shtesë, do ta shpjegojmë tani. Ky arsyetim mban emrin e Gödel, i cili vërtetoi teoremën e paplotësisë: është e pamundur të vërtetohet korrektësia e një teorie (modeli) të caktuar brenda kornizës së së njëjtës teori (model). Shikoni përsëri në Fig. 1.12. Modeli i nivelit më të lartë transformohet ekuivalente model i nivelit më të ulët nga një specie në tjetrën. Ose gjeneron një model të nivelit më të ulët bazuar në përshkrimin e tij ekuivalent. Por ajo nuk mund ta transformojë veten. Modeli ndërton modelin. Dhe kjo piramidë modelesh (teorish) është e pafundme.

Ndërkohë, në mënyrë që "të mos hidheni në erë nga marrëzitë", duhet të jeni vigjilentë dhe të kontrolloni gjithçka me sens të përbashkët. Le të japim një shembull, një shaka të vjetër të njohur nga folklori i fizikantëve.

Konceptet e "modelit", "simulimit", qasje të ndryshme për klasifikimin e modeleve. Fazat e modelimit

Modeli (model)– për masën, imazhin, mënyrën latine etj.

Model- Ky është një objekt i ri, i ndryshëm nga ai origjinal, i cili ka veti thelbësore për qëllime modelimi dhe, në kuadrin e këtyre qëllimeve, zëvendëson objektin origjinal (objekti është origjinali)

Ose mund të themi me fjalë të tjera: një model është një paraqitje e thjeshtuar e një objekti, procesi ose fenomeni real.

konkluzioni. Modeli është i nevojshëm për të:

Kuptoni se si është strukturuar një objekt specifik - cilat janë struktura e tij, vetitë themelore, ligjet e zhvillimit dhe ndërveprimi me botën e jashtme;

Mësoni të menaxhoni një objekt ose proces dhe të përcaktoni metodat më të mira të menaxhimit për qëllimet dhe kriteret e dhëna (optimizimi);

Parashikoni pasojat direkte dhe indirekte të zbatimit të metodave dhe formave të caktuara të ndikimit në objekt;

Klasifikimi i modeleve.

Shenjat sipas të cilave klasifikohen modelet:

1. Zona e përdorimit.

2. Duke marrë parasysh faktorin kohë dhe zonën e përdorimit.

3. Sipas mënyrës së paraqitjes.

4. Dega e dijes (biologjike, historike, sociologjike etj.).

5. Zona e përdorimit

arsimore: mjete vizuale, programe trajnimi, simulatorë të ndryshëm;

Me eksperiencë: një model anijeje testohet në një pishinë për të përcaktuar stabilitetin e anijes kur lëkundet;

Shkencor dhe teknik: një përshpejtues elektroni, një pajisje që simulon një shkarkim rrufeje, një stendë për testimin e një televizori;

Lojëra: lojëra ushtarake, ekonomike, sportive, afariste;

Imitim: eksperimenti ose përsëritet shumë herë për të studiuar dhe vlerësuar pasojat e çdo veprimi në një situatë reale, ose kryhet njëkohësisht me shumë objekte të tjera të ngjashme, por të vendosura në kushte të ndryshme).

2. Duke marrë parasysh faktorin kohë dhe zonën e përdorimit

Modeli statik - është si një pjesë e njëhershme e një objekti.

Shembull: Keni ardhur në klinikën dentare për një ekzaminim oral. Mjeku më ekzaminoi dhe i shkroi të gjitha informacionet në kartelë. Regjistrimet në kartelë që japin një pamje të gjendjes së kavitetit oral në një kohë të caktuar (numri i qumështit, dhëmbët e përhershëm, të mbushur, të nxjerrë) do të jenë një model statistikor.

Modeli dinamik ju lejon të shihni ndryshimet në një objekt me kalimin e kohës.

Një shembull është e njëjta kartë e një nxënësi shkolle, e cila pasqyron ndryshimet që ndodhin në dhëmbët e tij gjatë një periudhe të caktuar kohe.

3. Klasifikimi sipas mënyrës së paraqitjes

Dy grupet e para të mëdha: materiale dhe informative. Emrat e këtyre grupeve duket se tregojnë se nga çfarë janë bërë modelet.

Materiali modelet ndryshe mund të quhen objektive, fizike. Ata riprodhojnë vetitë gjeometrike dhe fizike të origjinalit dhe gjithmonë kanë një mishërim të vërtetë.

lodra per femije. Prej tyre fëmija merr përshtypjen e parë për botën që e rrethon. Një fëmijë dy vjeçar luan me një arush pelushi. Kur, vite më vonë, një fëmijë sheh një arush të vërtetë në një kopsht zoologjik, ai do ta njohë lehtësisht atë.

Tekste shkollore, eksperimente fizike dhe kimike. Ata simulojnë procese, të tilla si reagimi midis hidrogjenit dhe oksigjenit. Kjo përvojë shoqërohet me një zhurmë shurdhuese. Modeli konfirmon pasojat e shfaqjes së një "përzierje shpërthyese" të substancave të padëmshme dhe të përhapura në natyrë.

Hartat kur studioni historinë ose gjeografinë, diagramet e sistemit diellor dhe qiellit me yje në mësimet e astronomisë dhe shumë më tepër.

konkluzioni. Modelet materiale zbatojnë një qasje materiale (prekje, nuhatje, shikim, dëgjim) për studimin e një objekti, fenomeni ose procesi.

Modelet e informacionit nuk mund të preken ose shihen me sytë tuaj; ato nuk kanë mishërim material, sepse ato janë ndërtuar vetëm mbi informacionin. Kjo metodë modelimi bazohet në një qasje informacioni për të studiuar realitetin përreth.

Informacion modele - një grup informacioni që karakterizon vetitë dhe gjendjet e një objekti, procesi, fenomeni, si dhe marrëdhëniet me botën e jashtme.

Informacioni që karakterizon një objekt ose proces mund të ketë vëllime dhe forma të ndryshme prezantimi dhe të shprehet në mënyra të ndryshme. Ky diversitet është po aq i pakufishëm sa aftësitë e çdo personi dhe imagjinata e tij. Modelet e informacionit përfshijnë simbolike dhe verbale.

Ikonike model - një model informacioni i shprehur me shenja të veçanta, d.m.th., me anë të ndonjë gjuhe formale.

Modelet ikonike janë kudo rreth nesh. Këto janë vizatime, tekste, grafikë dhe diagrame.

Sipas metodës së zbatimit, modelet ikonike mund të ndahen në ato kompjuterike dhe jo kompjuterike.

Kompjuter model - një model i zbatuar me anë të një mjedisi softuerësh.

Verbale (nga latinishtja "verbalis" - modeli gojor) - një model informacioni në formë mendore ose të folur.

Këto janë modele të marra si rezultat i reflektimit dhe konkluzionit. Ato mund të mbeten mendore ose të shprehen verbalisht. Një shembull i një modeli të tillë do të ishte sjellja jonë kur kalojmë rrugën.

Procesi i ndërtimit të një modeli quhet modelim; me fjalë të tjera, modelimi është procesi i studimit të strukturës dhe vetive të origjinalit duke përdorur një model.

Planetariume" href="/text/category/planetarii/" rel="bookmark">planetarium, në arkitekturë - modele ndërtimi, në prodhimin e avionëve - modele avionësh etj.

Modelimi ideal është thelbësisht i ndryshëm nga modelimi i lëndës (materialit).

Perfekte modelimi nuk bazohet në një analogji materiale të një objekti dhe një modeli, por në një analogji ideale, të imagjinueshme.

Ikonike modelimi është modelim që përdor transformime simbolike të çdo lloji si modele: diagrame, grafikë, vizatime, formula, grupe simbolesh.

Matematikore modelimi është modelim në të cilin studimi i një objekti kryhet përmes një modeli të formuluar në gjuhën e matematikës: përshkrim dhe studim i ligjeve të mekanikës së Njutonit duke përdorur formula matematikore.

Procesi i modelimit përbëhet nga fazat e mëposhtme:

Detyra kryesore e procesit të modelimit është të zgjedhë modelin më adekuat ndaj origjinalit dhe të transferojë rezultatet e hulumtimit në origjinal. Ekzistojnë metoda dhe metoda mjaft të përgjithshme të modelimit.

Përpara se të ndërtohet një model i një objekti (dukuri, proces), është e nevojshme të identifikohen elementët përbërës të tij dhe lidhjet midis tyre (të kryhet një analizë e sistemit) dhe të "përkthehet" (shfaqja) struktura që rezulton në një formë të paracaktuar - për të zyrtarizuar informacion.

Formalizimi është procesi i identifikimit dhe përkthimit të strukturës së brendshme të një objekti, fenomeni ose procesi në një strukturë specifike informacioni - formë.

Formalizimi është reduktimi i vetive dhe karakteristikave thelbësore të një objekti modelues në formën e zgjedhur (në gjuhën e zgjedhur formale).

Fazat e modelimit

Para se të merrni përsipër ndonjë punë, duhet të imagjinoni qartë pikën e fillimit dhe çdo pikë të aktivitetit, si dhe fazat e përafërta të tij. E njëjta gjë mund të thuhet për modelimin. Pika e fillimit këtu është një prototip. Mund të jetë një objekt ose proces ekzistues ose i projektuar. Faza përfundimtare e modelimit është marrja e një vendimi bazuar në njohuritë për objektin.

Zinxhiri duket si ky.

https://pandia.ru/text/78/457/images/image007_30.jpg" width="474" height="430 src=">

FAZA I. FAZË DETYRAT.

Një detyrë është një problem që duhet zgjidhur. Në fazën e formulimit të problemit, është e nevojshme të pasqyrohen tre pika kryesore: përshkrimi i problemit, përcaktimi i qëllimeve të modelimit dhe analiza e objektit ose procesit.

Përshkrimi i detyrës

Detyra është formuluar në gjuhë të zakonshme dhe përshkrimi duhet të jetë i qartë. Gjëja kryesore këtu është të përcaktoni objektin e modelimit dhe të kuptoni se cili duhet të jetë rezultati.

Qëllimi i modelimit

1) njohuri për botën përreth

2) krijimi i objekteve me veti të dhëna (përcaktuar duke shtruar problemin “si të bëhet kështu që...”.

3) përcaktimi i pasojave të ndikimit në objekt dhe marrja e vendimit të duhur. Qëllimi i modelimit të problemeve si "çfarë do të ndodhë nëse..." (çfarë do të ndodhë nëse rritni tarifën për transport, ose çfarë do të ndodhë nëse varrosni mbetjet bërthamore në një zonë të tillë?)

Analiza e objekteve

Në këtë fazë, objekti i modeluar dhe vetitë kryesore të tij identifikohen qartë, nga çfarë përbëhet dhe çfarë lidhjesh ekzistojnë midis tyre.

Një shembull i thjeshtë i lidhjeve të objekteve të nënrenditur është analizimi i një fjalie. Fillimisht nënvizohen anëtarët kryesorë (tema, kallëzuesi), më pas anëtarët e vegjël që lidhen me kryesorët, më pas fjalët që lidhen me ata dytësorë etj.

FAZA II. ZHVILLIMI I MODELIT

1. Modeli i informacionit

Në këtë fazë, vetitë, gjendjet, veprimet dhe karakteristikat e tjera të objekteve elementare sqarohen në çdo formë: me gojë, në formën e diagrameve, tabelave. Formohet një ide për objektet elementare që përbëjnë objektin origjinal, d.m.th., një model informacioni.

Modelet duhet të pasqyrojnë tiparet, vetitë, gjendjet dhe marrëdhëniet më thelbësore të objekteve në botën objektive. Ato ofrojnë informacion të plotë për objektin.

2. Modeli ikonë

Para fillimit të procesit të modelimit, një person bën skica paraprake të vizatimeve ose diagrameve në letër, nxjerr formulat e llogaritjes, d.m.th., përpilon një model informacioni në një ose një formë simbolike, e cila mund të jetë ose kompjuterike ose jo kompjuterike.

3. Modeli kompjuterik

Një model kompjuterik është një model i zbatuar duke përdorur një mjedis softuerësh.

Ka shumë paketa softuerike që ju lejojnë të kryeni kërkime (modelime) të modeleve të informacionit. Çdo mjedis softuerësh ka mjetet e veta dhe ju lejon të punoni me lloje të caktuara të objekteve të informacionit.

Personi tashmë e di se cili do të jetë modeli dhe përdor kompjuterin për t'i dhënë atij një formë ikonike. Për shembull, mjediset grafike përdoren për të ndërtuar modele dhe diagrame gjeometrike, dhe një mjedis redaktues teksti përdoret për përshkrime verbale ose tabelare.

FAZA III. EKSPERIMENT KOMPJUTERIKE

Me zhvillimin e teknologjisë kompjuterike, është shfaqur një metodë e re unike kërkimore - një eksperiment kompjuterik. Një eksperiment kompjuterik përfshin një sekuencë pune me një model, një grup veprimesh të synuara të përdoruesit në një model kompjuterik.

FAZA IV ANALIZA E REZULTATEVE TË MODELIMIT

Qëllimi përfundimtar i modelimit është marrja e një vendimi, i cili duhet të merret në bazë të një analize gjithëpërfshirëse të rezultateve të marra. Kjo fazë është vendimtare - ose vazhdoni kërkimin ose përfundoni atë. Ndoshta ju e dini rezultatin e pritur, atëherë duhet të krahasoni rezultatet e marra dhe ato të pritura. Nëse ka një ndeshje, do të jeni në gjendje të merrni një vendim.