Информационное моделирование


Стремясь познать объекты окружающего мира, человек взаимодействует существующими объектами и создают новые объекты. Одним из методов познания объектов окружающего мира является моделирования.

Состоящие в создание и исследование заместителей реальных объектов.

Объект заместитель принято называть моделью, а исходный объект прототипом или оригиналом.

Прототип (оригинал)
Модель

Слова модель произошло от латинского слова «modulus» означает Мера, образец.

Модель это искусственно создаваемой объект заменяющий некоторый объект реального мира и воспроизводящей ограниченное число его свойств.

Модель отражает только часть свойств отношений и особенностей поведения оригинала. Один и тот же объект может иметь разные модели.

Рассмотрим в качестве примера человека в разных науках, он исследуется в рамках различных моделей.

В механике его можно рассматривать как материальную точку.

В химии как объект состоящий из различных химических веществ.

В биологии как систему, стремящуюся к самосохранению.

С другой стороны разные объекты могут быть представлены одной моделью. Например, все молекулы можно изобразить в виде шариков если форма их не имеет значение.

Это изображение имеет пустой атрибут alt; его имя файла - onGtMB.jpg

Модели можно разделить на две большие группы.

Материальные модели и информационные модели.

Первое материальные натурные модели воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала и всегда имеют реальное воплощение. Например, макеты, детские игрушки.

Второе информационные модели описывают объект оригинал на языках кодирования информации.

Например, расписание уроков, схемы, карты.

Информационные модели в свою очередь подразделяются на виды:

образные модели, представленные в виде зрительных образов, которые зафиксированные на каком-либо носителе фотографии, рисунки.

Знаковые модели, выраженные специальными знаками формулы, текст.

Смешанные модели в которых используются одновременно несколько видов моделей знаки, схемы, карты.

Какое же отношение имеет моделирование к предмету информатика. Дело в том, что с появлением ЭВМ ученые стали проводить все больше опытов используя компьютер.

Прежде чем провести компьютерный эксперимент нужно сначала создать компьютерную модель. Например, конструкторы создающие новые автомобили стремятся делать их безопасными для водителя и пассажиров чтобы проверить насколько машина безопасно. Проводит испытания краш-тесты.

Вместо водителя за руль сажают модель человека манекен затем разгоняют автомобиль до высокой скорости после чего машина врезается в бетонную преграду. Опыт повторяют несколько раз пока не устранят все слабые места автомобильной конструкции.

Аналогичный эксперимент выполненные с помощью компьютерного приложения безопаснее и обходится дешевле.

Существуют имитационные модели, которая имитирует поведение реальных объектов, но не позволяют ими управлять. Это различного рода анимации.

Интерактивные модели это модели которыми можно управлять здесь можно задавать начальные параметры исследуемых объектов и получать различные результаты. С помощью компьютерной интерактивной модели можно воспроизвести опыт Галилея.

Прежде чем создать компьютерную модель для исследования свободного падения нужно описать все процессы используя законы физики и математики. Это будет математическая модель, которая представляет собой знаковую информационную модель.

На основе математической модели программисты создают компьютерные модели. Используя различные приложения или языки программирования.