Субъектом моделирования , как правило, выступает человек, который познает окружающий мир.
Объект – некоторая часть окружающего мира, рассматриваемая человеком как единое целое.
Но и сам человек может быть объектом изучения для другого человека. Например, для врача человек (больной) является объектом изучения, а для скульптора натурщик является объектом моделирования.
В мире, в котором мы живем, нас окружает множество объектов. В детстве вы неоднократно слышали: «Посмотри - это дерево. Это солнце. Это дом». Так постепенно вы узнавали названия окружающих предметов. Каждый предмет имеет форму и состоит из того или иного вещества (материала). Это материальные объекты.
Посмотрите вокруг, и вы увидите многочисленные примеры одушевленных и неодушевленных предметов. Это представители живой природы - люди, животные, растения, а также объекты неживого происхождения - горы, звезды, озера. Большим разнообразием отличаются изделия, созданные руками человека: стол, шкаф, авторучка, компьютер, книга.
Перечисленные объекты материальны и имеют форму . Можно привести примеры объектов, которые не имеют определенной формы : снег, песок, вода, молоко и пр.
Объектом является также и то, что создается в результате умственной деятельности человека: стихотворение, музыкальное произведение и т.д.
Человек сталкивается с различными природными явлениями, такими как молния, радуга, гололед, затмение. Они также являются объектами наблюдения и изучения.
Понятие «объект» связано с практической и познавательной деятельностью человека. Все, что человек использует, производит, изучает, является объектом.
Любой объект характеризуется именем, т.е. у любого объекта есть название (имя), которое определяет его принадлежность к той или иной группе объектов. Например, когда мы говорим «памятник», то представляем достаточно обширную группу объектов, от памятника «рабочий и колхозница» до малых бюстов известных личностей, которыми украшают гостиные, фойе театров, красные уголки организаций. Но можно и конкретизировать, например, сказать «памятник А.С.Пушкину» и тогда каждый вспомнит, тот памятник А.С.Пушкину который он видел.
Такжеобъект может характеризоваться некоторыми неизменными параметрами. Неизменной, например, является дата рождения человека, длина, ширина и высота комнат в построенном доме.
Некоторые параметры объекта могут меняться со временем. Например, меняются определенные физические характеристики человека, такие как рост, вес, цвет волос. Меняется скорость автомобиля при движении или размер клубка шерсти при вязании.
Любой объект всегда находится в каком-то состоянии . Например, человек может находиться в сонном, активном, болезненном, возбужденном состоянии. Состояние объекта характеризуется текущим значением его параметров , К примеру, состояние погоды в определенный день характеризуется значениями температуры и влажности воздуха, направлением и скоростью ветра, облачностью... Состояние спортсмена может характеризоваться текущими значениями температуры тела, давления, пульса.
Характеристика объекта сама может являться объектом. Например, при устройстве на работу вы заполняли анкету, в которой были перечислены следующие характеристики: дата рождения, адрес, паспорт, дети... Здесь «паспорт» и «дети», характеризуя работника, являются в то же время самостоятельными объектами.
Также в реальной жизни объекты при определенных обстоятельствах либо сами, либо под воздействием других объектов могут выполнять какие-то действия .
Действие всегда проявляется через его результат . Им может стать изменение некоторых параметров самого объекта или окружающих его объектов. Принято говорить, что при этом изменяется состояние объекта. Одни результаты действий проявляются очень быстро, другие намного медленнее. Например, под воздействием огня вода в чайнике закипает за 10 минут. Студент исписывает пасту в шариковой ручке в течение недели. Рост человека меняется совсем незаметно для окружающих в течение нескольких лет.
Переход объекта из одного состояния в другое происходит при воздействии на него другихобъектов .
Особое место в деятельности человека занимают информационные процессы - процессы, связанные с обменом, хранением и обработкой информации. В таких процессах состояние информации (текущее значение ее параметров) изменяется. Например, вам стало известно, что знакомому исполняется 18 лет. По этому поводу в голове сложилось шуточное четверостишие. На компьютере вы оформили открытку с рисунком и стихотворением и послали ее приятелю по электронной почте. В описанном процессе менялись форма представления информации, содержание, объем и местоположение.
Еще одна характеристика объекта – эта среда его существования.Среда существования объекта влияет на сам объект . Он приспосабливается к окружающей обстановке, иногда изменяя какие-то свои свойства, выполняя новые действия. Например, в холодную погоду человек одевается, при переходе к зиме многие животные меняют окраску, некоторые впадают в спячку.
Для изучения объектов или их свойств, человек и строит модели.
Отношение объект–модель взаимообратимо: про натурщика говорят, как про модель для скульптуры, но и скульптура является его моделью; в математической логике любое приложение рассматривается как модель формальной теории, а в прикладной математике – наоборот; система дифференциальных уравнений является моделью токов в цепи, но это отношение можно обратить, заменяя решение уравнений замерами на физической модели.
Важно отметить необходимость понимания взаимосвязи объект-субъект, целое-часть, процесс-результат, объект-модель, общее-частное. Для лучшего понимания приведем примеры таких пар. Например, пара объект-субъект – это может быть подстанция-оператор (оператор-субъект управляет подстанцией-объектом) или автомобиль-водитель (водитель-субъект управляет автомобилем-объектом). Теперь пара целое-частное – это молекула-атом (молекула-целое состоящее из атомов), книга-страница (книга-целое состоящее из страниц). Пара процесс-результат – это производство-продукция (продукция является результатом производства). Пара объект-модель – это дом-план дома, автомобиль-чертеж или скульптура-натурщик. И, наконец, пара общее-частное – это механика-статика, дифференциальные уравнения – однородные дифференциальные уравнения.
Модель, как упрощенный объект, отбрасывает несущественные для наших целей свойства исходного явления и содержит меньше информации , чем можно извлечь из самого явления. Поэтому каждую модель можно применять только для определенных целей: макеты зданий – для выбора их расположения, но не расчета на прочность; копию судна – для проверки на плавучесть в бассейне, но не для оценки удобства пассажиров; формулу площади поверхности стола – для оценки возможности размещения бытовой техники, но не срока службы.
С другой стороны, модель позволяет получить новую информацию , которая ранее отсутствовала и которую невозможно или трудно получить, манипулируя с самим объектом (при какой нагрузке сломается мост, потепления или похолодания климата следует ожидать в будущем).
Один и тот же реальный объект может быть описан разными моделями (в разных аспектах и с разными целями). Одна и та же модель (например, уравнение) может рассматриваться как модель разных реальных ситуаций (времени наполнения бассейна и пути, пройденного телом).
Моделирование – метод познания, включающий создание модели (искусственного заменителя) явления, предмета, объекта, ситуации (объекта моделирования ), и действия с этой моделью для последующего применения полученных результатов к объекту моделирования .
В инженерных и экономических задачах использование моделирования целесообразно , в частности, если:
(а)нет смысла дожидаться наступления интересующих нас событий , растянутых во времени (прогноз численности населения);
(б)создание объекта чрезвычайно дорого (определение последствий строительства ГЭС);
(в)исследование объекта приводит к его разрушению (оценка предельного веса снега, который может выдержать купол построенного здания).
ПОМНИТЕ : ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕВОЗМОЖНО, ЕСЛИ НЕ ИЗВЕСТНЫ СУЩЕСТВЕННЫЕ СВОЙСТВА ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА.
Что такое объект? В мире нас окружает множество объектов.
В детстве Вы неоднократно слышали: «Посмотри – это дерево. Это солнце. Это дом». Так постепенно Вы узнавали названия окружающих предметов. Каждый предмет имеет форму и состоит из того или иного вещества (материала). Это материальные объекты.
Посмотрите вокруг, и Вы увидите многочисленные примеры одушевленных предметов (это, прежде всего люди) и неодушевленных предметов (в частности, созданные руками человека).
Перечисленные объекты материальны и имеют форму. Можно привести примеры объектов, которые не имеют определенной формы: жидкие и сыпучие вещества.
Объектом является также и то, что создается в результате умственной деятельности человека: документ, рукопись. В ВУЗе Вы часто сами создавали такие нематериальные объекты: писали рефераты, решали задачи на компьютере, выполняли контрольные и курсовые работы.
Аналитик сталкивается с различными и природными, и искусственными явлениями. Они также являются объектами наблюдения и изучения.
Понятие «объект» связано с практической и познавательной деятельностью человека. Все, что человек использует, производит, изучает, является объектом.
Объект – некоторая часть окружающего мира, рассматриваемая человеком как единое целое.
Каждый объект обязательно как-то называется. Имя – это основная характеристика, которая позволяет отличить один объект от другого.
Как правило, в обыденной жизни используется общее имя, обозначающее объекты с похожими характеристиками: помещение, оружие, территория. Однако при упоминании этих имен каждый из вас представляет конкретный и знакомый Вам объект.
Многим объектам, чтобы конкретизировать их, дают имя собственное. Так, собственные имена есть у многих географических объектов.
Человек имеет свое собственное имя. Имена дают фирмам, предприятиям, бандам.
Конкретизировать объект можно не только именем собственным, но и с помощью уточняющих определений. Например, «банк, который грабанул Джек», «блондинка, живущая в соседнем доме», «Георг – с зоны братан».
1.3. Свойства и параметры объекта. Наш мир очень разнообразен, и каждый объект в нем назван определенным словом (именем). Произнося знакомое слово, Вы мысленно представляете себе соответствующий образ объекта.
А если имя объекта вам незнакомо? Тогда понадобятся дополнительные характеристики, которые позволят отличить данный объект от других, например форма, цвет, область использования, назначение и т.д. Чем более точно и подробно составлено описание объекта, тем легче его узнать.
Рассмотрим хорошо знакомый вам объект по имени «книга».
Чтобы отличить книгу от других объектов (не книг), надо перечислить ее свойства. Каждую книгу можно охарактеризовать с количественной стороны: размер страницы (длина и ширина), количество страниц. Однако для книги более важны ее качественные характеристики: автор, содержание, оформление. По содержанию книга может быть художественной, научно-популярной, учебной, справочной и т.д. Можно назвать и другие характеристики книги. Например, если книга художественная, то можно указать ее жанр: детектив, исторический роман, фантастика...
Чтобы отличить одну книгу от другой, надо указать ее название, автора, количество страниц и другие характеристики. Иначе говоря, надо указать конкретные значения свойств объекта. Значения могут быть числовыми, например количество страниц, а могут быть качественными, например цвет.
Свойство объекта, которое может быть представлено конкретным значением, часто называют параметром. Параметры, описывающие количественные характеристики (вес, возраст, размер), называют величиной. Параметры, описывающие качественные характеристики объекта (цвет, форма, материал), называются признаками.
Параметр – признак или величина, характеризующая какое-либо свойство объекта и принимающая различные значения.
Надо различать объект и конкретный экземпляр объекта. Объект характеризуется именем и параметрами без указания конкретных значений. Экземпляр имеет конкретные значения параметров, может обладать собственным именем и этим отличается от других, ему подобных объектов.
Разнообразные свойства имеют не только предметы живой и неживой природы, но и нематериальные объекты.
Текст, который сейчас передо мною, а также любой другой тоже можно рассматривать как объект. Основными параметрами текста являются: тип (гарнитура) шрифта, размер (кегль), начертание, цвет, тип подчеркивания.
С возможностями оформления текста на компьютере Вы уже давно знакомы.
Объект может характеризоваться некоторыми неизменными параметрами. Неизменной, например, является дата рождения человека, длина, ширина и высота экземпляра объекта.
Некоторые параметры объекта могут меняться со временем. Например, меняются определенные физические характеристики человека, такие как рост, вес, цвет волос. Меняется скорость автомобиля при движении или денежные накопления игрока в казино.
Любой объект всегда находится в каком-то состоянии. Например, человек может находиться в сонном, активном, болезненном, возбужденном состоянии. Состояние объекта характеризуется текущим значением его параметров. К примеру, состояние погоды в определенный день характеризуется значениями температуры и влажности воздуха, направлением и скоростью ветра, облачностью... Состояние спортсмена может характеризоваться текущими значениями температуры тела, давления, пульса.
Очень часто объект можно описать параметрами, значения которых связаны между собой. Например, площадь ангара может быть получена по формуле S = а х в. Длина (а) и ширина (в) ангара могут быть какими угодно. Они не зависят друг от друга. Площадь зависит от обоих параметров. Связь в данном случае означает, что при изменении значения хотя бы одного параметра меняется и значение площади.
Эта и многие другие формулы, которые Вам известны, выражают связь между параметрами.
Некоторые характеристики объектов не принято называть параметрами, потому что трудно определить их конкретные значения. Доброту, агрессивность невозможно взвесить или измерить. Каждый человек определяет их меру по-своему. Такие характеристики также являются свойствами.
Характеристика объекта сама может являться объектом. Например, Ваши родители при устройстве на работу, возможно, заполняли анкету, в которой были перечислены следующие характеристики: дата рождения, адрес, паспорт, дети... Здесь «паспорт» и «дети», характеризуя работника, являются в то же время самостоятельными объектами.
1.4. Действие как характеристика объекта. В реальной жизни объекты при определенных обстоятельствах либо сами, либо под воздействием других объектов могут выполнять какие-то действия. Человек постоянно что-то делает: думает, говорит, передвигается, спит, мастерит. Чтобы описать действия объекта, мы должны ответить на вопрос: «Что он может делать?» Ружье может выстрелить. Автомобиль едет. Химическое вещество «натрий» вступает в реакцию с водой.
Объекты могут испытывать воздействие со стороны других объектов. Человека шантажируют.
Для характеристики объекта совершенно не важно, сам объект выполняет действия, или он испытывает воздействие со стороны другого объекта. Действие, применяемое к объекту, приравнивается к действию, выполняемому объектом.
В окружающем мире все объекты связаны друг с другом, они сосуществуют в тесном взаимодействии. Если производится прицельный выстрел, то пуля полетит в соответствующем направлении. То есть объекты могут выполнять действия в результате того, что человек, который тоже является объектом, воздействует на них.
Среди огромного многообразия выполняемых различными объектами действий можно выделить такие, которые свойственны только данному конкретному объекту. Эти действия, так же как и свойства, являются характеристикой объекта и позволяют отличить, выделить его в окружающем мире. Очень часто такие отличительные действия описывают назначение объекта. Фомка нужна, чтобы срывать замки. Перчатками защищают пальцы, чтобы не оставлять отпечатков.
Природные объекты характеризуются действиями, заложенными в них самой природой. А искусственные объекты характеризуются действиями, заложенными в них конструктором (разработчиком).
Путем перечисления действий можно довольно точно описать объект.
Действие всегда проявляется через его результат. Им может стать изменение некоторых параметров самого объекта или окружающих его объектов. Принято говорить, что при этом изменяется состояние объекта. Одни результаты действий проявляются очень быстро, другие с некоторым запозданием.
Переход объекта их одного состояния в другое происходит под воздействием на него других объектов.
В выполнении действия участвуют, как правило, два объекта: один – производящий действие, и другой, который испытывает это действие.
Однако встречаются ситуации, когда два объекта одновременно производят действия друг на друга. В этих случаях говорят, что они или взаимодействуют, или противодействуют.
Наблюдая последовательную смену состояний объекта, как результат некоторых воздействий, говорят, что происходит некоторый процесс .
Особое место в деятельности аналитика занимают информационные процессы – процессы, связанные с добыванием, обменом, обработкой и хранением информации. В таких процессах состояние информации (текущее значение ее параметров) изменяется.
Многим процессам даются названия. Например, преступное деяние.
Процессы характеризуются свойствами и параметрами. Например, скоростью и продолжительностью, опасностью и масштабностью.
Для аналитика процесс или явление являются объектами наблюдения, изучения, а через некоторое время для сотрудников правоохранительных органов и объектами управления.
1.5. Среда существования объекта. Каждый объект находится, действует в определенных условиях. Например: преступник в тюрьме, оперативный сотрудник в засаде.
Подобные условия часто называют средой (обстановкой). У каждого объекта своя среда, в которых он существует.
Среда – это условия существования объекта.
Примером среды может служить преступная среда, уличная среда и т.д.
Каждая среда характеризуется своими параметрами.
Среда существования объекта влияет на сам объект. Он приспосабливается к окружающей обстановке, иногда изменяя какие-то свои свойства, выполняя новые действия.
Приспособление к среде происходит и в результате воздействия на объект.
В частности считается, что условия исправительно-трудовых заведений потенциально могут приводить к более сильному привитию преступной субкультуры.
Сведения о средах существования объектов можно также представлять в табличной форме, что позволяет легко проводить сравнение объектов друг с другом.
Объект может изменить свое состояние, если попадает в другую среду.
Состояние объекта неразрывно связано со средой его существования и воздействием окружающих объектов.
Субъектом моделирования , как правило, выступает человек, который познает окружающий мир.
Объект – некоторая часть окружающего мира, рассматриваемая человеком как единое целое.
Но и сам человек может быть объектом изучения для другого человека. Например, для врача человек (больной) является объектом изучения, а для скульптора натурщик является объектом моделирования.
В мире, в котором мы живем, нас окружает множество объектов. В детстве вы неоднократно слышали: «Посмотри - это дерево. Это солнце. Это дом». Так постепенно вы узнавали названия окружающих предметов. Каждый предмет имеет форму и состоит из того или иного вещества (материала). Это материальные объекты.
Посмотрите вокруг, и вы увидите многочисленные примеры одушевленных и неодушевленных предметов. Это представители живой природы - люди, животные, растения, а также объекты неживого происхождения - горы, звезды, озера. Большим разнообразием отличаются изделия, созданные руками человека: стол, шкаф, авторучка, компьютер, книга.
Перечисленные объекты материальны и имеют форму . Можно привести примеры объектов, которые не имеют определенной формы : снег, песок, вода, молоко и пр.
Объектом является также и то, что создается в результате умственной деятельности человека: стихотворение, музыкальное произведение и т.д.
Человек сталкивается с различными природными явлениями, такими как молния, радуга, гололед, затмение. Они также являются объектами наблюдения и изучения.
Понятие «объект» связано с практической и познавательной деятельностью человека. Все, что человек использует, производит, изучает, является объектом.
Любой объект характеризуется именем, т.е. у любого объекта есть название (имя), которое определяет его принадлежность к той или иной группе объектов. Например, когда мы говорим «памятник», то представляем достаточно обширную группу объектов, от памятника «рабочий и колхозница» до малых бюстов известных личностей, которыми украшают гостиные, фойе театров, красные уголки организаций. Но можно и конкретизировать, например, сказать «памятник А.С.Пушкину» и тогда каждый вспомнит, тот памятник А.С.Пушкину который он видел.
Такжеобъект может характеризоваться некоторыми неизменными параметрами. Неизменной, например, является дата рождения человека, длина, ширина и высота комнат в построенном доме.
Некоторые параметры объекта могут меняться со временем. Например, меняются определенные физические характеристики человека, такие как рост, вес, цвет волос. Меняется скорость автомобиля при движении или размер клубка шерсти при вязании.
Любой объект всегда находится в каком-то состоянии . Например, человек может находиться в сонном, активном, болезненном, возбужденном состоянии. Состояние объекта характеризуется текущим значением его параметров , К примеру, состояние погоды в определенный день характеризуется значениями температуры и влажности воздуха, направлением и скоростью ветра, облачностью... Состояние спортсмена может характеризоваться текущими значениями температуры тела, давления, пульса.
Характеристика объекта сама может являться объектом. Например, при устройстве на работу вы заполняли анкету, в которой были перечислены следующие характеристики: дата рождения, адрес, паспорт, дети... Здесь «паспорт» и «дети», характеризуя работника, являются в то же время самостоятельными объектами.
Также в реальной жизни объекты при определенных обстоятельствах либо сами, либо под воздействием других объектов могут выполнять какие-то действия .
Действие всегда проявляется через его результат . Им может стать изменение некоторых параметров самого объекта или окружающих его объектов. Принято говорить, что при этом изменяется состояние объекта. Одни результаты действий проявляются очень быстро, другие намного медленнее. Например, под воздействием огня вода в чайнике закипает за 10 минут. Студент исписывает пасту в шариковой ручке в течение недели. Рост человека меняется совсем незаметно для окружающих в течение нескольких лет.
Переход объекта из одного состояния в другое происходит при воздействии на него другихобъектов .
Особое место в деятельности человека занимают информационные процессы - процессы, связанные с обменом, хранением и обработкой информации. В таких процессах состояние информации (текущее значение ее параметров) изменяется. Например, вам стало известно, что знакомому исполняется 18 лет. По этому поводу в голове сложилось шуточное четверостишие. На компьютере вы оформили открытку с рисунком и стихотворением и послали ее приятелю по электронной почте. В описанном процессе менялись форма представления информации, содержание, объем и местоположение.
Еще одна характеристика объекта – эта среда его существования.Среда существования объекта влияет на сам объект . Он приспосабливается к окружающей обстановке, иногда изменяя какие-то свои свойства, выполняя новые действия. Например, в холодную погоду человек одевается, при переходе к зиме многие животные меняют окраску, некоторые впадают в спячку.
Для изучения объектов или их свойств, человек и строит модели.
Отношение объект–модель взаимообратимо: про натурщика говорят, как про модель для скульптуры, но и скульптура является его моделью; в математической логике любое приложение рассматривается как модель формальной теории, а в прикладной математике – наоборот; система дифференциальных уравнений является моделью токов в цепи, но это отношение можно обратить, заменяя решение уравнений замерами на физической модели.
Важно отметить необходимость понимания взаимосвязи объект-субъект, целое-часть, процесс-результат, объект-модель, общее-частное. Для лучшего понимания приведем примеры таких пар. Например, пара объект-субъект – это может быть подстанция-оператор (оператор-субъект управляет подстанцией-объектом) или автомобиль-водитель (водитель-субъект управляет автомобилем-объектом). Теперь пара целое-частное – это молекула-атом (молекула-целое состоящее из атомов), книга-страница (книга-целое состоящее из страниц). Пара процесс-результат – это производство-продукция (продукция является результатом производства). Пара объект-модель – это дом-план дома, автомобиль-чертеж или скульптура-натурщик. И, наконец, пара общее-частное – это механика-статика, дифференциальные уравнения – однородные дифференциальные уравнения.
Модель, как упрощенный объект, отбрасывает несущественные для наших целей свойства исходного явления и содержит меньше информации , чем можно извлечь из самого явления. Поэтому каждую модель можно применять только для определенных целей: макеты зданий – для выбора их расположения, но не расчета на прочность; копию судна – для проверки на плавучесть в бассейне, но не для оценки удобства пассажиров; формулу площади поверхности стола – для оценки возможности размещения бытовой техники, но не срока службы.
С другой стороны, модель позволяет получить новую информацию , которая ранее отсутствовала и которую невозможно или трудно получить, манипулируя с самим объектом (при какой нагрузке сломается мост, потепления или похолодания климата следует ожидать в будущем).
Один и тот же реальный объект может быть описан разными моделями (в разных аспектах и с разными целями). Одна и та же модель (например, уравнение) может рассматриваться как модель разных реальных ситуаций (времени наполнения бассейна и пути, пройденного телом).
Моделирование – метод познания, включающий создание модели (искусственного заменителя) явления, предмета, объекта, ситуации (объекта моделирования ), и действия с этой моделью для последующего применения полученных результатов к объекту моделирования .
В инженерных и экономических задачах использование моделирования целесообразно , в частности, если:
(а)нет смысла дожидаться наступления интересующих нас событий , растянутых во времени (прогноз численности населения);
(б)создание объекта чрезвычайно дорого (определение последствий строительства ГЭС);
(в)исследование объекта приводит к его разрушению (оценка предельного веса снега, который может выдержать купол построенного здания).
ПОМНИТЕ : ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕВОЗМОЖНО, ЕСЛИ НЕ ИЗВЕСТНЫ СУЩЕСТВЕННЫЕ СВОЙСТВА ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА.
Классификация моделей.
I)По характеру модели – способам (инструментам) моделирования.
1.Физические (материальные) – объекты реального мира.
1.1.Натурные – воспроизведение с другими размерами, из другого материала и т.п. (уменьшенная модель самолета, увеличенная модель сердца, бумажный макет здания).
1.2.Аналоговые – объект другой физической природы, но с аналогичным поведением (электрическая схема, заменяющая измерение распределения температур в физической среде).
2.Абстрактные (идеальные, информационные) – мысленные представления, зафиксированные в обозначениях определенной степени условности.
2.1.Наглядные (зрительные ).
2.1.1.Образные – «похожие» на объект при «привычном» восприятии (рисунки, фотографии).
2.1.2.Схематические – использующие условные обозначения (карта, чертеж, блок–схема, схема оргструктуры предприятия, график, круговая или столбиковая диаграмма).
2.2.Знаковые – сформулированные на естественном или искусственном языке.
2.2.1.Описательные (словесные) – текст на естественном языке (милицейский протокол, пересказ сюжета, описание отношений в группе).
2.2.2.Табличные – данные в виде таблицы (хроника событий, бухгалтерская ведомость, справочник по прочности материалов, таблица химических элементов).
2.2.3.Математические – описания в виде определенного математического аппарата, языка (см. далее).
2.2.4.Компьютерные – программы, позволяющие ответить на вопросы об объекте (предсказать будущее поведение, выбрать наилучший вариант действий и т.д.).
Модели могут сочетать в себе черты разных типов. Так, форма глобуса является натурной моделью Земли, а изображение на нем – схематической моделью.
Предмет информатики включает, прежде всего, компьютерные модели. Однако все такие модели строятся на базе определенных математических (иногда схематических или табличных) моделей. А результаты компьютерных расчетов должны быть представлены в наглядной или табличной форме. Поэтому информатика рассматривает компьютерное моделирование в связи с математическим и со способами (моделями) представления результатов в виде схем, графиков, таблиц и формул.
II)По способу представления системы (объекта) в модели.
А)Моделирование системы в виде черного ящика – указания входов, выходов и совокупности связей между входами и выходами (зависимостей характеристик выходов от характеристик входов). При этом не рассматривается, что происходит внутри системы и как она устроена. Так, обработав имеющиеся данные методами математической статистики, можно получить график, показывающий, как зависит производительность работника (выход) от оплаты труда (вход).
Б)Моделирование путем описания состояний (пространства состояний ) системы как целого. При этом задаются
(а)форма описания состояний (перечень возможных состояний или их характеристики – фазовые переменные);
(б)законы перехода из одного состояния в другое (множество правил (операторов) перехода или зависимости между параметрами);
(в)при использовании моделирования для управления системой задаются также цели управления (характеристики (свойства) желаемых (целевых) состояний ).
Например, при моделировании подготовки специалиста можно определить разные уровни подготовки с соответствующими объемами знаний и умений (состояния), рассчитать объемы подготовки для перехода от одного уровня к другому с необходимыми затратами времени и средств (правила перехода) и определиться с желаемым результатом обучения (целевым состоянием).
В)Структурное моделирование функционирования
системы – описание взаимодействия элементов системы, например материальных, финансовых, миграционных трудовых и т.п. потоков между регионами страны или передачи энергии и силовых взаимодействий между конструктивными элементами станка.
III)По свойствам математической и компьютерной моделей, используемых для описания объекта. С этих позиций можно выделить независимые признаки, каждый из которых разделяет модели на два противоположных класса.
1)Статические модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени (распределение нагрузки по длине балки; состав населения по возрастным группам), – Динамические модели, отражающие изменение во времени (движение краев колеблющейся балки; изменение рождаемости, смертности, численности населения по годам).
2)Детерминированные модели, позволяющие получить однозначно определенный результат (каким будет ток при заданных напряжении и сопротивлении), – Стохастические (вероятностные) модели, позволяющие предсказать только вероятность каждого возможного результата (пол ребенка; выигрыш в лотерею).
3)Непрерывные модели, в которых для переменных возможны любые значение из определенного интервала (скорость, путь, ток), – Дискретные модели, в которых переменная может принимать только одно из конечного множества значений (номер выбранного проекта или исполнителя работ).
 |
IV)По специализации – универсальности различают:
2)Формальные модели – «заготовки» математического аппарата, которые могут быть применены к разнообразным задачам и явлениям.
Среди моделей последнего типа можно отметить:
А)Системы алгебраических уравнений , которые можно использовать для описания силовых взаимодействий между стержнями фермы моста, потоков жидкости в трубопроводе, поставок товаров между предприятиями и т.д.
Б)Системы дифференциальных уравнений , связывающих между собой изменения во времени переменных, их скоростей и ускорений, которые можно использовать для описания непрерывных динамических процессов в физике (движение планет), химии (изменение концентрации веществ) и т.д.
В)Модели конечных автоматов , которые представляют собой перечень ограниченного числа состояний объекта и условия перехода из одного состояния в другое (эти условия могут быть однозначно заданы – детерминированный конечный автомат или включать «бросание жребия» – вероятностный автомат). Такие модели хорошо подходят для задач оперативного управления, например, выбора момента переключения светофора в зависимости от ситуации на перекрестке или выбора модели, запускаемой на сборочный конвейер в зависимости от наличия комплектующих.
Г)Модели графов , представляющие из себя множество вершин (узлов) и соединяющих некоторые из вершин линий (ребер, дуг). Эти модели позволяют описывать планирование строительства (сетевые графики) и задачи логистики (маршрутизации потоков), например, классическую «задачу коммивояжера» – выбора наиболее короткого и неповторяющегося маршрута развозки товара .
В прикладных задачах используют частные случаи графов, такие как:
(а)дерево – граф, у каждой вершины которого ровно один «предшественник, а у одной «главной» («корня») предшественников нет;
(б)гамильтонов граф, в котором есть путь (последовательность дуг), проходящий только один раз через каждую вершину ;
(в)эйлеров граф, в котором есть путь, проходящий только один раз через каждую дугу .
Д)Модели интеллектуальных систем , основанные на имитации рассуждений экспертов при решении сложных задач – в компьютере формируется набор правил логического вывода , который опирается на знание эксперта в конкретной предметной области и позволяет перейти от описания исходной ситуации к заключению о наилучшем из нескольких возможных вариантов действия. Такой подход оказывается эффективным при решении задач планирования, требующих перебора огромного числа вариантов , очень быстро (по экспоненте) растущего с ростом размерности задачи (такие задачи называют экспоненциальными ).
Е)Модели эволюции используют генетические алгоритмы , которые имитируют действующие в живой природе механизмы случайной генерации наследуемых изменений с последующим естественным отбором. Такие модели перспективны для решения широкого класса задач прогнозирования развития и отбора лучших вариантов, что подтверждается впечатляющими результатами эволюции в природе.
Классифицировать модели можно и по другим признакам.
Например, в зависимости от поставленной задачи, способа создания модели и предметной области различают следующее множество типов моделей:
1. По области использования выделяют учебные, опытные, игровые, имитационные, научно-исследовательские модели.
2. По временному фактору выделяют статические и динамические модели.
3. По форме представления модели бывают математические, геометрические, словесные, логические, специальные (ноты, химические формулы и т.п.).
4. По способу представления модели делят на информационные (нематериальные, абстрактные) и материальные. Информационные модели, в свою очередь, делят на знаковые и вербальные, знаковые – на компьютерные и некомпьютерные.
На следующем рисунке предлагается альтернативная
классификация моделей:
Рассмотрим еще несколько видов моделей:
Информационная модель – это совокупность информации, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса или явления.
Вербальная модель - информационная модель в мысленной или разговорной форме.
Знаковая модель - информационная модель, выраженная специальными знаками, то есть средствами любого формального языка.
Математическая модель – система математических соотношений, описывающих процесс или явление.
Компьютерная модель - математическая модель, выраженная средствами программной среды.
Полигональное моделирование (polygonal modeling) - это самая первая разновидность трехмерного моделирования, которая появилась в те времена, когда для определения точек в трехмерном пространстве приходилось вводить вручную с клавиатуры координаты X, Y и Z.
Заметим, что информационные модели тоже разделяют на классы, мы предложим вам один из вариантов классификации этих моделей:
Объект, субъект, цель моделирования
2. Цели моделирования
1. Определение понятия «объект»
В мире, в котором мы живем, нас окружает множество объектов. В детстве вы неоднократно слышали: «Посмотри - это дерево. Это солнце. Это дом». Так постепенно вы узнавали названия окружающих предметов. Каждый предмет имеет форму и состоит из того или иного вещества (материала). Это материальные объекты.
Посмотрите вокруг, и вы увидите многочисленные примеры одушевленных и неодушевленных предметов. Это представители живой природы - люди, животные, растения, а также объекты неживого происхождения - горы, звезды, озера. Большим разнообразием отличаются изделия, созданные руками человека: стол, шкаф, авторучка, компьютер, книга.
Перечисленные объекты материальны и имеют форму. Можно привести примеры объектов, которые не имеют определенной формы: снег, песок, вода, молоко и пр.
Объектом является также и то, что создается в результате умственной деятельности человека: стихотворение, музыкальное произведение. В школе вы часто сами создаете такие нематериальные объекты: на уроках литературы пишете сочинения, на уроках математики решаете задачи, на компьютере набираете текст или рисуете.
Человек сталкивается с различными природными явлениями, такими как молния, радуга, гололед, затмение. Они также являются объектами наблюдения и изучения.
Понятие «объект» связано с практической и познавательной деятельностью человека. Все, что человек использует, производит, изучает, является объектом.
Объект – некоторая часть окружающего мира, рассматриваемая человеком как единое целое
Каждый объект обязательно как-то называется. Имя - это основная характеристика, которая позволяет отличить один объект от другого.
Как правило, в обыденной жизни используется общее имя, обозначающее объекты с похожими характеристиками: комната, собака, река, песня. Однако при упоминании этих имен каждый из вас представляет конкретную комнату, знакомую собаку, речку, протекающую в вашем городе.
Многим объектам, чтобы конкретизировать их, дают имя собственное. Так, собственные имена есть у многих географических объектов: город Москва, река Волга, гора Арарат. Человек, собака, лошадь, а иногда и другие домашние животные имеют свои собственные имена. Имена дают кораблям, музеям, зданиям: крейсер «Варяг», Эрмитаж, Белый дом. Даже некоторые природные стихии получают свои имена. Страшный ураган, пронесшийся над странами Западной Европы 27 декабря 1999 года, вошел в историю под именем Лотар.
Конкретизировать объект можно не только именем собственным, но и с помощью уточняющих определений. Например, «дом, который построил Джек», «белая береза под моим окном», «Карлсон, который живет на крыше».
Посмотрите на рисунок и расскажите, что на нем изображено. Один скажет, что это памятник, другой назовет объект по имени «Медный всадник», третий определит его как памятник Петру Первому в Санкт-Петербурге. В первом случае объект назван самым общим именем, во втором он окажется выделен из всего многообразия памятников Конкретным именем, а в третьем случае памятник характеризуется уточнениями (кому, где).
Наш мир очень разнообразен, и каждый объект в нем назван определенным словом (именем). Произнося знакомое слово, вы мысленно представляете себе соответствующий образ объекта.
«Игра в слова»
А скажешь слово «листопад» -
И листья падают, летят.
И, словно наяву,
Ты видишь осень:
Желтый сад
И мокрую траву.
Агния Барто
А если имя объекта вам незнакомо? Тогда понадобятся дополнительные характеристики, которые позволят отличить данный объект от других, например форма, цвет, область использования, назначение и т. д. Чем более точно и подробно составлено описание объекта, тем легче его узнать.
Рассмотрим хорошо знакомый вам объект по имени «книга». Чтобы отличить книгу от других объектов (не книг), надо перечислить ее свойства. Каждую книгу можно охарактеризовать с количественной стороны: размер страницы (длина и ширина), количество страниц. Однако для книги более важны ее качественные характеристики: автор, содержание, оформление. По содержанию книга может быть художественной, научно-популярной, учебной, справочной и т. д. Можно назвать и другие характеристики книги. Например, если книга художественная, то можно указать ее жанр: детектив, исторический роман, фантастика...
Чтобы отличить одну книгу от другой, надо указать ее название, автора, количество страниц и другие характеристики. Иначе говоря, надо указать конкретные значения свойств объекта. Значения могут быть числовыми, например количество страниц (60, 300, 500), а могут быть качественными, например цвет (красный, желтый, зеленый).
Свойство объекта, которое может быть представлено конкретным значением, часто называют параметром. Параметры, описывающие количественные характеристики (вес, возраст, размер), называют величиной. Параметры, описывающие качественные характеристики объекта (цвет, форма, вкус, материал), называются признаками.
Параметр – признак или величина, характеризующая какое либо свойство объекта и принимающая различные значения
Рассмотрим примеры характеристик некоторых объектов. В таблице 1 приведены конкретные значения параметров разных книг.
Надо различать объект и конкретный экземпляр объекта. Объект характеризуется именем и параметрами без указания конкретных значений. Экземпляр имеет конкретные значения параметров, может обладать собственным именем и этим отличается от других, ему подобных объектов. Таким образом, в таблице 1 представлены разные экземпляры объекта «книга».
Посмотрите на рисунок. На нем изображены экземпляры объекта «собака»: такса и колли. Параметры, характеризующие собаку, - это кличка, порода, окрас, высота, длина, вес и т. д. В таблице 2 приведены значения параметров некоторых экземпляров объекта «собака».
Разнообразные свойства имеют не только предметы живой и неживой природы, но и нематериальные объекты. Объект «песня» характеризуется следующими параметрами: название, композитор, поэт, музыкальный жанр. В таблице 3 приведены значения параметров некоторых песен.
Текст, который вы сейчас читаете, а также любой другой тоже можно рассматривать как объект. Основными параметрами текста являются: тип (гарнитура) шрифта, размер (кегль), начертание, цвет, тип подчеркивания. В таблице 4 приведены примеры конкретных значений параметров образцов текста. С возможностями оформления текста на компьютере вы познакомитесь при изучении текстового редактора.
Объект может характеризоваться некоторыми неизменными параметрами. Неизменной, например, является дата рождения человека, длина, ширина и высота комнат в построенном доме.
Некоторые параметры объекта могут меняться со временем. Например, меняются определенные физические характеристики человека, такие как рост, вес, цвет волос. Меняется скорость автомобиля при движении или размер клубка шерсти при вязании.
Любой объект всегда находится в каком-то состоянии. Например, человек может находиться в сонном, активном, болезненном, возбужденном состоянии. Состояние объекта характеризуется текущим значением его параметров, К примеру, состояние погоды в определенный день характеризуется значениями температуры и влажности воздуха, направлением и скоростью ветра, облачностью... Состояние спортсмена может характеризоваться текущими значениями температуры тела, давления, пульса.
Очень часто объект можно описать параметрами, значения которых связаны между собой. Например, площадь комнаты может быть получена по формуле S = а х b. Длина (а) и ширина (b) комнаты могут быть какими угодно. Они не зависят друг от друга. Площадь зависит от обоих параметров. Связь в данном случае означает, что при изменении значения хотя бы одного параметра меняется и значение площади.
Другой пример показывает связь между высотой кирпичной стены (В), высотой кирпича (К) и количеством рядов (Р): В = К х Р.
Эта и многие другие формулы, которые вам известны, выражают связь между параметрами.
Некоторые характеристики объектов не принято называть параметрами, потому что трудно определить их конкретные значения. Доброту, красоту невозможно взвесить или измерить. Каждый человек определяет их меру по-своему. Такие характеристики также являются свойствами.
Объект, субъект, цель моделирования
2. Цели моделирования
1. Определение понятия «объект»
В мире, в котором мы живем, нас окружает множество объектов. В детстве вы неоднократно слышали: «Посмотри - это дерево. Это солнце. Это дом». Так постепенно вы узнавали названия окружающих предметов. Каждый предмет имеет форму и состоит из того или иного вещества (материала). Это материальные объекты.
Посмотрите вокруг, и вы увидите многочисленные примеры одушевленных и неодушевленных предметов. Это представители живой природы - люди, животные, растения, а также объекты неживого происхождения - горы, звезды, озера. Большим разнообразием отличаются изделия, созданные руками человека: стол, шкаф, авторучка, компьютер, книга.
Перечисленные объекты материальны и имеют форму. Можно привести примеры объектов, которые не имеют определенной формы: снег, песок, вода, молоко и пр.
Объектом является также и то, что создается в результате умственной деятельности человека: стихотворение, музыкальное произведение. В школе вы часто сами создаете такие нематериальные объекты: на уроках литературы пишете сочинения, на уроках математики решаете задачи, на компьютере набираете текст или рисуете.
Человек сталкивается с различными природными явлениями, такими как молния, радуга, гололед, затмение. Они также являются объектами наблюдения и изучения.
Понятие «объект» связано с практической и познавательной деятельностью человека. Все, что человек использует, производит, изучает, является объектом.
Объект – некоторая часть окружающего мира, рассматриваемая человеком как единое целое
Каждый объект обязательно как-то называется. Имя - это основная характеристика, которая позволяет отличить один объект от другого.
Как правило, в обыденной жизни используется общее имя, обозначающее объекты с похожими характеристиками: комната, собака, река, песня. Однако при упоминании этих имен каждый из вас представляет конкретную комнату, знакомую собаку, речку, протекающую в вашем городе.
Многим объектам, чтобы конкретизировать их, дают имя собственное. Так, собственные имена есть у многих географических объектов: город Москва, река Волга, гора Арарат. Человек, собака, лошадь, а иногда и другие домашние животные имеют свои собственные имена. Имена дают кораблям, музеям, зданиям: крейсер «Варяг», Эрмитаж, Белый дом. Даже некоторые природные стихии получают свои имена. Страшный ураган, пронесшийся над странами Западной Европы 27 декабря 1999 года, вошел в историю под именем Лотар.
Конкретизировать объект можно не только именем собственным, но и с помощью уточняющих определений. Например, «дом, который построил Джек», «белая береза под моим окном», «Карлсон, который живет на крыше».
Посмотрите на рисунок и расскажите, что на нем изображено. Один скажет, что это памятник, другой назовет объект по имени «Медный всадник», третий определит его как памятник Петру Первому в Санкт-Петербурге. В первом случае объект назван самым общим именем, во втором он окажется выделен из всего многообразия памятников Конкретным именем, а в третьем случае памятник характеризуется уточнениями (кому, где).
Наш мир очень разнообразен, и каждый объект в нем назван определенным словом (именем). Произнося знакомое слово, вы мысленно представляете себе соответствующий образ объекта.
«Игра в слова»
А скажешь слово «листопад» -
И листья падают, летят.
И, словно наяву,
Ты видишь осень:
Желтый сад
И мокрую траву.
Агния Барто
А если имя объекта вам незнакомо? Тогда понадобятся дополнительные характеристики, которые позволят отличить данный объект от других, например форма, цвет, область использования, назначение и т. д. Чем более точно и подробно составлено описание объекта, тем легче его узнать.
Рассмотрим хорошо знакомый вам объект по имени «книга». Чтобы отличить книгу от других объектов (не книг), надо перечислить ее свойства. Каждую книгу можно охарактеризовать с количественной стороны: размер страницы (длина и ширина), количество страниц. Однако для книги более важны ее качественные характеристики: автор, содержание, оформление. По содержанию книга может быть художественной, научно-популярной, учебной, справочной и т. д. Можно назвать и другие характеристики книги. Например, если книга художественная, то можно указать ее жанр: детектив, исторический роман, фантастика...
Чтобы отличить одну книгу от другой, надо указать ее название, автора, количество страниц и другие характеристики. Иначе говоря, надо указать конкретные значения свойств объекта. Значения могут быть числовыми, например количество страниц (60, 300, 500), а могут быть качественными, например цвет (красный, желтый, зеленый).
Свойство объекта, которое может быть представлено конкретным значением, часто называют параметром. Параметры, описывающие количественные характеристики (вес, возраст, размер), называют величиной. Параметры, описывающие качественные характеристики объекта (цвет, форма, вкус, материал), называются признаками.
Параметр – признак или величина, характеризующая какое либо свойство объекта и принимающая различные значения
Рассмотрим примеры характеристик некоторых объектов. В таблице 1 приведены конкретные значения параметров разных книг.
Надо различать объект и конкретный экземпляр объекта. Объект характеризуется именем и параметрами без указания конкретных значений. Экземпляр имеет конкретные значения параметров, может обладать собственным именем и этим отличается от других, ему подобных объектов. Таким образом, в таблице 1 представлены разные экземпляры объекта «книга».
Посмотрите на рисунок. На нем изображены экземпляры объекта «собака»: такса и колли. Параметры, характеризующие собаку, - это кличка, порода, окрас, высота, длина, вес и т. д. В таблице 2 приведены значения параметров некоторых экземпляров объекта «собака».
Разнообразные свойства имеют не только предметы живой и неживой природы, но и нематериальные объекты. Объект «песня» характеризуется следующими параметрами: название, композитор, поэт, музыкальный жанр. В таблице 3 приведены значения параметров некоторых песен.
Текст, который вы сейчас читаете, а также любой другой тоже можно рассматривать как объект. Основными параметрами текста являются: тип (гарнитура) шрифта, размер (кегль), начертание, цвет, тип подчеркивания. В таблице 4 приведены примеры конкретных значений параметров образцов текста. С возможностями оформления текста на компьютере вы познакомитесь при изучении текстового редактора.
| Текст | Гарнитура шрифта | Кегль | Начертание | Цвет | Подчёркивание |
| Образец | Ariil | 14 | Полужирное | Чёрный | Нет |
| Образец | Times New Roman | 12 | Курсив | Чёрный | Одинарное |
| Образец | AvantGarde | 10 | Обычное | Чёрный | Двойное |
Объект может характеризоваться некоторыми неизменными параметрами. Неизменной, например, является дата рождения человека, длина, ширина и высота комнат в построенном доме.
Некоторые параметры объекта могут меняться со временем. Например, меняются определенные физические характеристики человека, такие как рост, вес, цвет волос. Меняется скорость автомобиля при движении или размер клубка шерсти при вязании.
Любой объект всегда находится в каком-то состоянии. Например, человек может находиться в сонном, активном, болезненном, возбужденном состоянии. Состояние объекта характеризуется текущим значением его параметров, К примеру, состояние погоды в определенный день характеризуется значениями температуры и влажности воздуха, направлением и скоростью ветра, облачностью... Состояние спортсмена может характеризоваться текущими значениями температуры тела, давления, пульса.
Очень часто объект можно описать параметрами, значения которых связаны между собой. Например, площадь комнаты может быть получена по формуле S = а х b. Длина (а) и ширина (b) комнаты могут быть какими угодно. Они не зависят друг от друга. Площадь зависит от обоих параметров. Связь в данном случае означает, что при изменении значения хотя бы одного параметра меняется и значение площади.
Другой пример показывает связь между высотой кирпичной стены (В), высотой кирпича (К) и количеством рядов (Р): В = К х Р.
Эта и многие другие формулы, которые вам известны, выражают связь между параметрами.
Некоторые характеристики объектов не принято называть параметрами, потому что трудно определить их конкретные значения. Доброту, красоту невозможно взвесить или измерить. Каждый человек определяет их меру по-своему. Такие характеристики также являются свойствами.
Характеристика объекта сама может являться объектом. Например, ваши родители при устройстве на работу, возможно, заполняли анкету, в которой были перечислены следующие характеристики: дата рождения, адрес, паспорт, дети... Здесь «паспорт» и «дети», характеризуя работника, являются в то же время самостоятельными объектами.
Другой пример: портниха, собираясь подшивать юбку модницы, сосредоточивает свое внимание на параметре юбки «длина». Она обсуждает эту длину с заказчицей, прикидывает на изделии, выравнивает слева и справа... Для портнихи в данный момент «длина» является объектом ее практической деятельности.
В реальной жизни объекты при определенных обстоятельствах либо сами, либо под воздействием других объектов могут выполнять какие-то действия. Человек постоянно что-то делает: думает, говорит, передвигается, спит, пишет. Собака сторожит дом, ест, спит, бежит и т. д. Чтобы описать действия объекта, мы должны ответить на вопрос: «Что он может делать?» Солнце светит. Автомобиль едет. Химическое вещество «натрий» вступает в реакцию с водой. Объекты могут испытывать воздействие со стороны других объектов. Человек загорает на солнце. Паруса раздуваются ветром. Лопасти мельницы вращаются потоком падающей воды.
Для характеристики объекта совершенно не важно, сам объект выполняет действия, или он испытывает воздействие со стороны другого объекта. Действие, применяемое к объекту, приравнивается к действию, выполняемому объектом.
В окружающем мире все объекты связаны друг с другом, они сосуществуют в тесном взаимодействии. Если ударить ногой по мячу, он полетит в соответствующем направлении. Если начать вращать педали велосипеда, то он поедет. И в том, и в другом случае объекты (мяч и велосипед) будут выполнять действия в результате того, что человек, который тоже является объектом, воздействует на них.
Среди огромного многообразия выполняемых различными объектами действий можно выделить такие, которые свойственны только данному конкретному объекту. Эти действия, так же как и свойства, являются характеристикой объекта и позволяют отличить, выделить его в окружающем мире. Очень часто такие отличительные действия описывают назначение объекта. Молоток нужен, чтобы забивать гвозди. Скатертью накрывают стол.
Природные объекты характеризуются действиями, заложенными в них самой природой. Растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Пчелы собирают нектар и вырабатывают мед. Вулкан извергает лаву.
Путем перечисления действий можно довольно точно описать объект. Птиц характеризует то, что они могут летать. Однако если вы посмотрите вверх и увидите птицу, которая парит в небе, а потом вдруг камнем падает вниз, то можно предположить, что это орел или сокол, поскольку именно для этих птиц свойственны такие действия. В таблице 5 представлены примеры некоторых рассмотренных ранее объектов и указаны характерные для них действия.
Действие всегда проявляется через его результат. Им может стать изменение некоторых параметров самого объекта или окружающих его объектов. Принято говорить, что при этом изменяется состояние объекта. Одни результаты действий проявляются очень быстро, другие намного медленнее. Например, под воздействием огня вода в чайнике закипает за 10 минут. Ученик исписывает пасту в шариковой ручке в течение месяца. Рост человека меняется совсем незаметно для окружающих в течение нескольких лет.
Действия объектов
Переход объекта из одного состояния в другое происходит при воздействии на него других объектов.
В выполнении действия участвуют, как правило, два объекта: один - производящий действие, и другой, который испытывает это воздействие.
Однако часто встречаются ситуации, когда совершенно невозможно определить, какой объект на какой воздействует. Например, две команды перетягивают канат... В таких случаях говорят о взаимодействии объектов. Взаимодействие - одновременное воздействие различных объектов друг на друга.
Мяч, ударившись о ногу игрока, изменяет свое направление. Происходит взаимодействие ноги и мяча.
Очень часто в окружающем мире мы наблюдаем последовательную смену состояний объекта как результат некоторых воздействий. Говорят, что происходит некоторый процесс.
Процессом можно назвать изготовление скульптуры из камня. Движение автомобиля - это тоже процесс, который приводит к изменению его положения в пространстве. Вам хорошо знаком процесс приготовления пищи.
Особое место в деятельности человека занимают информационные процессы - процессы, связанные с обменом, хранением и обработкой информации. В таких процессах состояние информации (текущее значение ее параметров) изменяется. Например, вам стало известно, что знакомому исполняется 16 лет. По этому поводу в голове сложилось шуточное четверостишие. На компьютере вы оформили открытку с рисунком и стихотворением и послали ее приятелю по электронной почте. В описанном процессе менялись форма представления информации, содержание, объем и местоположение.
Многим процессам человек дал названия: горение, старение, рост, полет, строительство...
Процессы характеризуются свойствами и параметрами. Например, движение характеризуется скоростью, продолжительностью, пройденным расстоянием. Вам известны формулы, связывающие эти параметры: S = vt. Некоторые характеристики процессов представлены в таблице 6.
Параметры процессов
Каждый обитатель Земли живет в определенных условиях. Например, крот живет под землей, а рыба - в воде, одни животные обитают только в лесу, а другие - в поле или пустыне. В ботаническом саду для каждой группы растений создаются особые условия существования: тропические, субтропические, пустынные и т. д. Вспомните, что рыбы водятся в определенных водоемах и на разных глубинах. Подобные условия часто называют средой (обстановкой). У каждого объекта своя среда, в которой он существует.
Среда – условия существования объекта
Примером среды может служить и любая климатическая зона Земли. На эти зоны (среды) делится вся поверхность нашей планеты. Это происходит вследствие неравномерности нагревания Земли Солнцем и распределения атмосферных осадков. Каждая климатическая зона характеризуется такими параметрами, как суточные и годовые колебания температур, атмосферное давление, влажность. Для каждой из климатических зон характерны свои флора и фауна. Например, пингвины живут в холодных областях Южного полушария, а место обитания верблюдов - страны с жарким и сухим климатом.
Среда существования объекта влияет на сам объект. Он приспосабливается к окружающей обстановке, иногда изменяя какие-то свои свойства, выполняя новые действия.
Когда вы впервые пришли в школу, то тоже попали в новую среду, к которой пришлось приспосабливаться, изменяя свое поведение.
Приспособление к среде происходит и в результате воздействия на объект. Интересным примером может служить искусство бонсаи - выращивание в цветочном горшке миниатюрного аналога большого дерева, сохраняющего естественность и пропорции. При создании бонсаи растение изменяет свою внешнюю форму, приспосабливаясь к новым условиям. Искусство бонсаи зароди лось в Китае. Придворные садовники разбивали прекрасные парки и сады из местных и привезенных растений. Они создавали удивительные пейзажи из этих растений, высаживая их в отдельные сосуды, которые можно было легко перемещать по парку, изменяя композицию. Иногда садовники задерживали рост крупных деревьев и придавали им сначала естественную, а потом и понравившуюся форму. В VI веке это искусство было привезено в Японию, где и превратилось в самостоятельное направление - бонсаи - культуру выращивания растений на подносе. Размер бонсаи может быть от нескольких сантиметров до метра.
Сведения о средах существования объектов можно также представить в табличной форме, что позволит легко провести сравнение объектов друг с другом. Посмотрите на таблицу 7. Объект может изменить свое состояние, если попадает в другую среду.
Самый яркий пример - круговорот воды в природе. Когда солнечные лучи нагревают водную поверхность (в океане, море, озере, луже и т. д.), часть воды испаряется. Став паром, она поднимается в атмосферу и смешивается с другими газами. На определенной высоте пар охлаждается и конденсируется, снова превращается в воду, крошечные капельки которой образуют облака. В зависимости от температуры воздуха вода возвращается на землю в виде дождя, снега или града. Объект «вода» под воздействием температуры переходит в разные состояния: жидкое, газообразное, твердое (вода - пар - лед).
Воспринимаются даже на высоком научном уровне. Стремление упростить материал вряд ли целесообразно. Глава 3. Методические рекомендации курса «Математические основы моделирования 3D объектов» базового курса «компьютерное моделирование» для студентов педагогических ВУЗов специальности преподаватель информатики §1. Принципы построения электронного учебника Прежде чем рассмотреть...
Объектов путем построения и изучения их моделей; использование моделей для определения или уточнения характеристик и рационализации способов построения вновь конструируемых объектов. Под криминалистическим моделированием понимается процесс построения, изучения и использования моделей познаваемых объектов и познающих систем в уголовном судопроизводстве. Главное особенность моделирования в том, ...
В область философских исследований. В силу этого целесообразно начать анализ сущности и определения понятия "модель" с рассмотрения некоторых общефилософских позиций по исследуемому вопросу. Моделированию как методу научного познания посвящен целый ряд философских исследований, в которых исследована его эволюция, логические, гносеологические и частнонаучные аспекты1. В то же время, несмотря на...
