Презентация на тему Компьютерное моделирование

познания

* Сферы применения моделирования

* Предмет курса. Его цели и

задачи

состоящий в создании и исследовании моделей

его успешного освоения требуется наличие самых разнообразных знаний в

области:
электротехники
электроники
математики
информатики

электронный конструктор, позволяющий детально показать на экране монитора процесс

сборки различных электрических схем.
«Electronics Workbench» – один из самых известных пакетов схематического моделирования цифровых, аналоговых и аналогово-цифровых электронных схем высокой сложности.

практических исследованиях является одним из основных методов познания.

Без

компьютерного моделирования сейчас невозможно решение крупных научных и экономических задач.

на ЭВМ, который состоит в том, что по одним

параметрам модели вычисляются другие её параметры и на этой основе делаются выводы о свойствах явления, описываемого математической моделью.

Вычислительный эксперимент применяется в:
Физике, химии, астрономии, биологии, экологии
Психологии, лингвистике, филологии
Экономике, социологии, промышленности

сокращаются временные затраты на эксперимент
Возможность свободного управления параметрами, произвольного

их изменения, вплоть до придания им нереальных, неправдоподобных значений
Возможность проведения вычислительного эксперимента там, где натурный эксперимент невозможен

изображения, схемы, карты, графики, компьютерные программы, математические формулы и

т.д.

Моделирование – процесс замещения реального объекта с помощью объекта-модели с целью изучения реального объекта или передачи информации о свойствах реального объекта.
Замещаемый объект называется оригиналом, замещающий - моделью.

учебной дисциплины студент должен уметь:

работать с пакетами прикладных программ

профессиональной направленности;
пользоваться справочной, нормативно-технической документацией совместно с возможностями программ для компьютерного моделирования при исследовании характеристик радиоэлектронных устройств и их составных частей;
графически представлять и анализировать диаграммы характеристик радиоэлектронных устройств и их составных частей;
применять средства вычислительной техники для расчета элементов конструкций и диаграмм характеристик радиоэлектронных устройств и их составных частей;
анализировать электрические схемы электронных приборов и устройств.
выбирать измерительные приборы и оборудование для проведения испытаний электронных приборов и устройств, настраивать и регулировать электронные приборы и устройства, проводить испытания электронных приборов и устройств используя виртуальные лаборатории.

методы расчёта различных радиоэлектронных устройств и режимов их работы;
возможности

и особенности программ «Начала электроники» и «Electronics Workbench»;
физические процессы при работе радиоэлектронных устройств;
особенности конструкций и принцип работы различных радиоэлектронных устройств, разновидности радиоэлектронных устройств;
методику расчета элементов конструкций и диаграмм характеристик составных частей радиоэлектронных устройств.

состоящий в создании и исследовании моделей

некоторые существенные свойства изучаемого явления или процесса

modelus) – мера, образец

моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью

целью его изучения.

и другие свойства объектов в материальной форме
Пример: Глобус (модель

земного шара) - география

в форме схем, чертежей, таблиц, формул, текстов и т.д.
Пример:

Рисунок цветка – ботаника, формула - математика

модели;
Имитационные модели.

изменение свойств моделируемого объекта от времени, то модель называется

динамической, в противном случае статической.

Примеры:
динамические:
заводные игрушки;
статические:
глобус;
мягкие игрушки;
учебники.

внимание человека (предмет, явление, процесс, отношение), с целью изучения,

называется объектом. Для изучения объекта, решения задачи необходимо построение модели заданного объекта.

Модель создается человеком в процессе познания окружающего мира и отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.
Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

Любая модель не является абсолютной копией своего оригинала, она лишь отражает некоторые его качества и свойства. Свойства модели зависят от цели моделирования. Модели одного и того же объекта будут разными, если они создаются для разных целей.

Примеры: таблица Менделеева, модель строения атома, модель кристаллической решетки, модель скелета, муляжи, модели технических устройств и т.д.

моделирования. Примеры: глобус, кукла, робот, макеты зданий, муляжи.
Рассмотрим наиболее

распространенные признаки, по которым классифицируются модели:
цель использования (учебные модели, опытные, имитационные, игровые, научно-технические);
область знаний (биологические, экономические, социологические, и т.д.)
Способ (форма) представления
Фактор времени

По учебнику информатики Н.Угриновича для 9 класса

информации:
мысленные мысленное представление об объекте (алфавит

кодирования – система понятий, носитель – нервная система человека, мозг);
вербальные представление модели средствами естественного разговорного языка (форма представления – устное или письменное сообщение Примеры: инструкции, литературные произведения);
образные выражение свойств оригинала с помощью образов (рисунки, кинофильмы, геометрические модели)
Образно-знаковые
Знаковые

9 класса

информационного моделирования. Информационная модель описывает объект моделирования в форме

каких-либо знаков: букв, цифр, картографических элементов, математических или химических формул и т.д. Самой формализованной наукой является математика.

Формализация – процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков.

Формализация – есть результат перехода от реальных свойств объекта моделирования к их формальному обозначению в определенной знаковой системе.

размещены в первом столбце (или строке) таблицы, а значения

их свойств размещаются в следующих строках (или столбцах) таблицы

одном объекте или событии

объектами

структуры схемы

с другом в отношении вложенности или подчиненности. Иерархическая модель –

граф, в котором вершины связаны между собой по принципу «один ко многим»

между собой по принципу «многие ко многим»

то, что любые знания можно представить в виде совокупности

объектов (понятий) и связей (отношений) между ними.

вышел.»
Однажды
из лесу
вышел
Я
зимнюю
в студеную
в пору
Что сделал?
Кто?
Откуда?
Когда?
В какую?

из них различных объектов
Инструмент моделирования: Paint
Ход работы:
1. Создать меню

простых элементов, максимально учитывая форму и размер.
2. Создать из простых элементов объект. 3. Результат сохранить в своей папке.

Построение графических моделей

прерывистые: прямые, ломаные, волнистые
Геометрические фигуры:

квадрат
ромб
треугольник
круг
полукруг
овал
полуовал
и другие простейшие фигуры

Компьютерный вариант: графический редактор PAINT.
Примеры ожидаемого результата:

связывающими их параметры. Эти формулы и есть математическая модель

оригинала. По ним можно сделать численные расчеты с различными значениями параметров и получить количественные характеристики модели. Расчеты, в свою очередь, позволяют сделать выводы и обобщить их. Табличный процессор предоставляет инструмент по расчету количественных характеристик исследуемого объекта или процесса, берет на себя всю трудоемкую работу по вычислениям.

В этой теме выделены четыре основных этапа моделирования:
постановка задачи,
разработка модели,
компьютерный эксперимент,
анализ результатов моделирования.

помещения
I этап. Постановка задачи
Описание задачи
В магазине продаются обои.

Наименования, длина и ширина рулона известны. Провести исследование, которое позволит автоматически определить необходимое количество рулонов для оклейки любой комнаты. Размеры комнаты задаются высотой (h), длиной (а) и шириной (b). При этом учесть, что 15% площади стен комнаты занимают окна и двери, а при раскрое 10% площади рулона уходит на обрезки.
Цель моделирования
Установить связь между геометрическими размерами конкретной комнаты и выбранного образца обоев.
Анализ объекта
Объект моделирования — система, состоящая из двух более простых объектов: комнаты и обоев. Каждый из входящих в систему объектов имеет свои параметры. Связь между объектами системы определяется при установлении количества рулонов для оклейки комнаты.

на оклейку помещения, надо отбросить 10% реальной площади на

обрезки. Формула расчета имеет вид:
Sp=0,9*l*d,
где l — длина рулона, d — ширина рулона, * - знак умножения.
При расчете фактической площади стен учитывается неоклееваемая площадь окон и дверей (15%)
Sком=0,85*2*(а+b)*h
Количество рулонов, необходимых для оклейки комнаты, вычис­ляется по формуле, где добавлен один запасной рулон.

этой среде информационная и математическая модели объединяются в таблицу,

которая содержит три области:

исходные данные — управляемые параметры (неуправляемые параметры учтены в формулах расчета);
промежуточные расчеты;
результаты.

в расчетные ячейки.

компьютерной модели по данным, приведенным в таблице.
Провести расчет количества

рулонов для помещений вашей квартиры.
Изменить данные некоторых образцов обоев и проследить за перерасчетом результатов.
Добавить строки с образцами и дополнить модель расчетом по новым образцам.
Результаты эксперимента оформить в виде отчета в текстовом редакторе.
Технология моделирования
1. Ввести в таблицу тестовые данные и сравнить результаты тестового расчета с результатами, приведенными в таблице.
2. Поочередно ввести размеры комнат вашей квартиры и результаты расчетов скопировать в текстовый редактор. 3. Составить отчет.
IV этап. Анализ результатов моделирования

По данным таблицы можно определить количество рулонов каждого образца обоев для любой комнаты.