Verbální informační modely - hypermarket znalostí. Verbální informační modely - počítačové matematické modely hypermarketu

\u003e\u003e Verbální informační modely

§ 2.3. Slovní

informační modely

Zpravidla popisujeme vše, co nás obklopuje, v přirozeném jazyce (ruština, angličtina, němčina atd. - na naší planetě je více než dva tisíce jazyků).

S pomocí jazyka spolu komunikujeme, přenášíme myšlenky, pocity, znalosti o světě kolem nás. V komunikaci jsou nejčastější informační modelyjako slovní popisy.

Verbální modely mohou popisovat situace, události, procesy. Ve vaší škole je mnoho slovních vzorců učebnice : učebnice historie představuje modely historických událostí; v učebnici zeměpisu - modely geografických objektů a přírodních procesů; v učebnici biologie - modely předmětů světa zvířat a rostlin.

Pojďme se podívat na některé příklady slovních modelů.

Příklad 1

Model římské armády:

Před bitvou nebyli Římané postaveni v pevné hmotě, ale ve třech řadách, z nichž každá sestávala z deseti oddělení. V první řadě byli mladí muži vojenského věku, ve druhém - starší a silnější válečníci, a ve třetí - nejspolehlivější, jejichž odvaha byla opakovaně testována v praxi.

Mladí válečníci byli první, kdo vstoupil do bitvy. Pokud konzul viděl, že nemohou nepřítele porazit, nařídil jim ustoupit do intervalů mezi jednotkami druhé linie. Bojovníci z těchto jednotek vzali bitvu. Pokud se jim však nepodařilo, krok za krokem ustoupili na třetí řádek.

Válečníci této linie, kteří nechali ustoupit mezerami mezi svými jednotkami, uzavřeli formaci a napadli nepřítele jedinou pevnou zdí.

V boji proti sobě byly krátké meče legionářů obrovské zbraně. Během bitvy kavalérie bránila pěchotu před bokem a v případě vítězství pronásledovala poraženého nepřítele. Římané měli vrhací stroje a další zbraně pro obléhání pevností.

Příklad 2

Jednobuněčný model řas Chlamydomonas:

Tělo jednobuněčné řasy Chlamydomonas má všechny části buňky: membránu, cytoplazmu, jádro, vakuoly, chloroplast s chlorofylem a další organely. Spolu s tím má struktury charakteristické pro živý organismus: bičíky, díky kterým se Chlamydomonas aktivně pohybuje ve vodním prostředí; malá červená skvrna - kukátko v přední části těla, pomocí kterého se řasy aktivně pohybují směrem ke světlu; dvě pulzující vakuoly, které odstraňují přebytečnou vodu a zbytečné látky z buňky.

Příklad 6

Pokud jasně definujete objekts, akce a jejich posloupnost, pak slovní model procesu může být reprezentován ve formě číslovaného seznamu. Takto například můžete navrhnout model pro konstrukci středu segmentu AB pomocí kompasu:

1) nastavit otvor kompasu na délku segmentu AB;
2) umístěte nohu kompasu do bodu A;
3) nakreslete kružnici o poloměru AB;
4) umístěte nohu kompasu do bodu B;
5) nakreslete kružnici o poloměru AB;
6) označit průsečíky konstruovaných kruhů s C a Cz,
7) provádět segment SSU,
8) označte průsečík segmentů AB a CCi pomocí O a zvažte požadovaný.

Stručně o hlavní

S pomocí jazyka spolu komunikujeme, přenášíme myšlenky, pocity, znalosti o světě kolem nás. V komunikaci jsou nejčastějšími informačními modely slovní popisy. Můžete vylepšit figurativnost textu díky jeho obrazovému uspořádání, změně písma nebo změně stylu.

Takové rysy přirozeného jazyka jako polysemy, použití slov v přímých a obrazových významech, synonymie, homonymie atd. Dělají lidskou komunikaci výraznou, emotivní, barevnou. Současně jejich přítomnost činí přirozený jazyk nevhodným pro vytváření informačních modelů v mnoha oblastech profesionální činnosti (například v systémech „člověk-počítač“).

Otázky a úkoly

1. V kterém z příkladů jsou používána nejprofesionálnější slova?
2. Uveďte 2-3 příklady vlastních slovních modelů uvažovaných v hodinách historie, geografie, biologie.
3. Vzpomeňte na bajky I. A. Krylova "Vlk a jehněčí", "Vrána a liška", "Ucho Demyanovy", "Kvarteto", "Labuť, štika a rakovina", "Liška a hrozny", "Slon a mops", „Vážka a mravenec“, „Trishkin Kaftan“ a další. Jaké rysy osobnosti a vztahů mezi lidmi v nich autor vymodeloval?
4. Vytvořte verbální informační model objektu „textového dokumentu“ vytvořeného v textuprocesor a Microsoft Word.

Bosova L. L., Informatika a ICT: učebnice pro 7. stupeň L. L. Bosova. M .: BINOM. Znalostní laboratoř, 2010.229 s. : nemocný.

Obsah lekce osnova lekce podpora rámcové lekce prezentace akcelerativní metody interaktivní technologie Praxe úkoly a cvičení autotestovací dílny, školení, případy, úkoly domácí diskuse diskusní otázky rétorické otázky od studentů Ilustrace audio, videoklipy a multimédia fotografie, obrázky, grafy, tabulky, humor, vtipy, zábava, komiksové podobenství, rčení, křížovky, citace Doplňky abstrakty články tipy pro zvědavý cheat sheet učebnice základní a další slovník termínů ostatní Zlepšení učebnic a lekcí opravy chyb v tutoriálu aktualizace fragmentu v učebních prvcích inovací v lekci nahrazení zastaralých znalostí novými Pouze pro učitele perfektní lekce kalendářní plán na rok metodická doporučení diskusního programu Integrované lekce

| §1.2 Podepsat modely

Lekce 3
§1.2 Podepsat modely

Klíčová slova:

Slovní modely
matematické modely
počítačové modely

1.2.1. Slovní modely

Verbální modely jsou popisy objektů, jevů, událostí, procesů v přirozených jazycích.

Například, Copernicusův heliocentrický model světa byl verbálně popsán takto:

Země se točí kolem své osy a kolem slunce;
všechny planety se pohybují na oběžné dráze zaměřené na slunce.

Vaše školní učebnice obsahují mnoho slovních modelů: učebnice historie představuje modely historických událostí, učebnice zeměpisu představuje modely geografických objektů a přírodních procesů a učebnice biologie představuje modely objektů světa zvířat a rostlin.

Fikční díla jsou také modely, protože upoutávají pozornost čtenáře na určité aspekty lidského života. Analyzujete-li literární dílo, vytyčujete objekty a jejich vlastnosti, vztahy mezi postavami, souvislosti mezi událostmi, kreslí paralely s jinými díly atd. Nejpřímějším vztahem k pojetí modelu je takový literární žánr jako bajka. Smyslem tohoto žánru je přenést vztahy mezi lidmi na vztahy mezi smyšlenými postavami, jako jsou zvířata.

Takové rysy přirozeného jazyka jako polysemy, použití slov v přímém a obrazném smyslu, synonymie, homonymie atd. Dávají lidské komunikaci expresivitu, emotivitu a barvu. Zároveň přítomnost těchto funkcí činí přirozený jazyk nevhodným pro vytváření informačních modelů v mnoha oblastech profesionální činnosti (například v systémech „člověk-počítač“).

1.2.2. Matematické modely

Hlavním jazykem informačního modelování ve vědě je jazyk matematiky.

Informační modely vytvořené pomocí matematických konceptů a vzorců se nazývají matematické modely.

Jazyk matematiky je sbírka mnoha formálních jazyků; některé jste ve škole potkali (algebraické, geometrické), jiné se můžete učit ve svém dalším vzdělávání.

Jazyk algebry umožňuje formalizovat funkční vztahy mezi veličinami zapisováním vztahů mezi kvantitativními charakteristikami modelovacího objektu. Ve školním kurzu fyziky se zvažuje mnoho funkčních závislostí, což jsou matematické modely studovaných jevů nebo procesů.

Příklad 1... Závislost souřadnic těla na čase v přímočarém rovnoměrném pohybu má tvar:

Změna souřadnic těla x během přímočarého rovnoměrně zrychleného pohybu v kterémkoli okamžiku t je vyjádřena vzorcem:

Pomocí jazyka algebry logiky se vytvářejí logické modely - formalizují se jednoduché a složené výroky vyjádřené v přirozeném jazyce (psané ve formě logických výrazů). Budováním logických modelů je možné řešit logické problémy, vytvářet logické modely zařízení atd.

Příklad 2. Zvažte elektrické obvody (obr. 1.3).

Postava: 1.3. Elektrické schémata: a - sériové a b - paralelní zapojení spínačů

Ukazují sérii a paralelní propojení spínačů, které máte z kurzu fyziky známé. V prvním případě, aby se lampa rozsvítila, musí být oba spínače zapnuty. Ve druhém případě stačí jeden z přepínačů zapnout.

Mezi prvky elektrických obvodů a objekty a operace algebry logiky lze vyvodit analogii:

Navrhneme elektrický obvod zobrazující výsledek tajného hlasování komise složené z předsedy a dvou členů řad a členů. Při hlasování „pro“ stiskne každý člen komise tlačítko. Návrh se považuje za přijatý, pokud jej členové hlasují jednomyslně nebo pokud předseda a jeden z řádných členů komise odevzdali své hlasy. V těchto případech se světlo rozsvítí.

Zjednodušíme výsledný logický výraz:

F (A, B, C) \u003d A & B & (C 1) ∨ A & C \u003d A & B & 1 A A C \u003d A a B A A C \u003d A & (B ° C).

Dostali jsme logický model, který nám umožňuje vybudovat obvod projektovaného elektrického obvodu (obr. 1.4).

Postava: 1.4. Schéma elektrického obvodu

1.2.3. Počítačové matematické modely

Mnoho procesů probíhajících ve světě kolem nás je popsáno velmi složitými matematickými vztahy (rovnice, nerovnosti, systémy rovnic a nerovnosti). Před příchodem počítačů s vysokou rychlostí výpočtu neměla osoba příležitost provést odpovídající výpočty, trvalo to hodně času, než to „ručně“.

V současné době lze implementovat mnoho složitých matematických modelů 1 na počítači. V tomto případě se tyto prostředky používají jako:

Programovací systémy;
tabulky;
specializované matematické balíčky a softwarové nástroje pro modelování.

1 Implementace matematického modelu je výpočet stavu (výstupních parametrů) modelovaného systému pomocí vzorců spojujících jeho vstupní a výstupní parametry.

Matematické modely implementované pomocí programovacích systémů, tabulek, specializovaných matematických balíčků a simulačního softwaru se nazývají počítačové matematické modely.

Nástroje počítačové grafiky umožňují vizualizovat výsledky výpočtů získaných při práci s počítačovými modely.

Pomocí zdroje „Demonstrační matematický model“ (119324) můžete simulovat let střely vystřelené z děla pomocí různých počátečních údajů (http://sc.edu.ru/)..

Pro počítačové matematické modelování jsou zvláště zajímavé komplexní systémy, jejichž prvky se mohou chovat náhodně. Příklady takových systémů jsou četné systémy hromadné obsluhy: pokladny, obchodní podniky, opravny, ambulance, dopravní toky na městských silnicích a mnoho dalších modelů. Mnoho lidí je obeznámeno se situací, když jsme přišli k pokladně, obchodě, kadeřnictví a najdeme tam frontu. Musíte se buď dostat do fronty a počkat nějakou dobu, nebo nechat, to znamená, nechat systém bez dozoru. Existují případy, kdy je v systému málo nebo žádné servisní požadavky; v tomto případě je nedostatečně nabitá nebo nečinná. Ve frontových systémech nelze předem odhadnout počet požadavků na službu, čekací dobu a přesný čas provedení objednávky - jedná se o náhodné hodnoty.

Simulační modely reprodukují chování složitých systémů, jejichž prvky se mohou chovat náhodně.

Simulační modelování je umělý experiment, ve kterém se namísto provádění polních testů na reálném vybavení provádějí experimenty pomocí počítačových modelů. K získání potřebných informací se provede několikanásobný "běh" modelů s náhodnými počátečními daty generovanými počítačem. Výsledkem je vytvoření stejného souboru dat, který by mohl být získán prováděním experimentů na reálném zařízení nebo ve skutečném systému. Simulační modelování na počítači je však mnohem rychlejší a levnější než experimenty v reálném čase.

Prostřednictvím zdroje „Demonstrační simulační model“ (119425) můžete simulovat situaci ve frontovém systému - obchod (http://sc.edu.ru/).

NEJDŮLEŽITĚJŠÍ VĚC

Slovní modely jsou popisy objektů, jevů, událostí, procesů v přirozených jazycích.

Informační modelypostavené pomocí matematických konceptů a vzorců se nazývají matematické modely.

Matematické modelyimplementované pomocí programovacích systémů, tabulky, specializované matematické balíčky a simulační software se nazývají počítačové matematické modely.

Simulační modely reprodukují chování složitých systémů, jejichž prvky se mohou chovat náhodně.

Otázky a úkoly

1. Přečtěte si prezentační materiály k odstavci uvedenému v elektronické příloze učebnice. Co můžete říci o formách prezentace informací v prezentaci a v učebnici? Jaké snímky můžete do prezentace přidat?

2. Uveďte 2-3 příklady vlastních slovních modelů uvažovaných v hodinách historie, geografie, biologie.

3. Pamatujte na bajky I.A. , „Vážka a mravenec“, „Trishkin Kaftan“ atd. Jaké rysy charakteru lidí a vztahů mezi lidmi v nich modeloval? Diskutujte o těchto otázkách jako o skupině.

4. Vyřešte následující problém vytvořením matematického modelu.

Motorová loď pokryla 4 km proti proudu od řeky, a pak šla dalších 33 km po proudu a strávila jednu hodinu celou cestu. Najděte si vlastní rychlost lodi, pokud je rychlost řeky 6,5 km / h.

5. Je nutné navrhnout elektrický obvod ukazující výsledek tajného hlasování komise tří členů. Při hlasování „pro“ člen komise stiskne tlačítko. Návrh se považuje za přijatý, pokud obdrží většinu hlasů. V tomto případě se lampa rozsvítí.

6. Řešením následujícího problému vytvořením logického modelu.

Sportovci z Německa, Itálie, Číny, Ruska a Ukrajiny obsadili prvních pět míst na mezinárodních potápěčských soutěžích. Ještě před zahájením soutěže odborníci vyjádřili své předpoklady ohledně svých výsledků:

1) První místo získá sportovec z Číny a třetí z něj bude sportovec z Ukrajiny.
2) Ukrajina bude na posledním místě a Německo - na předposledním místě.
3) Německo bude určitě čtvrté a Čína zaujme první místo.
4) Rusko bude první a Itálie bude na druhém místě.
5) Itálie bude pátá a Německo vyhraje.

Na konci soutěže se ukázalo, že každý expert měl pravdu pouze v jednom prohlášení. Jaká místa se účastníci soutěže zúčastnili?

7. V polovině minulého století odhadli ekonomové roční objem výpočtů potřebných pro efektivní řízení ekonomiky země. Provedl 1017 operací. Je možné se vypořádat s takovým objemem výpočtů za rok, pokud zapojíme milion počítačů, z nichž každý je schopen provádět jednu operaci za sekundu?

8. Uveďte příklady použití počítačových modelů. Vyhledejte relevantní informace na internetu.

9. V jednotné sbírce digitálních vzdělávacích zdrojů vyhledejte laboratorní práci „Studium zákona zachování hybnosti“. Je založen na matematickém modelu popisujícím pohyb těla hozeného pod úhlem k obzoru a následně rozdělení těla na dva fragmenty. Experimentálně zkontrolujte zákon zachování hybnosti provedením práce podle jejího popisu.

10. V Unified Collection of Digital Education Resources vyhledejte hru Equal-Arms Lever. Naučte se pravidla hry. Pamatujte na fyzický zákon, z něhož vychází. Zkuste „porazit“ počítač a formulovat výherní strategii.

Zpravidla popisujeme vše, co nás obklopuje, v přirozeném jazyce (ruština, angličtina, němčina atd. - na naší planetě je více než dva tisíce jazyků). S pomocí jazyka komunikujeme, předáváme si navzájem myšlenky, pocity, znalosti o světě kolem nás. V komunikaci jsou nejčastějšími informačními modely slovní popisy.

Verbální modely mohou popisovat situace, události, procesy. Ve školních učebnicích je mnoho verbálních modelů: učebnice dějepisu představuje modely historických událostí; v učebnici zeměpisu - modely geografických objektů a přírodních procesů; v učebnici biologie - modely předmětů světa zvířat a rostlin.

Pojďme se podívat na některé příklady slovních modelů.

Příklad 1

Model římské armády:

Válečníci této linie, kteří nechali ustoupit mezerami mezi svými jednotkami, uzavřeli formaci a napadli nepřítele jedinou pevnou zdí.

Příklad 2

Jednobuněčný model řas Chlamydomonas:

Řasy se živí, dýchají, rostou, pohybují se, množí se a vyvíjejí se jako každý organismus. Současně její malé tělo funguje jako malá chemická továrna a provádí všechny procesy vlastní fototrofní buňce.

Příklad 3

Model horské krajiny:

Hory pokrývají téměř 5% zemského povrchu. Hlavní pohoří světa: Himaláje, Kavkaz, Alpy, Pyreneje a Andy. Hornatá oblast se vyznačuje velkou rozmanitostí krajiny a určitým sledem nejrůznějších vegetačních zón. Klima v horách je zpravidla chladnější a vlhčí než v nížinách. Zvýšení o 100 m odpovídá snížení teploty o 0,7 ° C.

Příklad 4

Literární popis:

V regionu Meshchora můžete vidět borovicové lesy, kde je tak slavnostní a tiché, že zvonek „chatterbox“ ztracené krávy je slyšet daleko, téměř kilometr odtud. Ale takové ticho stojí v lese pouze za bezvětrných dnů. Ve větru šumí lesy s velkým rachotem oceánu a vrcholky borovic se ohýbají po mračnech mračen.

V regionu Meshchora můžete vidět lesní jezera s temnou vodou, rozlehlé bažiny pokryté olše a osiky, osamělé lesnické chaty spalené od stáří, písky, jalovce, vřesy, hejny jeřábů a hvězdy známé ze všech zeměpisných šířek. (K. Paustovsky)

Příklad 5

Věnujme pozornost některým rysům přirozeného jazyka:

polysemy - různé významy jednoho polysemous slova zachovávají určitou interpretaci jejich významu;
použití slov v přímých a obrazových významech (přímý význam slova je přenesen na jiný objekt);
synonymie - přítomnost slov, která mají blízký význam, ale liší se zvukem;
homonymie - přítomnost slov, která jsou napsána stejně, ale mají různý význam atd.

Na jedné straně tyto vlastnosti činí lidskou komunikaci výraznou, emotivní a barevnou. Na druhé straně jejich přítomnost činí přirozený jazyk nevhodným pro vytváření informačních modelů v mnoha oblastech profesionální činnosti (například v systémech „člověk - počítač“).

Příklad 6

Pokud jasně definujete objekty, akce a jejich posloupnost, pak může být verbální model procesu prezentován ve formě číslovaného seznamu. Takto například můžete navrhnout model pro konstrukci středu segmentu AB pomocí kompasu:

nastavit otvor kompasu na délku segmentu AB;
dejte nohu kompasu do bodu A;
dejte nohu kompasu do bodu 8;
nakreslete kružnici o poloměru AB;
průsečíky konstruovaných kruhů jsou označeny C a C1;
k provedení segmentu SS 1;
průsečík segmentů AB a CC 1 pro označení O a zvážení požadovaného segmentu.

Stručně o hlavní

Otázky a úkoly

Který příklad odstavce používá nejprofesionálnější slova?
Uveďte 2-3 příklady vašich vlastních slovních modelů, uvažovaných v hodinách historie, geografie, biologie.
Vzpomeňte si na báje I. A. Krylova "Vlk a Beránek", "Vrána a liška", "Ucho Demyanovy", "Kvarteto", "Labuť, štika a rakovina", "Liška a hrozny", "Slon a mops", "Vážka" and Ant “,„ Trishkin Kaftan “atd. Jaké rysy charakteru lidí a vztahů mezi lidmi v nich autor vymodeloval?
Sestavte verbální informační model objektu „textového dokumentu“ vytvořeného v prostředí textového procesoru Microsoft Word.

Slovní modely - jedna z odrůd ikonických modelů. Ze samotného názvu vyplývá, že takové modely jsou vytvářeny pomocí slov v běžném jazyce.

Vyrábíme verbální modely po celou dobu života. Slovy popisujeme různé předměty, procesy, životní situace, naše myšlenky. Je důležité pochopit následující: to, co je popsáno slovy, je již modelem, protože slovní popis je více či méně přesným odrazem originálu.

Slovní model je písemná nebo ústní reprezentace informačního modelu pomocí mluveného jazyka.

Vyjádření problému vytváření verbálních modelů je diktováno samotným životem. Od nástupu psaní lidstvo používá k ukládání informací slovní modely. A až dosud je slovní popis objektu jedním z počátečních kroků jeho studie.

Cíle modelování jsou určeny výrokem problému:

Jasné vyjádření myšlenek

Datové úložiště;

Přenos zkušeností.

Nejznámějším příkladem slovních vzorů jsou informace v učebnicích. Beletrie jsou také verbální modely, zpravidla vynalezené autorem. Člověk čte příběh a vytváří mentální obraz podle popsaného modelu. Různí lidé mohou mít různé obrázky.

Verbální modely mohou popisovat situace, události, ke kterým dochází v životě, s cílem porozumět jim a využít zkušenosti.

Procesy jsou také popsány pomocí verbálních modelů. Verbální model procesu se velmi často sestavuje ve formě algoritmu s očíslovanými kroky. Jasně identifikuje akce a objekty, nad nimiž jsou prováděny.

Nesmíme však zapomenout na výhody a jasnost grafických informací. Proto jsou v knihách, učebnicích verbální modely doplněny obrázky, schématy, tabulkami.

Základem verbálního modelu je mentální (verbální) model. Pouze člověk je schopen vyjádřit své myšlenky a logiku uvažování,

Při vytváření verbálního modelu je důležité umět jasně a srozumitelně vytvářet fráze, zvýrazňovat klíčové body, správně používat terminologii a odkazovat na známá teoretická fakta.

Co se může stát nástroj vytvořit verbální model? Ve starověku to byly papyri a peří. Pak - tiskové stroje a psací stroje. K popisu modelů v počítači se používá klávesnice a speciální programy zvané textové procesory. Nástroje textového procesoru vám umožňují prezentovat text ve formě čitelné člověkem. Pokud je nutné doplnit verbální model obrázkem, pak textový procesor umožňuje vložit do textu grafický obrázek vytvořený v grafickém prostředí.

4..3. Pochopení matematického modelu

Studovaný objekt nebo proces lze velmi často popsat ve formě vzorců propojujících jeho kvantitativní parametry. Jedná se o vzorce popisující geometrické parametry těla a vzorce pro fyzikální procesy a chemické vzorce a každodenní vzorce pro výpočet hodnoty produktu a mnoho dalších ...

Matematický model je popis objektu nebo procesu pomocí matematických vzorců propojujících jejich kvantitativní parametry.

Při popisu matematických modelů se používají různé notační systémy, přijaté v určité vědě.

V učebnicích doplňují popisný model vzorce, díky nimž je vizuální a nezapomenutelný.

Kompilace matematického modelu v mnoha úlohách modelování je přechodná, ale velmi zásadní fáze.

Matematické modely, stejně jako verbální, jsou produktem tvůrčí činnosti člověka. Počítač umožňuje transformovat mentální model do znakové formy na kvalitativně nové úrovni.

Při počítačovém modelování se pro návrh vzorců používá speciální aplikace - Editor vzorců. V MicroSoft Office IDE se tato aplikace nazývá MicroSoft Equation.

Po vzorci je obvyklé poskytnout vysvětlení pro označení písmen použitá v záznamu.

Lekce 3 §1.2 Podepsat modely

1.2.1. Slovní modely

1.2.2. Matematické modely

1.2.3. Počítačové matematické modely

NEJDŮLEŽITĚJŠÍ VĚC

Otázky a úkoly

Stručně o hlavní

Otázky a úkoly

4..3. Pochopení matematického modelu

Oblíbený

Lekce 3
§1.2 Podepsat modely