- •«Казанский кооперативный институт» (филиал)
- •Информатика Лекция по теме: «Модели и моделирование Основные этапы подготовки и решения задач на компьютере»
- •Модели и моделирование
- •1.1Модели объектов, процессов и явлений
- •1.2Классификация моделей
- •1. Классификация по области использования
- •2. Классификация по учету фактора времени
- •3. Можно классифицировать модели и по тому, к какой области знаний они принадлежат:
- •4.Классификация по способу представления Материальные и информационные модели
- •5. По способу реализации: компьютерные и некомпьютерные модели
- •III этап. Компьютерный эксперимент
- •IV этап. Анализ результатов моделирования
- •2Основные этапы подготовки и решения задач на компьютере
- •2.1Постановка задачи
- •2.2Выбор метода решения задачи, выполнение необходимых преобразований и контрольных расчетов
- •2.3Разработка алгоритма решения задачи
- •2.4Выбор языка программирования
- •2.5Запись алгоритма на выбранном языке программирования
- •2.6Ввод программы в компьютер.
- •2.7Отладка программы
- •2.8Решение задачи для заданных исходных данных и анализ полученных результатов
- •2.9Оформление документации по применению разработанной программы
- •2.10 Эксплуатация программы
- •2.10.1Программу периодически дорабатывают и выпускают очередную версию данной программы.
- •2.10.2 Версии программ
- •2.11Лицензионное программное обеспечение. Типы приобретаемых программ
АВТОНОМНАЯ НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОАНЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ЦЕНТРОСОЮЗА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КООПЕРАЦИИ»
«Казанский кооперативный институт» (филиал)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной и научной работе
Казанского кооперативного
института (филиала)
Российского университета кооперации
____________ З.Н. Мирзагалямова
______________
Информатика Лекция по теме: «Модели и моделирование Основные этапы подготовки и решения задач на компьютере»
Казань
2010
Лекция составлена Хрущевой Л.Б. ст. преподавателем кафедры «инженерно-технических дисциплин и сервиса»
«Казанского кооперативного института в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, утвержденного ___________________, и учебным планом от _______________ .
Рецензент: к.э.н., профессор З.Н. Мирзагалямова
Лекция
согласована с кафедрой «Инженерно-технических дисциплин и сервиса»
Зав. кафедрой Э.А.Гатина
«______»_________________ 20____г.
обсуждена и рекомендована к изданию решением кафедры «Инженерно-технических дисциплин и сервиса» от «21» сентября 2010г., протокол №1.
Зав. кафедрой Э.А.Гатина
одобрена Методическим советом института от от «22» сентября 2010г.,протоколом№2
Председатель З.Н. Мирзагалямова
Казанский кооперативный институт (филиал) Российского университета кооперации, 2010
Хрущева Л.Б.2010
Модели и моделирование
Человек издавна использует моделирование для исследования объектов, процессов, явлений в различных областях. Результаты этих исследований служат
для определения и улучшения характеристик реальных объектов и процессов;
для понимания сути явлений и выработки умения приспосабливаться или управлять ими;
для конструирования новых объектов или модернизация старых.
моделирование помогает человеку принимать обоснованные и продуманные решения, предвидеть последствия своей деятельности.
Моделирование является одним из ключевых видов деятельности человека. Моделирование всегда в той или иной форме предшествует любому делу.
Моделирование занимает центральное место в исследовании объекта. Оно позволяет обоснованно принимать решение: как совершенствовать существующие объекты, надо ли создавать новые, как изменять процессы управления и, в конечном итоге, — как менять окружающий нас мир в лучшую сторону. Прежде чем браться за какую-либо работу, нужно четко представить себе отправной и конечный пункты деятельности, а также примерные ее этапы. То же можно сказать и о моделировании.
Отправной пункт здесь — прототип. Им может быть существующий или проектируемый объект либо процесс.
Конечный этап моделирования — принятие решения. Во многих житейских ситуациях нам приходится принимать то или иное решение.
В моделировании это означает, что мы либо создаем новый объект, модель которого мы исследовали, либо улучшаем существующий, либо получаем о нем дополнительную информацию.
Поясним это на примерах. Примером моделирования при создании новых технических средств может служить история развития космической техники.
Для реализации космического полета надо было решить две проблемы: преодолеть земное притяжение и обеспечить продвижение в безвоздушном пространстве. О возможности преодоления притяжения Земли говорил еще Ньютон в XVII веке. К. Э. Циолковский предложил для передвижения в пространстве создать реактивный двигатель, где используется топливо из смеси жидкого кислорода и водорода, выделяющих при сгорании значительную энергию. Он составил довольно точную описательную модель будущего межпланетного корабля с чертежами, расчетами и обоснованиями.
Не прошло и полувека, как описательная модель К. Э. Циолковского стала основой для реального моделирования в конструкторском бюро под руководством С. П. Королева. В натурных экспериментах испытывались различные виды жидкого топлива, форма ракеты, система управления полетом и жизнеобеспечения космонавтов, приборы для научных исследований и т. п. Результатом разностороннего моделирования стали мощные ракеты, которые вывели на околоземное пространство искусственные спутники земли, корабли с космонавтами на борту и космические станции.
Рассмотрим другой пример. Известный химик XVIII века Антуан Лавуазье, изучая процесс горения, производил многочисленные опыты. Он моделировал процессы горения с различными веществами, которые нагревал и взвешивал до и после опыта. При этом выяснилось, что некоторые вещества после нагревания становятся тяжелее. Лавуазье предположил, что к этим веществам в процессе нагревания что-то добавляется. Так моделирование и последующий анализ результатов привели к определению нового вещества — кислорода, к обобщению понятия «горение», дали объяснение многим известным явлениям и открыли новые горизонты для исследований в других областях науки, в частности в биологии, т. к. кислород оказался одним из основных компонентов дыхания и энергообмена животных и растений.
В прошлом семестре, решая различные задачи на компьютере, мы разрабатывали соответствующие модели.
Понятие «компьютерное моделирование» введено для того, чтобы отразить использование в этом процессе мощного современного средства переработки информации — компьютера. Благодаря компьютерам не только существенно расширяются области применения моделирования, но и обеспечивается всесторонний анализ получаемых результатов.
Моделями являются:
текстовый документ, выполненный в текстовом редакторе;
задача, решенная в электронных таблицах;
база данных;
презентация.
Сегодня мы рассмотрим некоторые теоретические вопросы моделирования.
Рассмотрим, что такое модель и какие бывают виды моделей. Это необходимо для того, чтобы проводя исследование правильно выбрать и эффективно использовать подходящую для каждой модели программную среду и соответствующий инструментарий.