Что такое образные модели

Моделирование и формализация

Образные модели

Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке и др.). Широко используются образные информационные модели в обучении, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (вспомните учебные плакаты по ботанике, биологии и физике).

Графические информационные модели

Карта как информационная модель. Можно ли назвать информационной моделью карту местности (рис. 4.4)? Безусловно, можно! Во-первых, карта описывает конкретную местность, которая является для нее объектом моделирования. Во-вторых, это графическая информация. Карта создается с определенной целью: с ее помощью можно добраться до нужного населенного пункта. Кроме того, используя линейку и учитывая масштаб карты, можно определить расстояние между различными пунктами. Однако никаких более подробных сведений о населенных пунктах, кроме их положения, эта карта не дает.

Рис. 4.4. Карта местности

Чертежи и схемы

Другими знакомыми вам примерами графических информационных моделей являются чертежи, схемы, графики.

Чертеж должен быть очень точным, на нем указываются все необходимые размеры. Например, чертеж болта нужен для того, чтобы, глядя на него, токарь мог выточить болт на станке (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Чертеж болта

Структуру московского метрополитена называют радиально-кольцевой.

Для отображения различных процессов часто прибегают к построению графиков. На рис. 4.8 изображен график изменения температуры в течение некоторого периода.

Рис. 4.8. График изменения температуры

С картами, чертежами, схемами, графиками вы имели дело и раньше. Просто раньше вы их не связывали с понятием информационной модели.

Знаковые информационные модели

Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста (например, программы на языке программирования) или формулы (например, второго закона Ньютона F = mа).

При построении некоторых типов информационных моделей одновременно используются система графических элементов и знаковая система. Так, в блок-схемах алгоритмов используются различные геометрические фигуры для обозначения элементов алгоритма и формальный алгоритмический язык для записи инструкций программы (рис. 4.10).

Важную роль играют информационные модели, которые отображают иерархические системы. В биологии весь животный мир рассматривается как иерархическая система (тип, класс, отряд, семейство, род, вид), в информатике используется иерархическая файловая система и т. д.

В иерархической информационной модели объекты распределяются по уровням, от первого (верхнего) уровня до нижнего (последнего) уровня. На первом уровне может располагаться только один элемент. Основное отношение между уровнями состоит в том, что элемент более высокого уровня может состоять из нескольких элементов нижнего уровня, при этом каждый элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента верхнего уровня.

Удобным способом наглядного представления иерархических информационных моделей являются графы. Элементы иерархической модели отображаются в графе овалами (вершинами графа).

Элементы каждого уровня, кроме последнего, находятся в отношении «состоять из» к элементам более низкого уровня. Такая связь между элементами отображается в форме дуги графа(направленной линии в форме стрелки).

Графы, имеющие одну вершину верхнего уровня, напоминают деревья, которые растут сверху вниз, поэтому называются деревьями. Дуги дерева могут связывать объекты только соседних иерархических уровней, причем каждый объект нижнего уровня может быть связан дугой только с одним объектом верхнего уровня.

Для описания исторического процесса смены поколений семьи используются информационные модели в форме генеалогического дерева. В качестве примера можно рассмотреть фрагмент (X-XI века) генеалогического дерева династии Рюриковичей (рис. 4.11).

Источник

Что такое образные модели

Все модели можно разбить на два больших класса: материальные модели и информационные модели.

Материальные модели.

Предметные модели позволяют представить в материальной наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного исследования (очень большие или очень маленькие объекты, очень быстрые или очень медленные процессы и др.).

Макеты зданий и сооружений позволяют архитекторам выбрать наилучшие градостроительные решения, модели самолетов и кораблей позволяют инженерам выбрать их оптимальную форму.

Информационные модели.

Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме, а также в форме таблиц, блок-схем, графов и т. д.

Образные модели

Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке и др.). Широко используются образные информационные модели в обучении, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (вспомните учебные плакаты по ботанике, биологии и физике).

Графические информационные модели

Карта как информационная модель. Можно ли назвать информационной моделью карту местности (рис. 4.4)? Безусловно, можно! Во-первых, карта описывает конкретную местность, которая является для нее объектом моделирования. Во-вторых, это графическая информация. Карта создается с определенной целью: с ее помощью можно добраться до нужного населенного пункта. Кроме того, используя линейку и учитывая масштаб карты, можно определить расстояние между различными пунктами. Однако никаких более подробных сведений о населенных пунктах, кроме их положения, эта карта не дает.

Рис. 4.4. Карта местности

Чертежи и схемы

Другими знакомыми вам примерами графических информационных моделей являются чертежи, схемы, графики.

Чертеж должен быть очень точным, на нем указываются все необходимые размеры. Например, чертеж болта нужен для того, чтобы, глядя на него, токарь мог выточить болт на станке (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Чертеж болта

Рис. 4.6. Схема электрической цепи

На рис. 4.7 приведена схема.

Рис. 4.7. Схема московского метрополитена

Структуру московского метрополитена называют радиально-кольцевой.

Для отображения различных процессов часто прибегают к построению графиков. На рис. 4.8 изображен график изменения температуры в течение некоторого периода.

Рис. 4.8. График изменения температуры

С картами, чертежами, схемами, графиками вы имели дело и раньше. Просто раньше вы их не связывали с понятием информационной модели.

Знаковые информационные модели.

Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста (например, программы на языке программирования) или формулы (например, второго закона Ньютона F = mа).

Табличные модели

Таблицы типа «объект-свойство»

Еще одной распространенной формой информационной модели является прямоугольная таблица, состоящая из строк и столбцов. Использование таблиц настолько привычно, что для их понимания обычно не требуется дополнительных объяснений.

В качестве примера рассмотрим таблицу 4.1.

При составлении таблицы в нее включается лишь та информация, которая интересует пользователя. Например, кроме тех сведений о книгах, которые включены в таблицу 4.1, существуют и другие: издательство, количество страниц, стоимость. Однако для составителя таблицы 4.1 было достаточно сведений, которые позволяют отличить одну книгу от другой (столбцы «Автор», «Название», «Год») и найти книгу на полках книжных стеллажей (столбец «Полка»). Предполагается, что все полки пронумерованы и, кроме того, каждой книге присвоен свой инвентарный номер (столбец «Номер»).

Таблица может отражать некоторый процесс, происходящий во времени (табл. 4.2).

Показания снимались в течение пяти дней в одно и то же время суток. Глядя на таблицу, легко сравнить разные дни по температуре, влажности и пр. Данную таблицу можно рассматривать как информационную модель процесса изменения состояния погоды.

Таблицы типа «объект-объект»

Другим распространенным типом таблиц являются таблицы, отражающие взаимосвязи между разными объектами. Назовем их таблицами типа «объект-объект». Вот понятный каждому школьнику пример таблицы успеваемости (табл. 4.3).

Двоичные матрицы

В математике прямоугольная таблица, составленная из чисел, называется матрицей. Если матрица содержит только нули и единицы, то она называется двоичной матрицей. Числовая часть таблицы 4.4 представляет собой двоичную матрицу.

Таблица 4.5 также содержит двоичную матрицу.

Мы рассмотрели только два типа таблиц: «объект-свойство» и «объект-объект». На практике используются и другие, гораздо более сложные таблицы.

При построении некоторых типов информационных моделей одновременно используются система графических элементов и знаковая система. Так, в блок-схемах алгоритмов используются различные геометрические фигуры для обозначения элементов алгоритма и формальный алгоритмический язык для записи инструкций программы (рис. 4.10).

Важную роль играют информационные модели, которые отображают иерархические системы. В биологии весь животный мир рассматривается как иерархическая система (тип, класс, отряд, семейство, род, вид), в информатике используется иерархическая файловая система и т. д.

В иерархической информационной модели объекты распределяются по уровням, от первого (верхнего) уровня до нижнего (последнего) уровня. На первом уровне может располагаться только один элемент. Основное отношение между уровнями состоит в том, что элемент более высокого уровня может состоять из нескольких элементов нижнего уровня, при этом каждый элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента верхнего уровня.

Удобным способом наглядного представления иерархических информационных моделей являются графы. Элементы иерархической модели отображаются в графе овалами (вершинами графа).

Элементы каждого уровня, кроме последнего, находятся в отношении «состоять из» к элементам более низкого уровня. Такая связь между элементами отображается в форме дуги графа (направленной линии в форме стрелки).

Графы, имеющие одну вершину верхнего уровня, напоминают деревья, которые растут сверху вниз, поэтому называются деревьями. Дуги дерева могут связывать объекты только соседних иерархических уровней, причем каждый объект нижнего уровня может быть связан дугой только с одним объектом верхнего уровня.

Для описания исторического процесса смены поколений семьи используются информационные модели в форме генеалогического дерева. В качестве примера можно рассмотреть фрагмент (X-XI века) генеалогического дерева династии Рюриковичей (рис. 4.11).

1. Какие вы можете назвать примеры материальных моделей?

2. Какие вы можете назвать примеры различных форм информационных моделей?

3. Приведите различные примеры графических информационных моделей.

4. Постройте графическую модель вашей квартиры. Что это: карта, схема, чертеж?

5. Какая форма графической модели (карта, схема, чертеж, график)

6. В чем состоит удобство табличного представления информации?

7. Приведите примеры таблиц, с которыми вам приходится иметь дело в школе и дома. Определите тип, к которому они относятся: «объект-свойство» или «объект-объект».

8. Что такое матрица? Что такое двоичная матрица?

4.1. Задание с развернутым ответом. Построить фрагмент модели иерархической файловой системы вашего компьютера.

4.2. Задание с развернутым ответом. Построить фрагмент иерархической модели животного мира.

4.3. Задание с развернутым ответом. Построить фрагмент модели генеалогического дерева вашей семьи.

4.4. Постройте графическую модель собственной успеваемости по двум различным дисциплинам школьной программы (самой любимой и самой «нелюбимой»). Спрогнозируйте по этой модели свой дальнейший процесс обучения данным предметам.

4.5. Представьте в табличной форме сведения об увлечениях ваших одноклассников. Какой тип таблицы вы используете для этой цели?

4.6. Использование табличной модели часто облегчает решение информационной задачи. В следующей таблице закрашенные клетки в расписании занятий соответствуют урокам физкультуры в 9-11 классах школы.

Выполните следующие задания:
— определите, какое минимальное количество учителей физкультуры требуется при таком расписании;
— найдите один из вариантов расписания, при котором можно обойтись двумя учителями физкультуры;
— в школе три учителя физкультуры: Иванов, Петров, Сидоров; распределите между ними уроки в таблице так, чтобы ни у кого не было «окон» (пустых уроков);
— распределите между тремя учителями уроки так, чтобы нагрузка у всех была одинаковой.

Источник

Знаковые информационные модели. Словесные (научные, художественные) описания

Урок 16. Информатика 6 класс ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Знаковые информационные модели. Словесные (научные, художественные) описания»

· стили словесных описаний.

На прошлом уроке мы с вами узнали, что к видам информационных моделей по способу представления относятся: образные модели, знаковые модели и смешанные модели.

Образные модели – это зрительные образы объектов, которые зафиксированы на каком-либо носителе. Примерами образных моделей являются рисунки в учебниках, фотографии, чертежи и так далее.

Знаковые модели – это модели, которые представлены в виде текста, формул или программ на специальном языке программирования. К знаковым моделям относятся словесные описания, формулы в учебниках математики, физики и прочие.

Смешанные модели – это модели, в которых одновременно используются образные и знаковые модели. Смешанные модели включают в себя таблицы, графики, диаграммы и так далее.

На данном уроке разберёмся более подробно со знаковыми моделями, а точнее с моделями, которые представлены в виде текста. Такие модели называются словесными описаниями.

Словесные описания являются широко распространёнными и часто используемыми моделями. Обычно, мы используем их в общении для передачи своих мыслей, эмоций, чувств, всего, что нас окружает. Это происходит на одном из естественных языков (русский, английский и так далее).

Словесные модели описывают ситуации (например, отдых на выходных с родителями), события (например, из истории), процессы (например, в природе фотосинтез).

Словесные описания могут быть выполнены в разных стилях. Различают разговорный и книжный стили. Разговорный стиль, как вы уже, наверное, догадались, служит для общения между людьми. Книжный стиль делится на научный, официально-деловой, публицистический и художественный.

Сегодня более подробно мы рассмотрим научный и художественный стили.

Научный стиль используется для передачи точной научной информации. К важным качествам научного стиля относятся логичность и чёткость. Данный стиль обычно используется в научных статьях, учебниках, энциклопедиях и так далее. При использовании данной модели используется большое количество слов-профессионализмов.

Следующая модель – это художественные описания. Данный стиль используется в произведениях художественной литературы. Он воздействует на воображение и чувства читателя, передаёт мысли и чувства автора, использует все богатство лексики. После прочтения, читатель анализирует литературное произведение, выделяет в нем объекты и их свойства, отношения между героями, связи между событиями и так далее.

Рассмотрим несколько примеров художественного текста.

Первый: Лейтенант шёл по жёлтому строительному песку, нагретому дневным палящим солнцем. Он был мокрым от кончиков пальцев до кончиков волос, все его тело было усеяно царапинами от острой колючей проволоки и ныло от сводящей с ума боли, но он был жив и направлялся к командному штабу, который виднелся на горизонте метрах в пятистах.

В данном тексте автор воздействует на воображение читателя, подробно описывая детали.

Или же второй пример:

• Ваня готов был лопнуть от смеха.

• Его грызла совесть, долго и коварно.

• Настроение у него было ужасным, и на душе скребли кошки.

Для большей красочности в данных предложениях используются метафоры. Метафоры – это слова или выражения в переносном смысле.

Перед подведением итогов теоретической части, необходимо обратить внимание на важные особенности естественного языка. Итак, Естественный язык, предназначенный, прежде всего, для повседневного общения, имеет целый ряд своеобразных черт:

• почти все слова имеют не одно, а несколько значений;

• часто встречаются слова с неточным и неясным содержанием;

• значения отдельных слов и выражений зависят не только от них самих, но и от их окружения (контекста);

• распространены синонимы, слова разные по звучанию, но одинаковый смыслу, и омонимы, слова, одинаковые по звучанию, но разные по смыслу;

• одни и те же предметы могут иметь несколько названий и так далее.

• Знаковые модели –это модели, которые представлены в виде текста, формул или программ на специальном языке программирования.

• Словесные описания – это модели, представленные в виде текста.

• В словесных описаниях ситуации, события, процессы приводятся на естественном языке.

• Стили словесных описаний: разговорный и книжный.

• Книжный стиль делится на научный, официально-деловой, публицистический и художественный.

Перейдём к практической части нашего урока.

1. Открыть текстовый документ «Очень-очень вкусный пиpor.docx».

2. Заменить многоточия на слова, подходящие по рифме.

3. Сохранить документ под именем «Пирог».

Откроем текстовый редактор Microsoft Word. Затем откроем документ Очень-очень вкусный пирог с помощью вкладки файл, открыть. Далее указываем путь к своей рабочей папке, выбираем необходимый документ и нажимаем открыть.

Далее допишем необходимые слова. Для заполнения второй строки необходимо удалить многоточие. Ставим курсор в конец второй строки. Многоточие можно выделить двумя способами: Первый. Нажать левую клавишу мыши, и провести курсор. Второй. Нажать и удерживать клавишу Shift и на клавиатуре нажать на клавишу стрелки влево. Теперь нажимаем клавишу Del и пишем слово, подходящее по рифме. Или же можно выделить многоточия одним из вышеприведённых способов и просто набрать нужное слово. В данном случае это «позвал». Таким же образом заполняем остальные строки.

Сохраним документ при помощи вкладки файл, сохранить как, указываем путь к своей рабочей папке, даём имя файлу Пирог и нажимаем кнопку сохранить.

Давайте сами создадим «фигурный» стих в виде Ёлки.

Итак, второе задание:

1. Открыть текстовый документ «Стих.с1осх».

2. Оформить стих в соответствии с образцом в виде ёлки.

3. Сохранить документ под именем «Ёлка».

Приступим к выполнению. Откроем текстовый редактор Microsoft Word. Далее при помощи вкладки Файл, открыть, откроем необходимый документ. Для начала расположим весь стих по центру. Для этого выделим весь текст с помощью комбинации клавиш Ctrl+A и на вкладке главная, в группе абзац выберем «Выровнять по центру». Далее смотрим расположение слов. В первой строке находится предлог «На», ставим после него курсор и нажимаем клавишу Enter. Видим, что оставшаяся часть строки перескочила на следующую. Таким же образом переносим слова «детских ёлках» и «чудеса блестят в иголках». Обратите внимание, что слово «чудеса» написано в примере с маленькой буквы, а в стихотворении с большой.

Для исправления есть 3 способа:

Первый: поставить курсор перед большой буквой ч и нажать клавишу Del, затем ввести маленькую букву.

Второй способ: поставить курсор после большой буквы ч, нажать клавишу Esc и допечатать маленькую букву.

Третий способ: выделить большую букву ч и ввести маленькую. Остальную часть стихотворения оформить аналогичным образом.

Сохраним документ при помощи вкладки файл, сохранить как, указываем путь к своей рабочей папке, даём имя файлу Ёлка и нажимаем кнопку сохранить.

Подведём итоги практической части урока. Сегодня мы научились:

• выделять символы двумя способами;

• оформлять «фигурные» стихи;

• заменять не нужный символ на другой, необходимый нам тремя различными способами.

Источник