I этап. Постановка задачи II этап. Разработка модели III этап. Эксперимент

 

На этом этапе прежде всего разрабатывается информационная модель. После разработки информационной модели задача приобретает вид, позволяющий принять решение о выборе программной среды и чётко представить алгоритм построения компьютерной модели.

Цель моделирования определяет сложность модели и выбор свойств прототипа (оригинала), необходимых исследователю и выявленных после формализации. Если взять слишком много параметров, то задача построения модели может оказаться нерешаемой. При моделировании учитывают лишь некоторые свойства объекта-прототипа, потому что учесть все свойства объекта невозможно, да и не нужно.

Варианты построения информационной модели:

1 вариант. Создание нескольких моделей. Начинают с самой простой, а затем ее усложняют и уточняют, пока она не окажется подходящей. Так делают, если задача не очень точно сформулирована, если неизвестно точное количество необходимых параметров.

2 вариант.  Создание одной модели, если задача заранее упрощена, цель четко поставлена, параметры, которые необходимо учесть в модели, чётко определены (например, задачи, которые решают в алгебре или физике: на уроках математики и физики задаются задачи – модели реальных ситуаций. Задача формулируется в упрощённой форме (например, считается, что машина движется без остановок, с одной и той же скоростью, что невозможно в действительности), цели моделирования заранее определены (например, найти расстояние между двумя пунктами), необходимые параметры заданы).

Результатом построения информационной модели, как правило, является таблица характеристик объекта (имя – параметры – действия – среда…). Но в зависимости от типа задачи и целей моделирования, тип модели может меняться (например, в ней присутствуют только некоторые параметры, но нет действий и среды или это нетабличная информационная модель).

До создания компьютеров после информационной модели делали макет или пытались смоделировать явление в лабораторных условиях. С появлением же компьютеров появилась возможность создавать компьютерную модель.

Компьютерная модель - это информационная модель, реализованная средствами программной среды.

Например: схема, выполненная в графическом редакторе, или диаграмма, построенная специальными программами, или динамическая (меняющаяся) модель явления, позволяющая посмотреть его изменения в течение времени. Дизайнеры используют специальные программы, позволяющие «собрать» интерьер помещения и «рассмотреть» его со всех сторон).

Первоначально с помощью компьютерной модели решались только вычислительные задачи, теперь же компьютерные модели позволяют выстроить и образную модель объекта или явления (например, программистам удалось смоделировать движение воздушных масс над поверхностью земли или диспетчеры движения поездов работают с компьютерной схемой движения).

  

От выбора программной среды зависит алгоритм построения компьютерной модели, а также форма его представления.

Например:

блок-схема (в ней отражается последовательность действий при решении задачи);

в среде программирования – это  программа (позволит выполнить необходимые расчёты, действия);

в прикладных средах это последовательность технологических приемов, приводящих к решению задачи (при моделировании в графическом редакторе или текстовом процессоре алгоритм может быть представлен в словесной форме, описывающей последовательность действий).

При моделировании на компьютере необходимо иметь представление о классах программных средств, их назначении, инструментарии и технологических приёмах работы. Разнообразное программное обеспечение позволяет преобразовать исходную информационную знаковую модель (табличную, иерархическую или сетевую) в компьютерную и провести компьютерный эксперимент.

III этап. Эксперимент

(c) 2015, Максимовская М.А., maximovskaia_mar@mail.ru