Класс используемый для моделирования постоянной информации о чем то называется
Информатика. 11 класс
Конспект урока
Информатика, 11 класс. Урок № 6.
Тема — Модели и моделирование
Цели и задачи урока:
На уроке вы научитесь:
Из курса школы основной школы вам известно, что:
Модель — это объект, который обладает существенными свойствами другого объекта, процесса или явления и используется вместо него.
Моделирование — это создание и исследование моделей с целью их изучения.
По природе модели делятся на материальные и информационные. Материальные модели обычно представляют собой физическое или предметное представление объекта. Например, архитектор, чтобы представить заказчику здание, сначала строит его уменьшенную копию. Для нас же более интересней рассмотреть именно информационные модели.
Информационные модели — это информация о свойствах оригиналах и его связях с внешним миром.
Среди таких моделей можно выделить вербальные, то есть представленные в виде слов и описаний и знаковые, то есть представленные в виде схем, карт, формул, чертежей.
Еще информационные модели можно различать по фактору времени. Статистические, то есть те, в которых интересующие нас свойства не изменяются со временем, и динамические — это модели, которые описывают движение, развитие.
Сами динамические модели могут быть дискретными и непрерывными. Дискретные модели — это модели, которые описывают поведение оригинала только в отдельные промежутки времени. Непрерывными моделями называются модели, описывающие поведение оригинала для всех промежутков времени.
По характеру связей выделяются детерминированные и стохастические. Детерминированные модели описывают четкую связь между исходными данными и результатом, в стохастических же моделях учитываются случайные события.
При моделировании всегда возникает вопрос: «Можно ли верить полученным результата?» Для этого проверяется свойство модели — АДЕКВАТНОСТЬ.
Адекватность — это совпадение существенных свойств модели и оригинала в рассматриваемой задаче. Доказать адекватность модели можно только в сравнении с оригиналом.
Для этого проверяется:
— не противоречит ли результат моделирования выводам теории,
— подтверждается ли результат моделирования результатами эксперимента.
Таким образом, любое моделирование должно соответствовать следующей схеме.
Такое моделирование позволяет:
Между данными, используемыми в той или иной информационной модели, всегда существует некоторые связи, определяющие ту или иную структуру данных.
Граф является многосвязной структурой, обладающей следующими свойствами:
— на каждый элемент может быть произвольное количество ссылок;
— каждый элемент может иметь связь с любым количеством элементов;
— каждая связка может иметь направление и вес.
Направленная (без стрелки) линия, соединяющая вершины графа, называется ребром.
Линия направленная (со стрелкой) называется дугой.
Граф называется неориентированным, если его вершины соединены ребрами.
Граф называется ориентированным, если его вершины соединены дугами.
Граф называется взвешенным, если его вершины или ребра характеризуются некоторой дополнительной информацией — весами вершин или ребер.
Оформляют таблица в соответствии с ГОСТ 2.105-95 «ЕСКД».
Таблицы могут быть следующими типами:
«Объект — свойство», содержащими информацию о свойствах отдельных объектов, принадлежащих одному классу.
«Объект — объект», содержащими информацию о некотором одном свойстве пар объектов, принадлежащих одному или разным классам.
Моделирование и формализация
Описание разработки
В данном тесте 41 вопрос. Все вопросы с одним правильным ответом. Тест рассчитан на 35 минут в 10-11 классе, базовый уровень.
Оценка «2» от 0 до 46\% правильных ответов
Оценка «3» от 47 до 70\% правильных ответов
Оценка «4» от 71 до 90\% правильных ответов
Оценка «5» от 91 до 100\% правильных ответов
1. Объект, заменяющий реальный процесс, предмет или явление и созданный для понимания закономерностей объективной действительности называют …
b. Моделью
d. Все вышеперечисленные варианты
2. Моделирование – это …
a. Процесс создания моделей
b. Формальное описание процессов и явлений
c. Метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей
d. Наблюдение моделей
3. Моделировать можно …
d. Все вышеперечисленные варианты
4. Когда используют моделирование?
a. Оригинал не существует или его сложно исследовать непосредственно
b. Исследование оригинала дорого или опасно для жизни
c. Интересуют некоторые свойства оригинала
d. Все вышеперечисленные варианты
5. Может ли, один и тот же объект иметь множество моделей?
b. Да
d. Нет правильного ответа
6. Могут ли разные объекты описываться одной моделью?
b. Да
d. Нет правильного ответа
7. По способу представления модели делят на …
a. Материальные (предметные) и информационные
b. Знаковые и вербальные
c. Материальные и вербальные
d. Знаковые и информационные
8. Все информационные модели делят на …
a. Вербальные и специальные
b. Знаковые и табличные
c. Логические и вербальные
d. Вербальные и знаковые
9. Графические, табличные, математические, логические, специальные – это все … модели
b. Вербальные информационные
c. Знаковые информационные
d. Нет правильного ответа
10. Какие модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме?
c. Предметные
d. Все вышеперечисленные варианты
11. Модели по фактору времени подразделяются на …
a. Стохастические и динамические
b. Статические и динамические
c. Статические и детерминированные
d. Нет правильного ответа
12. Модели по характеру связей подразделяются на …
a. Статические и динамические
b. Вероятностные и динамические
c. Вероятностные и детерминированные
d. Нет правильного ответа
13. Модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени, называются …
b. Статическими
d. Нет правильного ответа
14. С помощью стохастических (вероятностных) моделей можно описать
a. Движение тела с учетом ветра
Информационное моделирование
Тест по информатике по теме: Информационное моделирование (1 вариант, 28 вопросов) Тест предназначен для тематического контроля в безмашинном варианте с целью проверки знаний обучающихся и определения результативности. В документе содержатся вариант и ответы.
Просмотр содержимого документа
«Информационное моделирование»
11 класс. Тест: Информационное моделирование.
Какие из утверждений верны?
а) Объект, который используется в качестве «заместителя», представителя другого объекта с определённой целью, называется моделью.
б) Модель обладает всеми признаками объекта-оригинала.
в) Модель имеет существенные признаки объекта-оригинала.
г) Модель содержит меньше информации, чем объект оригинал.
д) Модель содержит столько же информации, что и объект-оригинал.
е) Можно создавать и использовать разные модели объекта.
ж) Можно создавать и использовать единственную модель объекта.
з) Можно создавать и использовать только натурные модели объекта.
Могут ли у разных объектов быть одинаковыми модели?
а) Нет. б) Да. в) Да, но только для конструктивных (искусственных, созданных людьми) объектов.
Какие из приведённых ниже моделей являются динамическими?
а) Карта местности. б) Дружеский шарж.
в) Программа, имитирующая движение стрелок циферблата на экране дисплея.
г) План сочинения д) График изменения температуры воздуха в течение дня.
Укажите ложное (ые) утверждение(я):
в) динамическая модель системы всегда представляется в виде формул или графиков.
г) статическая модель системы всегда представляется в виде формул или графиков.
Какое из утверждений верно?
а) Информационные модели одного и того же объекта, предназначенные для разных целей, могут быть совершенно разными.
б) Информационные модели одного и того же объекта, пусть даже предназначенные для разных целей, должны быть во многом сходны.
Укажите пары объектов, о которых можно сказать, что они находятся в отношении «объект – модель»:
а) компьютер – процессор; б) город – путеводитель по городу; в) слякоть – насморк;
г) автомобиль – техническое описание автомобиля; д) самолёт – радиоуправляемая модель самолёта.
Какие из приведённых ниже определений понятия «модель» верные?
Математическая модель объекта — это:
а) созданная из какого-либо материала модель, точно отражающая внешние признаки объекта-оригинала;
б) описание в виде схемы внутренней структуры изучаемого объекта;
в) совокупность данных, содержащих информацию о количественных характеристиках объекта и его поведения в виде таблицы;
г) совокупность записанных на языке математики формул, отражающих те или иные свойства объекта-оригинала или его поведение;
д) последовательность электрических сигналов.
13. К информационным моделям, описывающим организацию учебного процесса в школе, можно отнести:
а) классный журнал; б) расписание уроков; в) перечень школьных учебников;
г) перечень наглядных учебных пособий.
14. Назовите этапы моделирования компьютерной информационной модели:
16. Имя величины может быть:
а) логическим; б) целым и вещественным; в) смысловым и символьным; г) полным и неполным.
17. Основные типы величин:
а) числовой, вещественный, символьный; б) числовой, символьный, логический;
в) логический, строковый, числовой; г) символьный, логический, межстрочный.
18. Статистика – это:
а) это объект- заменитель, который в определённых условиях может заменить объект – оригинал;
б) модель воспроизводит интересующие нас свойства и характеристики модели;
в) наука о сборе, измерении и анализе массовых количественных данных;
г) наука о сборе, хранении и передачи информации.
19. Статистические данные:
а) всегда точно определяют данные; б) всегда являются приближёнными; в) всегда округляются до целого числа.
а) это функция, описывающая зависимость между количественными характеристиками сложных систем;
б) это совокупность количественных характеристик некоторого объекта и связей между ними, представленными на языке математики;
в) знания человека об объекте моделирования.
21. Корреляционная зависимость:
а) функция, график которой должен проходить близко к точкам диаграммы экспериментальных данных;
б) метод наименьших квадратов, используемый для вычисления параметров регрессивной модели;
в) это статистическая взаимосвязь двух или более случайных величин, каждая из которых подвергается не контролируемому полностью разбросу.
22. Почему для достоверности результатов, полученных путем анализа статистических данных, этих данных должно быть много:
а) статистические данные всегда являются приближенными, усредненными, и носят оценочный характер;
б) на исследуемую величину оказывают воздействие различные факторы, влияние которых и необходимо учитывать
23. Из скольких этапов состоит процесс построения регрессионной модели:
а) два б) три в) четыре
г) каждая регрессионная модель уникальна, поэтому точное количество этапов не определено.
24. С помощью какого метода вычисляются параметры функции регрессионной модели:
а) метод наименьших квадратов б) метод наибольших квадратов в) метод половинного деления
25. График регрессионной модели называется:
а) полиномом б) трендом в) экстраполяцией
26. Какая из предложенных регрессионных моделей наиболее точно отражает характер зависимости между величинами:
27. Существует два способа прогнозов по регрессионной модели. Если прогноз производится в пределах экспериментальных значений независимой переменной, то он называется:
линейный б) восстановление значений в) экстраполяция
28. Существует два способа прогнозов по регрессионной модели. Если прогноз производится за пределами экспериментальных значений независимой переменной, то он называется:
линейный б) восстановление значений в) экстраполяция
Ответы на все модули (для контрольного теста) по предмету компьютерное моделирование
Ответы на все модули (для контрольного теста) по предмету компьютерное моделирование
Ответы на модуль 1 (ПРЕДМЕТ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ) по предмету компьютерное моделирование.
1) Какое условие не подходит к условиям изоморфизма модели?
должно существовать сходство по форме при различии основных структур
2) Что из перечисленного относится к неформальным уравнениям математической модели?
аналитические уравнения
3) Как называется специально синтезированный для удобства исследования объект, который обладает необходимой степенью подобия исходному объекту, адекватной целям исследования?
модель
4) Что включает процесс компьютерного моделирования?
конструирование модели и ее применение для решения поставленной задачи
5) Как называется переход от реального объекта к некоторой логической схеме?
формализация объекта
6) Какой класс моделей использует компьютерное моделирование?
математические модели
7) Какому критерию не удовлетворяет «хорошая» модель?
модель не должна допускать постепенные изменения
8) Каковы в основном неформальные математические модели технологических объектов?
не линейны
9) Что представляют собой устанавливаемые пределы изменения значений переменных?
ограничения
10) Под чем понимается способ вычисления статистических характеристик случайных величин?
под методом имитационного моделирования
11) Каковы большинство моделей?
изоморфны
12) С чем не имеет дело исследователь в процессе компьютерного моделирования?
с функциями
13) Чем описываются математические модели технологических объектов химической, пищевой и микробиологической промышленности чаще всего?
нелинейными уравнениями
14) Компонентами какого вектора являются коэффициенты и параметры, характеризующие свойства перерабатываемых веществ?
вектора a
15) Какая модель относится к модели по степени детализации?
вербальная модель
16) Какие модели не относятся к группам математических моделей?
лимитивные модели
17) Какие модели используются для оптимизации статических режимов действующего объекта и расчета систем автоматического регулирования?
модели, построенные экспериментальным методом
18) Как математически можно представить в общем виде структуру модели?
E = Ф(y, x, a, ξ)
19) Что представляет собой x=(x1,x2,…xm) в общем виде структуры модели E = Ф(y, x, a, ξ)?
вектор входных переменных
20) Что из перечисленного не относится к компонентам, составляющих основные функциональные блоки сложных систем?
элементы удаления
21) Какие модели являются основой методов измерения?
концептуальные модели
22) Как называется построение выводов по данным, полученным путем имитации?
интерпретация
23) Под чем понимают способ исследования различных процессов путем изучения явлений, имеющих различное физическое содержание, но описываемых одинаковыми математическими соотношениями?
под математическим моделированием
24) Какие модели применяются при решении задач, связанных с обработкой большого количества данных?
статистические модели
25) Какие модели не относят к математическим моделям технологических объектов?
модель поведения при переходе через дорогу
Ответы на модуль 2 (СТАТИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ) по предмету компьютерное моделирование.
1) Что чаще используется в качестве индикаторов в экспериментальных методах исследования структуры потоков а аппарате?
растворы солей и кислот
2) В основе какой модели лежит допущение о том, что структура потоков в аппарате описывается уравнением, аналогичным уравнению молекулярной диффузии?
диффузионной модели
3) Как называется численный метод решения математических задач, при котором искомые величины представляют вероятностными характеристиками какого-либо случайного явления?
статистическое моделирование
4) Какой ученый заложил основу методов Монте-Карло?
Нейман
5) На какие типы делятся генераторы случайных чисел?
на физические, табличные, алгоритмические
6) Что не относится к типам генераторов псевдослучайных чисел?
табличные генераторы
7) Что является основой метода Монте-Карло?
генератор случайных чисел
8) Пример какого моделирования представляет вычисление определенного интеграла?
статистического моделирования
9) Что является математической основой использования методов Монте-Карло?
закон больших чисел в форме Колмагорова
10) Как представляют искомую величину в проведении вычислений в статистическом моделировании?
математическим ожиданием от случайного исхода некоторого явления
11) Какая модель обеспечивает более адекватное воспроизведение структуры потоков в реальном аппарате?
рециркуляционная модель
12) Как для любой случайной величины x распределена случайная величина F(k) с плотностью распределения f(x)?
равномерно на интервале (0, 1)
13) С помощью чего проводится случайный выбор?
с помощью случайных чисел
14) Что делают для моделирования случайной величины, равной номеру события?
разбивают отрезок [0, 1] на n последовательных отрезков
15) Какова формулировка теоремы Колмагорова?
для того чтобы среднее арифметическое независимых реализаций случайной величины сходилось с вероятностью единица к ее математическому ожиданию, необходимо и достаточно, чтобы это математическое ожидание существовало
16) Сколько групп уравнений включает аналитическая модель технологического объекта?
4
17) Каковы методы генерации псевдослучайных чисел?
линейный конгруэнтный метод, метод Фибоначчи с запаздываниями
19) На каком этапе производится ознакомление с конструкцией технологического объекта?
на этапе изучения объекта
21) Как называется метод статистических испытаний?
метод Монте-Карло
22) К какому генератору случайных чисел относится рулетка (разделенный на сектора вращающийся барабан со стрелкой)?
к физическому
23) Что предполагается при моделировании методом Монте-Карло?
предполагается, что надо взять детерминированную проблему и найти ее стохастический аналог
24) Что является основой, на которой строится математическое описание любого технологического процесса?
математические модели структуры потоков
25) Какие модели используются в промышленных технологических аппаратах в случае, если при описании движения потоков модель не позволяет адекватно воспроизвести свойства потока?
комбинированные модели
Ответы на модуль 3 (ДЕТЕРМИНИРОВАННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ) по предмету компьютерное моделирование.
1) Как называется уравнение (ϐ/ϐx)(k(ϐT/ϐx))+F(x,t)=…?
уравнением теплопроводности
2) В каком случае дифференциальное уравнение является эллиптическим?
при условии AC-B*B=0
3) Как называется уравнение, линейное относительно всех старших производных от неизвестной функции?
квазилинейное уравнение
4) Как получить единственное решение уравнения теплопроводности?
нужно присоединить к уравнению начальные и граничные условия
5) В каком случае дифференциальное уравнение является гиперболическим?
при условии AC-B*B 0
24) Что из перечисленного не относится к видам расчетов теплообменных процессов, которые осуществляются в тех или иных теплообменниках?
экспериментальный расчет
Ответы на модуль 4 (ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА МОДЕЛИ ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СТОХАСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ) по предмету компьютерное моделирование.
1) Что вычисляется при планировании нового события в массиве указателей?
индекс события
2) Как называется проектирование отдельных элементов системы?
внутреннее проектирование
3) Какой поиск предпринимается при моделировании замкнутых СМО?
с начала и конца списка
4) Сколько этапов требуется для проектирования сложных систем?
2
5) Какое утверждение является верным?
с уменьшением времени ∆t ошибка моделирования уменьшается, но увеличивается объем вычислений
6) Что не используется в качестве математических схем, используемых для формализации действия этих факторов?
случайные системы
7) Что не может лежать в основе имитационных моделей?
потоки
8) Что характерно для событийно-ориентированного моделирования?
время продвигается от события к событию
9) Что представляет собой календарь событий?
список элементов, где каждый элемент представляет собой пару
10) Что характерно для процессо-ориентированного моделирования?
состояние модели изменяется в дискретные моменты времени
11) На что делится список событий?
на подсписки
12) Что характерно для объектно-ориентированного моделирования?
модель представляет собой совокупность объектов
13) Какое время продвигается с гораздо большей скоростью?
модельное
14) Когда система массового обслуживания считается заданной?
если определены входящий поток требований, система обслуживания, состоящая из накопителя и узла обслуживания, дисциплина ожидания
15) Что используется для метода имитационного моделирования применительно к задачам массового обслуживания?
строятся алгоритмы
16) Что вычисляется по формуле x=1/N Σxk (k=1…N)?
оценка среднего значения x случайной величины
17) Альтернативой какой модели является агентный подход?
системной динамики
18) Что включается в объекты в объектно-ориентированном моделировании?
данные и операции над ними
19) Для какого моделирования характерно воспроизведение явлений, описываемых математической моделью, с сохранением их логической структуры, последовательности чередования во времени?
для имитационного моделирования
20) Какие компоненты входят в имитационную модель?
часы, список событий, управляющая программа, генератор отчетов
21) Как называется математическая дисциплина, изучающая модели реальных систем массового обслуживания?
теория массового обслуживания
22) Как называются однородные события в моделировании процессов обслуживания?
заявки
23) Чему равны интервалы системного времени в списках событий?
фиксированному значению
24) Как называется время, которое используется в реальной системе, которую моделируют?
физическое время
25) Чем описываются непрерывные модели?
дифференциальными уравнениями
Ответы на модуль 5 (КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ) по предмету компьютерное моделирование.
1) Как называется степень близости информации к реальному состоянию источника информации?
точность
2) Что не относится к основным объектам, которыми оперирует язык MATLAB?
массивы
3) Какой знак, поставленный между двумя числами, задает вектор, компоненты которого принимают значения от меньшего до большего с шагом 1?
:
4) Какую команду необходимо ввести для того, чтобы рассмотреть подробности графика в другом диапазоне?
axis
5) Что из перечисленного относится к практическим методам разработки валидных и надежных моделей?
точное формулирование задачи, проведение интервью с экспертом в данной предметной области, постоянное взаимодействие с лицом, принимающим решения
6) Чем однозначно определяется каждый объект?
дескриптором
8) Что используют для получения протокола работы с системой MATLAB?
команду diari
9) Каков первый шаг в исследовании имитационной модели?
формулировка задачи
10) На каком шаге в исследовании имитационной модели происходит структурированный просмотр концептуальной модели?
3
11) Как называется время для занятой системы?
положительно коррелированное
12) На каком шаге в исследовании имитационной модели происходит использование анализа чувствительности для определения важных параметров модели?
5
13) Сколько изображается проекций орбиты, если она оказывается пространственной кривой?
3
14) На каком шаге в исследовании имитационной модели происходит валидация результатов общей имитационной модели?
5
15) Что из перечисленного принадлежит П. Ланжевену?
подход к изучению движения броуновской частицы
17) Какая замена позволит изображать «бегущий» участок кривой?
замена процедуры plot на процедуру comet
18) Что изображает сумму волн с осуществлением анимации?
программа Wavepak
19) Сочетанием каких клавиш можно прервать выполнение программы, в которой реализован алгоритм решения задачи финитного движения?
Ctr + C
20) Чем называется семантическая емкость информации?
содержательностью
21) Как называется процесс определения того, является ли имитационная модель точным представлением данной системы для конкретной задачи?
валидация модели
22) Как называется установление правильности машинных программ?
верификация модели
23) Что зависит от динамики изменения характеристик информации?
актуальность
24) Какой оператор используется для получения значения какого-либо свойства?
get
25) На каком шаге в исследовании имитационной модели происходит использование количественных методов для валидации компонентов модели?
2