Модели и системы

Модели и системы

Зав. кафедрой информатики МОУ лицей №6 Петрова И. А.

Цели:

Изучение, систематизация и наглядное представление учебного материала.

Содержание:

Понятие модели; Информационные модели; Компьютерные модели; Основные понятия системологии; Классификация систем; Системы управления.

Модель -

Упрощенное подобие реального объекта (процесса), созданное человеком для определенного применения (цели).

Материальные

Информационные - описание объекта моделирова-ния в определенной форме

Глобус, манекен, модели самолетов, макет застройки жилого района и т. д.

Отдельные предметы; физические или химические, экономические или социальные процессы; метеорологические явления и т. Д.

Типы информационных моделей

Вербальные - словесное описание на естественном языке

Табличные - объект - свойство объект - объект двоичные матрицы прочие

Графические - схемы карты чертежи графики графы

Математические - описание соотношений между количественными характеристиками объекта моделирования на языке математики

Методика информационного моделирования

Использование компьютерной модели

Выбор объекта моделирования

Определение цели моделирования

Системный анализ объекта моделирования

Построение информационной модели

Создание компьютерной модели

Компьютерные модели -

Модели, реализованные на компьютере средствами программного обеспечения.

Текст

Звук

Графика

Алгоритмы

Таблицы

Методика компьютерного моделирования

Анализ результатов моделирования

Построение модели

Формализация модели

Построение компьютерной модели

Проведение компьютерного эксперимента

Система -

Это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей (элементов) и существующий как единое целое. Всякая система имеет определенное назначение (функцию, цель).

Свойства системы

Целостность

Иерархичность

Множественность описаний

Структурность

Взаимозависимость системы и среды

Целостность -

Систему можно рассматривать как объект (часть окружающего мира, которая может быть рассмотрена как единое целое). Свойства целого не являются суммой свойств составляющих его элементов.

Структурность -

Поведение системы обусловлено не столько особенностями ее отдельных элементов, сколько свойствами ее структуры (способа объединения составляющих систему элементов).

Взаимозависимость системы и среды -

Система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой.

Иерархичность -

Каждый компонент системы может быть рассмотрен в свою очередь, как система, а исследуемая система сама как элемент более широкой системы (надсистемы).

Множественность описаний -

Адекватное познание системы требует построения множества моделей, каждая из которых описывает лишь определенный аспект системы.

Классификация систем

Естественные - созданы природой.

Искусственные - созданы человеком с определенной целью.

Естественные

Неживая природа

Живая природа

Животные (стая журавлей), растения (дерево), микроорганизмы (молекулы ДНК) и т. д.

Космические системы (солнечная), молекула углерода и т. д.

Искусственные

Материальные

Общественные

Искусственные материалы (сплавы, пластмассы), строительные сооружения (дома, мосты, каналы, города), техника (автомобили, самолеты, станки, компьютеры) и т. д.

Семьи, производственные коллективы, политические партии и т. д.

Системы управления -

Процесс планомерного воздействия на некоторый объект с целью достижения определенного результата. Состоит из двух подсистем: управляющей системы и объекта управления.

Система управления

Замкнутая

Разомкнутая

Система, в которой присутствует корректирующая обратная связь.

Система, в которой управляющие команды передаются только в одном направлении.

Замкнутая система управления

Управляющая система

Объект управления

Прямая связь

Обратная связь

Разомкнутая система управления

Управляющая система

Объект управления

Прямая связь

Самоуправляемые системы -

В единой системе присутствуют как органы управления, так и управляемые компоненты. Примеры: 1) человек, животное (мозг - управляющая система, органы движения - объекты управления, нервная система - каналы информационной связи); 2) компьютер (назовите компоненты данной системы).