Э. А. Абдыкеримова информатиканың теориялық негіздері
Компьютерлік модельдеудің кезеңдері
жүктеу/скачать 476,55 Kb.
|
Э.А.Абдыкеримова.ИНФОРМАТИКАНЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ
- Бұл бет үшін навигация:
- 1-кезең Есептің қойылуы
- Нәтижелер мақсатқа сай
Компьютерлік модельдеудің кезеңдеріҚҧбылысты компьютер кӛмегімен модельдеуге кіріспес бҧрын ізденуші қҧбылыстың шығу себептерін, шамалар мен олардың арасындағы тәуелділікті, сондай-ақ ӛтетін процестердің кезеңдерін ӛзінше айқын тҥсініп алуы тиіс. Бҧл жерде бастапқы кезең - прототип. Ол ӛмір сҥретін немесе жобалайтын объект не процесс болуы мҥмкін. Модельдеудің ақырғы кезеңі - объект жӛніндегі білім негізінде шешім қабылдау. Компьютерлік модельдеу – шығармашылық процесс. Оны белгілі бір формаға сыйғызу ӛте қиын. Себебі, оның мазмҧны тереңде, ол адам ойында жатыр. Анағҧрлым жалпы тҥрде оны тӛмендегідей кезең-кезеңмен тҥсіндіруге болады (9-сурет): Нақты тапсырманы шешу кезінде бҧл сҧлба бірқатар ӛзгерістерге ҧшырауы мҥмкін: қайсыбір блок алынып тасталады не жетілдіріледі, әлдебірі - қосылады. Кезеңдердің мазмҧны қойылған тапсырма мен модельдеу мақсаттарына орай айқындалады. Модельдеудің негізгі кезеңдерін толығырақ қарастырайық. Мысалы, қандай да бір физикалық қҧбылысты сипаттайтын есеп берілсін. кезең. Есептің қойылуы. Есеп астарынан шешуге тиісті әлдебір мәселе тҥсініледі. Есепті қою кезеңінде: есептің жазбасы; модельдеу мақсатын анықтау; объект немесе процесті талдау қажет. Есептің жазбасында процесс тҥсінікті болуы ҥшін есептің шарты әдеттегі тілде беріледі. Бҧл жерде бастысы - модельдеу объектісін анықтап, нәтижесінде не алынатынын білу, тҥсіну. 1-кезең Есептің қойылуы Есептің жазбасы Модельдеудің мақсаты Объектіні талдау Нәтижелер мақсатқа сай 9-сурет. Компьютерлік модельдеу кезеңдері Модельдеу мақсаты. Объектіні талдау. Бҧл кезеңде модельденуші объектінің негізгі қасиеттерін, элементтері мен олардың арасындағы байланыстарды айқын ажыратып алады. Белгілі қасиеттерімен объектілерді қҧру. Бҧл кезеңде нақты объект қалай жасалған, оның қҧрылымы, негізгі қасиеттері, даму және қоршаған әлеммен ӛзара қарым-қатынас заңдары қандай екенін тҥсіну. Объектіге ықпал жасаудың тікелей және жанама салдарын анықтап болжай білу, дҧрыс шешім қабылдау. Объектіні басқарудың тиімділігі. Бҧл кезеңде объектіні басқаруды ҥйрену және қойылған мақсаттар мен критерийлер бойынша осы басқарудың ең тиімді әдістерін анықтау. кезең. Модельді жасау. Ақпараттық модель. Модельдер заттық әлемнің объектілерінің ең бір негізгі белгілерін, қасиеттері мен жағдайын, қатынастарын білдіруі тиіс. Объект жайлы толық ақпаратты нақ солар береді. Бҧл кезеңде кез келген формадағы қарапайым объектілердің қасиеттері, жағдайы, іс-әрекеті, т.б. сипаттары анықталады. Мҧнда ақпараттың нақты объектіден оқшаулануы жҥреді, маңызды ақпарат бекітіліп, елеусізі алынып тасталады. Объектінің іс-әрекеті немесе процестің барысына бағынышты шамалар (кірістік шамалар) және де модель жасау нәтижесінен алынуға тиісті шамалардың (шығыстық шамалар) тізімі жасалады. Бір есеп ҥшін елеусіз ақпарат, басқасы ҥшін маңызды болуы мҥмкін және одан айырылу есептің дҧрыс шешілмеуіне әкелетінін немесе қажет шешімді алуға мҥмкіндік бермейтінін атап ӛту маңызды. Елеусіз ақпараттың тіркелуі қосалқы қиындықтар әкеледі, шешімге жетелейтін жолда кедергілер жасайды. Кірістік параметрлерді олардың шығыстық параметрлерге әсерінің маңыздылығы бойынша бӛлу маңызды. Ақпараттық модель объектіні ешқашан да толық сипаттамайды. Бір ғана объекті ҥшін әр тҥрлі ақпараттық модель қҧруға болады. Ақпараттық модельді қҧру модельді жасау кезеңінің бастапқы кезеңі болып табылады. Талдау кезінде бӛліп алынған объектілер аумағының бҥкіл мәліметі маңыздылығының ӛсу ретімен орналастырылады және модельдеу мақсатына сәйкес модельді жеңілдетуге алып келеді. Таңбалық модель. Модельдеу процесіне кіріспес бҧрын, адам қағазға алдын-ала сызбалардың болмаса сҧлбалардың моделін тҥсіреді, есептеу формулаларын шығарады, яғни қайсыбір таңбалық формада ақпараттық модель қҧрады, ол не компьютерлік, не компьютерлік емес болуы мҥмкін. Компьютерлік модель. Компьютерлік модель - бҧл бағдарламалық орта қҧралдарымен іске асырылған модель. Компьютерлік модельдерге (модельдеуге) зерттеу жҥргізуге мҥмкіндік беретін кӛптеген бағдарламалық кешендер бар. Әрбір бағдарламалық ортаның ӛз қҧралдары бар және олар ақпараттық объектілердің белгілі бір тҥрлерімен жҧмыс істеуге мҥмкіндік береді. кезең. Компьютерлік эксперимент. Жаңа конструкторлық зерттеулерге ӛмір беру ҥшін, жаңа техникалық шешімдерді ӛндіріске енгізу ҥшін немесе жаңа ойларды тексеру ҥшін эксперимент қажет. Бҧдан біраз уақыт бҧрын мҧндай тәжірибені не сол ҥшін әдейі жасалған қондырғыларда зертханалық жағдайда, не табиғи тҥрде, яғни оны жан-жақты сынап, заттың нағыз ҥлгісінде ӛткізу мҥмкін болатын. Есептеу техникаларының дамуымен зерттеудің жаңа, ғажап тамаша әдісі пайда болды, ол - компьютерлік тәжірибе. Компьютерлік тәжірибе модельмен жҧмыс істеудің қайсыбір жҥйелілігін, компьютерлік модельді пайдаланушының мақсатты бағыттағы іс-әрекетінің жиынтығын қамтиды. Модельдеу жоспары. Бҧл кезеңде модельденіп жатқан объект туралы ақпарат қҧрылымданып, компьютерде ӛңделуге дайындалады, модельдің абстрактілі сипаттау тҧжырымдамасынан нақты толыққан тҧжырымдамасына ӛту қажет. Модельдеу тҧжырымдалған кезде оны зерттеу әдісі пайда болады. Модельдеу технологиясы. Бҧл шығармашылық және қиын жобаланатын процесс. Қазіргі кезде қҧрылымдық және объектіге бағытталған бағдарламалаудың амалдары кеңінен таралған. Бағдарламалау тілін таңдау әдетте программистің тәжірибесіне, стандарттық бағынқы бағдарламалар және ашық кітапханалар болуына байланысты. Кейбір жағдайларда есептеулерді дайын бағдарламалық ӛнімдерді (мысалы, электронды кестелерді немесе арнайы математикалық пакеттерді) пайдаланып ӛткізу ыңғайлы. Бағдарлама қҧрастырғаннан кейін оның кӛмегімен кездесетін қателерді тҥзету мақсатында қарапайым тестілік есептер (жауабы алдын-ала белгілі) шешіледі. кезең. Модельдеу нәтижелерін талдау. Модельдеудің соңғы кезеңі - алынған нәтижелерді жан-жақты талдау негізінде тҥзілуі тиіс шешім қабылдау. Бҧл кезең шешуші – сіз зерттеуді не жалғастырасыз, не тоқтатасыз. Егер ЭЕМ-де алынған кейбір объектілердің (процестердің) сипаттамалары эксперимент нәтижелерімен нақтылықтың берілген дәрежесінде сәйкестенсе, модель нақты процеске тепе-тең. Модель нақты процеске сәйкес келмеген жағдайда алдыңғы кезеңдердің біріне қайтып ораламыз. Қайтудың мҥмкін нҥктелері сҧлбада кӛрсетілген: модельдеу процесінде қайсыбір маңызды факторлар алынып тасталған немесе елеусіз факторлар тым кӛп алынған. Осыған орай модельді нақтылау қажет. Зерттеу әдісін таңдау онша сәтті болмаған, сондықтан оның неғҧрлым кҥрделісін және нақтысын қолдану қажет. Ӛзгерістерді енгізгеннен кейін технологиялық тізбек бӛлігінен тағы ӛтеміз де, қолайлы нәтижелер алғанша қайталай береміз. Егер нәтижелер эксперименттік деректерге немесе біздің интуициялық деректерімізге сай болса, бағдарлама бойынша есептеулер жҥргіземіз. Нәтижелер жинақталып ӛңделеді. Оқыту ҥрдісінде демонстрациялық модельдер жиі пайдаланылады. Олардың міндеті – белгілі бір ғылыми мәселелерді толық меңгеру ҥшін қолайлы жағдайлар жасау. Сондықтан мҧндай модельдерді пайдаланғанда тҥпнҧсқаның кҥрделілік дәрежесін, сонымен қатар психологиялық және дидактикалық кезеңдерді есепке алу керек. Демонстрациялық модельдер белгілі бір зерттелетін заттың, қҧбылыстың қажетті элементтерін бӛліп алуға мҥмкіндік береді. Техникалық объектіде кӛрінбейтін тораптарды кӛруге, процестің кинематикасын баяу тҥрде кӛруге, зерттелетін процестің белгілі бір кҥйін тоқтатып қойып кӛруге, процесті қанша болса, сонша рет қайталап кӛруге, сезім арқылы қабылдауға болмайтын объектілерді кӛрнекі тҥрде тҥсінуге, мектепте жасауға мҥмкін емес техникалық объектілер мен қҧбылыстарды зерттеуге мҥмкіндік береді. Әр уақытта модельдің тҥпнҧсқаға қаншалықты сәйкес келетіндігін анықтап отыру керек. Бҧдан оқушылар қҧбылыстар мен объектілер туралы мағлҧматымыз салыстырмалы екендігіне сенімін арттырып, сонымен бірге табиғатты тануда бірте-бірте шындыққа келетінімізді тҥсінетін болады. Тану процесі шексіз болады деген сенімге келеді. Қорытындылай келе, А.Ф.Иоффенің модельдеу туралы айтқан мынадай пікірін келтірейік: ―Қҧбылыстарды оқыту ҥрдісінде модельдеудің зор пайдасы бар. Дәл жасалған модель белгілі дерек жӛніндегі қорытындыны оңайлатады. Және ғылымды ілгері бастыруға мҥмкіндік береді, жаңа тәжірибелер жасауға жағдай туғызады. Сонымен бірге модель қҧбылыстың қарапайым тҥрін, сҧлбасын ғана кӛрсетеді‖. ТЕСТИнформатиканың бағыттары ... теориялық информатика, бағдарламалау, жасанды интеллект, ықтималды логика, математикалық логика, табиғаттағы информатика теориялық информатика, бағдарламалау, математикалық логика, жасанды интеллект, информациялық жҥйе, формалды логика информациялық жҥйе, теориялық информатика, кибернетика, ықтималды логика, қоғамдағы информатика теориялық информатика, бағдарламалау, табиғаттағы информатика, математикалық логика, есептеуіш техника теориялық информатика, кибернетика, бағдарламалау, жасанды интеллект, информациялық жҥйе, қоғамдағы информатика, есептеуіш техника, табиғаттағы информатика Келесі тҧжырымдардың қайсысының информатикаға қатысы жоқ ақпараттарды компьютерлер кӛмегімен тҥрлендіру және компьютерлердің қолдану ортасымен ӛзара әрекеттесу процесстерімен байланысты адам қызметінің саласы әр тҥрлі – техникалық, биологиялық, әлеуметтік және т.б. жҥйелердегі басқарудың жалпы принциптері туралы ғылым компьютерлік ақпараттық жҥйелер негізінде кез-келген объектілерді басқару процестеріне ақпараттық жасаудың методологиясын қҧрумен айналысады ақпараттық процесстердегі заңдылықтарды (жинақтау, ӛңдеу, тарату) зерттеумен айналысады адам қызметінің әр тҥрлі саласындағы ақпараттық модельдердің байланыстарын қҧрумен айналысады «Информация» термині .. Француздың тҥсіндіру, баяндау, білу деген ҧғымдарды білдіретін informatio сӛзінен шыққан Латынның тҥсіндіру, баяндау, білу деген ҧғымдарды білдіретін informatio сӛзінен шыққан Гректің тҥсіндіру, баяндау, білу деген ҧғымдарды білдіретін informatio сӛзінен шыққан Испанияның тҥсіндіру, баяндау, білу деген ҧғымдарды білдіретін informatio сӛзінен шыққан Немістің тҥсіндіру, баяндау, білу деген ҧғымдарды білдіретін informatio сӛзінен шыққан «Информатика» термині .. Француздың информация және математика сӛздерінен шыққан Ағылшынның информация және математика сӛздерінен шыққан Гректің информация және техника сӛздерінен шыққан Француздың информация және автоматика сӛздерінен шыққан Латынның информация және электроника сӛздерінен шыққан Теориялық информатика нені зерттемейді: жалпы ақпараттар теориясы цифрлы автоматтар теориясы ақпараттандыру қҧралдары алгоритмдер теориясы ақпараттық модельдеу Информатика іс-әрекеттің негізгі ... бағыттарын қамтитын ғылыми-техникалық пәндердің кешені екі алты тӛрт он алты сегіз Техникада информация деп - бағыт алу, екпінді тҥрде әрекет ету, басқару ҥшін пайдаланылатын, яғни белгілі бір жҥйені сақтау, дамыту, жетілдіру мақсатында қолданылатын білімнің бӛлігін айтады қабылдау, сақтау, тҥрлендіру және басқаларға беру әрекеттері таңбалар немесе сигналдар тҥрінде берілетін кез-келген хабарларды айтады нақты дҥние бейнесінің мәліметтер, хабарлар арқылы айтылуы қажет болған кез келген мәліметті немесе хабарды айтады Кибернетикада информация деп - бағыт алу, екпінді тҥрде әрекет ету, басқару ҥшін пайдаланылатын, яғни белгілі бір жҥйені сақтау, дамыту, жетілдіру мақсатында қолданылатын білімнің бӛлігін айтады қабылдау, сақтау, тҥрлендіру және басқаларға беру әрекеттері таңбалар немесе сигналдар тҥрінде берілетін кез-келген хабарларды айтады нақты дҥние бейнесінің мәліметтер, хабарлар арқылы айтылуы қажет болған кез келген мәліметті немесе хабарды айтады Психология, физиология, лингвистика т.б. ғылымдар тоғысында тҧрған кҥрделі мәселелерді шешуге мҥмкіндік беретін информатика саласы кибернетика есептеу техникасы табиғаттағы информатика жасанды интеллект ақпараттық жҥйе Әр тҥрлі кҥрделі жҥйелердегі ақпарат ағынын талдау, оларды тиімділеу, қҧрылымдау, сақтау принциптері мен ақпарат іздеуге байланысты сҧрақтарды шешуге бағытталған информатика бӛлімі кибернетика есептеу техникасы ақпараттық жҥйе жасанды интеллект табиғаттағы информатика Ақпараттық жҥйе дегеніміз қойылған мақсатқа жетуде ақпаратты сақтау, ӛңдеу және шығару ҥшін қолданылатын қҧралдар, әдістер және тҧлғалардың ӛзара байланысқан тобы кез келген объект, ол біруақытта бірбҥтін және қойылған мақсатқа жету ҥшін әртҥрлі элементтердің жиынтығы ретінде қарастырылады ақпаратты топтастыру және кодтаудың бірыңғай жҥйесінің, қҧжаттандырудың бірыңғай жҥйелерінің, ҧйымдағы айналып жҥретін ақпараттық ағындар схемаларының, сондай-ақ деректер базасын қҧру методологиясының жиынтығы ақпараттық жҥйенің жҧмыс істеуі ҥшін қажетті техникалық қҧралдар жиынтығы, сондай- ақ осы қҧралдар мен технологиялық процесстер ҥшін сәйкес қҧжаттар ақпараттық жҥйелердің мақсаттары мен мәселелерін, сондай-ақ техникалық қҧралдардың жиынтығының дҧрыс қызмет атқаруы ҥшін қажетті математикалық әдістер, модельдер, алгоритмдер және программалар жиынтығы Ақпараттық жҥйенің математикалық және программалық жасауы дегеніміз қойылған мақсатқа жетуде ақпаратты сақтау, ӛңдеу және шығару ҥшін қолданылатын қҧралдар, әдістер және тҧлғалардың ӛзара байланысқан тобы кез келген объект, ол біруақытта бірбҥтін және қойылған мақсатқа жету ҥшін әртҥрлі элементтердің жиынтығы ретінде қарастырылады ақпаратты топтастыру және кодтаудың бірыңғай жҥйесінің, қҧжаттандырудың бірыңғай жҥйелерінің, ҧйымдағы айналып жҥретін ақпараттық ағындар схемаларының, сондай-ақ деректер базасын қҧру методологиясының жиынтығы ақпараттық жҥйенің жҧмыс істеуі ҥшін қажетті техникалық қҧралдар жиынтығы, сондай- ақ осы қҧралдар мен технологиялық процесстер ҥшін сәйкес қҧжаттар ақпараттық жҥйелердің мақсаттары мен мәселелерін, сондай-ақ техникалық қҧралдардың жиынтығының дҧрыс қызмет атқаруы ҥшін қажетті математикалық әдістер, модельдер, алгоритмдер және программалар жиынтығы Ақпараттық жҥйенің техникалық жасауы дегеніміз қойылған мақсатқа жетуде ақпаратты сақтау, ӛңдеу және шығару ҥшін қолданылатын қҧралдар, әдістер және тҧлғалардың ӛзара байланысқан тобы кез келген объект, ол біруақытта бірбҥтін және қойылған мақсатқа жету ҥшін әртҥрлі элементтердің жиынтығы ретінде қарастырылады ақпаратты топтастыру және кодтаудың бірыңғай жҥйесінің, қҧжаттандырудың бірыңғай жҥйелерінің, ҧйымдағы айналып жҥретін ақпараттық ағындар схемаларының, сондай-ақ деректер базасын қҧру методологиясының жиынтығы ақпараттық жҥйенің жҧмыс істеуі ҥшін қажетті техникалық қҧралдар жиынтығы, сондай- ақ осы қҧралдар мен технологиялық процесстер ҥшін сәйкес қҧжаттар ақпараттық жҥйелердің мақсаттары мен мәселелерін, сондай-ақ техникалық қҧралдардың жиынтығының дҧрыс қызмет атқаруы ҥшін қажетті математикалық әдістер, модельдер, алгоритмдер және программалар жиынтығы Ақпараттық технология бҧл ... объект, процесс немесе қҧбылыстың (ақпараттық ӛнім) кҥйі туралы жаңа сапа туралы ақпарат алу ҥшін деректерді жинау, ӛңдеу және жеткізу (алғашқы ақпараттар) қҧралдары мен ңдістерінің жиынтығын қолданатын процесс дербес компьютер және телебайланыс қҧралдарын қолданатын қолданушының жҧмысының "достық" интерфейсі бар ақпараттық технология қолданушы қойған мақсатқа жетуге мҥмкіндік беретін белгілі бір типті компьютер ҥшін бір немесе бірнеше ӛзара байланысқан программалық ӛнімнің жҧмыс технологиясы ҧйымның алдыңғы қатарлы мақсаттарын жҥзеге асыруда шешім қабылдауды қолдайтын компьютерлік ақпараттық жҥйе ақпараттық жҥйелердің мақсаттары мен мәселелерін, сондай-ақ техникалық қҧралдардың жиынтығының дҧрыс қызмет атқаруы ҥшін қажетті математикалық әдістер, модельдер, алгоритмдер және программалар жиынтығы жүктеу/скачать 476,55 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|