9-сурет. Компьютерлік модельдеу кезеңдері
Модельдеу мақсаты.
1. Объектіні талдау. Бҧл кезеңде модельденуші объектінің негізгі
қасиеттерін, элементтері мен олардың арасындағы байланыстарды айқын
ажыратып алады.
2. 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.
1-кезең
Есептің қойылуы
Есептің жазбасы
Модельдеудің мақсаты
Объектіні талдау
2-кезең
Модельді жасау
Ақпараттық модель
Таңбалық модель
Компьютерлік модель
3-кезең
Компьютерлік эксперимент
Модельдеу жоспары
Модельдеу технологиясы
4-кезең
Модельдеу нәтижелерін талдау
Нәтижелер мақсатқа сай емес
Нәтижелер мақсатқа сай
120
3. Объектіге ықпал жасаудың тікелей және жанама салдарын анықтап
болжай білу, дҧрыс шешім қабылдау.
4. Объектіні басқарудың тиімділігі. Бҧл кезеңде объектіні басқаруды
ҥйрену және қойылған мақсаттар мен критерийлер бойынша осы басқарудың ең
тиімді әдістерін анықтау.
2-кезең.
Модельді жасау.
1. 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.
2. 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.
3. 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.
3-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
121
жҧмыс істеудің қайсыбір жҥйелілігін, компьютерлік модельді пайдаланушының
мақсатты бағыттағы іс-әрекетінің жиынтығын қамтиды.
1. 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.
2. 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.
4-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.
122
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‖.
Достарыңызбен бөлісу: |