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Uso de presentación de modelos informáticos. Presentación sobre el tema "modelos informáticos". Tipos de modelos tabulares

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DIM A(5) FOR I= 1 A 5 ENTRADA A(I) SIGUIENTE I S=0 PARA I=1 A 5 S=S+A(I) SIGUIENTE I IMPRIMIR S Desarrollo: Klinkovskaya M.V., profesora de informática y TIC Municipal institución educativa gimnasio No. 7 en Baltiysk, año académico 2008-09.

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REPRESENTAR OBJETOS Y PROCESOS EN FORMA FIGURATIVA O DE SIGNOS, TAMBIÉN EN FORMA DE TABLAS, DIAGRAMAS DE FLUJO, ETC.

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DIM A(5) PARA I= 1 A 5 ENTRADA A(I) SIGUIENTE I S=0 PARA I=1 A 5 S=S+A(I) SIGUIENTE IMPRIMO S EN BIOLOGÍA: TODO EL MUNDO ANIMAL ES CONSIDERADO COMO JERARQUICO SISTEMA (TIPO, CLASE, ORDEN, FAMILIA, GÉNERO, ESPECIE)

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Modelos verbales: descripciones orales y escritas utilizando ilustraciones Modelos matemáticos: fórmulas matemáticas que muestran la relación entre varios parámetros de un objeto o proceso Modelos geométricos: formas gráficas y estructuras volumétricas Modelos estructurales: diagramas, gráficos, tablas, etc. Modelos lógicos: aquellos que presentan varias opciones para elegir acciones basadas en inferencias y análisis de condiciones. Modelos especiales: notas, fórmulas químicas, etc.

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N. Copérnico y la imagen del sistema heliocéntrico de Copérnico, no el Sol se mueve alrededor de la Tierra, sino que la Tierra gira alrededor de su eje y del Sol; Las órbitas de todos los cuerpos celestes pasan alrededor del Sol. no es el Sol el que se mueve alrededor de la Tierra, sino la Tierra la que gira alrededor de su eje y del Sol; Las órbitas de todos los cuerpos celestes pasan alrededor del Sol.

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La formalización es el proceso de construcción de modelos de información utilizando lenguajes formales: sistemas de medios lingüísticos especializados o sus símbolos con reglas de compatibilidad precisas LENGUAJE MATEMÁTICO DE FÓRMULAS ALGEBRAICAS F = ma LENGUAJE DE FÓRMULAS QUÍMICAS H 2 O NOTA.

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Trabajo 1. Objeto de modelado: compañero. El propósito del modelado: construir un modelo verbal de una persona. Parámetros de simulación. Apellido, nombre, patronímico del objeto. Rasgos faciales, tipo de cuerpo (altura y peso) Tema favorito de la asignatura, motivos. Objeto de pasatiempo. Herramienta de modelado: procesador de textos Microsoft Word. Tema: "Construcción de un modelo verbal en un entorno de editor de texto"

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Progreso del trabajo. 1. Abra el editor de texto de Microsoft Word. 2. Seleccione un objeto de modelado (cualquier compañero de clase). 3. Crear una imagen mental del mismo de acuerdo con los parámetros del modelado. 4. Crea una imagen mental usando un editor de texto. 5. Muestra el resultado al profesor.

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Trabajo 2. Tema: “Construir un modelo matemático usando el editor de fórmulas” Objeto de modelado: fórmula matemática para el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado de un cuerpo (cambio en la coordenada x) Propósito del modelado: construir un modelo matemático Herramienta de modelado: editor de fórmulas Microsoft Equation .

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Progreso del trabajo. 1. Abra el procesador de textos Microsoft Word. 2. Seleccione el comando Objeto en el menú Insertar. 3. Seleccione Microsoft Eqation 3.0. 4. Cree una fórmula utilizando conjuntos de caracteres y patrones. 5. Debajo de la fórmula del documento, explique la notación utilizada en la entrada (descripción de cantidades). 5. Muestra el resultado de tu trabajo al profesor. 1. Abra el procesador de textos Microsoft Word. 2. Seleccione el comando Objeto en el menú Insertar. 3. Seleccione Microsoft Eqation 3.0. 4. Cree una fórmula utilizando conjuntos de caracteres y patrones. 5. Debajo de la fórmula del documento, explique la notación utilizada en la entrada (descripción de cantidades). 5. Muestra el resultado de tu trabajo al profesor.

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Determinar la secuencia de escribir la fórmula; Todos los caracteres se escriben secuencialmente usando el teclado; Se pueden ingresar números, signos y variables usando el teclado; Puede moverse entre los elementos de la fórmula usando las teclas del cursor o haciendo clic con el mouse para colocar el cursor en la ubicación deseada; Si hay varias fórmulas, separe una de la otra presionando la tecla Enter; Si desea escribir texto mientras está en el editor de fórmulas, debe seleccionar Estilo, Texto. Para editar una fórmula, haga doble clic en ella. Instrucciones CONSEJOS PARA ESTABLECER FÓRMULAS

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Conocer la clasificación de modelos por forma de presentación. Dar ejemplos de modelos verbales y matemáticos. ¿Qué herramientas de software puedes utilizar para crear tales modelos? Haz un modelo verbal de explicación con tus padres en una situación en la que recibiste una mala calificación. Intenta convencer a tus padres de que tu "D" es casi una bendición. Usando el modelo verbal dado, cree un modelo matemático: el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los catetos. Complete esta tarea usando su computadora.

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Literatura: N. Ugrinovich “Informática. Curso básico - 9" S. Beshenkov, E. Rakitina "Informática. Curso sistemático – 10” N.V. Makarova “Informática 7–9”, O.L. “Desarrollos de lecciones universales en informática. décimo grado." Moscú. "VAKO", 2006.

Actualmente, el modelado es una parte integral de
ciencia fundamental y aplicada moderna, y en términos de importancia
Se acerca a los métodos experimentales y teóricos tradicionales.
conocimiento científico.
El propósito del curso es ampliar la comprensión de los estudiantes sobre el modelado como método.
conocimiento científico, sobre el uso de una computadora como herramienta para actividades de investigación.
El proceso de modelado requiere cálculos matemáticos,
que en la gran mayoría de los casos son bastante complejos. Para
desarrollo de programas que permitan modelar un proceso particular, desde
Los estudiantes no sólo necesitarán conocimientos de idiomas específicos.
programación, pero también conocimiento de métodos de matemática computacional. En
Al estudiar este curso, parece aconsejable utilizar paquetes
programas de aplicación para cálculos matemáticos y científicos,
dirigido a una amplia gama de usuarios.

Modelado por computadora, que surgió como una de las áreas
Modelado matemático con el desarrollo de computadoras de información.
la tecnología se ha convertido en un área de aplicación independiente e importante
computadoras. Actualmente, el modelado por computadora en ciencias y
La investigación práctica es uno de los principales métodos de conocimiento.
Sin modelos informáticos hoy en día es imposible resolver problemas importantes.
problemas científicos y económicos. Se ha desarrollado una tecnología para estudiar complejos
problemas basados en la construcción y análisis mediante el uso computacional
Técnicas de modelo matemático del objeto en estudio.
Este método de investigación se llama computacional.
experimento. El experimento computacional se utiliza prácticamente en
todas las ramas de la ciencia: física, química, astronomía, biología, ecología e incluso
humanidades puras como la psicología, la lingüística y la filología,
Además de en los campos científicos, los experimentos computacionales se utilizan ampliamente en
economía, sociología, industria, gestión.

Plan de seminarios web:
1. El modelado informático como método científico.
conocimiento
2. Clasificación de modelos
3. Conceptos básicos de CM
4. Etapas del modelado por computadora.

1. El modelado informático como método de conocimiento científico.
El curso de Modelado por Computadora es un curso nuevo y bastante complejo en
ciclo de disciplinas de la información. En la medida en que el curso de KM sea
un curso interdisciplinario para su dominio exitoso requiere la presencia de los más
conocimientos diversos: en primer lugar, conocimientos en el área temática elegida, si
modelamos procesos físicos, debemos tener un cierto nivel
conocimiento de las leyes de la física, modelado de procesos ambientales - biológicos
leyes, modelado de procesos económicos: conocimiento de las leyes de la economía, excepto
además, porque La simulación por computadora utiliza casi todo el aparato.
matemáticas modernas, conocimiento de matemáticas básicas
disciplinas: álgebra, análisis matemático, teoría de ecuaciones diferenciales,
estadística matemática, teoría de la probabilidad.
Para resolver problemas matemáticos en una computadora, debes dominar
Uso completo de métodos numéricos para resolver ecuaciones y sistemas no lineales.
ecuaciones lineales, ecuaciones diferenciales, ser capaz de aproximar y
interpolar funciones. Y, por supuesto, se supone fluidez.
tecnologías de la información modernas, conocimiento de lenguajes de programación.
y dominio de las habilidades de desarrollo de aplicaciones.

Realizar un experimento computacional tiene una serie de ventajas sobre
llamado experimento natural:
- VE no requiere equipos de laboratorio complejos;
- reducción significativa del tiempo dedicado al experimento;
- la capacidad de controlar libremente los parámetros, arbitrarlos
cambios, hasta hacerlos poco realistas, inverosímiles
valores;
- la posibilidad de realizar un experimento computacional donde
El experimento a gran escala es imposible debido a la lejanía del área de estudio.
fenómenos en el espacio (astronomía) o por su importante
extensión en el tiempo (biología), o por la posibilidad de introducir
cambios irreversibles en el proceso en estudio.

CM también se utiliza ampliamente con fines educativos y de formación.
CM es el enfoque más adecuado para estudiar materias.
ciclo de las ciencias naturales, el estudio de la mecánica cuántica abre amplias oportunidades
comprender la conexión entre la informática y las matemáticas y otras ciencias naturales y sociales.
El profesor puede utilizar computadoras ya preparadas en la lección.
modelos para demostrar el fenómeno que se está estudiando, ya sea movimiento
objetos astronómicos o el movimiento de átomos o un modelo de una molécula o
el crecimiento de microbios, etc., el maestro también puede desafiar a los estudiantes a desarrollar
modelos específicos, al modelar un fenómeno específico el estudiante no solo dominará
material educativo específico, sino que también adquirirá la capacidad de plantear problemas y
tareas, predecir resultados de investigación, hacer estimaciones razonables,
resaltar los factores principales y secundarios para la construcción de modelos,
elegir analogías y formulaciones matemáticas, usar la computadora
resolver problemas, analizar experimentos computacionales.
Así, el uso de CM en educación permite acercar
Metodología de las actividades educativas con metodología de investigación.
trabajo, que debería ser de su interés como futuros docentes.

2. Clasificación de modelos
Dependiendo de las herramientas de construcción, se distinguen las siguientes clases de modelos:
- En alguna literatura también se denominan modelos verbales o descriptivos.
modelos verbales o de texto (por ejemplo, un informe policial de una escena
incidentes, poema de Lermontov "Noche silenciosa de Ucrania");
- modelos a escala real (maqueta del sistema solar, barco de juguete);
- modelos abstractos o simbólicos. Modelos matemáticos que nos interesan
Los fenómenos y los modelos informáticos pertenecen precisamente a esta clase.
Puedes clasificar los modelos por área temática:
- modelos físicos,
- biológico,
- sociológico,
- económico, etc.
Clasificación del modelo según el aparato matemático utilizado:
- modelos basados en el uso de ecuaciones diferenciales ordinarias;
- modelos basados en el uso de ecuaciones diferenciales parciales;
- modelos probabilísticos, etc.

Dependiendo de los propósitos del modelado, existen:
- Los modelos descriptivos (descriptivos) describen los objetos que se modelan y
fenómenos y, por así decirlo, registrar la información de una persona sobre ellos. Un ejemplo sería
modelo del sistema solar, o modelo del movimiento de un cometa en el que
simulamos la trayectoria de su vuelo, la distancia a la que pasará de la Tierra
No tenemos capacidad para influir en el movimiento o movimiento del cometa.
planetas del sistema solar;
- Los modelos de optimización sirven para encontrar las mejores soluciones a la hora de
sujeto a ciertas condiciones y restricciones. En este caso, el modelo
incluye uno o más parámetros disponibles para nuestra influencia, por ejemplo,
el conocido problema del viajante, optimizando su ruta reducimos
costo de transporte. A menudo es necesario optimizar el proceso de varias maneras.
parámetros a la vez, y los objetivos pueden ser muy contradictorios, por ejemplo,
dolor de cabeza de cualquier ama de casa: cómo alimentarse de manera más sabrosa, más calórica y más barata
familia;
- modelos de juegos (juegos de ordenador);
- Modelos de entrenamiento (todo tipo de simuladores);
- Modelos de simulación (modelos en los que se intenta más o menos
reproducción completa y fiable de algún proceso real,
por ejemplo, modelar el movimiento de moléculas en un gas, comportamiento de colonias
microbios, etc.).

También existe una clasificación de modelos en
dependiendo de sus cambios a lo largo del tiempo. Hay:
-Modelos estáticos - sin cambios en el tiempo;
- Modelos dinámicos: cuyo estado cambia.
con el tiempo.

3. Conceptos básicos de CM
Un modelo es un objeto creado artificialmente que se reproduce en un determinado
la forma de un objeto real: el original.
Modelo informático: representación de información sobre el sistema que se está modelando.
medios informáticos.
Un sistema es un conjunto de elementos interconectados que tienen propiedades.
diferentes de las propiedades de los elementos individuales.
Un elemento es un objeto que tiene propiedades que son importantes para fines de modelado.
En un modelo informático, las propiedades de un elemento están representadas por los valores de las características del elemento.
La relación entre elementos se describe utilizando cantidades y algoritmos, en particular
fórmulas computacionales.

El estado del sistema está representado en un modelo de computadora por un conjunto
Características de los elementos y conexiones entre elementos.
La estructura de los datos que describen el estado no depende de la situación específica.
estado y no cambia cuando los estados cambian, solo cambia el valor
características.
Si los estados del sistema dependen funcionalmente de algún
parámetro, entonces un proceso se llama un conjunto de estados correspondientes
cambio ordenado de parámetro.
Los parámetros del sistema pueden cambiar de forma continua o discreta.
En un modelo de computadora, el cambio en un parámetro siempre es discreto. Continuo
Los procesos se pueden simular en una computadora seleccionando una serie discreta.
valores de los parámetros para que los estados sucesivos sean menores que
diferían entre sí o, en otras palabras, minimizando el paso de tiempo.

Los modelos estadísticos son modelos en los que
Se proporciona información sobre un estado del sistema.
Modelos dinámicos: modelos en los que
información sobre estados del sistema y procesos de cambio
estados. Optimización, simulación y
Los modelos probabilísticos son modelos dinámicos.
En modelos de optimización y simulación.
la secuencia de cambios de estado corresponde a
cambios en el sistema simulado a lo largo del tiempo. EN
en modelos probabilísticos, el cambio de estados se determina
variables aleatorias.

4. Etapas del modelado por computadora.
El modelado comienza con el objeto de estudio. En la etapa 1, se forman leyes,
Gestores de la investigación, la información está separada de la realidad.
objeto, se forma la información esencial, se descarta la información sin importancia,
Se produce el primer paso de la abstracción. La transformación de la información está determinada.
problema a resolver. La información que es esencial para una tarea puede resultar ser
insignificante para el otro. La pérdida de información esencial conduce a
solución incorrecta o no le permite obtener ninguna solución. Contabilidad
La información sin importancia causa complejidad innecesaria y a veces crea
obstáculos insuperables en el camino hacia una solución. Transición del objeto real al
la información al respecto es significativa sólo cuando se establece la tarea. Al mismo tiempo
la formulación del problema se refina a medida que se estudia el objeto. Eso. en la etapa 1 en paralelo
Se están llevando a cabo procesos de estudio intencionado del objeto y clarificación de la tarea. También en
En esta etapa, la información sobre el objeto se prepara para su procesamiento en una computadora.

Se construye el llamado modelo formal del fenómeno, que contiene:
- Un conjunto de constantes, constantes que caracterizan al modelado.
el objeto en su conjunto y sus componentes; llamado estadístico o
parámetros constantes del modelo;
- Un conjunto de variables cuyo valor se puede controlar cambiando
comportamiento del modelo, llamado dinámico o de control
parámetros;
- Fórmulas y algoritmos que conectan cantidades en cada estado.
objeto modelado;
- Fórmulas y algoritmos que describen el proceso de cambio de estados de lo simulado.
objeto.

En la etapa 2, el modelo formal se implementa en una computadora,
software adecuado para esto, cree un algoritmo de solución
problema, se escribe un programa que implementa este algoritmo, luego se escribe
el programa se depura y prueba en bancos de pruebas especialmente preparados
modelos.
La prueba es el proceso de ejecutar un programa con el fin de identificar
errores. Seleccionar un modelo de prueba es una especie de arte, aunque para esto
Se han desarrollado y aplicado con éxito algunos principios básicos.
pruebas.
La prueba es un proceso destructivo, por lo que se considera que la prueba es exitosa,
si se encuentra un error. Verifique el modelo de computadora para verificar el cumplimiento
original, compruebe qué tan bien o mal refleja el modelo los principales
propiedades de un objeto, a menudo es posible con la ayuda de ejemplos de modelos simples, cuando
el resultado de la simulación se conoce de antemano.

En la etapa 3, trabajando con un modelo informático, realizamos directamente
experimento computacional. Exploremos cómo se comportará nuestro modelo en ese
o en otro caso, dados ciertos conjuntos de parámetros dinámicos, intentamos
predecir u optimizar algo dependiendo de lo dado
tareas.
El resultado del experimento informático será información.
modelo del fenómeno, en forma de gráficos, dependencias de unos parámetros de otros,
diagramas, tablas, demostración de un fenómeno en tiempo real o virtual
etc.

Modelado de información en la etapa actual de desarrollo.
La informática es imposible sin el uso de medios técnicos, en primer lugar.
informática y telecomunicaciones, sin el uso de programas y
algoritmos, así como garantizar las condiciones para el uso de estos fondos para
lugar de trabajo específico, es decir Logros de la ciencia llamada ergonomía.
La ergonomía es la ciencia que estudia la interacción entre el hombre y la máquina.
en condiciones específicas de la actividad productiva con el fin de
racionalización de la producción.
Los requisitos ergonómicos son:
en la distribución óptima de funciones en el sistema “hombre-máquina”;
organización racional del lugar de trabajo;
cumplimiento de los medios técnicos con los requisitos psicofisiológicos, biomecánicos y
requisitos antropológicos;
crear condiciones óptimas para la vida y el desempeño humanos
indicadores del clima laboral;
Cumplimiento obligatorio de los requisitos sanitarios e higiénicos.
a las condiciones de trabajo.

V.V. Vasiliev, L.A. Simak, A.M. Rýbnikov. Matemática y
Modelado informático de procesos y sistemas en el medio ambiente.
MATLAB/SIMULINK. Libro de texto para estudiantes de pregrado y posgrado. 2008
91 págs.
Simulación por ordenador de problemas físicos en
MicrosoftVisual Basic. Autor del libro de texto: Alekseev D.V.
PRENSA SOLON, 2009
Autor: Orlova I.V., Polovnikov V.A.
Editorial: libro de texto universitario
Año: 2008

Anfilatov, V. S. Análisis de sistemas en la gestión [Texto]: libro de texto / V. S.
Anfilatov, A. A. Emelyanov, A. A. Kukushkin; editado por A. A. Emelyanova. – M.:
Finanzas y Estadísticas, 2002. – 368 p.
Venikov, V.A.. Teoría de la similitud y modelado [Texto] / V.A Venikov, G.V.
Venikov. - M.: Escuela superior, 1984. - 439 p.
Evsyukov, V. N. Análisis de sistemas automáticos [Texto]: educativo y metodológico
manual para realizar tareas prácticas / V. N. Evsyukov, A. M.
Chernosova. – 2ª ed., español. – Oremburgo: IPK GOU OSU, 2007. - 179 p.
Zarubin, V. S. Modelado matemático en tecnología [Texto]: libro de texto. para universidades /
Ed. V. S. Zarubina, A. P. Krischenko. - M.: Editorial de MSTU que lleva el nombre de N.E. Bauman, 2001. –
496 págs.
Kolesov, Yu. Modelado de sistemas. Sistemas dinámicos e híbridos [Texto]:
uch. subsidio / yu.b. Kolesov, Yu.B. Senichenkov. - San Petersburgo. : BHV-Petersburgo, 2006. - 224 p.
Kolesov, Yu.B. Modelado de sistemas. Enfoque orientado a objetos [Texto]:
Uh. subsidio / yu.b. Kolesov, Yu.B. Senichenkov. - San Petersburgo. : BHV-Petersburgo, 2006. - 192 p.
Norenkov, I. P. Fundamentos del diseño asistido por computadora [Texto]: libro de texto para
universidades / I. P. Norenkov. – M.: Editorial de MSTU im. N.E. Bauman, 2000. – 360 p.
Skurikhin, V.I. Modelado matemático [Texto] / V. I. Skurikhin, V. V.
Shifrin, V.V. - K.: Tecnología, 1983. – 270 p.
Chernousova, A. M. Software para sistemas automatizados.
diseño y gestión: libro de texto [Texto] / A. M. Chernousova, V.
N. Sherstobitova. - Oremburgo: OSU, 2006. - 301 p.

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Simulación por computadora
Presentación de Ulyana Bashmakova

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Modelo de computadora, o modelo numérico (modelo computacional en inglés): un programa de computadora que se ejecuta en una computadora separada, supercomputadora o en muchas computadoras que interactúan (nodos de computación), que implementa una representación de un objeto, sistema o concepto en una forma diferente a la real. pero cercano a una descripción algorítmica, que incluye un conjunto de datos que caracterizan las propiedades del sistema y la dinámica de su cambio a lo largo del tiempo.

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Sobre el modelado por computadora
Los modelos informáticos se han convertido en una herramienta común para la modelización matemática y se utilizan en física, astrofísica, mecánica, química, biología, economía, sociología, meteorología, otras ciencias y problemas aplicados en diversos campos de la radioelectrónica, la ingeniería mecánica, la industria automotriz, etc. Los modelos informáticos se utilizan para obtener nuevos conocimientos sobre el objeto modelado o para aproximar el comportamiento de sistemas que son demasiado complejos para el estudio analítico. El modelado por computadora es uno de los métodos efectivos para estudiar sistemas complejos. Los modelos informáticos son más fáciles y cómodos de estudiar debido a su capacidad para realizar lo que se denomina. experimentos computacionales, en los casos en que los experimentos reales sean difíciles debido a obstáculos financieros o físicos o puedan dar resultados impredecibles. La lógica y formalización de los modelos informáticos permite determinar los principales factores que determinan las propiedades del objeto original en estudio (o de una clase completa de objetos), en particular, estudiar la respuesta de un sistema físico simulado a cambios en su parámetros y condiciones iniciales.

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La construcción de un modelo informático se basa en la abstracción de la naturaleza específica del fenómeno o del objeto original que se está estudiando y consta de dos etapas: primero la creación de un modelo cualitativo y luego cuantitativo. Cuantas más propiedades significativas se identifiquen y transfieran al modelo de computadora, cuanto más se acerque al modelo real, mayores serán las capacidades que podrá tener el sistema que utiliza este modelo. El modelado informático consiste en la realización de una serie de experimentos computacionales en un ordenador, cuya finalidad es analizar, interpretar y comparar los resultados del modelado con el comportamiento real del objeto en estudio y, si es necesario, el posterior perfeccionamiento del modelo, etc. Se hace una distinción entre modelado analítico y de simulación. En el modelado analítico, los modelos matemáticos (abstractos) de un objeto real se estudian en forma de ecuaciones algebraicas, diferenciales y de otro tipo, así como aquellos que implican la implementación de un procedimiento computacional inequívoco que conduce a su solución exacta. En el modelado de simulación, los modelos matemáticos se estudian en forma de algoritmo(s) que reproducen el funcionamiento del sistema en estudio realizando secuencialmente un gran número de operaciones elementales.

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Ventajas del modelado por computadora.
El modelado por computadora permite: ampliar la gama de objetos de investigación: es posible estudiar fenómenos que no se repiten, fenómenos del pasado y del futuro, objetos que no se reproducen en condiciones reales; visualizar objetos de cualquier naturaleza, incluidos los abstractos; explorar fenómenos y procesos en la dinámica de su despliegue; gestionar el tiempo (acelerar, ralentizar, etc.); realizar pruebas repetidas del modelo, devolviéndolo cada vez a su estado original; obtener diversas características de un objeto en forma numérica o gráfica; encontrar el diseño óptimo de un objeto sin realizar copias de prueba; realizar experimentos sin riesgo de consecuencias negativas para la salud humana o el medio ambiente.

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Principales etapas del modelado por computadora.
Nombre artístico Ejecución de acciones
1. Planteamiento del problema y su análisis 1.1. Descubra con qué finalidad se crea el modelo.1.2. Aclarar qué resultados iniciales y de qué forma deben obtenerse. 1.3. Determine qué datos iniciales se necesitan para crear el modelo.
2. Construcción de un modelo de información 2.1. Determinar los parámetros del modelo e identificar la relación entre ellos.2.2. Evaluar qué parámetros son influyentes para una tarea determinada y cuáles pueden descuidarse. 2.3. Describir matemáticamente la relación entre los parámetros del modelo.
34. Desarrollo de un método y algoritmo para implementar un modelo informático 3.1. Seleccionar o desarrollar un método para obtener resultados iniciales.3.2. Cree un algoritmo para obtener resultados utilizando métodos seleccionados. 3.3. Verifique la exactitud del algoritmo.
4. Desarrollo de un modelo informático 4.1. Seleccionar medios de implementación software del algoritmo en un ordenador 4.2. Desarrollar un modelo de computadora. 4.3. Verifique la exactitud del modelo de computadora creado.
5. Realización del experimento 5.1. Desarrollar un plan de investigación.5.2. Realice un experimento basado en el modelo informático creado. 5.3. Analizar los resultados obtenidos. 5.4. Sacar conclusiones sobre las propiedades del modelo prototipo.

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Durante el proceso de realización de un experimento, puede quedar claro que es necesario: ajustar el plan de investigación; elija un método diferente para resolver el problema; mejorar el algoritmo para obtener resultados; aclarar el modelo de información; realizar cambios en el planteamiento del problema. En este caso se produce un retorno a la etapa adecuada y el proceso comienza de nuevo.

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Aplicación práctica El modelado por computadora se utiliza para una amplia gama de problemas, tales como: análisis de la distribución de contaminantes en la atmósfera; diseñar barreras acústicas para combatir la contaminación acústica; diseño de vehículos; simuladores de vuelo para la formación de pilotos; pronóstico del tiempo; emulación del funcionamiento de otros dispositivos electrónicos; pronosticar precios en los mercados financieros; estudio del comportamiento de edificios, estructuras y piezas bajo carga mecánica; predecir la fuerza de las estructuras y los mecanismos de su destrucción; diseño de procesos industriales, como los químicos; gestión estratégica de la organización; estudio del comportamiento de sistemas hidráulicos: oleoductos, abastecimiento de agua; modelado de robots y manipuladores automáticos; modelar escenarios para el desarrollo urbano; modelado de sistemas de transporte; modelado de elementos finitos de pruebas de choque; modelar los resultados de la cirugía plástica;

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Especialista. programas

“Beginnings of ELECTRONICS” es un programa que es un constructor electrónico que permite mostrar en detalle en la pantalla del monitor el proceso de montaje de varios circuitos eléctricos. "Electronics Workbench" es uno de los paquetes más famosos para el modelado esquemático de circuitos electrónicos digitales, analógicos y analógico-digitales de alta complejidad.

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Actualmente, el modelado informático en la investigación científica y práctica es uno de los principales métodos de cognición. Sin modelos informáticos, hoy es imposible resolver importantes problemas científicos y económicos.

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Un experimento computacional es un experimento sobre un modelo de un objeto en una computadora, que consiste en calcular otros parámetros del modelo en base a algunos parámetros y, en base a esto, sacar conclusiones sobre las propiedades del fenómeno descrito por el modelo matemático. El experimento computacional se utiliza en: Física, química, astronomía, biología, ecología Psicología, lingüística, filología Economía, sociología, industria

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Ventajas de realizar un experimento computacional

No se requiere equipo de laboratorio complejo. El tiempo dedicado al experimento se reduce significativamente. La capacidad de controlar libremente los parámetros, cambiarlos arbitrariamente, hasta darles valores poco realistas e inverosímiles. La capacidad de realizar un experimento computacional a gran escala. es imposible.

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Una amplia variedad de objetos pueden actuar como modelos: imágenes, diagramas, mapas, gráficos, programas de computadora, fórmulas matemáticas, etc. El modelado es el proceso de reemplazar un objeto real con la ayuda de un objeto modelo para estudiar un objeto real o transmitir información sobre las propiedades de un objeto real. El objeto reemplazado se llama original, el que lo reemplaza se llama modelo.

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Metas y objetivos del curso “Modelado por ordenador”

Como resultado del dominio de la disciplina académica, el estudiante debe poder: trabajar con paquetes de software de aplicaciones profesionales; utilizar documentación técnica, reglamentaria y de referencia junto con las capacidades de los programas de modelado por computadora al estudiar las características de los dispositivos radioelectrónicos y sus componentes; presentar y analizar gráficamente diagramas de las características de dispositivos radioelectrónicos y sus componentes; aplicar tecnología informática para calcular elementos estructurales y diagramas de características de dispositivos radioelectrónicos y sus componentes; Analizar circuitos eléctricos de aparatos y dispositivos electrónicos. seleccionar instrumentos y equipos de medición para probar dispositivos y dispositivos electrónicos, configurar y ajustar dispositivos y dispositivos electrónicos, probar dispositivos y dispositivos electrónicos utilizando laboratorios virtuales.

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Como resultado del dominio de la disciplina académica, el estudiante debe saber:

métodos matemáticos para calcular diversos dispositivos radioelectrónicos y sus modos de funcionamiento; capacidades y características de los programas "Beginnings of Electronics" y "ElectronicsWorkbench"; procesos físicos durante el funcionamiento de dispositivos radioelectrónicos; características de diseño y principios de funcionamiento de diversos dispositivos radioelectrónicos, tipos de dispositivos radioelectrónicos; métodos para calcular elementos estructurales y diagramas de características de componentes de dispositivos radioelectrónicos.

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El modelado como método de cognición.

El modelado es un método de cognición que consiste en crear e investigar modelos 17/11/2017

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Un modelo es un objeto nuevo que refleja algunas propiedades esenciales del fenómeno o proceso que se está estudiando.

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Modelo (palabra francesa modele, palabra italiana modelo, palabra latina modelus) – medida, muestra

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El mismo objeto puede tener muchos modelos y diferentes objetos pueden ser descritos por un modelo.

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Persona: Muñeca Maniquí Esqueleto Escultura Objeto Real - Modelos Originales

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Las propiedades de un objeto que debe reflejar el modelo están determinadas por el propósito declarado de su estudio.

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Clasificación de modelos por método de presentación:

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Modelos de materiales –

Reproducir propiedades geométricas, físicas y de otro tipo de objetos en forma material Ejemplo: Globo (modelo del globo) - geografía

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Modelos de información –

Representar objetos y procesos en forma de diagramas, dibujos, tablas, fórmulas, textos, etc. Ejemplo: Dibujo de una flor - botánica, fórmula - matemáticas

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Clasificación de modelos por área de uso:

Modelos de formación; Modelos experimentados; Modelos científicos y técnicos; Modelos de juego; Modelos de simulación.

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Clasificación de modelos teniendo en cuenta el factor tiempo:

Estático; Dinámica. Si el modelo tiene en cuenta los cambios en las propiedades del objeto modelado a lo largo del tiempo, entonces el modelo se llama dinámico; en caso contrario, estático. Ejemplos: dinámica: juguetes de cuerda; estático: globo terráqueo; juguetes blandos; libros de texto.

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Clasificación de modelos por área de uso: Biológico; Histórico; Físico; Etc.

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Modelado

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El modelado como método de cognición Aquello sobre lo que se atrae la atención de una persona (objeto, fenómeno, proceso, relación) con el fin de estudiarlo se denomina objeto. Para estudiar un objeto y resolver un problema, es necesario construir un modelo de un objeto determinado. Un modelo es creado por una persona en el proceso de conocimiento del mundo circundante y refleja las características esenciales del objeto, fenómeno o proceso que se está estudiando. El modelado es un método de cognición que consiste en crear y estudiar modelos. Cualquier modelo no es una copia absoluta de su original; sólo refleja algunas de sus cualidades y propiedades. Las propiedades del modelo dependen del propósito de la simulación. Los modelos de un mismo objeto serán diferentes si se crean para diferentes propósitos. Ejemplos: tabla periódica, modelo de estructura atómica, modelo de red cristalina, modelo esquelético, maniquíes, modelos de dispositivos técnicos, etc. Siguiente Atrás

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Clasificación de modelos Los modelos materiales son copias materiales de objetos modelados. Ejemplos: globo terráqueo, muñeca, robot, maquetas de construcción, muñecos. Siguiente Atrás Consideremos las características más comunes por las que se clasifican los modelos: finalidad de uso (modelos educativos, experimentales, de simulación, lúdicos, científicos y técnicos);

campo de conocimiento (biológico, económico, sociológico, etc.) Método (forma) de presentación Factor tiempo Según el libro de texto de informática de N. Ugrinovich para el noveno grado

Modelos de información Siguiente Atrás Consideremos los modelos de información desde la perspectiva de los métodos de presentación de información: representación mental de un objeto (alfabeto codificador - un sistema de conceptos, portador - el sistema nervioso humano, cerebro); presentación verbal del modelo utilizando lenguaje hablado natural (forma de presentación: mensaje oral o escrito. Ejemplos: instrucciones, obras literarias); expresión figurativa de las propiedades del original con la ayuda de imágenes (dibujos, películas, modelos geométricos) Signo figurativo Signo figurativo icónico Modelos estructurales Dibujos Planos Mapas Gráficos Red tabular En forma de gráficos Otros Lógica matemática Textos de programas Otros

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Tipos y tipos de modelos Siguiente Atrás Tipos y tipos de modelos Escala real Información Técnica: Coche, avión, etc. Globo terráqueo, maniquí, maniquí, maqueta de un edificio, etc. Verbal Gráfico Tabular Matemático Descripción del objeto modelado en lenguaje natural Tablas del objeto-propiedad, objeto-tipo de objeto.

Matrices binarias Mapas, diagramas, dibujos, gráficos Características cuantitativas y relaciones entre ellas Propiedades generales de los modelos Modelado de objetos: - objetos materiales; - fenómenos naturales; - procesos Limitación del modelo: - refleja sólo una parte de las propiedades del objeto modelado Ambigüedad del modelo: - Diferentes modelos del mismo objeto, creados para diferentes propósitos Propósito del modelo: - reemplazo limitado del objeto real; - utilizar un modelo para predecir el comportamiento de un objeto real según el libro de texto de informática de I. Semakin para el noveno grado

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Formalización Siguiente Atrás ¿Qué es la formalización? Esta palabra es la esencia del modelado de información. El modelo de información describe el objeto modelado en forma de signos: letras, números, elementos cartográficos, fórmulas matemáticas o químicas, etc. La ciencia más formalizada son las matemáticas. La formalización es el proceso de construcción de modelos de información utilizando lenguajes formales. La formalización es el resultado de una transición de las propiedades reales de un objeto modelado a su designación formal en un determinado sistema de signos.

Modelos de computadora Siguiente Atrás Según el libro de texto de informática de I. Semakina para el noveno grado Modelos de computadora (modelos de información implementados en una computadora) Métodos numéricos: métodos aritméticos para resolver cualquier matemática. tareas Modelo matemático por computadora Experimento computacional: Cálculo del estado de un objeto modelado usando un modelo matemático Presentación visual de los resultados: Uso de gráficos por computadora y multimedia para presentar los resultados del cálculo Control en tiempo real: Modelos de computadora rápidos que funcionan a la velocidad del control físico proceso Modelo de simulación por computadora Simulación del estado de un sistema real con comportamiento estocástico (aleatorio) de sus elementos Sistemas de colas Sistemas de transporte

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Clasificación de modelos de información.

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Clasificación de modelos de información:

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En el modelo tabular, una lista de objetos o propiedades similares se coloca en la primera columna (o fila) de la tabla, y los valores de sus propiedades se colocan en las siguientes filas (o columnas) de la tabla.

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Tabla de tipo "Propiedad de objeto"

Una línea contiene información sobre un objeto o evento.

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Tabla de tipo "Objeto-objeto"

Reflejar conexiones entre objetos.

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Mesa de doble matriz

Refleja la naturaleza cualitativa de la conexión entre objetos.

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Modelos de información tabular

Precio estático de dispositivos informáticos individuales (1997)

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Cambio dinámico de precio de computadora

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Un gráfico es un medio para representar visualmente la composición y estructura de un circuito.

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Un modelo jerárquico es un sistema cuyos elementos están relacionados entre sí en una relación de anidamiento o subordinación. Un modelo jerárquico es un gráfico en el que los vértices están interconectados según el principio de uno a muchos.

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Modelos de información jerárquicos

Clasificación estática de las computadoras Computadoras de escritorio de bolsillo Supercomputadoras Estaciones de trabajo Computadoras personales portátiles

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Árbol genealógico dinámico de los Rurikovich (siglos X-XI) Izyaslav Vsevolod Svyatoslav Yaroslav el Sabio Boris Gleb Svyatoslav Yaropolk Vladimir

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Un modelo de red es un gráfico en el que los vértices están interconectados según el principio de muchos a muchos.

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Modelos de información de red

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Un modelo semántico es un gráfico, que se basa en el hecho de que cualquier conocimiento puede representarse como un conjunto de objetos (conceptos) y conexiones (relaciones) entre ellos.

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“Un día del frío invierno salí del bosque”.

Un día salí del bosque en la fría estación invernal. ¿Qué hice? ¿OMS? ¿Dónde? ¿Cuando? ¿Cuál?

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Modelos gráficos

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El propósito del modelado: crear un menú de elementos simples para construir varios objetos a partir de ellos Herramienta de modelado: Pintura Progreso del trabajo: 1. Cree un menú de elementos simples, teniendo en cuenta la forma y el tamaño tanto como sea posible. 2. Crea un objeto a partir de elementos simples. 3. Guarde el resultado en su propia carpeta. Construcción de modelos gráficos Elementos del menú Objeto: Mosaico Elementos del menú Objeto: ornamento geométrico Elementos del menú Elementos del menú Elementos del menú: Objeto: mapa topográfico Objeto: circuito eléctrico Elementos del menú: Objeto: interior Elementos del menú: Objeto: ornamento floral Elementos del menú: Objeto: construcción realizada de bloques Objeto de construcción hecho de ladrillos Siguiente Atrás

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Modelos geométricos Siguiente Atrás Haz un patrón geométrico de cinta. Elementos utilizados: Líneas: sólidas y quebradas: rectas, quebradas, onduladas Formas geométricas: cuadrado rombo triángulo círculo semicírculo oval semioval y otras formas simples Versión para computadora: editor gráfico PAINT. Ejemplos de resultados esperados:

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Modelado en hojas de cálculo

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Muchos objetos y procesos pueden describirse mediante fórmulas matemáticas que conectan sus parámetros. Estas fórmulas son el modelo matemático del original. Utilizándolos, puede realizar cálculos numéricos con diferentes valores de parámetros y obtener características cuantitativas del modelo. Los cálculos, a su vez, nos permiten sacar conclusiones y generalizarlas. El procesador de hoja de cálculo proporciona una herramienta para calcular las características cuantitativas del objeto o proceso en estudio y asume todo el trabajo de cálculo que requiere mucha mano de obra. Este tema destaca cuatro etapas principales del modelado: formulación de problemas, desarrollo de modelos, experimento informático y análisis de los resultados del modelado.

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TAREA DE MODELADO DE SITUACIONES Cálculo del número de rollos de papel tapiz para pegar una habitación Etapa I. Planteamiento del problema Descripción del problema Una tienda vende papel tapiz. Se conocen los nombres, el largo y el ancho del rollo. Realice un estudio que determinará automáticamente la cantidad de rollos necesarios para cubrir cualquier habitación. Las dimensiones de la habitación se especifican por la altura (h), la longitud (a) y el ancho (b). Tenga en cuenta que el 15% del área de las paredes de la habitación está ocupada por ventanas y puertas, y al cortar. , El 10% del área del rollo se gasta en sobras. El objetivo del modelado es establecer una conexión entre las dimensiones geométricas de una habitación específica y el modelo de papel tapiz seleccionado. Análisis del objeto El objeto modelado es un sistema que consta de dos objetos más simples: una habitación y un papel tapiz. Cada uno de los objetos incluidos en el sistema tiene sus propios parámetros. La conexión entre los objetos del sistema se determina al configurar el número de rollos para cubrir una habitación.

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Etapa II. Desarrollo de modelos Modelo de información

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Modelo matemático Al calcular el área real del rollo que se utilizará para pegar la habitación, es necesario descartar el 10% del área real para desechos. La fórmula de cálculo es: Sp=0,9*l*d, donde l es la longitud del rollo, d es el ancho del rollo, * es el signo de multiplicación. Al calcular el área real de las paredes, se tiene en cuenta el área sin pegar de ventanas y puertas (15%) Scom = 0,85*2*(a+b)*h La cantidad de rollos necesarios para pegar una habitación se calcula mediante la fórmula donde se agrega un rollo de repuesto.

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Modelo de computadora Para modelar, elegiremos un entorno de hoja de cálculo. En este entorno, la información y los modelos matemáticos se combinan en una tabla que contiene tres áreas: datos iniciales - parámetros controlados (los parámetros no controlados se tienen en cuenta en las fórmulas de cálculo);

cálculos intermedios;

resultados.

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Etapa III. Experimento informático Plan de modelado Realice un cálculo de prueba del modelo informático utilizando los datos proporcionados en la tabla. Calcule el número de rollos para las instalaciones de su apartamento. Cambie los datos de algunas muestras de papel tapiz y controle el recálculo de los resultados. Agregue líneas con muestras y complemente el modelo con cálculos utilizando nuevas muestras. Los resultados del experimento se presentan en forma de informe en un editor de texto. Tecnología de modelado 1. Ingrese los datos de la prueba en la tabla y compare los resultados del cálculo de la prueba con los resultados que figuran en la tabla. 2. Ingrese las dimensiones de las habitaciones de su departamento una por una y copie los resultados del cálculo en un editor de texto. 3. Escribe un informe. Etapa IV. Análisis de los resultados del modelado Utilizando los datos de la tabla, puede determinar la cantidad de rollos de cada muestra de papel tapiz para cualquier habitación.

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Simulando el test de Holanda en una hoja de cálculo

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1. Modelos de objetos y procesos.

2. Clasificación de modelos

3. Principales etapas del modelado.

Modelo– una idea simplificada de un objeto, proceso o fenómeno real.

Modelado– construcción de modelos para la investigación y el estudio de objetos, procesos y fenómenos.

Pregunta: ¿Por qué crear un modelo y no estudiar el original?

En primer lugar, en tiempo real es posible que el original (prototipo) ya no exista o no exista en la realidad.

En segundo lugar, el original puede tener muchas propiedades y relaciones. Para estudiar en profundidad una propiedad concreta que nos interesa, a veces conviene abandonar otras menos significativas sin tenerlas en cuenta en absoluto.

Aceptable para modelar

Se pueden crear innumerables modelos para un mismo objeto (proceso, fenómeno)

Signos de clasificación de modelos:

Área de uso
Teniendo en cuenta el factor tiempo.
rama del conocimiento
Método de presentación

CLASIFICACIÓN POR ÁREA DE USO

modelos

educativo

Experimentado

juego de azar

imitación

CLASIFICACIÓN SEGÚN EL FACTOR TIEMPO

modelos

dinámica

estático

CLASIFICACIÓN POR FORMA DE PRESENTACIÓN

modelos

informativo

verbal

icónico

no computadora

computadora

informativo

Un modelo de información es un conjunto de información que caracteriza las propiedades y estados de un objeto, proceso, fenómeno, así como la relación con el mundo exterior.