Вопрос 2. Основные этапы моделирования и их характеристика.

Моделирование – метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

Строгих правил построения моделей нет. Однако разные науки исследуют объекты и процессы под разным углом зрения и строят различные модели.

Один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью.

Основные этапы моделирования

I. Постановка задачи

Описание задачи

Описание должно быть понятным. От того, как будет понята проблема, зависит результат моделирования.

По характеру постановки все задачи можно разделить на 2 группы:

· Задачи, в которых требуется исследовать, как изменятся характеристики объекта при некотором воздействии на него. Такую постановку задачи принято называть «что будет, если?…»

· Задачи, в которых необходимо определить, какое надо произвести воздействие на объект, чтобы его параметры удовлетворяли некоторому заданному условию? Такая постановка задачи часто называется «как сделать, чтобы?…»

2. Цель моделирования:

· познание окружающего мира (модель Земного шара),

· создание объектов с заданными свойствами («как сделать, чтобы?…»),

· определение последствий воздействия на объект и принятие правильного решения («что будет, если?…»),

· эффективность управления объектом (налаживание питания в школьной столовой, с одной стороны, оно должно быть калорийным, с другой – нравиться детям и быть «по карману» родителям).

Анализ объекта

Отталкиваясь от общей формулировки задачи, чётко выделяют моделируемый объект и его свойства.

II. Разработка модели

Информационная модель

Выясняются свойства, состояния, действия и др. характеристики объектов в любой форме («сам алый, сахарный, кафтан зелёный, бархатный»). Выбор наиболее существенной информации при создании информационной модели и её сложность обусловлены целью моделирования.

Знаковая модель

Информационная модель представляется в той или иной знаковой форме. Человек делает предварительные наброски чертежей либо схем на бумаге, выводит расчётные формулы.

Компьютерная модель

Когда сформирована информационная знаковая модель, можно приступать к компьютерному моделированию – созданию компьютерной модели.

Компьютерная модель – модель, реализованная средствами программной среды.

III. Компьютерный эксперимент

1. Составление плана моделирования (должен чётко отражать последовательность работы с моделью).

План моделирования включает:

· разработку теста. Тест – набор исходных данных, для которых заранее известен результат,

· тестирование модели. Тестирование – процесс проверки правильности модели.

Технология моделирования – совокупность целенаправленных действий пользователя над компьютерной моделью.

IV. Анализ результатов моделирования

Конечная цель моделирования – принятие решения. Этот этап решающий – либо Вы продолжаете исследование, либо заканчиваете. Основой для выработки решения служат результаты тестирования и экспериментов. Если результаты не соответствуют целям поставленной задачи, значит, допущены ошибки на предыдущих этапах. Процесс повторяется до тех пор, пока результаты эксперимента не будут отвечать целям моделирования.

Билет № 6

Вопрос 1. Арифметические основы построения ЭВМ. Системы счисления.

Основные функции любого компьютера – ввод, хранение, обработка и вывод данных. Общие принципы работы электронных вычислительных машин сформулированы учёными Бэббиджем и Дж. фон Нейманом. Согласно этим принципам, любую ЭВМ образуют три главных компонента (процессор, ОЗУ, устройства ввода-вывода).

Информация, с которой работает ЭВМ, всегда представлена в двоичном коде. Компьютер пользуется знаковой системой, но состоит она из двух цифр двоичной системы: 1 и 0.

Двоичная единица информации, численно равная количеству информации с двумя взаимоисключающими исходами, называется битом. С помощью набора значений бита (0 и 1) можно представить любой знак и любое число.

Знаки представляются 8-разрядными комбинациями значений битов – байтами.

Из цифр 0 и 1 складывается всё многообразие данных, которое обрабатывает компьютер.

Все команды и данные в компьютере представлены комбинациями цифр 0 и 1. В зависимости от типа команды, компьютер может воспринимать ту или иную комбинацию значений битов и как знак (буква, запятая и т.д.), и как число, и как некое условное обозначение.