Модель және компьютерлік модельдеу негіздері

М А 3 М Ұ Н Ы.
Алғы сөз 3
Кіріспе 4
І бөлім. Модель және компьютерлік модельдеу негіздері
1.1. "Модель" түсінігінің анықтамасы 5
1.2. Модель белгілері 9
1.3. Модельдеу мақсаты 10
1.4. Модель құрудың негізгі этаптары 12
1.5. Модель түрлері. 14
1.6. Модель қасиеттері, 20
1.7. Модельдердің сандық және сапалық бағалары. 21
// бөлім. "Компьютерлік модельдеу " тақырыптары
бойынша лабораториялық жұмыстар
№1. Өзен суының ластануын анықтау 25
№2. Бактериялардың биомассасын анықтау 27
№3. Көлдің су денгейінің ауытқуын анықтау 29
№4. "Жыртқыш пен жемтік" экологиялық жүйесінің 31
математикалық моделі.
№5. Есепті шешудің түрлі модельдері. 35
№6. «Біздің өзен» экологияалық.экономикалық компьютерлік
модельдеу бағдарламасы. "Біздің өзен" бағдарламасында
жұмыс істеу негіздері. Бастапқы қадамдар. 40
№7. "Біздің өзен" экологиялық.экономикалық компьютерлік 45
модельдеу бағдарламасы. "Біздің өзен" бағдарламасын
пайдаланып жұмыс істеу. Эксперимент нәтижелерін
талдау.
№8. "Қайық және сал" динамикалық моделі 46
№9. "Арал аймағы: табиғат және адам" жүйесін пайдалану. 52
Арал аймағының қысқаша физикалық.географиялық
сипаттамасы. Адамның табиғатқа әсер етуі.
№10. "Арал аймағы:табиғат және адам" жүйесін пайдалану, 55
Арал проблемасын шешу жолдары.
"Арал аймағы:табиғат және адам" жүйесін пайдалану. 56
№11. Экспедициялардың жұмысын қорытындылау. 57
/// бөлім. Компьютерлік модельдеу
тақырыптары бойынша тест сұрақтары
IV бөлім, Модеь және компьютерлік модельдеу 61
тақырыптарына арналған көрнекі сүлбелер.
Пайдаланылған әдебиеттер 69
        
        М А 3 М Ұ Н Ы.
Алғы сөз ... 4
І ... ... және ... ... ... ... түсінігінің анықтамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... және ... ... 21
// бөлім. "Компьютерлік модельдеу " ... ... ... Өзен ... ... анықтау ... ... ... ... ... ... су ... ... ... "Жыртқыш пен жемтік" экологиялық жүйесінің ... ... ... ... түрлі ... ... ... ... ... ... "Біздің өзен" бағдарламасында
жұмыс істеу негіздері. ... ... ... ... ... компьютерлік 45
модельдеу бағдарламасы. "Біздің өзен" бағдарламасын
пайдаланып жұмыс істеу. Эксперимент ... ... және сал" ... ... "Арал аймағы: табиғат және адам" жүйесін пайдалану. 52
Арал ... ... ... ... ... әсер ... ... аймағы:табиғат және адам" жүйесін пайдалану, 55
Арал проблемасын шешу жолдары.
"Арал аймағы:табиғат және ... ... ... ... ... жұмысын қорытындылау. ... ... ... ... ... тест сұрақтары
IV бөлім, Модеь және компьютерлік модельдеу ... ... ... ... ... ... ... болып жатқан ақпараттық дамудың өңделу, жеткізілу,
сақталу ... ... ... және ... ... үшін ... ... модельдеу, ақпаратты өңдеу аса қажет.
Жоғары оқу орындарынын "Информатика" курсының негізгі міндеттерінің
бірі студенттерді ақпараттық ... ... ... ... жұмыс
істеуге оқытып үйрету.
Оқу-әдістемелік құрал кіріспе және төрт ... ... ... лабораториялық жұмыстар, тест сұрақтары, ... ... ... жазылу мақсаты, құрылымы және пайдаланушыға ... ... ... ... ... ... ... түсінігінің анықтамасы, модельдердің маңызы,
модельдеу мақсаты, модель құру ... ... ... және ... ... бағаланулары туралы студенттерде ... ... ... ... ... материал берілген.
Екінші бөлімде экологиялық жүйелерді модельдеу мысалдары келтіріліп,
теориялық материалды практика тұрғысынан зерттеуге ... ... мен ... ... ... нұсқаулары көрсетілген.
Үшінші бөлімде студенттердің сабақ барысындағы тақырыптар бойынша алған
білімдерін қорытындылау мен ... үшін тест ... ... ... ... ... сүлбелер берілген. Ұсынылған
сүлбелер студенттердің пән ... сай ... ... алуларына
көмектеседі.
Оқу-әдістемелік құрал болашақ жаратылыстану мамандарының модель және
оның ғылыми ... ... ... рөлі ... кең ... өз беттерінше қарапайым (экологиялық) ... ... ... ... ... ... ... Модель және компьютерлік модельдеу негіздері
1.1. "Модель" түсінігінің анықтамасы
Бастапқыда ... деп ... ... ... ... қандай
да бір көмекші объекті аталған. Сондықтан табиғат ... ... ... және ... ... модель түрінде
бейнелеудің мүмкіндіктері сәйкессіз болды. Мысалы ертедегі философтар
табиғи процестерді ... ... ... ... және ... процестер
түрлі заңдылықтарға бағынады деп санады. Олар табиғатты тек қана логиканың,
талқылау әдістерінің, пікір алмасулардың, яғни ... ... ... ... ... ... деп ... Ұзақ уақыттар
бойына "модель".түсінігі арнайы типтегі материалдық объектілерге ғана,
мысалы манекен ... ... ... ... кішірейтілген
гидродинамикалық моделі, кемелер мен самолеттердің, жануарлардың модельдері
ретінде қалыптасты.
Уақыт өте келе нақты объектілер жасанды ... ... ... ... ... сипаттала бастады. Келесі
қадамда модель ретінде нақты объект ғана емес ... ... да ... ... ... ... болды. Мұның мысалы
математикалық модельдер бола алады. Математика негіздерін зерттеумен
айналысатын ... мен ... ... ... теориясы жасалды. Онда модель бір ... ... ... ... түрлендіру нәтижесі болып анықталады.
XX ғасырда модель ... ... және ... модельдерді қатар
қамтитындай болып жалпыланды. Сондыктан, ... ... ... ... ... ... әлем туралы білімдер ... ... ... болды. Модель түсінігінің айналасындағы кең
талқылаудың қазіргі кезде де жалғасып отырғандытан естен шығармау ... ... ... бағыттардағы ғылыми пәндер аясында,
содан соң ғылымның басқа да ... ... ... іске ... ... ... ... модель білімнің мәнін нақтылау тәсілі
ретінде қарастырылады.
Модель (Моdel, ... - 1) ... ... бір ... ... процестің қасиеттеріне ұқсас объектілер немесе процестер
жүйесі; 2) сериялы бұйымдарды жаппай өндіруге арналған үлгі, ... ... бір ... ... мыс, процессордың жұмыс ... ... ... ... Ол материалдық объект түрінде, математикалық
байланыстар жүйесі ... ... ... ... ... кұрастырылады да, қарастырылатын объектінің жұмыс істеуін
зерттеу үшін ... ... ... ... ... - ... негізгі объектіге сәйкес келуі, яғни барабарлығы [1].
Модельдеу (Моделирование; sітиlаtіоп) - кез-келген ... ... ... жүйелерінің қасиеттері мен сипаттамаларын
зерттеу үшін олардың үлгісін құру (жасау) және талдау; бар ... ... ... ... ... ... айқындау үшін олардың
аналогтарында (моделінде) объектілердің әр ... ... ... ... төрт ... түпнұсқаның гносеологиялық орынбасары бола алады: 1 -
элементтер ... 2 ... ... 3 - ... ... деңгейін, 4 - нәтижелер дейгейінде. Сипаты бойынша модельдеу
материалдық және ... ... ... ... ... ... ... динамикалық және қызметтік сипатын нақты дәл
береді. Идеалдық ... ... ... ... ... ... тіл көмегімен іске асырылады [1].
"Модель" түсінігі кибернетикада бақыланатын ... ... ... ... ... жиі ... Демек,
кибернетикада берілген нақты объектінің моделі осы объект туралы ... ... ... Компьютерлік модельдеу - бұл да оқып үйренетін
объекті теориясының модельденуі.
Модельдеуші ... ... тек адам бола ... ... ... (өсімдік, күн системасы) және адамның ықпалымен құрылып
жасанды болуы мүмкін (1-сурет).
Модельдеу ... ... ... - ... ... ... ... математикалық және физикалық аналогтарын құру және ... ... ... тәсілі ретінде жүйені жаңғыртуға және зерттеуге
мүмкіндік береді, ал ... ... ... ... ... ... ... тұрғыдан тиімсіз болуы мүмкін [1].
Табиғи объектілерді ешқандай модельдің ... ... ... Табиғи объектілердің элементтерінің арасындағы ... ... ... ... ... ... ... табиғи
объектілердің модельдері түпнұсқаға қарағанда карапайым болады. Адамдар
тарапынан ... ... ... ... ... ... ... барысында модельдеу мақсаты тұрғысынан қажетсіз
детальдар еленбейді.
Модельдер не үшін қажет?
1-сурет. Модельдеудің жалпы схемасы
Адамның практикалық, ғылыми қызметтерінде жұмыс ... тура ... ... да бір алмастырушысын құрады. Мұның табиғи көшірме ... ... ұшу ... ... белгіленген макеті;
қандай да бір бұйымның партиясын дайындауға арналған үлгісі болуы мүмкін.
Адамның оқып үйренетін ... ... ... ... ... кажетті ақпараттарды жинақтауы қажет.
Пракгикалық есепті шешу тұрғысынан модельдерді пайдалану оқып ... ... ... мазмұнын демонстрациялауға мүмкіндік
береді.
"Модель" термині көп мағыналы. Модель деп ... да бір ... ... ... ... ... үйлер макеті),
математикалық формулаларды, бұрыштан горизонтқа лактырылған ... ... ... жану двигателі жұмысының моделін, бұйымдарды жинау моделін,
құрамы бойынша сөйлем талдау ... ... да бір ... ... ... ... ... айтамыз.
Жалпы түрдегі "модель" түсінігі төмендегідей негізде анықталады.
Модель — ... ... ... оқып үйренетін
объектінің/құбылыстың кейбір жақтарын ұқсастырып бейнелейтін жаңа объект.
Модель - ... ... ... ... ... аныкталған
параметрлер бойынша жұмыс істейтін физикалық/ақпараттық алмастырушысы.
Модельдеудегі ең бастысы модельдеуші объекті мен оның моделі арасындағы
өзара ұқсас қатысы болып табылады.
Барлық ... ... ... үш ... ... (табиғи) модельдеуші объектінің сыртқы түрін,
құрылымын (кристал торлардың модельдері, глобус), ... ... ... ... ... ... ... (геометриялық нүктелер, математикалық
маятник, идеал газ, шексіздік);
ақпараттық модельдер - модельденуші объектінің ақпаратты
кодтау тілдерінің бірінде жазылған сипаттамасы (сөздік сипаттау,
схемалар, ... ... ... ... ... курсында негізінен ақпараттық модельдер қарастырылады.
Ақпараттық модель (Информационная ... ... model) - ... ... - ... ... жататын ақпарат айналымының
процесін параметрлік ұсыну; 2) мәліметтер базасында ... ... ... құылымын тудыратын ережелердің, олармен жүргізілетін
операциялардың, сондай-ақ рұсат етілетін байланыстар мен ... ... ... ... ... ... мен ... қатынастарды математикалык және программалык тәсілдермен ұыну;
ақпараттық құрылымдар мен олармен жүргізілетін операцияларды ... ... ... ... да ... ... сияқты өзіндік
тасымалдаушысы болуы керек. Олар қағаз, сынып тақтасы, қабырға - яғни,
бірнәрсе ... ... ... ... бет ... ... ... модельдер түрлі "физикалық" тәсілдермен: қалам, бор,
бояу, диапроекторлық жарық ... ... ... ... ... ақпараттық модель түсінігінің аясында ... ... ... ... ... формуласы қалай және ... ... ... ... формуласы болып қала береді.
Модель (фр. modele, ит. modello, лат. modulus - ... ...... ... қарапайымдандырылған ұқсасы;
заттың кішірейтілген/ұлғайтылған түрдегі макеті;
табиғат пен қоғамдағы қандай да бір ... ... және ... ... ... параметрлер бойынша нақты объектінің
жұмыс істеуіне ұқсас физикалық/ақпараттық аналогы;
анықталған шарттарда түпнұсқа ... ... ... мен ... алмастыра алатын алмастырушы - объектісі;
модельдеу ... ... оқып ... ... ... жақтарын бейнелейтін жаңа объект.
Ақпараттық модель - модельденуші объектінің ақпаратты кодтау тілдерінің
бірінде сипатталуы.
Модельдеу - бұл:
- нақты бар ... ... ... ... ... ... ... көшірмемен алмастыру;
таным объектілерін модельдері арқылы зерттеу.
Модельдеу кез-келген мақсатқа бағытталған қызметтің ажырамас бөлігі;
Модельдеу ... ... ... бірі.
Иақты қызметтердегі объект модельдері төмендегі жағдайларға
пайдаланылады:
материалдық ... ... ... ... құру;
зерттелінеін объект туралы жаңа білімдер алу;
болжау;
басқару жәнс т с.с,
1.2. Модель белгілері
Модельдер адам қызметінің таным, ... ... ... ... ... ... ... объектісінің сыртқы түрі;
модельдеу объектісінің кұрылымы;
модельдеу объектісінің үлгісі қызықтыруы мүмкін.
Модельдің мақсаты мен шешуге тиісті мәселесі осы үш ... ... ... етеді.
Модельдің әрбір аспектісі қасиеттерінің жиынтьғы арқылы айқындалады.
Модельдерде объектінің барлык қасиеттерінің ... тек қана ... ... кажетгі қасиеттері ғана бейнелейді.
Модельдеудің әрбір аспектісі (түр, құрылым, ... ... ... ... ... ... ... сипаттамасы ретінде көрсетіледі.
Тілде бүл белгілер қьзыл, сары, денгелек, ұзын ... сын ... ... түрі оны ... ұзақ уақыт сақтау (фотография,
портрет) үшін модельденеді.
Объект құрылымы деп оның ... мен ... ... ... ... сипаттауда объектінің кұрамдас элементгері мен ... ... бұл ... мен ... ... ... күш, ... энергетикалық деңгей сияқты зат есімдермен өрнектеледі.
Объект құрылымын модельдеу:
• оның көрнекі бейнесі;
объект касиеттерін оқып үйрену;
байланыстык белгілерді ... ... оқып ... ... ағымына байланысты шығатын өзгерістер объект күйі деп аталады.
Объект күйінің сипаттамасы оның ... түрі мен ... ... ... ... уақытқа байланысты нәтижесінің
сипаттамасына келтіріледі. Тілде бүл ... ... ... ... ... күйін модельдеу:
болжауға;
басқа объектілермен байланыс орнатуға;
басқаруға;
техникалық құрылғыларды кұрастыруға қажет.
Объектілердің кейбір ... ... мән ... ... ... Мысалы: масса, ұзындық өлшемдері бұл
жағдайдағы қасиеттердің параметрлері деп аталады.
1.3. Модельдеу мақсаты
Кез-келген практикалық қолданбалы ... ... ... ... ... объектілерді (материалдық/акпараттык) түрлендірумен,
баскарумен байланысты.
Демек, модельдеу мақсатының табиғаты ... бір ... ... ... ... кызығушылыққа, қызметтік мотивке тәуелді
түзетілетініне байланысты субъекгивтілігі (2-сурет).
Бір объект үшін бір субъекттің түрлі есептерді шешуіне және модельдеу
мақсатына ... ... ... ... ... ... ғана модельдеу есебі үшін бір объекгтін түрлі субъектілерінің түрлі
модельдер құруы ... түрі және оның ... ... ... төжірибесіне,
жеке қызығушылыктарына байланысты (4-сурет).
Бір объектінің негізінде түрлі ... ... ... ... ... субъектінің бірнеше модельдер кұру мүмкіндігі бар.
Модель турін таңдау, кұру субъектінің ... ... ... ... (5 ... ... ... модель субъектісіне және шешілеті есепке
тәуелділігін көрсету схемасы
Модельдеу - қазіргі заманғы ғылыми танымның ... ... ... ... оның ... ... толық кере алмайды. Сондықтан ол
обьектінің өзінің алдында ... ... ... ... жашн тануға
ұмгалады.
Модельдеу субъекг алдында тұрған модельдеу мәселесін шешкенде, ғана ... ... Бір ... бір субъекгтщ бірвеше модель күру
мүмкіндігін көрсететіи схсма.
Модельдеу ғылымы келесі принциптерге сүйенеді:
- редукционизм принципі - күрделіні карапайымдандыру мүмкіндігі.
- эволюция ... - ... ... біртіндеп төменгі формалардан
дамиды. Төменгі формалар күйін талдау арқылы жоғары формалар ... ... Бір ... ушін бір ... ... модель күру мүмкіндігін
көрсететін схема.
- рационалдық прищипі - елемнің накты объектілерін логиканын,
математиканың көмегімен тануға болады.
5-сурет. ... ... бір ... түрлі модельдер кұру
мүмкіндігін көрсететін схсма
1.4. ... ... ... этаптары
Модель құруды неден бастау қажет?
Біріншіден модельдеу мақсаты тұрғысынан объектіні таңдау қажет. Бұл
сатыда ... ... ... ... ... қасиеттері
қарастырылады. Объектінің көптеген қасиеттері мен ... ... ... тиісті қасиеттердің нақты болуы мүмкін.
Модельдеу мақсаты анықталған соң-модельдеу мақсаты ... ... ... ... ... ... белгілердің:
объектінің сыртқы түріне;
объектінің құрылымына;
объектінің күйіне
қатысы болуы мүмкін.
Модельдеу мақсатының түрліше болуына байланысты барлық ... ... ... қатынастарды ерекшелейтін бірдей белгіленген тәсіл
казір жоқ.
Нақты белгілердің дұрыс және толық ... ... ... ... ... яғни оның модельдеу мақсатына
адекваттылығына тәуелді ... ... ... ... ... ... ... қандай да бір ... ... ... ... - ... негізгі
түсініктерінің бірі.
Модельдеу объектісінің ерекшеленген белгілерін ұсыну формаларын таңдау
- модельдеу практикасының келесі сатысы болып табылады. ... ... ... сипаттама, сызба, кесте, формула, схема, ... ... ... ... ... мүмкін.
Объектінің ерекшеленген касиеттері мен белгілерінің бейнелеу ... соң, ... ... ... ... ... жұмысына кірісу кажет.
Формалдау процесі, мысалы математикалық модель бұйымның жиналу сызбасын
құруда ... ... мен ... ... ... сатысының нәтижесі ақпараттық модель болады.
Модельдеу процесін аяқтау туралы айтпас бүрын ... ... ... және ... ... ... ... Құрылған
модельде мақсатка сәйкес қайшылыктар кездессе сызбаны ... ... ... ... ... ... әрекетгерін орындап,
модельдің дәлдігін қайта тексеру ... ... ... объектісінің бейнелену адекваттылығына
талдау жасап, модельдеу мақсатына жету -модельдеудің ... ... ... ... өзара байланысы 6-суретте көрсетілген.
Қазіргі кезде әрбір жаідайда объектінің кандай бслгілі ... ... ... ... ... әмбебап аныктамалык ереже жоқ.
Модельдеу шарты мүмкінлік берсе түрлі қасиеттерінін ... ... ... ... ... ... мақсатына адекватгылыгын
бағалау қажет.
6-сурст. Модельдеу саты;гарыпын арасьшдаш байланысты кврсету схсмасы
Формалдау - модельдеу ... ... ... мен ... ... келтіру.
Ақпараттық модельдерді бейнелеу формасьның сөздік сипаттама, кесте,
сурет, алгоритм, сызба түрінде бояуы ... ... ... ... ... мен ... технояогиялардың қарыштай дамуы
барлык дерлік ғылыми-зерттеу жұмыстарында зерттелетін объектіні модельдеу
жүмыстарын өз ... ... ... ... ... ... ... кездеседі.Олардын саны орасан зор. Олардың кейбірі ... ... ... ... ... ... және ... (8-сурет)
зерттеушінің маман ретіндегі танымы мен біліктіяік деңгейі, ... ... ... ... жане өз ... ... кұрылған
модель түрлерін зерттеу жұмыстары жеңілдетіп, объект ... ... ... ... ... ... үшін онын кеңістіктегі "субъект-объект-нақтылық" ... ... ... ... бөлігі, ал қарым-қатынас практикаяық іс-
әрекетпен кабаттаса ... ... ... ... ... ... тілдерінің
формалдылығын сипаттай алады. Әрбір ақпараттық ... ... ... ... сәйкес қойып көруге
болады.
7-сурет. Модельдер классифякациясы
Акпараттық модельдерді сипаттау тілі бойьшша ... ... ... ... ... мақсатты түрде классификациялауға
болады.
Модельдеу тілі (sіmulation language) - зертtеліп ... ... үшін ... ... ақпарат берілетін жобалау тілі[1].
Субъектінің практикалық қызметінін сферасы ... ... ... ... қатысына байланысты нақтылануы мүмкін. Бұл жағдайда
модельдің келесі түрлері: тіркелуші, эталондык, болжамдык, ... деп ... ... ... ... ашуға мүмкіндік беретін
модельдер кластарының басқалай да бөліну түрлерін таңдауға ... ... ... ... ... ... ... қарастырылады. Ақпараттьқ моделъдерді компьютерлік деп ерекше
класқа бөлуге бола ма? Компьютер кемегімен мәтіндер, ... ... ... ... ... кұруға, зерттеуге болады.
6-сурет. Ақпараттык модельдер
түрлері
Бірақ бұл объектілерді басқа да орталарда кемегімен ... ... ... ... ... жасалатын жұмыстардың барлығын
компьютерсіз де жасауға болады. ... ... ... ... ... ... технологияларға байланысты,
Компыотерлік модельдердің ақпаратгык модельдерден сапалық айырмасы жоқ.
Компьютерлік модельдеуді ... ... орай ... ерекше түрі деп айтуға болады.
Компъютерлік модель (сотриtеr тodеI) таңдалынған программапық ортаға
бейімделінген ақпараттық модельді ұсыну ... 2) ... ... жасалынған модель [ 1 ].
Компьютерлік модельдерге байланысты бастапқы жұмыстар гидравлика, ... ... ... ... т.с.с есептер тобын шешуде жүргізілді.
Модельдеу ЭЕМ мүмкіндіктері, жұмыс істеу принциптері мен ... ... ... ... теңдеулер жүйесінің сандық шешімін
бейнелейді. Физикадағы компыютерлік модельдердің ... ... ... ... ... ... де кең ... Компьютерлік
модедьдеу негізінде ... ... ... ... ... шектеледі.
Модельдеудің компьютерлік түрлері қазіргі кезде де , кеңінен ... ... ... ... ... қолдану
тәсілдерін жеңілдететін ішкі бағдарламалар мен ... ... ... ... ... кітапханалары бар.
Сондай-ак, "компьютерлік модельдеу" ... XX ... 50-ші ... ... ... ... ... баскару жүйесін құруда жүйелік талдаумен жиі қолданған.
Күрделі жүйелерді ... ... ... ... ... ... модельлеу, объектінің қызметтік
алгоритміне айналатын, компьютерлерге арналған бағдардамаларды комплексті
түрде дайындайтын имитациялық модельдеу ... ... ... ... ... болады, бірақ имитациялық
модельдеу бәрінен бұрын таңдалған баскару стратегиясына тәуелді
күрделі жүйелердің алдағы уақыттағы күйін болжаудың зерттелуін
қарастырады. . ... ... мен ... бағдарламаларшн графикалық
пакеттеріиін дамуыныц негізінде обх>ею:інің сыртқы түрі мен ... ... кең ... ... компьютерлік модель ретінде:
- өзара байланысты компыютерлік суреттердің, кестелердің схемалардың,
диаграммалардың, графиканың, анимациялық фрагменттердің, гипертекстердің
көмегімен ... ... ... ... ... Бұл ... модельдер құрылымдық-функционалдық деп аталады;
- түрлі факторлардағы объектіге әсер ету шарттарының ... ... ... ... мен ... ... ... мүмкіндік беретін жеке ... ... ... ... ... ... деп аталады.
Имитациялык компьютерлік модельдеу модель бойынша ... ... және ... функциялану нәтижесін алуға негізделген. Модельдерді
талдау нәтижесінде алынған сапалық қорытындылар күрделі жүйенің: ... ... ... ... ... бұрын белгісіз болып
келген касиеттерін ашуға мүмкіндік ... ... ... ... ... ... және ... белгілі параметрлердің мәндерін
түсіндіруде болжамдық сипатты иеленеді.
Компьютерлік модельдеудің пәні ақпараттык есептеу желісі, технологиялык
процесс болуы мүмкін.
Компьютерлік ... ... - ... ... ... шешім дайындап, қабылдауға пайдаланылуы
мүмкін мәліметтер алу.
Компьютерлік математикалық модельдеу информатика ... ... ... ... мен ақпаратты өңдеудің сәйкес
технологияларын пайдалану ... ... ... ... ... ... бөлігі.
Төменде келтірілген анықтамалар модельдер мен олардың ... ... ... ... ... ... ... - модель мен
модельдеуші ... ... ... ... ... ... ... табиғатын бейнелейтін модельдеу.
Программалық модельдеу (Рrоgrат dоситепt тоdification) - 1) құрылғының
немесе жүйенің іс-әрекетін ... ... ... 2)
программалық жасақтаманың жұмысын модельдеу[1].
Ақпараттық модель - бұл ... ... да бір ... ... ... компоненттері физикалық дене емес сигналдар мен
белгілер болады. ... ... ... ... ... белгілік модельдер класы.
Дескриптивтік (ағ. descriptive - ... ... - ... да бір ... ... ... ... :
объект және объекті элементтерінің қасиеттеріне, параметрлеріне,
сыртқы әсерлердің күйін сипаттаумен ... ... ... ... ... ... ... жазылған жиынтық;
математикалық символдар көмегімен өрнекгелген объектінің жуық
сипаттамасы (9-сурет).
Математикалық модель (mаtетаthісаl simиlаtіоn) - ... ... ... ... математикалық тәуелділіктер жүйесі, ... ... мен ... ... өрнектелітін объектілердің
математикалық сипаттамалары.
Математикалық модельдеу (таtетаhісаl тоdeling) ... ... ... ... ... зерттеу әдісі. Тәжірибе
жасауға мүмкіндік болмаған, қиын немесе қолайсыз ... ... Жеке ... ... ... ... табылады[1 ].
9-сурет. Математикалық модельдеу процесінің жалпы схемасы
Математикалық модельдер химия, биология, экология, гуманитарлық және
әлеуметтік ғылым салалары үшін ... ... түрі ... ... ... ... мезетіне тәуелсіз жасалатын өзгерістерге
орай объектілердегі тыныштық пен тепе-теңдік күйін бейнелейді, ... ... ... ... ... ... ... - семантикалық жадта ұғымдарды
граф түрінде ... Оның ... ... ... ... ... орналасқан, ал ... ... ... ... ... ... ... іске асыруда тәуелсіздігін
сақтауда мәліметтердің мазмұнын (жеке-жеке ... ... ... ... ... әзірлеу мен қолдану [1].
Динамикалық модель - уақытқа байланысты объект күйін сипаттайды, ... ... ... объектіде өтетін процестерді бейнелейді.
Дербес жағдайда функциялану және даму модельдерін айтуға болады.
Детеьинациялық модельдер - ... ... ... ... модельдер - объектінің күйінің кездейсоқ ішкі/сыртқы
әсерлермен анықталатын сипаттамасы. ... ... ... ... алдын-ала болжауы мүмкін емес процестер мен оқиғалардың сипаты.
Имитациялық алгоритмдік модельдеу - объектінің кездейсоқ ... ... ... ... ... ... мен кұрылымын
бейнелейтін алгоритм формасындағы сипаттамалық мазмұны.
Гносеологиялық модельдер - табиғаттың объективті ... оқып ... (Күн ... ... ... ... т.с.с.)
Концептуалдық модель зерттелетін объектіге және анықталған зерттеу
шеңберіне қатысты себеп-салдарлық байланыстар мен ... ... ... (лат. ... - ... түйсікке негізделген)
-адам сезіміне ықпал ететін сезімдік, эмоциялық ... ... ... - өзі ... ... ... іс ... бірақ дәл
сондай бейнеде көрінбейтін объект аналогы.
1.6. Модель қасиеттері.
Модель құру нәтижесінде ... ... ... объектімен
сәйкес келетін жаңа объект құрылады. Жаңа объектнің модельдеу объектісі
болу мүмкіндігі бар. Демек, әрбір объекті ... ... ие. ... ... ... ... болатын объектілердің шексіз жиыны
алынады. Осы жиын мен оның ... ... ... ... ... ... мен модельдер жиынында:
объект пен басқа объект арасында;
объект пен оның моделі арасында;
объект пен басқа объект моделінің арасында;
модель мен ... ... ... мен ... ... ... мен обьектінің басқа моделінің арасында;
- модель мен басқа объектінің моделінің ... ... ... пен оның ... ... ... қасиеттер арқылы
сипатталады.
Модельдің ең басты қасиеті модельдеу мақсатына байланысты ... ... ... ... болып табылады.
Математикада ұқсастақ қатынасы симметриялық, рефлексивтік, транзитивтік
қасиетгермен өрнектеледі.
Симметриялылық. Негізгі объеіні өз моделінің ... ... ... ... ... ... ... модель, негізгі объектінің
моделі болады.
Рефлексивтік. Объект өзінің дәл ... бола ... ... ... ... қасиеттерде бір бүтінді
бейнелейтін өзара ... ... ... ... жүйе ... ... жүйенің әрбір элементіне басқа жүйенің әрбір элементі сәйкестенетін
(және керісінше) өзара бірмәнді сәйкестігі бар екі жүйе ... ... ... ... ... ... мен гомоморфтылығы
туралы айтуға болады:
модельдер мен модельденуші объект;
бір объектінің түрлі модедьдері.
Құрастырылымды объектілер ретінде әлеуметтік және табиғи объектілерден
басқа адамның ... ... ... ... ... тек құрастырылымды объектілерден
тұрады. Кейбір модельдердің объектіге изоморфты модель болатындығы ... ... ... ... ... модельді оқып үйренуге
өтуге, модель бойынша объектіні бірмәнді қалпына келтіруге ... ... ... ... екі ... ... объект туралы
бірдей ақпарат береді.
1.7. Модельдердің сандық және сапалық бағалары.
Модель - ғылыми танымның маңызды ... ... ... ... ... ... ... кұралдың шектелген қолданылу аясы бар. Модельдердің ... ... оқып ... негізнде жасалған молельдеу объектісінің
күйі бағасын дәл болжауға;
модельдеу мақсатына сәйкес берілген модельдің қолданылу шегін ... ... ... ... ... ... сай ... құру;
- модельденуші объекті құрылымын толықтай бейнелеу;
- модельденуші объект күйі ... ... ... жасауға мүмкіндік
алу арқылы жетілдіруге болады.
Бұл жетілдірулер ... ... ... ... ... тиіс.
Құрылым – элементтер жиыны мен олардың арасындағы байланыс.
Модельденуші ... ... ... ... жетілдіру
қарастырылатын элементтер санын ... ... ... ... ... параметрлерін нақтылаумен сәйкестенеді.
Ақпараттық модельдерлің негізгі сандық бағаларының бірі оның
күрдеділігі.
Құрылымның күрделілігін оның ең кіші ... ... ... керек (А.Н.Колмогоров бойыншы күрделілік).
Алгоритмнің күрделілігі оны ... ... ... пен ... (ЭЕМ, оның жады ... қажетті аппараттық/бағдарламалық
жабдықтар) арқылы анықталады.
Құрастырылымды емес объектінің негізгі күрделілік бағасы оның ... ... ... ... ... ... жиыны
дискретті әрі үзіліссіз ұйымдастырылуы мүмкін.
Құрастырылымды емес объектілер негізінен сапалық жағынан бағаланады.
Егер объект күйі белгілі ... ... ... ... ... сәйкес детерминациялық модельдер бедгілі физикалық,
математикалык, экономикалық ... ... оның ... ... бағалануы мүмкін.
Детерминаіщялыіс модельдер ортасынан күйі модельдеиуші объект күйі
сиякты бастапқы ... ... ... ... ... ... ... түрлі кездейсоқ әсерлердің ықпалын ескеріп,
объект күйінің ықтимал (стохастикалық, индетерминациялық) ... ... ... ... ... ... ... теориясы мен
математикалық статистика негізінде алуға болады.
Индетерминациялық модельдер орта мән (математикалық күтім), орта ... ... ... сияқты көрсеткіштермен сипатталады.
Модельдерді келесі параметрлер бойынша сандық бағалауға болады:
объектінің сыртқы түрін модельдеуде:
- физика – ... ... ( ... ... түсі, т.с.с.)
берілетін дәлдік (өлшеу қателігі);
- пропорцияны, масштабты сақтау;
Объект құрылымын модельдеуде:
Нақты көрсеткіштер:
- бейнеленетін элементтер мен олардың ... ... ... ... ... мен ... ... байланысты бейнелеу
дәлдігі (дөңгелектеу қателігі);
- объект құрылымын деталдау (ірілендіру);
ықтимал көрсеткіштер:
- элементтер санының орташа мәні мен бұл ... ... ... орта ... ... ... аралығы);
Объект күйін модельдеуде:
нақты көрсеткіштер:
объект қатысатын себеп-салдарлық байланыстарды ескеру дәлдігі ... ... ... ... ... ... үзіліссіз
процестерді модельдеуде дискреттеу қадамдары ... ... ... ... ... ... бойынша бейнеленуінің
пропорционалдылығы (теңөлшемділігі);
ықтимал корсеткіштер:
- модельденуші объект күйі параметрлері таратылымының ықтимал
заңдары;
- объектінің бақыланатын күйі мен оның моделі ... ... ... ... келесі параметрлер бойынша сапалық бағалауға болады:
модель мен объектінің ұқсастық алмасу дәрежесі (жоғары, орта,
ұқсастықтың төменгі дәрежесі);
модель ... ... тану ... (танылды, тануға болады,
танылмайды);
модель бойынша объект күйін алдын-ала болжау дәрежесі.
ІІ бөлім. «Компьютерлік ... ... ... ... ... ... курсындағы "Компьютерлік модельдеу" тақырыбын оқыту,
жоғары оқу ... ... қиын ... ... Біз осы ... ... әдістемесін ұсынамыз. Мұнда студенттердің ... жазу ... ... ... ... ... ... бұл
тақырып кейінгі оқтылатын арнаулы курстарға негіз бола ... ... ... ... модельдеу негіздерін меңгерту үшін
тақырыпты оқытуды мынадай деңгейлерде жүргізуге болады:
- компьютерлік модельдеудің ... ... ... ... яғни
мрдель, модель түрлері, компьютерлік модельдеу технологиясы деген
ұғымдарды қалыптастыру. Бұл міндет лекциялар ... ... ... ... мен процестердің модельдерін жасау үшін
қарапайым бағдарламалар жазып, олардың нәтижелерін талдау арқыы
модельдермен ... ... ... Бұл ... ... ... ... қажет.
- әртүрлі салаларға арнап жасалған дайын компьютерлік модельдермен
жұмыс істеу. ... ... ... ... ... үшін
бағдарламалаушылар мен мамандардың бірігіп жұмыс істеуі нәтижесінде
жасалады. Мұндай сабақтарда студенттер бағдарлама жазбайды, дайын
бағдарламаларға әртүрлі бастапқы мәндер беріп, ... ... ... ... ... ... немесе график түрінде берілуі
мүмкін.
Енді біз жоғарыда айтылған оқытудың екінші деңгейінде өткізілетін
лабораториялық ... ... ... ... ... ... модель кұрудың барлық кезеңдері
қамтыиды, осы арқылы студенттердің кәсіби-компьютерлік ... ... ... ... жол салынады.
Лабораториялық жұмыс №1
Өзен суының ластануын анықтау
Сабақтың тақырыбы: Өзен ... ... ... ... ... өзен ... өнеркәсіп қалдықтарымен
ластану деңгейін анықтап, оған ... ... ... жасайды, суды
тазалаудың жолдарын қарастырып үйренеді.
Білімі мен біліктіліктеріне қойылатын талаптар: Өзен ... ... ... ... ... ... өзенге құйды. Осының
әсерінен өзендегі улы заттар концентрациясы күрт өсіп ... ... бұл ... әрине төмендейді. Өзен ластануының деңгейі бір
сөткеден кейін, екі сөткеден ... ... ... ... анықтап
отырып, тазарудың белгілі шегіне (ластанудың мүмкін болатын ең жоғарғы
шегіне) жеткенше бақылау жасау ... ... ... Qbasic ... ... өзен ... ... етуші заттардың негізгі параметрлері.
1-кезең. Есептің қойылымы. Маман-экологтар ... ... ... ... ... С ... ... К есе кемиді,
мұндағы К>1. К коэффициенті өзен қандай аймақта ... ... және т.б. ... ... ... ... бастапқы мәндері
ретінде өзендегі улы заттардың ... ... С, ... ... О және К коэффициенті алынады. Нәтижесінде улы заттар
концентрациясының бір сөткеден, екі ... ... ... ... ... ... мен ... арасындағы байланыс мына
қатынастармен беріледі:
мұндағы - улы заттар концентрациясының n ... ... ... ... ... және ... алгоритм жазылу әдістерінің әр турін меңгерту ... ... ... ... ... ... ... тазаруы (нақ С,В,К, бүт М)
арг С,D,K
нәт N,C
басы
әзір C>D
цб
N:=N+30
C:=С/К
цс
соңы
Осыдан кейін алгоритмді Бейсик ... ... ... ... ... RЕМ ... тазаруы
20 INPUT “C,D,K”; C,D,K
30 IҒ С>D ТНЕN N=N+30: С=С/К: GО ТО 30
40 РRINT "N="; N, "С="; ... ... ... нәтижесін талдау. Бағдарламаны орындау және нәтижені
талдау. Бағдарламаны ... ... ... ... ... ... Мысалы, улы заттың түріне ... ... К=1,12 ... ... ... ... ... К=1,05 (мышьяк). Өзеннің тазаруы өте көп уақытқа ... ... ... шешімін әрбір сөтке сайын емес, мысалы, әрбір 30
сөтке, немесе одан да көп уақыттан ... ... ... ... болуы мүмкін.
Лабораториялык жұмыста студенттер программаны әртүрлі бастапқы мәндер ... ... ... ... ... ... ... біз өмірде кездесетін "тәжірибені" компьютерлік модельмен
алмастырып өзеннің тазарту уақытын ... ... ... ... ... бастапкы қалпына келуі үшін бірнеше жыл уакыт ... ... өзі ... ... ... практикалық мәні зор
екендігін көрсетеді. Еліміздің ... ... ... ... ... ... модельдермен таныс болса, өндірісте тазарту
жүйелерін жасауға көңіл бөлер ме ... ... улы ... ... күрт ... ... талдау жасаңыз.
Уақытқа байланысты улы ... ... ... ... шараларын қалай іске асыруға болады?
Өзен ластануының деңгейі бір сөткеден кейін, екі сөткеден
кейін, т.с.с. ... ... ... отырып, тазарудың белгілі
шегіне (ластанудың мүмкін болатын ең жоғарғы шегіне) жеткенше
бақылау жасаңыз. Бақылау нәтижелерін талдаңыз.
Лабораториялық жұмыс №2
Бактериялардың биомассасын анықтау
Сабақтың ... ... ... ... ... ... вакцина шығаратын заводқа қажетті
бактериялар биомассасының қажеттілігін анықтап үйренеді.
Білімі мен ... ... ... ... ... ... ... массасы 1,2,3,..., 365 күннен ... (жыл ... ... ... ... ... ... жабдықтар: Qbasic бағдарламалау тілі.
1. Есептің қойылуы. Вакцина шығару үшін ... ... ... Егер ... ... х ... онда ол ... күні мына
шамаға артатындығы ... ... ... ab ... түріне байланысты анықталады. Завод өндіріс қажеті үшін күн
сайын m г ... алып ... ... ... ... мына сұраққа жауап алу
қажет: бактериялардың массасы 1,2,3,..., 365 күннен кейін (жыл ... ... ... отырады?
2. Математикалық модель. Модель жасауға ... ... ... ... Бактериялардың бастапқы мәнін х0 деп, ал әрбір күнгі
мөлшерін х1, х2, хЗ ... деп белгілесек, онда хn+1 ... ... үшін ... ... ... = хn + (a - bxn) xn - m, ... бір ... кейінгі бактериялар мөлшері х1 = х0 + (a - bx0) x0
- m— т шамасымен анықталады. Бұл ... ... ... ... ... ... компьютерлік модельдерді үйрету мақсатында
студенттерге есепті жоғары деңгейде талдауды ұсынуға ... ... ... оны шешудің сандық әдістері, ол әдістердің
алгоритмдері ... ... ... ... мен ... ... әдістерін қатар пайдалануға мүмкіндік беретін "Экологиялық
жүйелерді ... ... ... ... Ал, ... курсында
негізгі назарды есептің алгоритмін жасауға аудару қажет.
3. Алгоритм және ... ... ... ... бағдарламалау
тіліне көшу әдістемесін пайдаланып, моделіміздің екі түрін жазайық. Бұл
жерде, әрине, ... ... ... да пайдалануға болады.
алг бактериялар (нақ a,b, m, х, x0 )
арг а, b, m, x0
нәт ... бүт і, лит р, ... ... і:=0
әзір іTmax [k] then
Tmax [k] := T2 [k,j]
End;
{минимум шаманың мәнін анықтау ... к:=1 to N ... Tmax [k] = Tmin Then Tmin := Tmax ... ... және шығару }
for k:= 1 to N do
if Tmax [k] = Tmin Then writeln [k];
readln;
end.
Лабораториялық жұмыс №6
"Біздің өзен" экологиялық-экономикалық компьютерлік
модельдеу ... ... ... компьютерлік модельдеуші
"Біздің өзен" бағдарламасында жұмыс істеу негіздері. Бастапқы қадамдар.
Сабақтың ... ... ... ... өзен" бағдарламасын іске қосу. Жоғары ... ... ... ... Мэрияға және Сотқа ену әрекеттерін игеру.
Білімі мен біліктіліктеріне қойылатын талаптар. ... ... ... ... ... ... ... тиіс. Бағдарламаны іске
қосу, Жұмыс кабинетіне, магазинге, Мэрияға, ... ену ... ... ... ... компьютерлік
модельдеуші "Біздің өзен " бағдарламасы.
Сабақты жүргізуге арналған әдістемелік нұсқаулар.
Бұл бағдарлама оқу ... ... ... Экологиялық-экономикалық
компьютерлік модельдеуші жүйелер қатарына жатады. Оның ... ... ... ... ... ... ... бұл
бағдарламаны меңгеру болашақ экологтарда кәсіби қызметке ... ... ... ... ... ... ерекшеліктері бар:
бұл бағдарламада еліміздегі үлкен экологиялық ... - ... ... ... мәселе болып табылады;
ақпараттық жүйе оқыту міндеттерін жүзеге асыруда жаңа ... ... ... беретін модельдеу құралы болып табылады;
- бағдарламалық құрал кәзіргі кезде компьютерлік ... ... ... сай ... ... іске қосу ... Riverz бумасының Riverz.ехе файлын
жүктеңіз. Файлды жүктеу нәтижесінде экранда Ойынды жаңадан ... ... ... ... ... ... ... Жаңа
ойынды бастау (Новая игра) батырмасын басу ... Қала ... мен өзен ... ... 9 ... ... ... пайда болады (16- сурет). Enter (Енгізу) пернесі басылып, Кәсіпорын
терезеден ESC батырмасын басу арқылы шығамыз.
2 Экранда ... ... ... ... сол ... ... суретке
сәйкес терезенің оң жағында тізімнен ... атын ... ... ... экранында Қала мэрі бөлген қаражат мөлшері көрсетіліп,
ойыншының 8 ... ... атын ... ... ... ... ... аты енгізілген соң жұмыс экранында жылжып жүрген Эколог бейнесі
пайда болады (17-сурет).
Жоғары мәзірді пайдалану үшін F10 ... ... ... ... F1 – басқарушы пернелер қызметі туралы анықтама:
Alt+S - ойынды жазу, Alt+X – ойын ... Alt+V ... ... /
қосу, Alt+H – авариясыз режимді қосы/ ажырату, Esc – бір қадам артқа.
16- сурет. Жаңа ойынды ... ... ... терезесі
17- сурет. Бағдарламаның жұмыс аумағы
б. Жұмыс (Работа) - жоғары мәзірден шығу;
в. Жылдамдық (Скорость) ойын жылдамдығын таңдау;
г. ...... ... пен буй, ... туралды мәлімет;
д. Уақыт (Время)- ағымдық уақыт туралы мәлімет;
е. ......... ... мәлімет.
3. ↑, ←, → бағаттауыш батырмаларының қажеттісін пайдаланап ... ... ... ... ... ... Ғ1-түсіндірме, Еnter
- телефон трубкасын көтеру, "+, -" - эколог мониторының экранын парақтау,
Еsс- эконогтың ... ... шығу ... ... ... ... ... көбісінің жоғары бөлігінде өзенді ластайтын
жетекші кәсіпорындар орналасуының ... ... ... ... сол
жағына орналасқан - Телефон аппараты. Телефон соғылса Enter ... ... ... компьютер экранында ерікті ... ... Бұл ... ... ... ... ... "+ , -" батырмаларын пайдаланып, ... ... ... диаграмманың үш түрін парақтауға болады. Нақты уақытта диаграммалар
нөлдік деңгейде ... ... ... ... ... буй ... ... алып, оларды сәйкес орындарға орналастырысымен
диаграммалар іске ... ... ... ... өзен ... ... бағалауға мүмкіндік береді (18- сурет. Жұмыс кабинеті)
18 - сурет. Жұмыс кабинеті
19- сурет. Магазин бөлмесінің ... ... ... ... ... ... ... Корабль –
лаборатория, Стационарлық буй, Анализатор сатып алынады. Esc батырмасын
басып магазиннен шығуға болады. → - ... алу, ← - ... ... ... Esc ... ... ... сатып алғаннан қалған қаражат
мөлшері жұмыс экранының төменгі жағында көрсетіледі. Қалдырылған ... ... ... ...... ... Стационарлық буй
сатып алуға жмсауға болады (19- сурет).
Мэршит ену нәтижесінде Инвестициялар (Инвестиции) батырмасын ... ... ... Жергілікті инвестициялардың түскендігі
туралы мәлімет алуға болады (20-сурет)
20-сурет. Мэрия бөлмесінің жалпы көрінісі
Кәсіпорындарға санкция, табигат ... ... ...... 9 ... бірін таңдау арқылы табиғат қорғау
шаралары мен мүмкін санкциялардың ... ... ... сурет. Кәсіпорындарға санкция, табиғат қорғау шаралары мәзірінің
ағымдық терезесі.
г) Сотқа кіру. Бағдарламада Enter ... ... ... ... ...... Сотқа беру жұмысы қарастырылған. Егер Сот
сіздің ұсынысыңызды орынды деп ... ... салу ... ... ... ... ... Орын алған ластанулар осы ... ... ... келтіріліп, артылған қаражат табиғатты қорғау
шаралары мен табиғат қорғау кіші кәсіпорынының шығындарына ... ... Сот ... ағымдық терезесі
Лаборатариялық жұмыс №7
"Біздің өзен " экологиялық - экономикалық компьютерлік
модельдеу бағдарламасы.
Сабақтың ... ...... ... ... өзен " бағдарламасын пайдаланып жұмыс ... ... ... мақсаты: Динамикалық имитациялық модель ортасында ластаушы –
кәсіпорындардың әрекетіне тәуелсіз ... ... ... игеру.
Экологиялық жағдайды түзетуге бағытталған табиғат қорғау шараларын іске
асыру. Компьютерлік ... ... ... ... нәтижелерін
талдау.
Білімі мен біліктіліктеріне қойылатын талаптар: Студенттер қаладағы
экологиялық жағдайды түзету үшін басқарушы ... ... ... игеріп, бағдарламаның барлық мүмкіндіктерін пайдаланып жұмыс
істеулері тиіс.
Қажетті ... ...... ... ... өзен " бағдарламасы.
Сабақты жүргізуге арналған әдістемелік нұсқаулар.
Сабақ мазмұны. Бағдарламаны іске қосып, толық жұмыс ... ... іске ... ... ... (телефон аппартының жұмысын іске
қосыңыз);
Магазиннен қажетті сатып алуларды орындаңыз;
Мэрияға кіріп, инвестициялардың түскен түспегендігін тексеріңіз;
Қай кәсіпорынның өзенді ... ... ... анализ алып, қалаға оралыңыз;
Істі Сотқа өткізіңіз;
Нәтижелерді алу ... қала ... ... ... көрінісін талдаңыз;
Табиғатты қорғау шараларының аясында өзенді ... ... ... ең көп ... ... ... ... табиғат қорғау шаралары қолданылатындығына
талдау жазыңыз.
Сабақ ... ... ... ... кесте түрінде жазыңыз.
Лабораториялық жұмыс №8
"Қайық және сал " динамикалық моделі
Сабақтың ... ... және сал" ... ... ... Студенттерді күрделі жүйенің динамикалық моделімен
таныстыру.
Білімі мен біліктіліктеріне ... ... ... ... ... ... құра білулері, динамикалық ... ... ... ... бөліп ала білулері,
қарапайым бірқалыпты процестерді сипаттай алулары және мақсатқа жету ... ... ... ... керек.
Керекті құрал-жабдықтар: Фрейммонтаж жүйесі, "Қайық-сал" моделі және
оның сызбасы.
Бұл сабақта динамикалық ... ... ... ... Мұнда орталық орынды күй ұғымы алады. ... ... ұғым ... ұғымдарды байланыстыруда түйін болып табылады. Динамикалық
жүйенің моделін құру үшін координата енгізіп, траекторияны ... ... ... ... ... ... боламыз. Қозғалыстағы объект
уақыттың әрбір мезетінде өзінің күйі және жылдамдығымен ... ... ... ... жүйе және ... ... қалыптастыру қажет. Ол сабақтың басында орындалады. Осыдан кейін
есепке өтеміз.
1 кезең. Есептің қойылымы.
Есептің ... ... өзен ... ... төмен бір мезгілде қайық
және сал шығады. Қайық А-дан 96 км қашықтықтағы Б жағалауына келеді
де кері қайтады. Кері қайтқан ... ... ... 24 км ... В ... салмен кездеседі де А жағалауына 14 сағаттан
кейін оралады. Қайықтың суда тұрған жылдамдығы мен өзен ... ... ... ... ... объектінің қозғалыс жылдамдығын зерттеу керек: қайықтың суда тұрған
жылдамдығын және ағыс жылдамдығын, қайық пен ... ... ... ... етіп ... керек.
Объектіні талдау.
Қарапайым объектілерден тұратын жүйе қарастырылады: қайық және сал,
сонымен бірге қозғалыстың бастапқы моменті, бастапқы және ... ... ... өзара байланыста болады. Қайық А пунктінен Б пунктіне
жағалауша келеді де, кері ... кері ... ... салмен кездеседі.
Модельдеу объектісі - бастапкы уақыт мезетінде және ... ... ... анықтау процесі.
2 кезең. Модельді өңдеу.
Ақпараттық модель. Қайық және сал ... ... ... ... ... ... шартына байланысты нақты модель құруға көшеміз. "Қайық-
сал" жүйесін ... төрт ... ... роль ... А ... ... пен салдың шығуы;
Б жағалауында қайықтың бұрылуы;
қайық пен салдың кездесуі;
қайықтың А жағалауына жүзіп келуі.
Есептеудің "географиялық" ... ... А ... ... ретінде А жағалауынан қайық пен салды жөнелту мезеті алынады.
Жоғарыдағы төрт ... ... ... ... ... ауысуының жалпы моделіне келеміз.
Қайық және сал объектілерінің ... ... ... ... ... ... ... t - уақыт;
х - аракашықтық (қайық үшін);
u - ... ... - ... (сал үшін);
v - салдың (ағыстың) жылдамдығы;
Бұл екі объект байланысқан ... ... ... ... ... пен ... ... жүйенің моделін құруымыз қажетті.
"Қайық-сал" объектілерінің қозғалыс бағыты
23-сурет
Қашықтық қандай нүктеден бастап есептелуіне байланысты ... пен ... ... ... ... ... және ... жалпы бастапқы мезетін
белгілейміз. "Қайық-сал" жүйесінің жағдайын енді келесі түрде сипаттауға
болады:
t2-ден t1-ге ... ... ... ... пен сал жылдамдығын
өзгертпейді деген шартпен жүйенің t1 мезет жағдайынан t2 ... ... ... Екі ... қарастырамыз.
Қайық ж2не сал үшін 1-ші формуланы аламыз;
x2-x1=( t2-t1)u1, ... ... ... t2-t1), ... ... - t1 ... үшін бірден екі өрнек пайда болғанын көреміз (x2-x1)u1,
(y2-y1)v. Егер біз кесте ұяшықтарын бір ... үшін ... ... орнына
бірден екі формула табылатынын көреміз:
t2= t1+( x2-x1)/u1, t2= t1+( y2-y1)v1 ... ... да ... де ... ... ... ... барлық
шамалардың мәндерін біле отырып, біз екінші жағдайдан t 2, х2, ... ... ... ... ғана ... онда ... екі
шама (1)-ші формулалар бойынша анықталады. Бұдан қайық пен сал ... ... ... ... ал ... бір жүйе ... (екі қозғалыстағы объектілерден құрылған). 1-ші формула есептің
матемашкалық моделі.
Компьютерлік моделі.
"Қайық-сал" жүйесінің жалпы ... ... ... ... ыңғайлы болуы үшін бұл модельге екі шама - қайықтың
жылдамдығы ... ... ... ... ... мен өзен ағысынының
жылдамдығын енгіземіз. Осы шамалардың көмегімен модельді басқара аламыз.
3-кезең. Компьютерлік эксперимент.
Модельдеу жоспары.
1. ... ... ... ... ... модельге есептеу
жүргізу.
А В С D ... ... ... ағыс жылдамдығы
5 __________________________________
6 қайық сал
7 жағдай уақыт ... ... ... ... ... 1
10 а9+1 b9+(c10c9)/b9 ... ... ... ... ... ... жылдамдықтарының мәндерін өзгерте отырып,
қайықтың А пунктіне 14 сағаттан кейін оралуы үшін жылдамдықтарды
анықтау.
Модельдеу ... ... 12-ші ... 10-шы ... 13, 14, 15-ші ... ... ... сәйкес 12-15 жолдар ұяшықтарын толтырамыз. Алдымен қайық
жылдамдығының мәнін және өзен ... ... ... ... ... болғандықтан, қазір қандай мәндер бергеніміз онша қажетті
емес. Қайық жылдамдығы 20, ағыс ... 5 ... ... салдың жылдамдығын орнатамыз: барлық 4 жағдайда да ол ... ... тең. ... да, f12, f13, f14, f15 ... формуласын енгіземіз (b4 ұяшығына абсолютті жіберу).
Өзен ағасы бойынша қозғалған қайық ... оның суда ... мен ағыс ... қосындысына тең, ал өзен ағысына қарсы
бағытта олардың ... тең. ... да d12 ... ... ал d14, (d14 ... ... формуласын енгіземіз. d15
(соңғы жағдай) ұяшығына 0-ді енгіземіз (автоматты есептеу режимінде).
Бірінші жағдайда қайық пен сал А ... ... с12 және ... 0 ... ... жағдайда қайық А жағалауынан 96 ... Б ... ... ... 96 ... Үшінші жағдайда қайық А
жағалауынан 24 км қашықтықта орнадасқап В ... ... ... 24
орналастырамыз, Төртінші жағдайда қайық қашадан А жағалауында ... ... 0 ... ... ... ... ... талдаймыз. Үшінші және төртінші жағлайлар (жоғарыда
енгізілген жылдамдықтар бойынша) есептің шартынан өзгеше:
қайық А жағалауына (төртінші ... 14 ... ... ... ... ... А-дан 24 км қашықтықтағы В жағалауында тұрған кездегі мезетте ... ... 43,2 км ... ... екен.
Қайық жылдамдығы мен өзен ағысы жылдамдығының жаңа мәндерін енгізейік.
Мысалы,
қайық жылдамдығы 25
ағыс жылдамдығы ... ... ... ... төртінші жағдайлар есептің шартына
сөйкес келмейтіндігін көреміз.
Біздің мақсат: қайық пеи ... ... ... ... етіп ... алуымыз керек. Яғни b15 ұяшықта 14 мәні тұруы
керек (қайық 14 сағаттан кейін оралды), ал с14, е14 ... ... ... ... ... ... пен сал А ... бірдей
қашықтықта).
Жаттығулар
Бір жалпы каркаста қайық пен сал қозғалысының ... ... пен сал ... ... ... ... анықтауға
болады.
Есептің шарты орындалатындай етіп қайық пен өзен ағысының
жылдамдықтарының мәнін таңдап алыңыздар.
Құрылған модельді пайдаланып берілгендерді нақтыға ұқсас
болатандай етіп, қайық пен сал ... жаңа есеп ... ... №9
"Арал аймағы:табиғат және адам" жүйесін пайдалану
Сабақтың тақырыбы: Арал аймағының қысқаша ... ... ... әсер ... ... Арал ... ... негізгі сипаттарын ашып
көрсету. Студенттерді адам қызметінің табиғатқа әсер етуімен, ... ... ... мен ... ... талаптар. Жаңа экспедиция
жұмысына ... ... ... негізгі қадамдарымен танысу.
Карталар мен ... ... Арал ... ... ... ... Шөл дала табиғатының шаруашылық әрекетінің әсерінен өзгеруі туралы.
әңгімелеу, бұл жағдайда жүретін процестер сипаттау. Қаракұм каналының ... ... ... ... Қара ... Гол ... ... дайындау, Оқытушының тікелей жетекшілігімен ... ... ... ... ... ... ... табиғат және адам" жүйесі.
Сабақты жүргізуге әдістемелік нұсқаулар.
Бұл бағдарлама оқу мақсатына арналып жасалған ... ... ... жатады. Оның құрамы, пайдалану жолдары ... ГАЖ - ... ... ... бұл бағдарламаны
меңгеру болашақ экологтарда кәсіби ... ... ... ... ... ... және ... жүйесін төмендегідей
ерекшелігтері бар:
- бұл бағдарламада еліміздегі үлкен экологиялық ... - ... ... ... мәселе болып табылады;
ақпараттық жүйеде оқытушыға кең көлемді мәліметтер ... ... ... ... ... жүйе ... ... жүзеге асыруда жаңа деңгейді
қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін модельдеу құралы болып табылады;
бағдарламалық құрал ... ... ... ... ... ... сай жасалған.
Бұл сабақта студенттер жұмыс мазмұнымен, тақырыппен таныстырады, оларды
экспедицияларға (шағын топтарға) ... ... ... ... қосқан кезде экранға мәзір
шығарылады, оның құрамында төмендегідей бағыттар бар:
Спасите Арал ... ... - ... ... ... Мәліметтер қоры - ... ... ... ... ... - ... ... ... ... - ... ... Шығу - MS ... ... ... жана ... ... ... - ... ... ... ... қоры ... ... ... Текст терезесінің негізгі элементтері
Экспедиция жұмысы бастау жылын көрсетілгенде мына бастапқы шамалар
анықталады (27-сурет);
- Арал ... ... Арал ... ... ... ... құйылатын су мөлшері,
- Каналдарға алынатын су және т.б.
27-сурет. Экспедиция жұмысын бастау жылын таңдау терезесі
28-сурет, ... ... ... ... ... ... терезеде (28-сурет) экспедиция мүшелері
тіркеліп, экспедиция жұмысы тіркелген құжат протокол ... ... ... ... ... мүмкіндік береді (29-сурет).
29-сурет, Экспедиция протоколын тіркеу журналы
Негізгі ... ... ... аркылы оның ішкі мәзір жүйесіне
енуге болады, одан кейін кажетті командаларды таңдап, ... ... ... ... ... кұрамында әрбір команданың орындалу ережесі
сипатталған аныктамалық бар, ... ... ... алдында барлык
студенттер осы аныктамалықтың бір-бір данасымен қамтамасыз етілуі тиіс.
Лабораториялық жұмыс №10
"Арал аймагы: табиғат және ... ... ... ... Арал ... шешу ... мақсаты. Компьютерлік модельді пайдаланып Арал проблемасын
шешу жолдарын көрсету.
Білімі мен біліктіліктеріне қойылатын ... ... ... ... нәтижелерді сипаттап қорытынды жаза білу. Студенттер өз
экспедицияларының хаттамаларына талдау жасай білулері және ... ... өз ... ... енгізуді игерулері тиіс.
Керекті құрал-жабдықтар: "Арал аймағы: табиғат және адам" жүйесі.
Сабақты ... ... ... ... шешуге ұсынылатын жолдар туралы қысқаша ... ... ... ... ... ... ... және адам" экологиялық-
географиялық ақпарат жүйесімен танысу. Тапсырма: әрбір ... ... ... ... ... экспедициялар ұсынған
варианттарды бағалайды, экспедицияларға ... ... ... ... ... ... студенттер өзіндік жұмысты орындауға кіріседі.
Сабақ барысында оқытушы кеңес беріп отырады.
Студенттер жұмыстарының ... ... ... бойынша арнаулы
жұмыс дәптеріне (экспедиция журналына) жазылады. Оқытушыға осындай
журналдың ... ... ... ... ... ... ... өнімді жұмыс
істеуін ұйымдастырудың шараларын мұқият ойластыру ... Біз ... тек ... ғана атап көрсетейік.
Әрбір экспедиция өз мақсатын түсінуі ... ол — ... ... ... ... ... ... осы мәселені шешудің "құнын
анықтау". Компьютерлік сабақтарды ... ... ... ... ... ... ету қажет.
Әрбір экспедиция өз жұмысының басталу жылын анықтап алуы
керек. Алдыңғы қатарлы студенттері бар топтар кейінгі жылдардан
бастайды, мысалы 1980, 1985 ... 1990 ... ... ... ... ... ... іс-
әрекетін дәл білуі тиіс. Экспедиция ішіндегі ролдерді төмендегіше бөліп
беру ұсынылады. Бір студент компьютермен тікелей жұмыс ... ... ... ... ... ... әрекеттері
тізімін жазып отырады (қандай каналдар, су қоймалары қай жылдары
салынды, жөндеуден өткізілді, т.с.с). Үшінші студент Арал ... ... ... ... ... ... Студенттер бір-
бірімен орын алмасып отыруы тиіс. Осылайша экспедиция ... онын ... ... ... ... ... басқаларға кедергі болмауы керек. Бір
топтағы студенттер бір-біріне кедергі жасамайтын болсын.
5. ... ... ... бере ... ... ... ... өзіне көмекші ретінде озат студенттерді пайдалана алады.
Лабораториялық жұмыс №11
"Арал ... ... және ... ... ... ... ... жұмысын қорытындылау.
Сабақтың мақсаты. Әрбір экспедиция өз жұмысы бойынша баяндама жасайды,
әрбір ... ... ... ... ... ... ... топ атынан проблеманы шешуге байланысты ... ... ... ... ... ... ... өткізілген сабақтарды
қорытындылайды.
Білімі мен біліктіліктеріне қойылатын талаптар. Әрбір ... ... ... ... дайындай білулері тиіс. Экспедициялар ез
баяндамаларын ... ... ... ... ... топ ... ... шешуге байланысты ортақ ұсыныс қабылдай білу
керек.
Керекті құрал-жабдықтар: "Арал аймағы:табиғат және адам" жүйесі.
Сабақты жүргізуге әдістемелік нұсқаулар.
1. ... ... ... ... ... ... ... анықтап алуы қажет.
2. Оқытушы ... ... ... ... ... қалай өтетіндігін түсіндіреді: қандай материалдар дайындау
қажет; талқылауға ... ... ... ... өз
жұмыстарының нәтижесін және ұсыныстарын қандай түрде баяндайды.
Ескере кетер ... ... ... "Аралды құтқару" модельдеу
модулінен басқа кең көлемді мәліметтер қоры бар. Бұл ... ... Арал ... ... ... ... ... тарихын зерттеуді
ұйымдастыру сабақтарын өткізуге болады.
/// бөлім. Компьютерлік модельдеу тақырыптары
бойынша тест сұрақтары
1. ... ... ... ... оқып ... / құбылыстың кейбір жақтарын ақиқат бейнелейтін жаңа объект;
б) объектінің нақты жұмыс ... ... ... ... ... ... ... / ақпараттық
алмастырушысы;
в) объектінің ақпаратты кодтау ... ... ... ... ... ... ... картиналар, суреттер,
ғылыми формулалар, бағдарламалар).
2. Барлық модельдердің көпбейнелілігі ... ... ... 1
б) 2
в) ... 4
3. ... ... ... негізінен төмендегідей
топтарға бөлінеді:
а) материалдық, бейнеленуші;
б) бейнеленуші, ақпараттык;
в) ... ... ... ... ақпараттық
4. Модельденуші объектінің ақпаратта кодтау ... ... ... деп ... ... ... ... модель;
в) материалдық модель;
г) бейнеленуші модель.
5. ... күйі ... бұл ... ағымына байланысты шығатын өзгерістер;
б) әлеуметтік ортаға байланысты шығатын өзгерістер;
в) ... ... ... шығатын өзгерістер;
г) материалдық қорларға байланысты шығатын өзгерістер;
6. Объект ... ... не үшін ... ... басқа объектілермен байланыс орнатуға;
в) ... ... ... ... байланыс орнатуға, басқаруға,
техникалық құрылғыларды құрастыруға.
7. ... ... ... ... ... ... ... рационалдық;
б) редукционизм принципі - күрделіні қарапайымдандыру мүмкіндігі;
в) ... ... - ... ... ... ... дамиды.
г) рационалдық принципі - әлемнің нақты объектілерін логиканың,
математиканың көмегімен тануға болады.
8. ... ... ... ... мен ... таңдалған
формаға келтіру ... деп аталады.
а) модель ... ... ... ... ... ... ... мен модельдеуші объект өзара нақты объектілерді немесе
бірдей/түрлі физикалық процестерінің табиғатын бейнелейтін модельдеу
,,. деп аталады.
а) ... ... ... модель;
б) ақпараттық модельдеу;
в) ... (ағ. ... - ... ... динамикалық модель.
10. Объектінің қандай да бір тілдегі сипаттамасы ... деп аталады.
а) ... ... ... ... ... ... дескриптивтік (ағ. dеscritptive - сипаттамалық) модель;
г) ... ... ... қандай да бір тілде ... ... ... ... табиғи (физикалық, заттық-энергетикалық) модель;
б) ... ... ... (ағ, ... - ... модель;
г) динамикалық модель.
12. Уақытқа байланысты ... ... ... ... деп ... ... ... ... модель;
б) акпараттық модельдеу;
в) ... (ағ. ... - ... ... ... ... ... әсерлер болмайтын процестерді бейнелейтін модельдеу
... деп аталады,
а) гносеологиялық модельдер;
б) имитациялық ... ... ... ... ... модельдер.
14. Объектінің күйінің ... ... ... ... ... деп аталады.
а) гносеологиялық модельдер;
б) имитациялық апгоритмдік модельдеу;
в) ... ... ... ... ... кездейсок факторлардың әсерін ескеретін, уақыт
бойынша формалану процесі мен құрылымын бейнелейтін алгоритм
формасындағы сипаттамалық мазмұны ... деп аталады.
а) ... ... ... ... ... ... ... детерминациялық модельдер.
16. ... ... ... оқып ... ... деп ... ... модельдер;
б) имитациялық алгоритмдік ... ... ... ... модельдер.
17. Зерттелетін объектіге және анықталған зерттеу шеңберіне қатасты
себеп-салдарлық байланыстар мен ... ... ... деп ... ... модельдер;
б) имитациялық алгоритмдік модельдеу;
в) концептуалдық ... ... ... Адам сезіміне ықпал ететін сезімдік, эмоциялық ... ... ... ... ... ... ... концептуалдық модель;
г) детерминациялық моделлдер.
19. Өзі нақты ... ... іс ... ... дәл ... ... объект аналогы болатын модельдер... деп аталады.
а) ... ... ... ... ... ... ... модельдер.
20. Бір жүйенің әрбір элементіне ... ... ... ... ... ... ... сәйкестігі бар екі жүйе ...
деп аталады.
а) изоморфты;
б) ... ... жоне ... ... Бір ... әрбір элементіне басқа жүйенің элементі
сәйкестенетін ... ... ... ... ... бар екі жүйе ... аталады
а) изоморфты;
б) гомоморфты;
в) ... жане ... ... ... ... дегеніміз:
а) кездейсоқ әсерлер болмайтын процестерді бейнелейтін модельдер;
б) ... ... ... ... әсерлермен анықталатын
сипаттамасы;
в) объектінің кездейсоқ факторлардың әсерін ескеретін, уақыт
бойынша формалану процесі мен құрылымын бейнедейтін алгоритм
формасындагы сипаттамапық ... ... ... заңдарын оқып үйренуге бағытталған
модельлер
IV бөлім. Модель және компьютерлік модельдеу
тақырыптарына арпалғаи көрнекі сүлбелер.
МОДЕЛЬДЕР КЛАССИФИКАЦИЯСЫ
МОДЕЛЬДЕУГЕ ҚОЙЫЛАТЫН ТАЛАПТАР, МОДЕЛЬ
ТҮРЛЕРІНІҢ МЫСАЛДАРЫ
МАТЕМАТИКАЛЫҚ ... ... ... ... ... КЛАССИФИКАЦИЯСЫ
Пайдаланылған әдебиеттер
Н.Ы.Аманжолова, Қ.Ахметов, Қ.С.Әбдиев және т.б., Қазақ тілі
терминдерінің салалық ғылыми түсіндірме сөздігі: ... ... ... - ... ... баспасы ЖАҚ, 2002. - 456 бет.
С.А.Бешенков, Е.А.Ракитина. - Москва; Лаборатория Базовых
Знаний, Моделирование и формализация. Методическое ... 2002. — 336 ... ... ... N4 по ... Элементы компьютерного моделирования. (АО Кудиц),
Москва 1992.
Л.Б.Кляйман. Программно-методический комплекс N4 по курсу
информатики. Наша река. Москва 1993.

Пән: Информатика
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 50 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Бейсызық физиканың жаңа әдістері және компьютерлік модельдеудің көмегімен айнымалы жұлдыздар мен галактикалардың фракталдық қасиеттері мен заңдылықтарын анықтау59 бет
Болашақ мұғалімдерді ақпараттық-компьютерлік және математикалық модельдеу негізінде кәсіби дайындау жүйесі46 бет
Болашақ мұғалімдерді ақпараттық–компьютерлік және математикалық модельдеу негізі8 бет
Дифференциалдық теңдеулер көмегімен физика есептерін шешу және оны компьютерлік модельдеуде пайдалану25 бет
“Экология есептерін компьютерлік модельдеу ”57 бет
3D studio Max бағдарламасы.41 бет
Автоматтандырылған оқыту жүйесі65 бет
Балаларға арналған мәтіндердегі жай сөйлемдер құрылымының лингвостатистикалық сипаты20 бет
Бизнесті модельдеу мен стратегеясы3 бет
Бизнесті модельдеу мен стратегиясы4 бет


Исходниктер
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь