Формы представления моделей
Информатика
2
Летова А.Р.
Физика
3
Петров С.А.
Таблица 6
Учитель |
Предмет |
Кл. |
Час. |
|
Летова А.Р. |
Информ. |
11а |
2 |
|
Информ. |
116 |
2 |
||
Логика |
9к |
1 |
||
Информ. |
9к |
2 |
Заметим, что все эти списки и перечни надо предварительно составить, и они тоже являются информационными моделями табличной формы. Задайте вопрос завучу, как он составляет школьное расписание, и вы узнаете интересные методы формализации при построении моделей табличной формы. Вероятнее всего вы услышите, что составить расписание -- дело очень сложное, потому что следует учесть много дополнительных факторов: пожелания учителей и учеников, требования гигиены умственного труда, санитарные требования и пр. Расписание в процессе составления неоднократно изменяется, уточняется, проверяется на непротиворечивость. Например, необходимо постоянно следить, чтобы у одного учителя не было занятий одновременно в двух классах, чтобы у разных классов не было занятий в одном и том же кабинете на одном и том же уроке, чтобы у учащихся не было «окон» и пр.
4. Представление информации в форме графа
Вы, вероятно, имеете представление о компьютерных сетях. Возможно, компьютеры в школьном кабинете информатики объединены в локальную сеть или вы работали в Интернете, или пользовались услугами электронной почты. Понятно, что сеть образуется только тогда, когда компьютеры каким-либо образом соединены между собой каналами передачи данных. Размещение абонентов сети (подключённых к ней компьютеров или других систем автоматической обработки данных) и способ их соединения друг с другом называется конфигурацией сети. Продемонстрировать различные типы конфигураций вычислительных сетей можно, например, с помощью таких информационных моделей, как графы. Граф -- совокупность точек, соединённых между собой линиями. Точки называют вершинами графа. Они могут изображаться точками, кружочками, прямоугольниками и пр. Линии, соединяющие вершины, называются дугами (если задано направление от одной вершины к другой) или рёбрами (если направленность двусторонняя, то есть направления равноправны). Две вершины, соединенные ребром (дугой) называются смежными. Вершины и рёбра графа могут характеризоваться некоторыми числовыми величинами. Например, может быть известна длина ребра или «стоимость прохождения» по нему. Такие характеристики называют весом, а граф называется взвешенным.
Граф однозначно задан, если заданы множество его вершин, множество рёбер (дуг) и указано, какие вершины какими рёбрами (дугами) соединены и, возможно, указаны веса вершин и рёбер (дуг). Определение всех этих элементов и составляет суть формализации в этом случае.
Пример
На рис.3 представлены различные типы конфигураций локальных вычислительных сетей (ЛВС), являющиеся информационными моделями структур ЛВС, представленными в виде графов:
* шинная конфигурация, когда к незамкнутому каналу с некоторыми интервалами подключаются отдельные абоненты (К) информация от абонента-источника распространяется по каналу в обе стороны;
* кольцевая конфигурация, когда каждый абонент непосредственно связан с двумя соседними абонентами, а информация передаётся по замкнутому кольцу, чаще всего в одну сторону;
* звездообразная конфигурация, в центре которой находится центральный коммутатор (ЦК), который последовательно опрашивает абонентов и предоставляет им право на обмен данными;
* древовидная конфигурация образуется подсоединением нескольких простых каналов связи к одному магистральному;
* полносвязная конфигурация обеспечивает выбор наиболее быстрого маршрута связи между абонентами и удобна там, где управление оказывается достаточно сложным.
Рис.3 Различные типы конфигураций локальных вычислительных сетей
Наиболее наглядно граф задаётся рисунком. Однако не все детали рисунка одинаково важны. В частности, несущественны геометрические свойства рёбер (длина, кривизна и так далее), форма вершин (точка, кружок, квадрат, овал и пр.) и взаимное расположение вершин на плоскости. Так, на рис.4 представлены два изображения одного и того же графа. Все вершины и ребра часто задаётся в виде сопровождающей надписи на вершине или линии, но, введя условные обозначения, их можно задать формой или цветом вершины, толщиной, типом или цветом линии и т. п.
Рис. 4 Различные изображения одного и того же графа
Информационную модель в форме графа можно использовать для наглядного представления взаимосвязей, существующих между элементами объекта моделирования. Таким образом, граф -- наиболее удобная форма для моделирования структуры объекта, хотя в такой форме можно моделировать и внешний вид, и поведение объекта.
Пример
На рис.5 представлены модели молекул бутана и изобутана, каждая из которых имеет формулу С4Н10, то есть состоит из 4 атомов углерода и 10 атомов водорода. Имея одну и ту же формулу, бутан и изобутан имеют различные химические свойства, так как способы соединения атомов (структура молекул) различны. Расположение атомов в молекуле при различных способах их соединения хорошо представимо графом.
Рис.5 Модели молекул бутана и изобутана
Заметим, что в химии для обозначения таких веществ часто используются и структурные формулы. Порядок соединения атомов изображается в структурной формуле чёрточками (связь между водородом и остальными атомами обычно не указывается). Подумайте сами, можно ли считать структурную формулу одной из разновидностей графа. В форме графа удобно отображать взаимосвязи понятий, относящихся к одной области деятельности или познания.
Пример
Рассмотрите граф понятий темы «Четырёхугольники» из курса геометрии (рис.6). Не правда ли, хорошая «шпаргалка»?
Рис.6. Граф понятий темы «Четырёхугольники»
В практической деятельности модели в форме графов часто используются для представления видов и порядка выполнения работ. Возможно, вам знакомы такие термины, как «сетевой график работ», «сетевой график строительства». Часто наряду со словесным или табличным описанием сетевые графики сопровождаются и изображением в виде графа, вершинами которого являются конкретные виды работ, а дугами задаётся возможный порядок их выполнения.
Пример
Сетевые графики строительства хорошо демонстрируют, какие работы могут выполняться одновременно, а какие требуют обязательного завершения предыдущих этапов. Анализируя такие графы, можно рассчитать время, необходимое для завершения всей работы, спланировать, сколько, когда и на какие работы направить специалистов и технику, определить наиболее «узкие» участки и уделить им особое внимание.
1 |
2 |
3 |
4 |
Делись добром ;)Похожие главы из других работ:Базовые понятия и определения информатики
5.1 Информатика: предмет и задачиИнформатика - общее название для группы дисциплин, занимающихся различными аспектами применения и разработки ЭВМ. Данные группы дисциплин можно разделить на 4 вида: (высшая математика, прикладная математика, теория вероятностей, статистика и т... Возможности программы Мicrosoft Ехсеl
1.2 Информатика в предметной областиСегодня, когда компьютерные технологии проникают во все сферы деятельности человека, преподаватель физики может рассчитывать на компьютер как на электронного ассистента в учебном процессе. Какие функции при этом передать компьютеру... Информатизация общества и информатика
2. ИнформатикаТермин "информатика" (Informatique) был заимствован из французского языка и с середины 70-х годов прочно вошел в наш обиход. Авторитеты утверждают, что информатика стала развиваться с середины нашего столетия... Информатика как наука: развитие и перспективы
2.1 Теоретическая информатикаТеоретическая информатика - это научная область, предметом изучения которой являются информация и информационные процессы; в которой осуществляется изобретение и создание новых средств работы с информацией. Как любая фундаментальная наука... Информатика как наука: развитие и перспективы
3. Кибернетика и информатикаСовременная кибернетика началась в 1940-х годах как междисциплинарные исследования, соединяющее области систем управления, теории электрических цепей, машиностроения, логического моделирования, эволюционной биологии, неврологии... История развития информатики
Информатика и современное обществоСовременное общество характеризуется резким ростом объемов информации, циркулирующей во всех сферах человеческой деятельности. Это привело к информатизации общества... Концепция информации
КИБЕРНЕТИКА И ИНФОРМАТИКАКибернетика (от греч. kybernetike - искусство управления) - наука об управлении, связи и переработке информации. Основной объект исследования - кибернетические системы, рассматриваемые абстрактно, вне зависимости от их материальной природы... Место информатики в процессах управления
Информатика и управлениеИнформатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации. Информатику в узком смысле можно представить как состоящую из трех взаимосвязанных частей... Множества и комбинаторика. Аппаратное обеспечение персонального компьютера
2. ИНФОРМАТИКА... Основные понятия информатики
3 Информатика как наукаИнфоpматика -- это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования... Применение инфокоммуникационных технологий в преподавании пропедевтического курса информатики
2.1 Информатика в начальном обученииЦели обучения информатике в младших классах практически не претерпели изменений. Педагоги, психологи, методисты единодушно воспринимают этот курс как пропедевтический. Единственное разночтение... Программа Power Point и ИКТ в обучении физике в школе
1.1 Информатика и ФизикаНаучно-техническая революция вызвала развитие компьютерной техники, что привело к появлению в конце 20 века сравнительно дешевой технологии производства персональных компьютеров (ПК)... Разработка методики изучения темы "Графические примитивы" с использованием языка программирования Pascal
4.2. Ляхович В.Ф. Информатика.Графические возможности языка Бейсик рассматриваются автором в главе «Обработка текстовой и графической информации». На тему отводятся два параграфа главы... Разработка обучающей программы, поддерживающей изучение темы "Структуры данных"
1.2. «Информатика» КузнецовВ этом учебнике изучение типов данных начинается вместе со знакомством с языком Паскаль, описанием структуры языка и представлением данных в па-мяти компьютера... Становление информатики как науки
5. Информатика как наукаФормирование информатики как науки происходило в XX веке, что было связано с развитием вычислительной техники. Само понятие информатики возникло где-то в 60-х гг. во Франции. Так решили назвать область знаний... |