Моделирование и модели
💻 Информатика · 7 класс
Что такое модель объекта, какими бывают модели и зачем их строят при изучении мира.
Что такое модель
Модель — это упрощённое представление реального объекта, процесса или явления, в котором сохранены только важные для решаемой задачи свойства. Моделирование — это построение и использование моделей. Изучать сам объект бывает дорого, опасно или невозможно, поэтому вместо него исследуют модель.
Например, перед постройкой здания делают его уменьшённый макет, а перед запуском ракеты проводят расчёты на её математической модели. Модель никогда не повторяет оригинал полностью: она оставляет существенное и отбрасывает второстепенное.
Зачем нужны модели
Модели строят по разным причинам:
- оригинал слишком большой или слишком маленький для изучения;
- исследование оригинала опасно или дорого;
- объект ещё не создан и существует только в замысле;
- нужно понять, как объект поведёт себя в разных условиях.
Какими бывают модели
Все модели делят на две большие группы. Материальные модели — это реальные предметы: макет дома, глобус, муляж. Информационные модели описывают объект с помощью знаков: рисунков, формул, таблиц, текстов. В информатике особенно важны именно информационные модели.
| Вид модели | Чем выражена | Пример |
|---|---|---|
| Материальная | Реальный предмет | Глобус, макет здания |
| Словесная | Текст на языке | Описание зверя |
| Графическая | Рисунок, схема | Карта, чертёж |
| Табличная | Таблица | Расписание уроков |
| Математическая | Формула | Закон движения |
Один объект — много моделей
Для одного и того же объекта можно построить разные модели — всё зависит от цели. Возьмём дерево. Для урока рисования подойдёт его рисунок, для урока биологии — словесное описание строения, а для лесника — таблица с высотой и возрастом. Схематично:
Объект (дерево) → цель → выбираем подходящую модель
Этапы моделирования
Построение и использование модели обычно проходит несколько шагов. Сначала чётко определяют цель: что именно хотят узнать об объекте. Затем выделяют важные для этой цели свойства, а лишние отбрасывают. После этого строят саму модель и проводят с ней исследование — например, расчёты или наблюдения. В конце результаты переносят на реальный объект и проверяют, насколько они верны. Если модель оказалась слишком грубой, её уточняют и повторяют исследование.
Частые ошибки. Думают, что модель должна быть точной копией оригинала. На деле модель всегда проще оригинала и отражает лишь нужные свойства. Ещё ошибка — считать моделью только материальный макет: формула, таблица и схема — это тоже модели, только информационные.
Кратко о главном
- Модель — упрощённое представление объекта с важными для задачи свойствами.
- Моделирование позволяет изучать то, что сложно или опасно исследовать напрямую.
- Модели бывают материальные и информационные (словесные, графические, табличные, математические).
- Для одного объекта строят разные модели в зависимости от цели.