Поняття і типи моделей
Всесвіт, що нас оточує і частиною якого є ми самі, складається з об’єктів (процесів, явищ). Для можливості дослідження або споглядання чи використання об’єктів люди вдаються до моделювання.
Дослідження — це діяльність, спрямована на вивчення властивостей об’єктів оточуючого світу та їх зв’язків з іншими об’єктами.
Предметна область — це множина всіх об’єктів, властивості яких і відношення між якими розглядаються в межах деякого дослідження або у процесі діяльності.
Приклад:
Під час вивчення чинників, які впливають на погоду, предметна область охоплює атмосферу Землі, вплив на неї Сонця, океанів і людської діяльності. А в ході дослідження туристичних маршрутів, які можна прокласти для ознайомлення з історією та культурою рідного краю, до предметної області входять транспортні шляхи, визначні місця, історичні та культурні пам’ятки вашого краю.
Під час проведення експериментів, наукових і навчальних розрахунків, досліджень виникає необхідність будувати матеріальні або інформаційні моделі реальних об’єктів — прототипів моделі.
Модель — це опис суттєвих для поставленої задачі властивостей і закономірностей поведінки об’єктів, що забезпечують її розв’язання.
Моделювання — це дослідження об’єктів за допомогою побудови та вивчення їхніх моделей.
За способом реалізації моделі можна розділити на матеріальні (або натурні) й інформаційні (або абстрактні).
Матеріальна модель — це модель об’єкта, подана у вигляді його предметної копії.
Матеріальні моделі відтворюють фізичні, геометричні та інші властивості або дії об’єктів моделювання (іграшки, глобус, модель молекули, макет літака, будинка тощо).
Інформаційна модель — це модель об’єкта (явища, процесу), подана у вигляді його опису.
Інформаційну модель об’єкта використовують замість оригіналу в ході його дослідження, коли зберігається інформація про деякі важливі для цього дослідження типові риси.
Приклад:
Карта земної кулі, портрет письменника, хімічна формула речовини, твір з описом дощу, фотографія блискавки – це приклади інформаційних моделей.
Інформаційні моделі, у свою чергу, розподіляють за формою подання на:
- словесні — усні та письмові описи;
- графічні — малюнки, креслення, піктограми, карти тощо;
- структурні — таблиці, графіки, діаграми, схеми тощо;
- математичні — формули, рівняння, нерівності, функції тощо;
- спеціальні — хімічні формули, нотні записи, записи шахових партій та інші.
Приклади інформаційних моделей для дослідження властивостей води
Форма подання моделі | Приклад |
| Словесна | Письмовий опис речовини Прозора безбарвна рідина без запаху та смаку. У природі існує у трьох агрегатних станах: твердому (лід), рідкому (вода) і газуватому (водяна пара) |
| Графічна | Зображення молекули води  |
| Структурна | Таблиця  Схема  |
| Математична | Формула для розрахунку об’єму води в акваріумі V = a · b · h, де a, b – довжина та ширина акваріума, h – висота води |
| Спеціальна | Формула молекули води  Рівняння утворення води  |
Причини моделювання
Моделі також можна класифікувати за галузями знань, у яких вони застосовуються: фізичні, біологічні, економічні, соціальні моделі та інші.
Приклад:
На уроках фізики ви ознайомилися з прикладами фізичних явищ у моделях двигуна внутрішнього згоряння, гідравлічного преса, блоків, електронагрівальних приладів. На уроках біології вам демонстрували моделі основних компонентів клітин рослини.
Відповідно до галузі використання моделі можуть бути навчальними, дослідними, науково-технічними, ігровими и імітаційними.
Джерела:
Інформатика : підруч. для 7-го кл. закл. заг. серед. освіти / Йосиф Ривкінд [та ін.]. — Київ : Генеза, 2020.
Відповідь:
Інформатика : підруч. для 7 кл. закл. загал. серед. освіти / [О. О. Бондаренко, В. В. Ластовецький, О. П. Пилипчук, Є. А. Шестопалов]. — Харків : Вид-во «Ранок», 2020.