Модели и моделирование
💻 Информатика · 4 класс
Что такое модель
Модель — это упрощённое подобие настоящего объекта, которое сохраняет его важные свойства, но отбрасывает лишнее. Создание модели называют моделированием. Модель не повторяет предмет во всём — она нужна, чтобы было удобнее его изучать, объяснять или показывать.
Глобус — это модель Земли. Он круглый, на нём есть материки и океаны, но он маленький и не вращается вокруг Солнца по-настоящему. Тем не менее по глобусу удобно изучать расположение стран. Так модель помогает понять настоящий объект.
Зачем нужны модели
Настоящий объект бывает слишком большим (планета), слишком маленьким (молекула), опасным или дорогим, чтобы изучать его напрямую. Тогда строят модель. На ней можно что-то проверить, не трогая сам объект. Например, по модели самолёта проверяют, как он будет летать.
Какими бывают модели
Модели делят на две большие группы — те, которые можно потрогать, и те, что существуют как описание или рисунок.
| Вид модели | Примеры |
|---|---|
| Предметная (материальная) | глобус, игрушечная машинка, макет дома |
| Графическая | рисунок, чертёж, схема, карта |
| Словесная | описание предмета словами |
Игрушечный автомобиль — это предметная модель: его можно держать в руках. Карта города — графическая модель: она нарисована на бумаге. А рассказ о том, как выглядит животное, — словесная модель.
Как строят модель
Сначала решают, для чего нужна модель, а затем оставляют только важные для этой цели свойства. Запишем это правилом:
выбрать цель → оставить важные свойства → отбросить лишнее → построить модель
Например, для модели «расписание уроков» важны название урока и время, а цвет стен в классе не важен — его в модель не включают.
Частая ошибка: думать, что модель должна повторять объект во всём. Наоборот, модель всегда проще оригинала и сохраняет лишь нужные свойства.
Одна вещь — много моделей
У одного и того же объекта может быть сразу несколько разных моделей. Всё зависит от цели. Для дерева художник нарисует картину, где важен внешний вид; учёный составит описание, где важны высота и возраст; а строитель сделает схему, где важно только расположение дерева на участке. Каждая модель верна для своей цели и не обязана подходить для другой.
| Объект | Модель | Цель |
|---|---|---|
| Земля | глобус | изучать материки |
| Город | карта | находить дорогу |
| Дом | макет | показать, как будет выглядеть |
| Молекула | шарики на палочках | понять строение |
Модели в информатике
В информатике особенно важны информационные модели — те, что описывают объект с помощью данных, рисунков, таблиц и схем. Расписание уроков, карта метро, блок-схема алгоритма — это всё информационные модели. Они не сделаны из настоящего материала, но точно описывают важные свойства объекта и помогают им пользоваться.
Запишем главное правило моделирования короткой схемой:
объект → выбрать важное для цели → информационная модель
Зачем учиться строить модели
Умение строить модели пригодится в любой науке. Прежде чем что-то сделать в настоящей жизни, человек сначала придумывает модель: чертит план, рисует схему, описывает порядок действий. На модели легко всё проверить и исправить, не тратя силы и материалы на сам объект. Поэтому моделирование — один из главных способов решать задачи.
Кратко о главном
- Модель — упрощённое подобие настоящего объекта.
- Моделирование — создание модели.
- Модели бывают предметные, графические и словесные.
- Модель сохраняет важные свойства и отбрасывает лишнее.
- Модели помогают изучать то, что трудно исследовать напрямую.