Формализация и визуализация информационных моделей. Информатика 9 класс. Автор: учитель информатики МОУ «СОШ с.Петропавловка Дергачёвского района Саратовской области» Бычкова О.В.
На протяжении своей истории человечество использовало различные способы и инструменты для создания информационных моделей. Эти способы постоянно совершенствовались. Так, первые информационные модели создавались в форме наскальных рисунков. В настоящее время информационные модели обычно строятся и исследуются с использованием современных компьютерных технологий.
Описательные информационные модели. Описательные информационные модели отображают объекты, процессы и явления качественно, т.е. не используя количественных характеристик. Описательные информационные модели обычно строятся с использованием естественных языков и рисунков.
В истории науки известны многочисленные описательные информационные модели. Так, гелиоцентрическая модель мира Коперника на естественном языке формулировалась следующим образом: Земля вращается вокруг Солнца, а Луна вращается вокруг Земли; Все планеты вращаются вокруг Солнца. Однако более наглядно её представление в виде рисунка.
В физике явление электростатического взаимодействия двух зарядов описывается на естественном языке так: «Два одноимённых заряда отталкиваются, а два разноимённых притягиваются». Для наглядности можно использовать рисунок.
В химии строение молекулы воды можно качественно описать на естественном языке: «Молекула воды состоит из атома кислорода и двух атомов водорода». Для наглядности строение молекулы можно нарисовать.
Формализация информационных моделей. С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели. Математика является широко используемым формальным языком. С использованием математических понятий и формул строятся математические модели. В естественных науках (физике, химии и др.) строятся формальные модели явлений и процессов. Ньютон формализовал гелиоцентрическую систему мира, открыв закон всемирного тяготения и законы механики и записав их в виде формул.
Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией. В процессе познания окружающего мира человечество постоянно использует моделирование и формализацию. При изучении нового объекта сначала обычно строится его описательная информационная модель на естественном языке, затем она формализуется, т.е. выражается с использованием формальных языков.
Визуализация формальных моделей. В процессе исследования формальных моделей часто производится их визуализация. В настоящее время широкое распространение получили компьютерные интерактивные визуальные модели. В таких моделях исследователь может менять начальные условия и параметры протекания процессов и наблюдать изменения в поведении модели.
Домашнее задание: Параграф 5.2.3.