Геометрически-подобные Физически –подобные
1. Модели геометрические создаются применительно к объектам- оригиналам, которые имеют определенную форму и размеры (в двух или трех измерениях). Их назначение - дать чувственно-наглядное представление о моделируемом объекте независимо от того, в каком масштабе соотношении они находятся (одинаковы по линейным размерам и объему, меньше или больше оригинала).
К ним относятся слепки со следов (рук, ног, зубов человека, орудий взлома и инструментов), оттески (печатей, штампов), фото-, кино-, видеоизображение ( в их статическом состоянии), муляжи, (например воспроизводящие внешний облик человека), макеты (например, воспроизводящее наиболее важные узлы и некоторые детали обстановки места происшествия).
2. Физически подобные модели. В основе таких моделей может лежать механическое, динамическое или иное подобие с объектом- оригиналом. Главное их значение - воспроизводить функциональные свойства моделируемого объекта (человека, животного или механизма). В сфере криминалистической деятельности формой их реализации могут быть: кино- и видеофильмы (а не отдельные статистические изображения), фонограммы голоса и иные звуковые явления, а также всевозможно действующие макеты (механизмов, приборов, орудий и других объектов.)
Образные Образно-знаковые
(иконические) (символические)
1. Образные (иконические) модели. Эти модели реализуются в двух формах - в виде материального фиксирования следов и форм образов в сознании людей или, иными словами идеальных представлений объективной реальности. Характерная особенность последних состоит в том, что они являются результатом не только не посредственного чувственного отражения, но и деятельности абстрактного мышления, благодаря которому чувственные характеристики отображаемого объекта выступают внутренне взаимосвязанными и взаимообусловленными. Следует однако иметь ввиду, что далеко не любое представление обладает всей совокупностью свойств и функций присущих моделям другого вида.. Практика расследования преступлений показывает, что иконические модели - это весьма распространенный вид идеальных моделей, т.к. любой элемент криминалистической деятельности прямо или косвенно связан с формированием таких моделей и оперирование ими.
Возможность последнего во многом определяется тем, что модели- представления могут фиксироваться в виде словесного описания, рисунка, чертежа или схемы. Степень сходства зависит от многих фактов и колеблется в очень широком диапазоне. Каждому юристу хорошо известно, как тщательно надо проверять и оценивать достоверность рассказа даже самого добросовестного свидетеля. Но вместе с тем каждый юрист знает, что этот аналог действительности - самый распространенный и пока ничем не заметный способ фиксации тех или источников судебных доказательств, которые возможно зафиксировать техническими средствами.
Мысленные образы, образовавшиеся у людей с хорошей зрительной памятью и способностями к рисованию, могут быть воспроизведены не только словесно, но и графически. В этих случаях можно получить аналог- копию в виде портрета человека, но сделанную «по памяти», а не с натуры, как обычные портреты.
Мысленные образцы играют не малую роль в расследовании еще потому, что образуют в сознании самого свидетеля при осмотрах, допросах и обысках. В протоколы следственных действий даже самый добросовестный следователь включает далеко не все, что он видел и слышал, а лишь то, что он считает важным в момент составления протокола. Остальное хранится в памяти, но в нужный момент «всплывает» и срабатывает. Прежде всего по этой причине следователю рекомендуется лично проводить важные следственные действия, а не удовлетворятся чтением протоколов, составленных коллегами.
2. Образно- знаковые модели. К этой группе моделей относятся, те, в которых чувственно воспринятый или логически построенный образ моделируемого объекта познания находит свое внешнее выражение с помощью определенной совокупности знаков и (или) графических построений. В результате в качестве аналога- заместителя объекта познания выступает схемы, чертежи, графики и графические построения, карты, структурные химические формулы и т.п.
Такого рода аналоги способны воспроизводить определенные свойства исследуемых объектов и, следовательно, использоваться в качестве средств познания.
В сфере криминалистической деятельности они используются наряду с протокольной формой фиксации, дополнения и конкретизируя ее. Так, производя осмотр места ДТП, следователь наряду с его протокольным описанием обязан делать его схему, на которой с помощью набора стандартных условных знаков должен фиксировать все наиболее важные (для данного случая) элементы этого события.
Важность такого рода модели определяется тем, что она становится «овеществленным» образом идеального представления объективной реальности и тем самым доступной для ее восприятия и исследования другими лицами (экспертом, судом и др.)
В современной юридической литературе классификации видов моделирования проводится по многим основаниям.
1. По способу моделирования;
1) Материальная (предметная)
2) Мысленная (идеальная)
3) Логико-математическое или кибернетическое
4) Информационно- компьютерное
Главное назначение кибернетического моделирования состоит в исследовании количественных характеристик и количественной взаимосвязи различных параметров познаваемого объекта. Широчайше возможности доя реализации этой задачи открывается при использовании средств вычислительной техники, в частности аналоговых и цифровых ЭВМ.
В таких случаях мы имеем дело с особым видом моделирования-кибернетическим и соответственно кибернетическими моделями.
Как метод познания кибернетическое моделирование характеризуется следующими основными чертами:
1) служит для раскрытия поведения сложных динамических систем
2) при кибернетическом моделировании исследователи
отвлекаются от различной природы элементов, образующие кибернетические системы, и от тех конкретных способов, какими эти элементы связаны друг с другом, следовательно, от специфически частных закономерностей этих систем.
3) Кибернетическое моделирование отличают динамизм,
гибкость, поскольку его модели приспособлены к описаниям поведения сложных динамических систем, меняющихся во времени.
4) Кибернетическое моделирование позволяет осуществлять оптимальное управление системой еще до полного раскрытия ее структуры.
5) Кибернетическое моделирование базируется на
математическом моделировании и широком использовании ЭВМ.
Кибернетические модели непосредственно связаны с идеальными моделями. Эта связь характеризуется, прежде всего, тем, что вещественной модели всегда предшествует логическая модель.
2. По субъектам моделирования
Виды модели в зависимости от сферы их применения в криминалистике:
1) при производстве следственных действий (следователь, прокурор)
2) в экспертной практике (эксперты, лаборанты)
3) в оперативно-розыскной деятельности (инспекторы)
4) в судебной деятельности
5) в организационно- управленческой деятельности
3. По объектам моделирования
1) преступление
2) расследование
4. По задачам
1) в науке
2) в расследовании конкретных преступлений.
Модели объектов и их назначение
Человек стремится познать объекты окружающего мира, он взаимодействует с существующими объектами и создает новые объекты.
Одним из методов познания объектов окружающего мира является моделирование , состоящее в создании и исследовании «заместителей» реальных объектов. «Объект - заместитель» принято называть моделью, а исходный объект - прототипом или оригиналом.
Например, в разговоре мы замещаем реальные объекты их именами, оформители витрин используют манекен - модель человеческой фигуры, конструкторы строят модели самолетов и автомобилей, а архитекторы - макеты зданий, мостов и парков. Моделью является любое наглядное пособие, используемое на уроках в школе: глобус, муляж, карта, схема, таблица и т. п.
Модель важна не сама по себе, а как инструмент, облегчающий познание или наглядное представление объекта.
К созданию моделей прибегают, когда исследуемый объект слишком велик (модель Солнечной системы) или слишком мал (модель атома), когда процесс протекает очень быстро (модель двигателя внутреннего сгорания) или очень медленно (геологическая модель), когда исследование объекта может оказаться опасным для окружающих (модель атомного взрыва), привести к разрушению его самого (модель самолета) или создание реального объекта очень дорого (архитектурный макет города) и т. д.
Что общего у всех моделей? Какими свойствами они обладают?
Во-первых , модель не является точной копией объекта - оригинала: она отражает только часть его свойств, отношений и особенностей поведения. Например, на манекен можно надеть костюм, но с ним нельзя поговорить. Модель автомобиля может быть без мотора, а макет дома - без электропроводки и водопровода.
Во-вторых , поскольку любая модель всегда отражает только часть признаков оригинала, то можно создавать и использовать разные модели одного и того же объекта. Например: мяч может воспроизвести только одно свойство Земли - ее форму; обычный глобус отражает, кроме того, расположение материков; а глобус, входящий в состав действующей модели Солнечной системы, - еще и траекторию движения Земли вокруг Солнца.
Чем больше признаков объекта отражает модель, тем она полнее. Однако отразить в модели все свойства объекта - оригинала невозможно, а чаще всего и не нужно. Ведь при создании модели человек, как правило, преследует вполне определенную цель и стремится наиболее полно отразить только те признаки объектов, которые кажутся ему важными, существенными для реализации этой цели. Если, например, модель самолета создается для коллекции, то в ней воспроизводится внешний вид самолета, а не его летные характеристики.
От цели моделирования зависят требования к модели: какие именно признаки объекта - оригинала она должна отражать.
Отразить в модели признаки оригинала можно одним из двух способов.
Во-первых , признаки можно скопировать, воспроизвести. Такую модель называют натурной (материальной).
Примерами натурных моделей являются муляжи и макеты - уменьшенные или увеличенные копии, воспроизводящие внешний вид объекта моделирования (глобус), его структуру (модель Солнечной системы) или поведение (радиоуправляемая модель автомобиля).
Во-вторых , признаки оригинала можно описать на одном из языков кодирования информации - дать словесное описание, привести формулу, схему или чертеж. Такую модель называют информационной. Модели используются человеком для:
Представления материальных предметов (макет застройки жилого района в мастерской архитектора); объяснения известных фактов (макет скелета человека в кабинете биологии); проверки гипотез и получения новых знаний об исследуемых объектах (модель полета самолета новой конструкции в аэродинамической трубе); прогнозирования (сделанные из космоса фотоснимки движения воздушных масс); управления (расписание движения поездов) и т. д.
Коротко о главном
Модель - это объект, который используется в качестве «заместителя», представителя другого объекта (оригинала) с определенной целью. Модель не является точной копией объекта-оригинала: она отражает только часть его свойств, отношений и особенностей поведения. Можно создавать и использовать разные модели одного и того же объекта. Процесс создания и использования модели называют моделированием.
Различают натурные и информационные модели. Натурные модели - реальные предметы, в уменьшенном или увеличенном виде воспроизводящие внешний вид, структуру или поведение объекта моделирования. Информационные модели - описания объекта - оригинала на языках кодирования информации. Модели используются человеком для: представления материальных предметов, объяснения известных фактов, получения новых знаний об исследуемых объектах, прогнозирования и управления и т. д.
Вопросы и задания
1. Что такое модель?
2. Назовите основные свойства моделей.
3. Что такое моделирование?
4. Как можно назвать отношения между объектом-оригиналом и его моделью?
5. Какие модели называют натурными? Приведите 2-3 примера натурных моделей.
6. Какие модели называют информационными? Приведите 2-3 примера информационных моделей.
7. Для каждой из перечисленных моделей назовите действия, которые человек может выполнить и с ней, и с объектом - оригиналом: радиоуправляемая модель самолета; словесное описание куртки; план квартиры; чайник из пластилина в натуральную величину; мысленное представление о будущей поездке. Какие действия могут быть выполнены только с оригиналом?
8. В какой ситуации искусственные цветы и муляжи фруктов могут использоваться в качестве моделей - «заместителей» настоящих цветов и фруктов? Какие свойства и отношения объектов отражают эти модели, а какие - нет?
9. Приведите примеры использования моделей для: а) представления материальных предметов; б) объяснения известных фактов; в) проверки гипотез и получения новых знаний об исследуемых объектах; г) прогнозирования; д) управления.
Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Цели:
- сформировать у учащихся понятие моделирования как метода познания;
- рассмотреть различные классификации моделей;
- сформировать у учащихся понятие «модель», «моделирование», «цель моделирования», «формализация»;
- научить учащихся описывать информационные модели.
Требования к знаниям и умениям:
- Учащиеся должны знать:
- основные понятия «модель», «моделирование», «формализация», «информационная модель»;
- виды моделей, их классификацию.
- Учащиеся должны уметь:
- приводить примеры различных моделей;
- классифицировать модели по различным признакам;
- находить существенные признаки объекта в зависимости от цели моделирования.
Программно-дидактическое обеспечение урока: проектор для показа презентации, набор различных моделей (информационных разного вида, материальных; несколько моделей одного объекта; модели, созданные учащимися); презентация для проведения урока «Классификация моделей» (Презентация ), кроссворд, выполненный в программе «Hot Potatoes 6» (Приложение 2 )
ХОД УРОКА
I. Постановка целей урока
1. Электромобиль на стенде выставки, телевизионная красавица, рекламирующая различные товары, макет здания, детская мягкая игрушки, математическая формула, теория развития общества – это все модели. Как же получается назвать такие разные понятия одним словом?
2. Существует огромное количество моделей. Как разложить их «по полочкам»? Как классифицировать?
3. Наиболее полно отразить существенные свойства объекта можно с помощью информационной модели. Как ее построить?
4. Какова степень необходимости использовать формализацию при описании информационных моделей?
II. Изложение нового материала
1. Введение понятия «модель»
В своей деятельности человек очень часто использует модели, то есть создает образ того объекта, явления или процесса, с которым ему предстоит работать (иметь дело).
Модель
– это некий новый упрощенный
объект, который отражает существенные
особенности реального объекта, процесса или
явления.
Анализ модели и наблюдение за ней позволяют
познать суть реально существующего, более
сложного объекта, процесса, явления, называемо
прототипом или оригиналом.
Может возникнуть вопрос:
почему бы не
исследовать сам оригинал, а не строить его
модель?
Назовем несколько причин (целей), по которым прибегают к построению моделей. (Желательно, чтобы примеры приводили учащиеся)
1. Сохранить
и передать
информацию
о наблюдаемом объекте (фоторепортаж, рисунок,
карта местности и т.д.)
2. Показать
, как будет выглядеть
объект, которого еще нет (автомобиль и т.д.)
3. Изучить
или испытать
на модели работу будущего изделия, если
испытание объекта – оригинала дорого, опасно или
невозможно (медицина, авиация, космос ит.д.)
4. В реальном времени оригинал может уже не
существовать или его нет в действительности
(теория вымирания динозавров, теория гибели
Атлантиды, модель «Ядерной зимы» …)
5. Оригинал может иметь много свойств и
взаимосвязей. Чтобы глубоко изучить какое-то
конкретное свойство, иногда полезно отказаться
от менее существенных, вовсе не учитывая их
(карта местности, модели живых организмов...)
6. Оригинал либо очень велик, либо очень мал
(глобус, модель Солнечной системы, модель атома...)
7. Процесс протекает очень быстро или очень
медленно (модель двигателя внутреннего сгорания,
геологические модели)
Моделирование – это процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.
Что можно моделировать? (Пусть учащиеся попробуют сами ответить на данный вопрос)
Моделировать можно:
1. Объекты.
Назовем примеры моделей объектов:
- копии архитектурных сооружений;
- копии художественные произведения;
- наглядные пособия;
- модель атома водорода или солнечной системы;
- глобус;
- модель, демонстрирующая одежду;
- детские игрушки;
- и т.д.
2. Явления
Примеры моделей явлений:
- модели физических явлений: грозового разряда, магнитных и электрических сил...;
- геофизические модели: модель селевого потока, модель землетрясения, модель оползней...
3. Процессы
Примеры моделей процессов:
- модель развития вселенной;
- модели экономических процессов;
- модели экологических процессов…
4. Поведение
При выполнении человеком какого-либо действия
ему обычно предшествует возникновение в его
сознании модели будущего поведения. Собирается
ли он строить дом или решать задачу, переходит
улицу или отправлять поход - он непременно
сначала представляет себе все это в уме. Это
главное отличие человека мыслящего от всех
других живых существ на земле.
Один и тот же объект в разных ситуациях, в разных
науках может описываться различными моделями.
Например, рассмотрим объект «человек» с точки
зрения различных наук:
- в механике человек – это материальная точка;
- в химии – это объект, состоящий из различных химических веществ;
- в биологии – это система, стремящаяся к самосохранению;
- и т.д.
С другой стороны, разные объекты могут описываться одной моделью. Например, в механике различные материальные объекты от песчинки до планеты рассматриваются как материальные точки.
Таким образом, совершенно неважно, какие объекты выбираются в качестве моделирующих. Важно лишь то, что с их помощью удается отразить наиболее существенные признаки изучаемого объекта, явления или процесса. Моделирование – это метод научного познания объективною мира с помощью моделей.
2. Классификация моделей
Итак, объектов моделирования, как мы только что убедились, огромное количество. И для того, чтобы ориентироваться в их многообразии необходимо все это классифицировать, то есть каким-либо образом упорядочить, систематизировать.
При классификации объектов по «родственным» группам необходимо правильно выделить некий единый признак (параметр, а затем объединить те объекты, у которых он совпадает). Рассмотрим наиболее распространенные признаки, по которым можно классифицировать модели. (Сопровождается показом презентации, с подробным анализом приведенных в ней примеров).
I. С учетом фактора времени:
- динамические;
- статические.
II. По области использования:
- учебные;
- опытные;
- игровые;
- научно-технические;
- имитационные.
III. По области знаний:
- математические;
- химические;
- физические;
- географические;
- ит.д.
IV. По способу реализации:
- компьютерные;
- некомпьютерные.
V. По способу представления:
- материальные;
- информационные
- вербальные;
- графические;
- математические;
- табличные;
- специальные.
Процесс построения информационных моделей с
помощью формальных языков (математических,
логических и т.д.) называется ФОРМАЛИЗАЦИЕЙ
Более полное определение формализации – это
приведение (сведение) существенных свойств и
признаков объекта моделирования к выбранной
форме.
Формами представления информационной модели могут быть: словесное описание, таблица, схема, чертеж, формула, алгоритм, компьютерная программа и т.д.
III. Закрепление пройденного.
Для закрепления материала, предлагается небольшое задание:
1 задание – из 10 вопросов рассчитано примерно на 15 минут. Разрешается пользоваться презентацией, работать за компьютером. Оформить ответы в тетради или на отдельном листе по предложенному образцу (Приложение 1 ))
2 задание – разгадывание кроссворда за компьютером предлагается учащимся в том случае, если они досрочно выполнили 1 задание и сдали его. Уровень учащихся различный, и чтобы не терять времени, более сильные ученики могут начать разгадывать кроссворд самостоятельно. Это задание затем, после сдачи всеми остальными учащимися тестовых работ, проверяется ими и выполняется совместно с другими. Перед совместной проверкой, необходимо пройти и просмотреть степень разгадывания, в том случае если разгадано более 85% кроссворда – поощрить оценкой. Для проверки можно либо проговорить все варианты ответов, либо продемонстрировать выполненный кроссворд через проектор. (Приложение 2 )
Кроссворд на тему «Моделирование»
По горизонтали:
2. Общее название моделей, которые представляют
из себя совокупность полезной и нужной
информации об объекте (информационные)
3. Общее название моделей, воспроизводящих
внешний вид, структуру моделируемого объекта
(материальные)
5. Описание модели с помощью формального языка
(формализация)
6. Модели, позволяющие увидеть изменение объекта
во времени (динамические)
8. Модели данного вида имитируют реальность с той
или иной степенью точности (имитационные)
9. Пример самой первой графической модели
(рисунок)
10. Информационная модель, состоящая из строк и
столбцов (таблица)
11. Инструмент для компьютерного моделирования
(компьютер)
12. Графический объект, состоящий из вершин,
соединенных линиями (граф)
14. Уменьшенные или увеличенные копии
проектируемого объекта. Данные модели
используются для исследования объекта и
прогнозирования его будущих характеристик
(опытные)
15. Искусственно созданный объект,
воспроизводящий строение и свойства
исследуемого объекта (модель)
По вертикали:
1. Построение моделей для исследования и
изучения объектов, процессов, явлений
(моделирование)
4. Данные модели представляют собой
одномоментный срез информации по объекту
(статические)
7. Данные модели представляют собой описание на
естественных языках в мысленной или разговорной
форме (вербальные)
13. Пример знаковой математической модели
(формула)
IV. Подведение итогов
Оценка знаний учащихся. Обсуждение изученной темы. Домашнее задание.
Литература:
1. Макарова Н.В.
Информатика и ИКТ. Учебник
для 8-9-х классов. – СПб.: Питер, 2008. – 160с.:ил.
2. Соколова О.Л.
Универсальные поурочные
разработки по информатике. 10 класс. М.: ВАКО, 2006. –
400 с.
Информационная модель - модель объекта, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путём подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта.
Информационная модель (в широком, общенаучном смысле) - совокупность информации, характеризующая существенные свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.
Информационные модели: описательные и формальные
Описательные информационные модели - это модели, созданные на естественном языке (то есть на любом языке общения между людьми: английском, русском, китайском, мальтийском и т. п.) в устной или письменной форме.
Формальные информационные модели - это модели, созданные на формальном языке (то есть научном, профессиональном или специализированном). Примеры формальных моделей: все виды формул, таблицы, графы, карты, схемы и т. д.
Хроматические (информационные) модели - это модели, созданные на естественном языке семантики цветовых концептов и их онтологических предикатов (то есть на языке смыслов и значений цветовых канонов, репрезентативно воспроизводившихся в мировой культуре). Примеры хроматических моделей: «атомарная» модель интеллекта (АМИ), межконфессиональная имманентность религий (МИР), модель аксиолого-социальной семантики (МАСС) и др., созданные на базе теории и методологии хроматизма.
Виды информационных моделей
Табличные – объекты и их свойства представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках прямоугольной формы. Перечень однотипных объектов размещен в первом столбце (или строке), а значения их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках).
Иерархические – объекты распределены по уровням. Каждый элемент высокого уровня состоит из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня.
Сетевые – применяют для отражения систем, в которых связи между элементами имеют сложную структуру.
Табличные информационные модели
Одним из наиболее часто используемых типов информационных моделей является прямоугольная таблица, которая состоит из столбцов и строк. Такой тип моделей применяется для описания ряда объектов, обладающих одинаковыми наборами свойств. С помощью таблиц могут быть построены как статические, так и динамические информационные модели в различных предметных областях. Широко известно табличное представление математических функций, статистических данных, расписаний поездов и самолетов, уроков и так далее.
В табличной информационной модели обычно перечень объектов размещен в ячейках первого столбца таблицы, а значения их свойств - в других столбцах. Иногда используется другой вариант размещения данных в табличной модели, когда перечень объектов размещается в первой строке таблицы, а значения их свойств - в последующих строках. Подобным образом организованы таблицы истинности логических функций, рассмотренные ранее. Перечень логических переменных и функций размещен в первой строке таблицы, а их значения - в последующих строках.
Иерархические информационные модели
В иерархической информационной модели объекты распределены по уровням. Каждый элемент более высокого уровня может состоять из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня.
В процессе классификации объектов часто строятся информационные модели, которые имеют иерархическую структуру. В биологии весь животный мир рассматривается как иерархическая система (тип, класс, отряд, семейство, род, вид), в информатике используется иерархическая файловая система и так далее.
На первом уровне может располагаться только один элемент, который является "вершиной" иерархической структуры. Основное отношение между уровнями состоит в том, что элемент более высокого уровня может состоять из нескольких элементов нижнего уровня, при этом каждый элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента верхнего уровня
Сетевые информационные модели
Сетевая модель - граф, в которой вершины различных уровней связаны между собой по принципу "многие-ко- многим".
Сетевые информационные модели применяются для отражения систем со сложной структурой, в которых связи между элементами имеют произвольный характер.
Например, различные региональные части глобальной компьютерной сети Интернет (американская, европейская, российская, австралийская и так далее) связаны между собой высокоскоростными линиями связи. При этом одни части (например, американская) имеют прямые связи со всеми региональными частями Интернета, а другие могут обмениваться информацией между собой только через американскую часть (например, российская и австралийская).
