Տնային աշխատանքների ստուգում Տրե՛ք գրաֆիկական տեղեկատվության մոդելների տարբեր օրինակներ: Տրե՛ք գրաֆիկական տեղեկատվության մոդելների տարբեր օրինակներ

Գրաֆիկական մոդելների բազմազանությունը բավականին մեծ է։ Դիտարկենք դրանցից մի քանիսը:

Գրաֆիկները

Գրաֆիկները համակարգերի կազմը և կառուցվածքը ցուցադրելու տեսողական միջոց են: Դիտարկենք մի օրինակ։ Որոշ տարածքի բանավոր նկարագրություն կա.

Շրջանը բաղկացած է հինգ գյուղերից՝ Դեդկինո, Ռեպկինո, Բաբկինո, Կոշկինո և Միշկինո։ Մայրուղիներ են անցկացվում՝ Դեդկինոյի և Բաբկինոյի, Դեդկինոյի և Կոշկինոյի, Բաբկինոյի և Միշկինոյի, Բաբկինոյի և Կոշկինոյի, Կոշկինոյի և Ռեպկինոյի միջև:

Նման նկարագրությունից բավականին դժվար է պատկերացնել այս տարածքը։ Նույն տեղեկատվությունը շատ ավելի հեշտ է ընկալել դիագրամի օգնությամբ։ Սա տարածքի քարտեզ չէ։ Այստեղ կարդինալ ուղղությունները և մասշտաբները չեն պահպանվում։ Այս գծապատկերում արտացոլված է միայն հինգ գյուղերի գոյության և նրանց միջև ճանապարհային կապի փաստը։ Նման դիագրամը, որը ցույց է տալիս համակարգի տարրական կազմը և կապերի կառուցվածքը, կոչվում է գրաֆիկ։

Գրաֆիկի բաղադրիչներն են գագաթները և եզրերը: Նկարում գագաթները ցուցադրվում են որպես շրջանակներ՝ սրանք համակարգի տարրերն են, իսկ ծայրերը՝ գծեր, դրանք տարրերի միջև կապեր (հարաբերություններ) են։ Դիտելով այս գրաֆիկը՝ հեշտ է հասկանալ տվյալ տարածքում ճանապարհային համակարգի կառուցվածքը:

Կառուցված գրաֆիկը թույլ է տալիս, օրինակ, պատասխանել հարցին, թե ո՞ր գյուղերով է անհրաժեշտ անցնել Ռեպկինոյից Միշկինո հասնելու համար: Երևում է, որ երկուսն են հնարավոր ուղիները 1) R - K - B - M և 2) R - K - D - B - M: Այստեղից կարո՞ղ ենք եզրակացնել, որ 1-ին ճանապարհն ավելի կարճ է, քան 2)-րդը: Ոչ, դուք չեք կարող: Այս գրաֆիկը չի պարունակում քանակական բնութագրեր: Սա քարտեզ չէ, որտեղ սանդղակը հարգված է, և հնարավոր է չափել հեռավորությունը:

Հետևյալ նկարում ներկայացված գրաֆիկը պարունակում է քանակական բնութագրեր: Եզրերի մոտ թվերը ցույց են տալիս ճանապարհների երկարությունը կիլոմետրերով։ Սա կշռված գրաֆիկի օրինակ է: Կշռված գրաֆիկը կարող է պարունակել ոչ միայն կապերի, այլև գագաթների քանակական բնութագրերը։ Օրինակ, գագաթները կարող են ցույց տալ յուրաքանչյուր գյուղի բնակչության թիվը: Ըստ կշռված գրաֆիկի տվյալների՝ պարզվում է, որ երկրորդ ճանապարհն ավելի երկար է, քան առաջինը։
Նման գրաֆիկները կոչվում են նաև ցանց։ Ցանցը բնութագրվում է որոշ զույգ գագաթների միջև եզրերի երկայնքով շարժման բազմաթիվ տարբեր ուղիների հնարավորությամբ: Ցանցերը բնութագրվում են նաև փակ ուղիների առկայությամբ, որոնք կոչվում են օղակներ: IN այս դեպքումկա ցիկլ՝ K-D-B-K

Քննարկված դիագրամներում յուրաքանչյուր եզր ցույց է տալիս երկու կետերի միջև ճանապարհային կապի առկայությունը: Բայց ճանապարհային կապը գործում է հավասարապես երկու ուղղություններով. եթե դուք կարող եք ճանապարհով վարել B-ից M, ապա կարող եք նաև վարել դրանով M-ից B (ենթադրում ենք, որ կա երկկողմանի երթևեկություն): Նման գրաֆիկները անուղղորդված են, և դրանց կապերը կոչվում են սիմետրիկ:

Գրաֆիկի որակապես տարբեր օրինակ ներկայացված է հետևյալ նկարում.

Այս օրինակը վերաբերում է բժշկությանը: Հայտնի է, որ տարբեր մարդիկ ունեն արյան տարբեր խմբեր։ Արյան չորս խումբ կա. Պարզվում է, որ մի մարդուց մյուսին արյուն փոխներարկելիս ոչ բոլոր խմբերն են համատեղելի։ Գրաֆիկը ցույց է տալիս հնարավոր տարբերակներըարյան փոխներարկում. Արյան խմբերը գծապատկերի գագաթներն են՝ համապատասխան թվերով, իսկ սլաքները ցույց են տալիս արյան մեկ խմբի փոխներարկման հնարավորությունը արյան այլ խումբ ունեցող անձին։ Օրինակ, այս գրաֆիկից պարզ է դառնում, որ առաջին խմբի արյունը կարող է փոխներարկվել ցանկացած մարդու, իսկ առաջին արյան խումբ ունեցողն ընդունում է միայն իր խմբի արյունը։ Կարելի է նաև տեսնել, որ արյան IV խումբ ունեցող մարդուն կարելի է փոխներարկել ցանկացած արյուն, բայց նրա սեփական արյունը կարող է փոխներարկվել միայն նույն խմբին:

Այս գրաֆիկի գագաթների միջև կապերը ասիմետրիկ են և, հետևաբար, պատկերված են սլաքներով ուղղորդված գծերով: Նման գծերը սովորաբար կոչվում են աղեղներ (ի տարբերություն չուղղորդված գրաֆիկների եզրերի)։ Նման հատկություններով գրաֆիկը կոչվում է ուղղորդված: Նույն գագաթը դուրս եկող և մտնող տողը կոչվում է օղակ: Այս օրինակում կան չորս օղակներ.

Ծառ - հիերարխիկ կառուցվածքի գրաֆիկ

Համակարգերի շատ տարածված տեսակ են հիերարխիկ կառուցվածք ունեցող համակարգերը: Հիերարխիկ կառուցվածքը բնականաբար առաջանում է, երբ առարկաները կամ դրանց որոշ հատկություններ գտնվում են ենթակայության (բնադրման, ժառանգականության) հարաբերությունների մեջ: Վարչական կառավարման համակարգերը, որպես կանոն, ունեն հիերարխիկ կառուցվածք, որի տարրերի միջև հաստատվում են ենթակայության հարաբերություններ (գործարանի տնօրեն - խանութի մենեջեր - բաժնի ղեկավարներ - վարպետներ - աշխատողներ): Համակարգերն ունեն նաև հիերարխիկ կառուցվածք, որոնց տարրերի միջև առկա են մեկը մյուսի մեջ մտնելու հարաբերություններ։

Հիերարխիկ կառուցվածքի գրաֆիկը կոչվում է ծառ: Ծառի հիմնական հատկությունն այն է, որ նրա ցանկացած երկու գագաթների միջև կա միայն մեկ ճանապարհ: Ծառերը չեն պարունակում ցիկլեր կամ օղակներ:

Ռուսաստանի Դաշնության վարչական կառուցվածքի ծառ

Նայեք մեր պետության հիերարխիկ վարչական կառուցվածքը արտացոլող գրաֆիկին. Ռուսաստանի Դաշնությունը բաժանված է յոթ վարչական շրջանների. Շրջանները բաժանվում են շրջանների (մարզեր և ազգային հանրապետություններ), որոնք ներառում են քաղաքներ և այլ բնակավայրեր։ Նման գրաֆիկը կոչվում է ծառ:

Ծառն ունի մեկ հիմնական գագաթ, որը կոչվում է ծառի արմատ: Այս գագաթը պատկերված է վերևում; դրանից բխում են ծառերի ճյուղեր։ Ծառերի մակարդակները սկսում են հաշվել արմատից: Արմատին ուղղակիորեն կապված գագաթները կազմում են առաջին մակարդակը։ Դրանցից կապեր են լինում երկրորդ մակարդակի գագաթներին և այլն։ Յուրաքանչյուր ծառի գագաթ (բացի արմատից) ունի մեկ աղբյուրի գագաթ նախորդ մակարդակում և կարող է ունենալ բազմաթիվ երեխա գագաթներ հաջորդ մակարդակում: Հաղորդակցության այս սկզբունքը կոչվում է «մեկը շատերին»: Այն գագաթները, որոնք երեխաներ չունեն, կոչվում են տերևներ (մեր գրաֆիկում սրանք այն գագաթներն են, որոնք ներկայացնում են քաղաքները):

Գրաֆիկական մոդելավորում գիտական ​​հետազոտությունների արդյունքները։

Գիտական ​​գրաֆիկայի ընդհանուր նպատակը կարելի է ձևակերպել հետևյալ կերպ՝ անտեսանելին ու վերացականը դարձնել «տեսանելի»։ Վերջին բառը չակերտների մեջ է, քանի որ... այս տեսքը հաճախ շատ պայմանական է: Դուք կարող եք տեսնել ջերմաստիճանի բաշխումը բարդ ձևի ոչ միատեսակ տաքացվող մարմնի ներսում՝ առանց դրա մեջ հարյուրավոր միկրոսենսորներ մտցնելու, այսինքն. ըստ էության դրա ոչնչացումը. – Այո, հնարավոր է, եթե լինի համապատասխան մաթեմատիկական մոդել և, որ շատ կարևոր է, համաձայնություն գծագրում որոշակի պայմանականությունների ընկալման վերաբերյալ: Տեսանելի է մետաղական հանքաքարերի բաշխումստորգետնյա առանց պեղումների? ՀԵՏ օտար մոլորակի մակերեսի եռապատկումռադարների արդյունքների հիման վրա? Այո, դա հնարավոր է, համակարգչային գրաֆիկայի և դրան նախորդող մաթեմատիկական մշակման օգնությամբ։

Ավելին, կարելի է «տեսնել» մի բան, որը, խիստ ասած, ընդհանուր առմամբ լավ չի համապատասխանում «տեսնել» բառին։ Այսպիսով, գիտությունը, որը առաջացել է քիմիայի և ֆիզիկայի խաչմերուկում՝ քվանտային քիմիան, մեզ հնարավորություն է տալիս «տեսնել» մոլեկուլի կառուցվածքը։ Այս պատկերները աբստրակցիայի բարձրությունն են և պայմանականությունների համակարգ, քանի որ ատոմային աշխարհում մասնիկների (միջուկներ, էլեկտրոններ և այլն) մեր սովորական հասկացությունները սկզբունքորեն անկիրառելի են: Այնուամենայնիվ, համակարգչի էկրանին մոլեկուլի բազմերանգ «պատկերը», նրանց համար, ովքեր հասկանում են դրա պայմանականությունների ամբողջական չափը, ավելի շատ օգուտներ է բերում, քան հազարավոր թվերը, որոնք հաշվարկների արդյունք են:

Մեկուսարաններ.

Հաշվարկային փորձի արդյունքների մշակման ստանդարտ տեխնիկան գծերի (մակերեսների) կառուցումն է, որը կոչվում է իզոլիններ (իզոլներ), որոնց երկայնքով որոշակի ֆունկցիա ունի հաստատուն արժեք: Սա շատ տարածված տեխնիկա է՝ որոշակի սկալյար դաշտի բնութագրերը պատկերացնելու համար շարունակական միջավայրի մոտավորությամբ. իզոթերմներ - հավասար ջերմաստիճանի գծեր; իզոբարներ - հավասար ճնշման գծեր; Տարածքի էկոլոգիական պոպուլյացիայի չափի իզոլինները և այլն:

Պայմանական գույներ, պայմանական կոնտրաստ

Սա ժամանակակից գիտական ​​գրաֆիկայի տեխնիկա է՝ պայմանական գունավորում։ Այն լայն կիրառություն է գտնում գիտական ​​կիրառությունների լայն տեսականիում և իրենից ներկայացնում է համակարգչային մոդելավորման արդյունքների առավել հարմար պատկերացման տեխնիկայի մի շարք:

Ջերմաստիճանի դաշտերի տարբեր ուսումնասիրություններում առաջանում է արդյունքները տեսողականորեն ներկայացնելու խնդիր, օրինակ՝ օդերևութաբանական քարտեզների վրա ջերմաստիճանները։ Դա անելու համար դուք կարող եք իզոթերմներ նկարել տարածքի քարտեզի ֆոնի վրա: Բայց դուք կարող եք հասնել նույնիսկ ավելի մեծ պարզության, հաշվի առնելով, որ մարդկանց մեծամասնությունը հակված է ընկալել կարմիրը որպես «տաք», իսկ կապույտը որպես «սառը»: Սպեկտրի երկայնքով կարմիրից կապույտի անցումը արտացոլում է միջանկյալ ջերմաստիճանի արժեքները: Օդանավերից կամ տիեզերական արբանյակներից օգտակար հանածոներ որոնելիս համակարգիչները կառուցում են Երկրի մակերեսի տակ խտության բաշխման պայմանական գունավոր պատկերներ և այլն:

Պայմանական գույներով և կոնտրաստներով պատկերները գիտական ​​գրաֆիկայի հզոր տեխնիկա են:

• Պետք չէ շփոթելգրաֆիկական տեղեկատվության մոդելավորման ուսումնասիրություն՝ գրաֆիկական տեղեկատվության մշակման տեխնոլոգիաների ուսումնասիրությամբ
• Պարզ գրաֆիկական մոդելների կառուցումը գրաֆիկների և հիերարխիկ կառուցվածքների տեսքով տեղին է համակարգչային գիտության հիմնական դասընթացին:
• Ծրագրավորման միջոցով գիտական ​​գրաֆիկական մոդելների ներդրումն ավելի բարդ նյութ է, որի գործնական մշակումը տեղին է համակարգչային գիտության մասնագիտացված դասընթացին:

Զորավարժություններ :

• Կազմեք հիմնական հասկացությունների դիագրամ;
• Վերցնել գործնական առաջադրանքներինֆորմատիկայի հիմնական և մասնագիտացված դասընթացների լուծումներով։

Տեղեկատվական մոդելների ի՞նչ օրինակներ կարելի է բերել ուսումնական հաստատությունների համար: Ինչպե՞ս կարող են ուսուցիչներն օգտագործել դրանք իրենց աշխատանքում: Փորձենք միասին գտնել առաջադրված հարցերի պատասխանները։

Ինչ է մոդելը

Որոնք են խորհրդանշական տեղեկատվական մոդելներ? Դրանց օրինակներն իրենց աշխատանքում օգտագործում են ժամանակակից գիտելիք բոլոր ուսուցիչները տեղեկատվական տեխնոլոգիաներ. Ընդհանուր առմամբ մոդելն է տարբեր ձեւերովվերլուծված իրականության ներկայացում:

Սորտերի

Կարող ենք բերել նյութական և իդեալական ձևի տեղեկատվական մոդելների օրինակներ:

Բնական տարբերակները հիմնված են օբյեկտիվ օրինակի վրա, դրանք գոյություն ունեն անձից և նրա գիտակցությունից անկախ. Ներկայումս դրանք բաժանված են ֆիզիկական և անալոգային տարբերակների, որոնք հիմնված են ուսումնասիրվող առարկայի հետ կապված երևույթների վրա։

Իդեալական մոդելները կապված են մարդու մտածողության, ընկալման և երևակայության հետ: Դրանց թվում կան ինտուիտիվներ, որոնք չեն համապատասխանում դասակարգման որևէ տարբերակի:

Փոխաբերական տեղեկատվական մոդելի օրինակներ բերելիս կարող ենք նշել այդ մոդելներից մեկը։ Եկեք մանրամասն նայենք դրանց դասակարգմանը:

Տեքստային իդեալական մոդելներ

Բանավոր մոդելները օգտագործվում են հումանիտար գիտությունների ուսուցիչների կողմից: Դրանք օգնում են իրար հաջորդող նախադասություններով նկարագրել որոշակի տարածք, երևույթ, առարկա, իրադարձություն: Ինչպիսի՞ն կլիներ դասի նման տեղեկատվական մոդելը: Օրինակ բերենք գրականության դասընթացից. Տոլստոյի «Պատերազմ և խաղաղություն» վեպն ուսումնասիրելիս ուսուցիչը նկարագրում է Նատաշա Ռոստովայի կերպարը: Դա անելու համար նա օգտագործում է տեքստային մոդելը։ Երեխաները, լսելով ուսուցչին, այս հերոսուհու կերպարի նրա ընկալման հիման վրա ստեղծում են Տոլստոյի հերոսուհու իրենց կերպարը:

Եթե ​​պատմության ուսուցիչը հարցնի իր ուսանողներին. «Տվեք Կուլիկովոյի ճակատամարտի ժամանակ տեղի ունեցած իրադարձությունների պատկերավոր տեղեկատվական մոդելի օրինակներ՝ հիմնվելով նրանց դիտած հատվածների վրա», երեխաները ստեղծում են այդ ճակատամարտի իրենց պատկերը: Նրանք փոխանցում են այն նախադասությունների տեսքով, որոնք կապված են պատմության մեջ:

Դուք կարող եք բերել բանավոր տեղեկատվության մոդելների օրինակներ ֆիզիկայի դասընթացից: Յոթերորդ դասարանում «Պինդ մարմինների ճնշումը» թեման ուսումնասիրելիս ուսուցիչը երեխաներին պատմում է, թե որքան դժվար է առանց դահուկների չամրացված ձյան վրա շարժվելը: Այնուհետև դպրոցականներին խնդրում են բացատրել այս երևույթի պատճառը, բացահայտել այն պարամետրերը, որոնցից կախված է ուսումնասիրվող ֆիզիկական մեծությունը։ Պատկերը, որը հայտնվում է երեխաների մտքում ուսուցչի պատմությունից հետո, օգնում է նրանց պատասխանել տրված հարցին:

Նման մոդելի օրինակներ են դասագիրքը և երթեւեկության կանոնները:

Մաթեմատիկական մոդելներ

Նրանք համարվում են խորհրդանշական մոդելների լայն դաս: Մաթեմատիկական մոդելները հիմնված են հարաբերությունների, համեմատությունների և այս գիտության մեջ օգտագործվող այլ մեթոդների կիրառման վրա։ Մաթեմատիկական մեթոդների հիման վրա տեղեկատվական մոդելների օրինակներ բերելով՝ կարելի է նշել քառակուսի հավասարումների լուծումը և համամասնությունները կազմելը։ Երկրաչափության բոլոր բաժինները, որոնք ներառում են թեորեմների ածանցում և ապացուցում, նույնպես կապված են մաթեմատիկական մոդելի կառուցման հետ։ Տնտեսագիտության նման դպրոցական առարկան առանց դրանց չի կարող։

Տեղեկատվական մոդելներ

Դրանք համարվում են նշանների մոդելների դաս, որոնք նկարագրում են ցանկացած տեղեկատվական գործընթաց՝ տեսք, փոխանցում, փոփոխություն, տեղեկատվության կիրառում։ տարբեր համակարգեր. Դպրոցում տեղեկատվական աղյուսակային մոդելների օրինակներ կարելի է գտնել 10-րդ դասարանի աշխարհագրություն դասընթացից: Տնտեսական աշխարհագրությունն ուսումնասիրելիս աղյուսակային մոդելն օգնում է հստակ տեսնել երկրի հիմնական բնութագրերը և օգտագործել նյութը՝ ամբողջական պատմություն կազմելու համար։

Բացի այդ, աղյուսակային տեղեկատվական մոդելների օրինակներ կարելի է գտնել դպրոցական ցանկացած դասընթացում: Քիմիայում սա միացությունների լուծելիության աղյուսակ է, ինչպես նաև պարբերական աղյուսակՄենդելեևը. Ֆիզիկայից առանց աղյուսակների ուսուցչի համար դժվար է բացատրել «Էլեկտրականություն» թեմայում ուսումնասիրված հիմնական տերմինները։ Պատմության մեջ նրանց օգնությամբ երեխաները համակարգված են դառնում պատմական կարևոր ամսաթվերը, իսկ մյուսում նկարագրում են իրենց համապատասխանող իրադարձությունները.

Մոդելների փոխհարաբերությունները

Պայմանական գիծ կա տեղեկատվական, մաթեմատիկական և բանավոր մոդելների միջև: Տեղեկատվական մոդելների բոլոր 3 օրինակները գտնվում են դպրոցական առարկաներում: Այսպիսով, մաթեմատիկայի համար ֆիզիկան, համակարգչային գիտությունը, մաթեմատիկական և տեղեկատվական տարբերակները համարվում են ամենատարածվածը: Բայց առանց բանավոր մոդելի երեխաները չեն կարողանա բացատրել երեւույթները, ալգորիթմները, հավասարումները և անհավասարությունները:

Մոդելավորման առանձնահատկությունները

Նախքան գրաֆիկական տեղեկատվության մոդելների օրինակները դիտարկելը, եկեք պարզենք մոդելավորման առանձնահատկությունները: Մոդելը արհեստականորեն ստեղծված օբյեկտ է։ Սա անհրաժեշտ է իրական օբյեկտի կամ երևույթի գաղափարը պարզեցնելու համար: Մոդելը լիովին արտացոլում է բուն գործընթացի բոլոր հատկանիշները: Եթե ​​ձեզ տրված է առաջադրանք՝ «Տվեք տեղեկատվական մոդելի օրինակ», դուք պետք է հասկանաք գործընթացի էությունը:

Խոսքը գնում է այնպիսի մոդելի կառուցման մասին, որը նախատեսված է տեղեկատվական երևույթների և գործընթացների ուսումնասիրության համար։ Համակարգչային գիտության մեջ նման առարկա կարելի է համարել ծրագրավորումը։ Օգտագործելով որոշակի մաթեմատիկական ծրագրավորման լեզու, դուք կարող եք տեքստային նյութը ներկայացնել գրաֆիկական տեսքով:

Մոդելավորումը ներառում է մոդելի կառուցում, որը նախատեսված է սկզբնական օբյեկտի, երևույթի, գործընթացի հետազոտման և ուսումնասիրության համար։ Ստեղծված պատճենն օժտված է միայն այն որակներով ու հատկություններով, որոնք բնորոշ են բնօրինակ օբյեկտին, սակայն թույլ է տալիս որոշ շեղումներ իդեալից։

Գործունեության մոտեցում

Լրիվ մոդելներ կարելի է ձեռք բերել՝ օգտագործելով համակարգված մոտեցում: Սա հատկապես վերաբերում է ուսումնական հաստատություններին: Վերջին տարիներին դպրոցների վրա ազդած փոփոխությունները հնարավորություն են տվել տրամաբանական կապ հաստատել առանձին առարկաների միջև:

Գործունեության վրա հիմնված ուսուցման այս տարբերակը նպաստում է ներդաշնակորեն զարգացած անհատականության ձևավորմանը, որը հասկանում է կենդանի աշխարհի միասնությունը և առանձին գործընթացների և երևույթների փոխկապակցվածությունը:

Եթե ​​ուսուցիչը հարցնի. «Տվեք տեղեկատվական մոդելի օրինակ», նա կարող է ապահով ընտրել ցանկացած ակադեմիական առարկա: Չկա մի կարգապահություն, որտեղ աղյուսակները, գրաֆիկները, դիագրամները և ներկայացումները չօգտագործվեն:

Ժամանակակից դպրոցի առանձնահատկությունները

Նոր չափորոշիչները, որոնք ներդրվել են ռուսական դպրոցներում, պահանջում են դիտարկել մեկ երևույթ տարբեր տեսակետներից։ Օրինակ, ֆիզիկայի դասընթացից երեխաները սովորում են, որ էլեկտրոններն անհրաժեշտ են մետաղներում էլեկտրական հոսանքի համար: Նրանք տեղեկություն են ստանում այդ բացասական մասնիկի լիցքի մասին՝ որոշելով դրանց քանակը տարբեր մետաղներում։ Քիմիայի դասերին դպրոցականներին սովորեցնում են էներգիայի մակարդակներում էլեկտրոնների տեղադրման հավանականության մասին։

«Օքսիդացում-վերականգնման ռեակցիաներ» թեման ուսումնասիրելիս դպրոցականները ստանում են տեղեկատվություն այն մասին, թե ինչ է տեղի ունենում այդ բացասական մասնիկների հետ քիմիական փոխազդեցության ժամանակ։ Չնայած այն հանգամանքին, որ տեղեկատվությունը ներկայացվում է տարբեր դիրքերից, խոսքը գնում է մեկ օբյեկտի՝ էլեկտրոնների մասին։ Նման համակարգված մոտեցումը հնարավորություն է տալիս դպրոցականների գիտակցության մեջ ձևավորել նյութի կառուցվածքի և նրա փոխակերպումների ամբողջական պատկերացում:

Տվյալ օրինակում ուսումնասիրվող օբյեկտը դիտարկվում է որպես ամբողջական համակարգ, մեկ ամբողջության (նյութի) անբաժանելի մաս։ Կախված ակադեմիական կարգապահությունից, օգտագործվում են որոշակի բնութագրեր և լրացումներ: Համակարգված մոտեցման դեպքում առաջին տեղը գալիս է ոչ թե օբյեկտի գոյության պատճառահետևանքային բացատրություններից, այլ նրանից այլ բաղադրիչներ ներառելու անհրաժեշտությունից։

Փորձարարական գործունեության ընթացքում առանձնահատուկ նշանակություն է ձեռք բերում ունիվերսալ մոդելների ձևավորումը։ Օգտագործելով անհատական ​​համակարգիչ, դուք կարող եք հաշվարկել այն պարամետրերը, որոնք կապված կլինեն վերլուծված օբյեկտի հետ:

Նման մոդելավորումը կարևոր է բնական երևույթների գիտական ​​իմացության համար։ Դպրոցական համակարգչային գիտության դասընթացում նման գործողությունները կոչվում են հաշվողական փորձ, որը հիմնված է երեք կարևոր հասկացությունների վրա՝ մոդել, ալգորիթմ, ծրագիր։

Դպրոցական օգտագործում անհատական ​​համակարգիչկան երեք հիմնական տարբերակներ.

• ԱՀ-ի միջոցով ուղղակի հաշվարկների իրականացում;
• տվյալների բազայի ստեղծում, այն վերածելով ծրագրի կամ հատուկ ալգորիթմի.
• համակարգչի և ուսանողի միջև ինտերֆեյսի պահպանում:

Մոդելների նշաններ

Ամենատարածված բնութագրերի շարքում, որոնցով կարելի է դասակարգել բոլոր մոդելները, մենք առանձնացնում ենք՝ կիրառման նպատակը, գիտելիքների ոլորտը, ժամանակի գործոնը, ներկայացման տարբերակը:

Կախված մոդելի համար սահմանված նպատակից՝ առանձնանում են մոդելների փորձարարական, ուսումնական, խաղային, սիմուլյացիոն, գիտական ​​և տեխնիկական տարբերակները։ Օրինակ, դպրոցական կրթության սկզբնական փուլում առավել կիրառելի և նշանակալից խաղային տեխնոլոգիաներն այն տեխնոլոգիաներն են, որոնք թույլ են տալիս երեխաներին իրենց զգալ ուսուցչի, բժշկի կամ ոստիկանի դերում: Յոթից ութ տարեկան երեխաների համար խաղային մոդելները լավ ձևավորված են, քանի որ նախադպրոցական ուսումնական հաստատություններում դրանք օգտագործվում են որպես երեխայի անձնական որակների ձևավորման պարտադիր տարր:

Մոդելների տեսակները

Կախված գիտելիքի ոլորտից, որի համար մոդելը կազմվում է, ներկայումս առանձնանում են տնտեսական, կենսաբանական, սոցիոլոգիական և քիմիական տեսակները։ Օրինակ, բնական գիտության ցիկլի համար կարևոր է ձևավորել այնպիսի մոդել, որը հնարավորություն կտա բացատրել կենդանի և անշունչ բնության մեջ տեղի ունեցող երևույթները: Սոցիոլոգիայում շեշտը դրվում է հասարակության մեջ տեղի ունեցող գործընթացների վրա։

Ելնելով ժամանակի գործակիցից՝ առանձնանում են մոդելների ստատիկ և դինամիկ տարբերակները։ Ստատիկ տարբերակը բնութագրում է օբյեկտի պարամետրերը և կառուցվածքը, թույլ է տալիս նկարագրել ընտրված երևույթը (օբյեկտը) որոշակի ժամանակահատվածում և օգնում է դրա մասին հուսալի և ժամանակին տեղեկատվություն ստանալ:

Ցանկացած մոդել ունի որոշակի ձև, տեսք, ներկայացման տարբերակ և նկարագրություն: Ակնկալվում է, որ դպրոցը կքննարկի ավելի շատ նյութական և ոչ նյութական մոդելներ՝ կախված ակադեմիական կարգապահության առանձնահատկություններից:

Նյութական մոդելները ենթադրում են իրական մարմնավորում, դրանք լիովին կրկնում են բուն օբյեկտի ներքին կամ արտաքին կառուցվածքը. Օրինակ, աշխարհագրության մեջ նման կրճատված մոդելը գլոբուսի (գլոբուսի) մոդելն է, որի վրա գծագրված են բոլոր ծովերն ու օվկիանոսները, մայրցամաքներն ու կղզիները: Այս մոդելներն ուղղակիորեն կապված են ժամանակակից դպրոցականների ուսուցման հետազոտական ​​մոտեցման հետ: Դրանք անհրաժեշտ են քիմիա, ֆիզիկա, կենսաբանություն, աստղագիտություն, աշխարհագրություն դասավանդելիս։

Ոչ նյութական մոդելավորումը ներառում է ճանաչման տեսական մեթոդի կիրառում:

Եզրակացություն

Ցանկացած տեղեկատվական մոդել երևույթի, օբյեկտի կամ գործընթացի մասին տեղեկատվության հավաքածու է: Նրա օգնությամբ դուք կարող եք բնութագրել կենդանի և անշունչ բնության մեջ տեղի ունեցող ցանկացած գործընթաց: Դրական արդյունքներ են տալիս զանազան գրաֆիկները, քարտեզները, աղյուսակները, դիագրամները, որոնք ակտիվորեն օգտագործվում են կրթության բոլոր մակարդակների ուսուցիչների կողմից։

Ինտուիտիվ (մտավոր) մոդելավորումն օգնում է ստեղծել քիմիայի կամ կենսաբանության մեջ տեղի ունեցող գործընթացի առաջին տպավորությունը: Տեղեկատվական մոդելների բոլոր տարբերակների համադրության շնորհիվ մեր երկրի երիտասարդ սերունդը մշակում է կենդանի և անշունչ աշխարհի միասնության համարժեք գնահատական։ Դպրոցի շրջանավարտները կարող են ինքնուրույն կառուցել ցանկացած մոդել և օգտագործել դրանք՝ ուսումնասիրելու, վերլուծելու և գնահատելու իրադարձություններն ու երևույթները:

Գրաֆիկական տեղեկատվության մոդելներում սովորական գրաֆիկական պատկերները (փոխաբերական տարրեր), որոնք հաճախ լրացվում են թվերով, նշաններով և տեքստերով (նշանի տարրեր), օգտագործվում են առարկաները տեսողականորեն ցուցադրելու համար: Գրաֆիկական մոդելների օրինակները ներառում են բոլոր տեսակի դիագրամներ, քարտեզներ, գծագրեր, գրաֆիկներ և դիագրամներ:

Սխեման- սա ընդհանուր առմամբ ինչ-որ օբյեկտի ներկայացում է, հիմնական հատկանիշները, օգտագործելով սիմվոլները: Դիագրամների օգնությամբ հնարավոր է ներկայացնել տեսքըօբյեկտը և դրա կառուցվածքը. Դիագրամը՝ որպես տեղեկատվական մոդել, չի հավակնում ամբողջական լինել օբյեկտի մասին տեղեկատվություն տրամադրելու հարցում: Հատուկ տեխնիկայի և գրաֆիկական սիմվոլների օգնությամբ խնդրո առարկա օբյեկտի մեկ կամ մի քանի առանձնահատկություն ավելի հստակ ընդգծվում է: Շղթաների օրինակները ներկայացված են Նկ. 2.4.

Բրինձ. 2.4.
Ֆիզիկայի, կենսաբանության, պատմության դասերին օգտագործվող դիագրամների օրինակներ

Երկրի մակերեսի կրճատված ընդհանրացված պատկերը հարթության վրա խորհրդանիշների այս կամ այն ​​համակարգում մեզ տրվում է աշխարհագրական քարտեզով:

Նկարչություն- պայմանական գրաֆիկական պատկերիր չափերի ճշգրիտ հարաբերակցությամբ օբյեկտ, որը ստացվել է պրոյեկցիայի միջոցով: Գծանկարը պարունակում է պատկերներ, ծավալային թվեր և տեքստ: Պատկերները պատկերացումներ են տալիս առարկայի երկրաչափական ձևի մասին, թվերը՝ առարկայի և նրա մասերի չափերի, մակագրությունները՝ անվան, մասշտաբի մասին, որով արված են պատկերները։

Ժամանակացույց- տող, որը տալիս է մի մեծության (օրինակ՝ ուղու) մյուսից (օրինակ՝ ժամանակի) կախվածության բնույթի տեսողական ներկայացում։ Գրաֆիկը թույլ է տալիս հետևել տվյալների փոփոխությունների դինամիկային:

Դիագրամ- գրաֆիկական պատկեր, որը տեսողական պատկերացում է տալիս ցանկացած քանակի կամ մեկ մեծության մի քանի արժեքների միջև փոխհարաբերությունների և դրանց արժեքների փոփոխության մասին: Գծապատկերների տեսակները և դրանց կառուցման մեթոդները ավելի մանրամասն կքննարկվեն աղյուսակները ուսումնասիրելիս:

2.3.2. Գրաֆիկները

Եթե ​​որոշակի համակարգի օբյեկտները պատկերված են որպես գագաթներ, իսկ նրանց միջև կապերը՝ որպես գծեր, ապա մենք կստանանք դիտարկվող համակարգի տեղեկատվական մոդելը գրաֆիկի տեսքով։ Գրաֆիկը բաղկացած է գագաթներից, որոնք կապված են գծերով՝ եզրերով։ Գրաֆիկի գագաթները կարող են պատկերվել որպես շրջաններ, օվալներ, կետեր, ուղղանկյուններ և այլն:

Գրաֆիկը կոչվում է կշռված, եթե նրա գագաթները կամ եզրերը բնութագրվում են որոշ չափով լրացուցիչ տեղեկություններ- գագաթների կամ եզրերի կշիռները.

Նկ. 2.5-ը, օգտագործելով կշռված գրաֆիկ, ցույց է տալիս A, B, C, D, E հինգ բնակավայրերի միջև ընկած ճանապարհները. եզրային կշիռներ - ճանապարհների երկարությունը կիլոմետրերով:

Բրինձ. 2.5.
Կշռված գրաֆիկ

Գրաֆիկի գագաթների և եզրերի երկայնքով անցնող ուղին, որում գրաֆիկի ցանկացած եզր հայտնվում է ոչ ավելի, քան մեկ անգամ, կոչվում է շղթա: Շղթան, որի սկզբի և ավարտի գագաթները համընկնում են, կոչվում է ցիկլ:

Ցիկլով գրաֆիկը կոչվում է ցանց։ Եթե ​​գրական ստեղծագործության կերպարները ներկայացված են որպես գրաֆիկի գագաթներ, իսկ նրանց միջև գոյություն ունեցող կապերը՝ եզրեր, ապա մենք ստանում ենք գրաֆիկ, որը կոչվում է իմաստային ցանց։

Գրաֆիկները որպես տեղեկատվական մոդելներ լայնորեն կիրառվում են մեր կյանքի շատ ոլորտներում: Օրինակ, դուք կարող եք ներկայացնել գոյություն ունեցող կամ նոր նախագծված տները, շենքերը և թաղամասերը որպես գագաթներ, իսկ ճանապարհները, կոմունալ ցանցերը, էլեկտրահաղորդման գծերը և այլն, որոնք կապում են դրանք որպես գրաֆիկի եզրեր: Օգտագործելով նման գրաֆիկները, դուք կարող եք պլանավորել օպտիմալ տրանսպորտային երթուղիներ, ամենակարճ շրջանցումները, գտնվելու վայրը մանրածախ վաճառքի կետերև այլ առարկաներ:

Ծառգրաֆիկ է, որում ցիկլեր չկան, այսինքն՝ դրանում անհնար է որոշակի գագաթից անցնել մի քանի տարբեր եզրերով և վերադառնալ նույն գագաթին։ Տարբերակիչ հատկանիշծառի այն է, որ նրա ցանկացած երկու գագաթների միջև կա միայն մեկ ճանապարհ:

Ցանկացած հիերարխիկ համակարգ կարելի է ներկայացնել ծառի միջոցով: Ծառն ունի մեկ հիմնական գագաթ, որը կոչվում է նրա արմատը: Ծառի յուրաքանչյուր գագաթ (բացի արմատից) ունի միայն մեկ նախահայր, որի կողմից նշանակված օբյեկտը ներառված է ամենաբարձր մակարդակի մեկ դասում. Ծառի ցանկացած գագաթ կարող է առաջացնել մի քանի ժառանգներ՝ ստորին մակարդակի դասերին համապատասխանող գագաթներ: Հաղորդակցման այս սկզբունքը կոչվում է «մեկը շատերին»: Այն գագաթները, որոնք չունեն առաջացած գագաթներ, կոչվում են տերևներ:

1 Դաս - առարկաների մի շարք, որոնք ունեն ընդհանուր բնութագրեր:

Ընտանիքի անդամների միջև հարաբերությունները հարմար կերպով պատկերված են գրաֆիկի միջոցով, որը կոչվում է ծագումնաբանական կամ տոհմածառ:

«Կենդանի տոհմային» ռեսուրսը (http://school-collection.edu.ru/) տոհմածառերի ստեղծման և վերլուծության գործիք է, որը պարունակում է տոհմերի օրինակներ: Դրանով դուք կարող եք ուսումնասիրել բազմաթիվ հայտնի ընտանիքների տոհմածառերը և կառուցել ձեր սեփական տոհմածառը:

2.3.3. Խնդիրները լուծելու համար գրաֆիկների օգտագործումը

Գրաֆիկները հարմար են օգտագործել որոշակի դասի խնդիրներ լուծելիս:

Օրինակ 1. 1-ին և 2-րդ թվերից կազմված բոլոր եռանիշ թվերը գրելու համար կարող եք օգտագործել նկ. 2.6.

Բրինձ. 2.6.
Եռանիշ թվեր գրելու խնդրի լուծման ծառ

Պետք չէ ծառ կառուցել, եթե պետք չէ գրել բոլոր հնարավոր տարբերակները, այլ պարզապես պետք է նշել դրանց թիվը: Այս դեպքում պետք է պատճառաբանել այսպես. հարյուրավորների տեղում կարող է լինել 1 և 2 թվերից որևէ մեկը, տասնյակների տեղում կարող են լինել նույն երկու տարբերակները, միավորների տեղում կարող են լինել նույն երկու տարբերակները: Հետեւաբար, թիվը տարբեր տարբերակներ: 2 2 2 = 8.

IN ընդհանուր դեպք, եթե հայտնի է գրաֆիկի կառուցման յուրաքանչյուր քայլում հնարավոր ընտրությունների քանակը, ապա տարբերակների ընդհանուր թիվը հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է բազմապատկել այս բոլոր թվերը։

Օրինակ 2. Դիտարկենք մի փոքր փոփոխված դասական հատման խնդիրը:

Գետի ափին կանգնած է մի գյուղացի (Կ)՝ նավակով, իսկ կողքին՝ շուն (Ս), աղվես (Լ) և սագ (Գ)։ Գյուղացին ինքը պետք է անցնի գետը և շանը, աղվեսին ու սագին տեղափոխի մյուս ափ։ Սակայն, բացի գյուղացուց, նավակի մեջ կարելի է տեղադրել կամ միայն շուն, կամ միայն աղվես, կամ միայն սագ։ Դուք չեք կարող շանը թողնել աղվեսի հետ կամ աղվեսին սագի հետ առանց հսկողության - շունը վտանգ է աղվեսի համար, իսկ աղվեսը վտանգ է սագի համար: Ինչպե՞ս պետք է գյուղացին անցում կազմակերպի.

Այս խնդիրը լուծելու համար մենք կստեղծենք գրաֆիկ, որի գագաթները կլինեն գետի ափին նիշերի սկզբնական տեղադրումը, ինչպես նաև բոլոր հնարավոր միջանկյալ վիճակները, որոնք ձեռք են բերվել նախորդներից մեկ հատման քայլով: Յուրաքանչյուր հատող վիճակի գագաթը նշում ենք օվալով և եզրերով կապում դրանից առաջացած վիճակներին (նկ. 2.7):

Բրինձ. 2.7.
Խաչաձեւ գրաֆիկ

Նշվում են անվավեր վիճակներ՝ ըստ առաջադրանքի պայմանների կետավոր գիծ; դրանք բացառված են հետագա քննարկումից։ Հաստ գծով ընդգծված են անցման սկզբնական և վերջնական վիճակները։

Գրաֆիկը ցույց է տալիս, որ այս խնդրի երկու լուծում կա. Ահա դրանցից մեկին համապատասխան անցման պլան.

1. գյուղացին աղվես է տեղափոխում.
2. գյուղացին վերադառնում է;
3. գյուղացին շուն է տեղափոխում.
4. գյուղացին վերադառնում է աղվեսի հետ;
5. գյուղացին սագ է տեղափոխում.
6. գյուղացին վերադառնում է;
7. գյուղացին աղվես է տեղափոխում.

Օրինակ 3. Դիտարկենք հետևյալ խաղը. նախ մի կույտում 5 լուցկի կա. երկու խաղացող հերթով հեռացնում են հանդիպումները, իսկ 1 քայլով կարող եք հեռացնել 1 կամ 2 հանդիպում. Հաղթում է նա, ով թողնում է 1 խաղ կույտում: Եկեք պարզենք, թե ով է հաղթում, եթե խաղը ճիշտ է խաղում՝ առաջին (I) կամ երկրորդ (II) խաղացողը:

Խաղացողը ես կարող եմ հեռացնել մեկ հանդիպում (այս դեպքում դրանք կլինեն 4-ը) կամ միանգամից 2-ը (այս դեպքում դրանք կլինեն 3-ը):

Եթե ​​I խաղացողը թողել է 4 հանդիպում, II խաղացողը կարող է թողնել 3 կամ 2 հանդիպում իր իսկ քայլով: Եթե ​​առաջին խաղացողի հերթից հետո մնացել է 3 հանդիպում, ապա երկրորդ խաղացողը կարող է հաղթել՝ վերցնելով երկու հանդիպում և թողնելով մեկը:

Եթե ​​II խաղացողին մնացել է 3 կամ 2 հանդիպում, ապա I խաղացողը հնարավորություն ունի հաղթելու այս իրավիճակներից յուրաքանչյուրում:

Այսպիսով, ճիշտ խաղային ռազմավարության դեպքում առաջին խաղացողը միշտ կհաղթի: Դա անելու համար նա պետք է մեկ լուցկի վերցնի իր առաջին քայլում:

Նկ. 2.8-ը ցույց է տալիս գրաֆիկ, որը կոչվում է խաղի ծառ; այն արտացոլում է բոլոր հնարավոր տարբերակները, ներառյալ խաղացողների սխալ (պարտվող) քայլերը:

Բրինձ. 2.8.
Խաղի ծառ

Ամենակարևորը

Գրաֆիկական տեղեկատվական մոդելներում սովորական գրաֆիկական պատկերները (փոխաբերական տարրեր), որոնք հաճախ լրացվում են թվերով, նշաններով և տեքստերով (նշանի տարրեր), օգտագործվում են առարկաները տեսողականորեն ցուցադրելու համար: Գրաֆիկական մոդելների օրինակները ներառում են բոլոր տեսակի դիագրամներ, քարտեզներ, գծագրեր, գրաֆիկներ և դիագրամներ, գրաֆիկներ:

Գրաֆիկը բաղկացած է գագաթներից, որոնք կապված են գծերով՝ եզրերով։ Գրաֆիկը կոչվում է կշռված, եթե նրա գագաթները կամ եզրերը բնութագրվում են որոշ լրացուցիչ տեղեկություններով՝ գագաթների (եզրերի) կշիռներով։

Գրաֆիկի գագաթների և եզրերի երկայնքով անցնող ուղին, որում գրաֆիկի ցանկացած եզր հանդիպում է ոչ ավելի, քան մեկ անգամ, կոչվում է շղթա: Շղթան, որի սկզբի և ավարտի գագաթները համընկնում են, կոչվում է ցիկլ: Ցիկլով գրաֆիկը կոչվում է ցանց։

Հիերարխիկ համակարգի գրաֆիկը կոչվում է ծառ: Ծառի տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ նրա ցանկացած երկու գագաթների միջև կա միայն մեկ ճանապարհ:

Հարցեր և առաջադրանքներ

1. Ի՞նչ տեղեկատվական մոդելներ են դասակարգվում որպես գրաֆիկական:
2. Տվեք գրաֆիկական տեղեկատվության մոդելների օրինակներ, որոնց հետ գործ ունեք.
   • ա) այլ առարկաներ ուսումնասիրելիս.
   • բ) առօրյա կյանքում.
3. Ի՞նչ է գրաֆիկը: Որո՞նք են գծապատկերի գագաթները և եզրերը Նկ. 2.5? Տրե՛ք այս գրաֆիկում հայտնաբերված սխեմաների և ցիկլերի օրինակներ: Որոշեք, թե որ երկու կետերն են միմյանցից ամենահեռու (երկու կետերը համարվում են ամենահեռավոր, եթե նրանց միջև եղած ամենակարճ ճանապարհի երկարությունը մեծ է, քան մյուս երկու կետերի միջև եղած ամենակարճ ճանապարհի երկարությունը): Նշեք այս կետերի միջև ամենակարճ ճանապարհի երկարությունը:
4. Բերեք այնպիսի համակարգի օրինակ, որի մոդելը կարող է ներկայացվել գրաֆիկի տեսքով: Նկարի՛ր համապատասխան գրաֆիկը։
5. Գրունտային ճանապարհը հաջորդաբար անցնում է A, B, C և D բնակավայրերով: A-ի և B-ի միջև հողային ճանապարհի երկարությունը 40 կմ է, B-ի և C-ի միջև՝ 25 կմ, իսկ C-ի և D-ի միջև՝ 10 կմ: Ա-ի և Դ-ի միջև ճանապարհ չկա։ Լ–ի և Ն–ի միջև կառուցվել է 30 կմ երկարությամբ ասֆալտապատ նոր մայրուղի։ Գնահատեք հեծանվորդի A կետից B կետ անցնելու հնարավոր նվազագույն ժամանակը, եթե նրա արագությունը կեղտոտ ճանապարհի վրա 20 կմ/ժ է, իսկ մայրուղու վրա՝ 30 կմ/ժ։
6. Ստեղծեք իմաստային ցանց ռուսական ժողովրդական «Կոլոբոկ» հեքիաթի հիման վրա:
7. Ի՞նչ է ծառը: Ի՞նչ համակարգեր կարող են ծառերը ծառայել որպես մոդել: Բերեք նման համակարգի օրինակ:
8. Քանի՞ եռանիշ թիվ կարելի է գրել 2, 4, 6 և 8 թվերով, պայմանով, որ այդ թիվը չպետք է պարունակի նույնական թվանշաններ:
9. Քանի՞ եռանիշ թիվ կա, որոնց բոլոր թվանշանները տարբեր են:
10. Շղթաներ պատրաստելու համար օգտագործվում են ուլունքներ, որոնք նշված են A, B, C, D, E տառերով: Շղթայի առաջին տեղում A, C, E ուլունքներից մեկն է: Երկրորդ տեղում ցանկացած ձայնավոր է, եթե առաջինը: տառը ձայնավոր է, և ցանկացած բաղաձայն, եթե առաջին բաղաձայն է: Երրորդ տեղում C, D, E ուլունքներից մեկն է, որը շղթայում առաջին տեղում չէ։ Քանի՞ շղթա կարելի է ստեղծել՝ օգտագործելով այս կանոնը:
11. Երկու խաղացող խաղում են հետևյալ խաղը. Նրանց դիմաց ընկած է 6 քարից բաղկացած մի կույտ։ Խաղացողները հերթով քարեր են վերցնում: Մեկ քայլով կարող եք վերցնել 1, 2 կամ 3 քար։ Նա, ով վերցնում է վերջին քարը, կորցնում է: Ո՞վ է հաղթում, եթե երկու խաղացողներն էլ ճիշտ են խաղում՝ առաջին քայլը կատարող խաղացողը, թե երկրորդ քայլը կատարող խաղացողը: Ո՞րը պետք է լինի հաղթող խաղացողի առաջին քայլը: Հիմնավորե՛ք ձեր պատասխանը։

4.8 Գրաֆիկական տեղեկատվության մոդելներ.

Գրաֆիկական տեղեկատվության մոդելը առարկաները և գործընթացները գրաֆիկական պատկերների տեսքով ներկայացնելու տեսողական միջոց է: Դրանք ներառում են.

Գրաֆիկական (երկրաչափական) տեղեկատվական մոդելները փոխանցում են օբյեկտի արտաքին բնութագրերը՝ չափը, ձևը, գույնը, գտնվելու վայրը։ Գրաֆիկական տեղեկատվական մոդելներում սովորական գրաֆիկական պատկերները (փոխաբերական տարրեր) օգտագործվում են օբյեկտները տեսողականորեն ցուցադրելու համար: Հաճախ գրաֆիկական մոդելները համալրվում են թվերով, նշաններով և տեքստերով (նշանի տարրեր): Այս դեպքում դրանք կոչվում են խառը մոդելներ:

Ֆիգուրատիվ մոդելները առարկաների տեսողական պատկերներ են, որոնք գրանցված են որոշ տեղեկատվական միջավայրի վրա (թղթ, լուսանկար և ֆիլմ և այլն): Դրանք ներառում են նկարներ և լուսանկարներ:

Սխեման- սա ընդհանուր առմամբ ինչ-որ օբյեկտի ներկայացում է, հիմնական հատկանիշները, օգտագործելով սիմվոլները: Սխեման- Սա գրաֆիկական ցուցադրումկազմը և կառուցվածքը բարդ համակարգ. Դիագրամների օգնությամբ կարելի է ներկայացնել առարկայի և՛ արտաքին տեսքը, և՛ նրա կառուցվածքը։ Դիագրամը՝ որպես տեղեկատվական մոդել, չի հավակնում ամբողջական լինել օբյեկտի մասին տեղեկատվություն տրամադրելու հարցում: Հատուկ տեխնիկայի և գրաֆիկական սիմվոլների օգնությամբ խնդրո առարկա օբյեկտի մեկ կամ մի քանի առանձնահատկություն ավելի հստակ է ընդգծվում:

Համակարգչային գիտության մեջ առանձնահատուկ տեղ է գրավում սխեմաների կառուցումը։ Արգելափակման դիագրամներհստակ արտացոլում է ալգորիթմը, այսինքն. գործողությունների հաջորդականությունը խնդիր լուծելիս. Դրանք կառուցվում են ծրագրավորման ընթացքում՝ ստեղծելով նոր ծրագրեր։

Քարտեզնկարագրում է կոնկրետ տարածք, որն իր համար մոդելավորման օբյեկտ է։ Սա Երկրի մակերեսի կրճատված ընդհանրացված պատկերն է հարթության վրա այս կամ այն ​​խորհրդանշական համակարգում .

Քարտեզը ստեղծվել է հատուկ նպատակներով՝ որոշելու համար.

• 
  բնակավայրերի գտնվելու վայրը;
• 
  տեղանք;
• 
  մայրուղիների տեղադրություններ;
• 
  գետնի վրա իրական առարկաների միջև հեռավորությունների չափում
• 
  և այլն:

Նկարչություն- իրական օբյեկտի ճշգրիտ երկրաչափական պատճենը: Նկարչություն- օբյեկտի պայմանական գրաֆիկական պատկեր՝ դրա չափերի ճշգրիտ հարաբերակցությամբ, որը ստացվել է պրոյեկցիոն մեթոդով։ Գծանկարը պարունակում է պատկերներ, ծավալային թվեր և տեքստ: Պատկերները պատկերացումներ են տալիս առարկայի երկրաչափական ձևի մասին, թվերը՝ առարկայի և նրա մասերի չափերի, մակագրությունները՝ անվան, մասշտաբի մասին, որով արված են պատկերները։ Գծանկարները ստեղծվում են դիզայներների, դիզայներների կողմից, դրանք պետք է լինեն շատ ճշգրիտ, քանի որ... դրանք ցույց են տալիս իրական օբյեկտի բոլոր անհրաժեշտ չափերը: Դիզայնի գծագրեր ստեղծելու համար կան բազմաթիվ տարբեր համակարգչային միջավայրեր՝ AutoCAD, Adem, Compass, 3D MAX՝ եռաչափ մոդելավորման համար և այլն:

Գրաֆիկները և դիագրամները տեղեկատվական մոդելներ են, որոնք թվային և վիճակագրական տվյալները ներկայացնում են տեսողական տեսքով:

Ժամանակացույց- տող, որը տալիս է մի մեծության (օրինակ՝ ուղու) մյուսից (օրինակ՝ ժամանակի) կախվածության բնույթի տեսողական ներկայացում։ Ժամանակացույց- տարբեր գործընթացների (բնական, տնտեսական, սոցիալական և տեխնիկական) ցուցադրում և պատկերացում: Գրաֆիկը թույլ է տալիս հետևել տվյալների փոփոխությունների դինամիկային:

Դիագրամ- գրաֆիկական պատկեր, որը տեսողական պատկերացում է տալիս ցանկացած քանակի կամ մեկ մեծության մի քանի արժեքների միջև փոխհարաբերությունների և դրանց արժեքների փոփոխության մասին: Գծապատկերների տեսակները և դրանց կառուցման մեթոդները ավելի մանրամասն կքննարկվեն աղյուսակները ուսումնասիրելիս:

Գրաֆիկները հատուկ տեղ են գրավում գրաֆիկական մոդելների շարքում։

Եթե ​​որոշակի համակարգի օբյեկտները ներկայացված են կետերով (շրջանակներ, օվալներ, ուղղանկյուններ...), իսկ նրանց միջև կապերը՝ գծերով (աղեղներ, սլաքներ...), ապա մենք կստանանք համակարգի տեղեկատվական մոդելը. Հարցը գրաֆիկի տեսքով. Գրաֆիկդրանք միացնող գագաթների և եզրերի մի շարք է: Գրաֆիկի գագաթները կարելի է նշանակել տառերով, թվերով, բառերով...

Եթե ​​գրաֆիկի եզրերը բնութագրվում են որոշ լրացուցիչ տեղեկություններով (արտահայտված թվերով), այն կոչվում է կշռված, իսկ թվերն են կշեռքներկողիկներ Ծայրերի կշիռը կարող է համապատասխանել, օրինակ, օբյեկտների (քաղաքների) հեռավորությանը:

Եթե ​​գրաֆիկի եզրերը ցույց են տալիս ուղղությունը (ներկայացված է սլաքներով), ապա գրաֆիկը կոչվում է կողմնորոշված(դիգրաֆիկ): Ուղղորդված գրաֆիկում շարժումը հնարավոր է միայն մեկ ուղղությամբ (սլաքների երկայնքով): Այս դեպքում օբյեկտների միջև կապերը՝ գագաթները, համարվում են ասիմետրիկ։ Չուղղորդված գրաֆիկում առարկաների միջև կապերը՝ գագաթները, սիմետրիկ են։

Նույնական, բայց տարբեր կերպ գծված գրաֆիկները կոչվում են իզոմորֆ. Իզոմորֆ գրաֆիկները միացված են նույն գագաթները:

աստիճանԳրաֆիկի գագաթը կոչվում է այն դուրս եկող եզրերի թիվը: Զույգ աստիճան ունեցող գագաթը կոչվում է նույնիսկ գագաթԿենտ աստիճան ունեցող գագաթը կոչվում է կենտ գագաթ.Նկարում A, B, D գագաթները զույգ են: Նրանց աստիճանը 2 է: C և E գագաթները կենտ են: Նրանց աստիճանը 3 է։

Գրաֆների տեսության հիմնական թեորեմներից մեկը կապված է գագաթային աստիճան հասկացության հետ՝ կենտ գագաթների թվի հավասարության թեորեմը։

Թեորեմ : Ցանկացած գրաֆիկ պարունակում է զույգ թվով կենտ գագաթներ:

Լուսաբանելու համար նկատի առեք մի խնդիր։

Մալենկոյ քաղաքում կա 5 հեռախոս։ Հնարավո՞ր է դրանք լարերով միացնել այնպես, որ յուրաքանչյուր հեռախոս միացված լինի ուղիղ 3 ուրիշին:

Լուծում:Ենթադրենք, որ հեռախոսների նման կապը հնարավոր է։ Ապա պատկերացրեք մի գրաֆիկ, որտեղ գագաթները ներկայացնում են հեռախոսներ, իսկ ծայրերը՝ դրանք միացնող լարերը: Եկեք հաշվենք, թե ընդհանուր առմամբ քանի լար կա: Յուրաքանչյուր հեռախոսի վրա միացված է ուղիղ 3 լար, այսինքն. մեր գրաֆիկի յուրաքանչյուր գագաթի աստիճանն է 3. Լարերի քանակը գտնելու համար անհրաժեշտ է ամփոփել գրաֆիկի բոլոր գագաթների աստիճանները և ստացված արդյունքը բաժանել 2-ի (քանի որ յուրաքանչյուր լար ունի երկու ծայր, իսկ աստիճանները գումարելիս յուրաքանչյուր լար վերցվում է 2 անգամ)։ (3*5)/2=15/2=7.5

Բայց այս թիվը ամբողջ թիվ չէ, այսինքն՝ լարերի քանակը տարբեր կլինի։ Սա նշանակում է, որ մեր այն ենթադրությունը, որ յուրաքանչյուր հեռախոս կարելի է միացնել ուղիղ հինգ այլ հեռախոսի, սխալ է ստացվել։

Պատասխանել.Այս կերպ հեռախոսները միացնելն անհնար է։
Գրաֆիկների հետ կապված կա ևս մեկ կարևոր հայեցակարգ՝ կապի հասկացությունը։ Գրաֆիկը կոչվում է համահունչ, եթե նրա երկու գագաթները կարող են միացվել կողմից, դրանք. եզրերի շարունակական հաջորդականություն. Կան մի շարք խնդիրներ, որոնց լուծումը հիմնված է գրաֆիկական կապի հայեցակարգի վրա։ Ստորև բերված նկարի գրաֆիկն ունի երեք միացված բաղադրիչ (բաղկացած է երեք առանձին մասերից):

Այն գագաթը, որը եզրեր չունի, կոչվում է մեկուսացված vertex և կազմում է առանձին միացված բաղադրիչ: Միայն մեկ եզր ունեցող գագաթը կոչվում է տերմինալկամ կախված.

Գրաֆիկի գագաթների և եզրերի երկայնքով ուղին, որում գրաֆիկի ցանկացած եզր հանդիպում է առավելագույնը մեկ անգամ, կոչվում է. շղթա (1) . Այն շղթան, որի սկզբի և ավարտի գագաթները համընկնում են, կոչվում է ցիկլը (2). Ծառ (հիերարխիա) գրաֆիկ է, որում չկա ցիկլեր (3), այսինքն՝ դրանում անհնար է որոշակի գագաթից անցնել մի քանի տարբեր եզրերով և վերադառնալ նույն գագաթին։ Ծառի տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ նրա ցանկացած երկու գագաթների միջև կա միայն մեկ ճանապարհ:

(1)
(2)
(3)

Ցանկացած հիերարխիկ համակարգ կարելի է ներկայացնել ծառի միջոցով: Ծառն ունի մեկ հիմնական գագաթ, որը կոչվում է նրա արմատը: Ծառի յուրաքանչյուր գագաթ (բացի արմատից) ունի միայն մեկ նախահայր՝ իր կողմից նշանակված օբյեկտը ներառված է ամենաբարձր մակարդակի մեկ դասում։ Ծառի ցանկացած գագաթ կարող է առաջացնել մի քանի ժառանգներ՝ ստորին մակարդակի դասերին համապատասխանող գագաթներ: Հաղորդակցման այս սկզբունքը կոչվում է «մեկը շատերին»: Այն գագաթները, որոնք չունեն առաջացած գագաթներ, կոչվում են տերևներ:

Օրինակ՝ հարմար է ընտանիքի անդամների միջև հարաբերությունները պատկերել՝ օգտագործելով տոհմածառ կամ տոհմածառ կոչվող գրաֆիկ:

Ցիկլով գրաֆիկը կոչվում է ցանց.Եթե ​​որոշակի գրական ստեղծագործության կերպարները ներկայացնում ենք որպես գրաֆիկի գագաթներ, և նրանց միջև գոյություն ունեցող կապերը պատկերվում են որպես եզրեր, ապա ստանում ենք գրաֆիկ, որը կոչվում է. իմաստային ցանց.

4.10 Խնդիրները լուծելու համար գրաֆիկների օգտագործումը
Օրինակ 1. 1 և 2 թվանշաններից կազմված բոլոր եռանիշ թվերը գրելու համար կարող եք օգտագործել գրաֆիկ (ծառ)

Պետք չէ ծառ կառուցել, եթե պետք չէ գրել բոլոր հնարավոր տարբերակները, այլ պարզապես պետք է նշել դրանց թիվը: Այս դեպքում պետք է պատճառաբանել այսպես. հարյուրավորների տեղում կարող է լինել 1 և 2 թվերից որևէ մեկը, տասնյակների տեղում կարող են լինել նույն երկու տարբերակները, միավորների տեղում կարող են լինել նույն երկու տարբերակները: Հետեւաբար, տարբեր տարբերակների քանակը՝ 2 2 2 = 8:

Ընդհանուր առմամբ, եթե հայտնի է գրաֆիկի կառուցման յուրաքանչյուր քայլում հնարավոր ընտրությունների քանակը, ապա այս բոլոր թվերն անհրաժեշտ են տարբերակների ընդհանուր թիվը հաշվարկելու համար: բազմապատկել.

Օրինակ 2.Եկեք դիտարկենք մի փոքր փոփոխված դասական խաչմերուկի խնդիրը:

Գետի ափին կանգնած է գյուղացին (Կ) նավով, իսկ կողքին շուն (S), աղվես (L) և սագ. (Գ): Գյուղացին ինքը պետք է անցնի գետը և շանը, աղվեսին ու սագին տեղափոխի մյուս ափ։ Սակայն, բացի գյուղացուց, նավակի մեջ կարող են տեղավորվել կա՛մ միայն շուն, կա՛մ միայն աղվես, կա՛մ միայն սագ։ Դուք չեք կարող շանը թողնել աղվեսի հետ կամ աղվեսին սագի հետ առանց հսկողության - շունը վտանգ է աղվեսի համար, իսկ աղվեսը վտանգ է սագի համար: Ինչպե՞ս պետք է գյուղացին անցում կազմակերպի.

Դ Այս խնդիրը լուծելու համար եկեք ստեղծենք գրաֆիկ, որի գագաթները կլինեն գետի ափին նիշերի սկզբնական տեղադրումը, ինչպես նաև նախորդներից ստացված բոլոր տեսակի միջանկյալ վիճակները մեկ հատման քայլով: Յուրաքանչյուր հատող վիճակի գագաթը նշում ենք օվալով և եզրերով կապում դրանից առաջացած վիճակներին։ Անվավեր վիճակները՝ ըստ խնդրի պայմանների, ընդգծված են կետագծով. դրանք բացառված են հետագա քննարկումից։ Հաստ գծով ընդգծված են անցման սկզբնական և վերջնական վիճակները։

Գրաֆիկը ցույց է տալիս, որ այս խնդրի երկու լուծում կա. Ահա դրանցից մեկին համապատասխան անցման պլան.

1. 
   գյուղացին աղվես է տեղափոխում.
2. 
   գյուղացին վերադառնում է;
3. 
   գյուղացին շուն է տեղափոխում.
4. 
   գյուղացին վերադառնում է աղվեսի հետ;
5. 
   գյուղացին սագ է տեղափոխում.
6. 
   գյուղացին վերադառնում է;
7. 
   գյուղացին աղվես է տեղափոխում.

Խաղացողը ես կարող եմ հեռացնել մեկ հանդիպում (այս դեպքում դրանք կլինեն 4-ը) կամ միանգամից 2-ը (այս դեպքում դրանք կլինեն 3-ը):

Եթե ​​խաղացողը Իթողել է 4 հանդիպում, խաղացող IIկարող է ինքնուրույն թողնել 3 կամ 2 հանդիպում: Եթե ​​առաջին խաղացողի հերթից հետո մնացել է 3 հանդիպում, ապա երկրորդ խաղացողը կարող է հաղթել՝ վերցնելով երկու հանդիպում և թողնելով մեկը:

Եթե ​​խաղացողից հետո IIՄնաց 3 կամ 2 հանդիպում, հետո խաղացողը Իայս իրավիճակներից յուրաքանչյուրում հաղթելու հնարավորություն ունի:

Այսպիսով, ճիշտ խաղային ռազմավարության դեպքում առաջին խաղացողը միշտ կհաղթի: Դա անելու համար նա պետք է մեկ լուցկի վերցնի իր առաջին քայլում:

Նկ. 2.8-ը ներկայացնում է գրաֆիկ, որը կոչվում է խաղի ծառ;այն արտացոլում է բոլոր հնարավոր տարբերակները, ներառյալ խաղացողների սխալ (պարտվող) քայլերը:

Թեստային հարցեր.

1. 
   Ի՞նչ տեղեկատվական մոդելներ են դասակարգվում որպես գրաֆիկական:
2. 
   Տվեք գրաֆիկական տեղեկատվության մոդելների օրինակներ, որոնց հետ գործ ունեք.

1. 
   Ի՞նչ է գրաֆիկը: Որո՞նք են գրաֆիկի գագաթները և եզրերը:Օգտագործեք ձեր սեփական օրինակի գրաֆիկը:
2. 
   Ո՞ր գրաֆիկն է կոչվում ուղղորդված:Կշռադատվա՞ծ:
3. 
   Ո՞ր գրաֆիկներն են կոչվում իզոմորֆ:
4. 
   Որքա՞ն է գագաթի աստիճանը: Նշեք ձեր գրաֆիկի գագաթների աստիճանները:
5. 
   Ձևակերպելթեորեմ կենտ գագաթների թվի հավասարության մասին.
6. 
   Ո՞ր գրաֆիկն է կոչվում միացված: Գծե՛ք գրաֆիկ երկու միացված բաղադրիչներով:
7. 
   Ո՞ր գագաթն է կոչվում մեկուսացված: Կախե՞լ: Օգտագործեք ձեր սեփական օրինակը՝ գրաֆիկը:
8. 
   Ի՞նչ է ուղին: Շղթա? Ցիկլ?Տվեք ձեր գրաֆիկում առկա սխեմաների և ցիկլերի օրինակներ:
9. 
   Ի՞նչ է ծառը: Ի՞նչ համակարգեր կարող են ծառերը ծառայել որպես մոդել: Բերեք նման համակարգի օրինակ:
10. 
    Ստեղծեք իմաստային ցանց ռուսական ժողովրդական «Կոլոբոկ» հեքիաթի հիման վրա: