Запитання для перевірки засвоєння знань
1. Назвіть галузі використання комп 'ютера.
2. Що таке постановка задачі?
3. Для чого створюють математичну модель?
4. Для чого розробляють алгоритм розв'язання задачі?
5. Поясніть як Ви розумієте метод покрокової деталізації.

Інформаційна модель
З давніх часів людина використовує моделювання для дослідження об'єктів та явищ у найрізноманітніших сферах життя. У результаті цих досліджень виникає необхідність у визначенні характеристик реальних об'єктів та процесів, у розумінні сутності явищ та пристосуванні до них (або керуванні ними), у конструюванні нових та модернізуванні старих об'єктів. Моделювання дає змогу людині приймати обґрунтовані рішення та передбачати наслідки своєї діяльності. Процес моделювання з використанням потужного сучасного засобу обробки інформації — ком¬п'ютера можна назвати комп'ютерним моделюванням. Завдяки комп'юте¬ру суттєво розширюються галузі застосування моделювання, а також забезпечується всебічний аналіз отриманих результатів. Що ж таке модель? Моделлю можна назвати штучно створений людиною абстрактний або матеріальний об'єкт. Дослідження та аналіз моделі дає змогу пізнати сутність реально існуючого складного об'єкта, процесу чи явища, які називаються прототипами об'єкта. Таким чином, модель — це спрощене уявлення про реальний об'єкт, процес чи явище, а моделювання — побудова моделей для дослідження та вивчення об'єктів, процесів та явищ.
Може виникнути запитання, чому не можна дослідити сам об'єкт, навіщо створювати моделі? Для цього може існувати багато причин:
• оригінала на момент дослідження може не існувати (наприклад, у гіпотезах про загиблий материк Атлантида або про побудову Вавілонської вежі, або про можливу «ядерну зиму», яка може початися після атомного бомбардування);
• реально цей об'єкт не можна побачити у повному обсязі (наприклад: Земну кулю, усю Сонячну систему або атом);
• дослідник хоче побачити об'єкт, але не може потрапити на місце його знаходження (наприклад: Ейфелева вежа, Єгипетські піраміди, тощо);
• процес, який досліджується, небезпечний для життя (наприклад, ядерна реакція);
Таких прикладів можна навести багато (можна згадати багато моделей, які ми всі бачили у своєму житті);
Для одного й того ж об'єкта можна створити велику кількість моделей. Все залежить, по-перше, від мети, яку ми ставимо перед собою, а по-друге, від методів та засобів, за допомогою яких ми збираємо інформацію про прототип. Наприклад, якщо ми бажаємо познайомитися з новим містом, то карта цього міста, фотографії, розповіді або кіноальманах дадуть нам зовсім різні уявлення про цей об'єкт, причому ці уявлення можуть зовсім не збігатися з чиїмись враженнями від відвідування цього міста. Модель ж самого міста для його мешканців буде іншою, тому що для них головне — це забезпечення нормальної життєдіяльності.
Отже, кількість моделей та їх різноманітність дуже велика. Щоб не роз-губитися в цьому розмаїтті, необхідно моделі класифікувати.
Розглянемо найсуттєвіші ознаки, за якими класифікуються моделі:
галузі використання; урахування в моделі фактора часу; спосіб представ-лення моделей.
За ознакою галузі використання моделі можна поділити на:
• навчальні — наочні посібники, тренажери, навчальні програми;
• дослідницькі — створюються для дослідження характеристик реаль-ного об'єкта (наприклад, модель теплоходу перевіряється на плавучість, а модель літака — на аеродинамічні характеристики);
• науково-технічні — для дослідження процесів та явищ (наприклад, модель ядерного реактора (або синхрофазотрона));
• ігрові моделі — для вивчення можливої поведінки об'єкта в за-програмованих або непередбачених ситуаціях (наприклад: військові, економічні, спортивні ігри тощо);
• імітаційні моделі — виконується імітація дійсної ситуації, що багато разів повторюється для вивчення реальних обставин (наприклад: випро¬бування лікарських препаратів на мишах, політ собаки в космос).
За ознакою фактора часу моделі можуть бути динамічні та статичні. В першому випадку над об'єктом виконуються дослідження впродовж деякого терміну (наприклад, постійний нагляд сімейного лікаря), а в другому — робиться одноразовий зріз стану (наприклад, одноразове обстеження в поліклініці).
За способом представлення моделі можуть бути матеріальні та інформаційні. Матеріальні моделі — це предметне відображення об'єкта зі збереженням геометричних або інших властивостей (наприклад: іграшки, чучела тварин, географічні карти, глобус і таке інше). Це матеріальні моделі реально існуючих об'єктів. Матеріальною моделлю можна також вважати хімічний або фізичний дослід. Такі моделі реалізують матеріальний підхід до вивчення об'єкта чи явища.
Інформаційна модель — це сукупність даних, яка характеризує властивості та стан об'єкта, процесу чи явища, а також їхню взаємодію з зовнішнім світом. Інформаційні моделі можуть бути: вербальними — моделі отримані в результаті розумової діяльності людини і представлені в словесній формі; знаковими — моделі, що виражені спеціальними знаками (малюнками, текстами, схемами, графіками, формулами тощо). За формою представлення можна виділити наступні види інформаційних моделей:
геометричні — графічні форми та об'ємні конструкції;
словесні — усні та письмові описи з використанням ілюстрацій;
математичні — математичні формули, що відображають зв 'язок різ¬них параметрів об'єкта;
структурні— схеми, графіки, таблиці;
логічні — моделі, в яких представлені різні варіанти вибору дій на основі аналізу умов;
спеціальні — ноти, хімічні формули тощо.
У сучасному світі розв'язування складних наукових та виробничих задач неможливе без використання моделей та моделювання. Серед різ¬них видів моделей особливе місце займають математичні моделі, тому що вони дають змогу враховувати кількісні та просторові параметри явищ та використовувати точні математичні методи. Вивчення реальних явищ за допомогою математичних моделей, як правило, вимагає застосування обчислювальних методів. При цьому широко використовуються методи прикладної математики, математичної статистики та інформатики.
Запитання для перевірки засвоєння знань
1. Що таке комп 'ютерне моделювання?
2. Для чого створюють моделі?
3. Які моделі ви знаєте?
4. Чим вербальна модель відрізняється від знакової?
5. Опишіть матеріальну ігрову модель