- •Теоретический материал к уроку 9 класс
- •Что такое мультимедиа Что такое мультимедиа
- •Области использования мультимедиа
- •Представление результатов компьютерного моделирования
- •Реклама
- •Технические средства мультимедиа
- •Система ввода/вывода звука
- •Устройства для работы с видеокадрами
- •Устройства хранения мультимедийной информации
- •Компьютерные презентации Что такое презентация
- •Какие бывают презентации
- •Этапы создания презентации
- •Кодирование информации с помощью знаковых систем Знаки: форма и значение
- •Знаковые системы
- •Кодирование информации
- •Кодирование текстовой информации
- •Кодирование числовой информации Представление числовой информации с помощью систем счисления
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Перевод чисел в позиционных системах счисления
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Арифметические операции в позиционных системах счисления
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Двоичное кодирование чисел в компьютере
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Кодирование и обработка звуковой информации
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Алгоритмы и исполнители Управление и кибернетика
- •Возникновение кибернетики
- •Что такое управление
- •Алгоритм управления
- •Вопросы и задания
- •Управление с обратной связью Линейный алгоритм
- •Обратная связь
- •Модель управления с обратной связью
- •Циклы и ветвления в алгоритмах
- •Системы с программным управлением
- •Вопросы и задания
- •Алгоритм и его формальное исполнение Свойства алгоритма и его исполнители
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Выполнение алгоритмов человеком и компьютером
- •Что такое язык программирования
- •Что такое система программирования
- •Вопросы и задания
- •Знакомство с языком Паскаль Возникновение и назначение Паскаля
- •Структура программы на Паскале
- •Операторы ввода, вывода, присваивания
- •Правила записи арифметических выражений
- •Пунктуация Паскаля
- •Вопросы и задания
- •Алгоритмы с ветвящейся структурой Представление ветвлений на ая. Трассировка ветвящихся алгоритмов
- •Сложные ветвящиеся алгоритмы
- •Вопросы и задания
- •Программирование ветвлений на Паскале Оператор ветвления на Паскале
- •Программирование полного и неполного ветвления
- •Программирование вложенных ветвлений
- •Логические операции
- •Сложные логические выражения
- •Вопросы и задания
- •Программирование диалога с компьютером Что такое диалог с компьютером
- •Пример программирования диалога
- •Вопросы и задания
- •Программирование циклов
- •Этапы решения расчетной задачи на компьютере
- •Задача о перестановке букв. Программирование цикла на Паскале
- •Что такое отладка и тестирование программы
- •Вопросы и задания
- •Алгоритм Евклида Наибольший общий делитель
- •Идея алгоритма Евклида
- •Описание алгоритма Евклида блок-схемой
- •Программа на ая и на Паскале
- •Вопросы и задания
- •Что такое массив
- •Описание и ввод значений в массив на Алгоритмическом языке
- •Цикл с параметром в ая
- •Расчет среднего значения элементов массива
- •Вопросы и задания
- •Массивы в Паскале
- •Описание и обработка массива на Паскале
- •Цикл с параметром на Паскале
- •Форматы вывода
- •Программа с двумя массивами
- •Вопросы и задания
- •Одна задача обработки массива
- •Что такое случайные числа
- •Датчик случайных чисел на Паскале
- •Алгоритм поиска числа в массиве
- •Программа поиска числа в массиве
- •Вопросы и задания
- •Формализация и моделирование Моделирование как метод познания
- •Контрольные вопросы
- •Материальные и информационные модели
- •Материальные модели.
- •Информационные модели.
- •Образные модели
- •Графические информационные модели
- •Чертежи и схемы
- •График - модель процесса.
- •Знаковые информационные модели.
- •Табличные модели
- •Двоичные матрицы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Информационное моделирование на компьютере Основное преимущество компьютера перед человеком
- •Для чего нужны математические модели
- •Компьютерная математическая модель
- •Что такое вычислительный эксперимент
- •Управление на основе моделей
- •Имитационное моделирование
- •Вопросы и задания
- •Формализация и визуализация моделей
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере
- •Контрольные вопросы
- •Хранение, поиск и сортировка информации Базы данных и системы управления базами данных
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Сортировка в базах данных
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Поиск в базах данных
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Коммуникационные технологии Передача информации
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Локальные компьютерные сети
- •Контрольные вопросы
- •Адресация в Интернете
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Маршрутизация и транспортировка данных по компьютерным сетям
- •Контрольные вопросы
- •Информационные ресурсы Интернета Всемирная паутина
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Электронная почта
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Файловые архивы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Общение в Интернете
- •Контрольные вопросы
- •Мобильный Интернет
- •Контрольные вопросы
- •Звук и видео в Интернете
- •Контрольные вопросы
- •Поиск информации в Интернете
- •Способы поиска в Интернете Три способа поиска в Интернете
- •Поисковые серверы
- •Язык запросов поисковой системы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Электронная коммерция в Интернете
- •Контрольные вопросы
- •Разработка Web-сайтов с использованием языка разметки гипертекста html
- •Контрольные вопросы
- •Структура Web-страницы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Форматирование текста на Web-странице
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Вставка изображений в Web-страницы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Гиперссылки на Web-страницах
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Списки на Web-страницах
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Информатизация общества Информационное общество
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Информационная культура
- •Контрольные вопросы
- •Правовая охрана программ и данных. Защита информации Правовая охрана информации
- •Контрольные вопросы
- •Лицензионные, условно бесплатные и свободно распространяемые программы
- •Контрольные вопросы
- •Защита информации
- •Контрольные вопросы
Информационное моделирование на компьютере Основное преимущество компьютера перед человеком
Современным инструментом для информационного моделирования является компьютер. Конечно, на компьютере можно писать тексты (строить вербальные модели), рисовать карты и схемы (графические модели), строить таблицы (табличные модели). Но при таком использовании компьютера в моделировании его возможности проявляются не в полной мере.
Главное преимущество компьютера перед человеком - способность к быстрому счету. Современные компьютеры считают со скоростями в сотни тысяч, миллионы и даже миллиарды операций в секунду!
Учитывая, что расчеты производятся над многозначными числами (10-20 десятичных цифр), вычислительные способности человека нельзя даже сравнивать с компьютерными. Эти феноменальные вычислительные возможности проявляются, прежде всего, в компьютерном математическом моделировании.
Для чего нужны математические модели
Многие процессы, происходящие в природе, в технике, в экономических и социальных системах, описываются сложными математическими соотношениями. Это могут быть уравнения, системы уравнений, системы неравенств и пр., которые являются математическими моделями описываемых процессов.
Математическая модель - это описание моделируемого процесса на языке математики.
В прежние времена, до появления ЭВМ, ученые стремились создавать такие математические модели, которые можно было бы просчитать вручную или с помощью несложных вычислительных механизмов. Поэтому математические модели были относительно простыми. Но простая модель не всегда хорошо описывает процесс. Ошибка расчетов по такой модели может быть слишком большой и полностью обесценить результат.
Еще в XVIII-XIX веках ученые-математики начали изобретать методы решения таких математических задач, которые не удавалось решить точно, аналитически. Например, вы знаете, что квадратное уравнение всегда можно решить точно, а вот кубическое - уже не всегда. Такие методы называются численными методами. Они сводят решение любой задачи к последовательности арифметических операций. Но эта цепочка арифметических вычислений может быть очень длинной. И чем точнее мы хотим получить решение, тем она длиннее.
Может оказаться так, что для решения сложной задачи численным методом ученому потребуется вся жизнь. А может и этого не хватить! Например, какой смысл начинать расчет прогноза погоды на завтрашний день, если для этого потребуется несколько лет работы?
Компьютерная математическая модель
Появление компьютеров сняло эти проблемы. Стало возможным проводить расчеты сложных математических моделей за приемлемое время. Например, рассчитать погоду на завтрашний день до его наступления. Ученые перестали себя ограничивать в сложности создаваемых математических моделей, полагаясь на быстродействие компьютеров.
Компьютерная математическая модель - это программа, реализующая расчеты состояния моделируемой системы по ее математической модели.
Что такое вычислительный эксперимент
Использование компьютерной математической модели для исследования поведения объекта моделирования называется вычислительным экспериментом. Говорят также: "численный эксперимент".
Вычислительный эксперимент в некоторых случаях может заменить реальный физический эксперимент.
Впечатляющий пример использования такой возможности - прекращение испытаний ядерного оружия, которые сопровождались значительным экологическим ущербом. Благодаря очень точным математическим моделям и мощным компьютерам стало возможно просчитать все последствия, к которым приводит изменение в конструкции ядерной бомбы. Образно говоря, удалось "взорвать бомбу" внутри компьютера, ничего не разрушив.
Важным свойством компьютерных математических моделей является возможность визуализации результатов расчетов. Этим целям служит использование компьютерной графики.
Представление результатов в наглядном виде - важнейшее условие для их лучшего понимания. Например, результаты расчетов распределения температуры в некотором объекте представляются в виде его разноцветного изображения: участки с самой высокой температурой окрашиваются в красный цвет, а с самой холодной - в синий. Участки с промежуточными значениями температуры окрашиваются в цвета спектра, равномерно переходящие от красного к синему.
Для изображения изменяющихся со временем (динамических) результатов используют графическую анимацию.
Компьютерная графика позволяет человеку в процессе проведения численного эксперимента "заглянуть" в недоступные места исследуемого объекта. Можно получить изображение любого сечения объекта сложной формы с отображением рассчитываемых характеристик: температурных полей, давления и пр. В реальном физическом эксперименте такое можно сделать далеко не всегда. Например, невозможно выполнить измерения внутри работающей доменной печи или внутри звезды. А на модели это сделать можно.