24
ГРАФИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ. Структуры данных

ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ. Структуры данных

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ. Структуры данных. Модели и моделирование. Модель - это новый объект, который отражает существенные с точки зрения цели моделирования признаки изучаемого предмета, процесса или явления. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

ГРАФИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ. Структуры данных

Page 2: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Модели и моделированиеОдним из методов познания объектов окружающего мира

является моделирование, состоящее в создании и исследовании упрощённых заменителей реальных объектов. Объект-заменитель принято называть моделью, а исходный объект - прототипом или оригиналом. К созданию моделей прибегают, когда исследуемый объект слишком великисследуемый объект слишком малпроцесс протекает очень быстро

Двигатель внутреннего сгорания

процесс протекает очень медленно

Геологический процесс

исследование опасно для окружающих

Ядерный взрыв

создание реального объекта дорого

Макет здания

Модель - это новый объект, который отражает существенные с точки зрения цели моделирования признаки изучаемого предмета, процесса или явления.

Моделирование - метод познания, заключающийся в создании и исследовании моделей.

МуляжМакет МуляжМакет

Словесное описание формула, чертеж, схема

Словесное описание формула, чертеж, схема

НатурнаяНатурная ИнформационнаяИнформационная

Модель Модель

Информационная модель - описание объекта-оригинала на одном из языков кодирования информации.

Page 3: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Самое главноеВ графических информационных моделях для наглядного

отображения объектов используются условные графические изображения, дополняемые числами, символами и текстами: схемы, карты, чертежи, графики и диаграммы, графы.

Граф состоит из вершин, связанных линиями - рёбрами. У взвешенного графа вершины или рёбра характеризуются

некоторой дополнительной информацией - весами вершин (рёбер).Цепь – это путь по вершинам и рёбрам графа, в который любое

ребро графа входит не более одного раза. Цикл - цепь, начальная и конечная вершины которой совпадают. Сеть - граф с циклом.Дерево - граф иерархической системы. Между любыми двумя

вершинами дерева существует единственный путь.

Page 4: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Многообразие графических информационных моделей

СхемаСхема Карта Карта

ЧертёжЧертёж ДиаграммаДиаграмма

Графическая модель

Графическая модель

ГрафикГрафик

ГрафГраф

Page 5: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Схемы в физикеСхемы в историиСхемы в биологии

РР ♀ ♂

генотип

гаметы

F1F1

Page 6: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Географическая карта Евразии

Page 7: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Чертёж детали

Page 8: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

График описания движения

Page 9: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

ДиаграммаСредняя разница между минимальной и максимальной

ставкой (разы)

Page 10: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Графы Граф состоит из вершин, связанных линиями - рёбрами.

Вершины графа изображаются кругами, овалами, точками, прямоугольниками и т. д.

Объекты представляются как вершины графа, а связи – как его рёбра.

Page 11: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Граф называется взвешенным, если его вершины или рёбра характеризуются некоторой дополнительной информацией - весами вершин или рёбер.

Взвешенный граф

D

E

A

80

7060

9050

C

B

90

Протяжённость дорог в километрах

Page 12: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Сеть и деревоЦепь – путь по вершинам и

рёбрам граф, в который любое ребро графа входит не более одного раза.

Дерево – это граф, в котором нет циклов

Цикл - цепь, начальная и конечная вершины которой совпадают.

Сеть - граф с циклом.

Page 13: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Генеалогическое древо

Родословная А. В. Суворова

Page 14: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Дерево для решения задачи

0

1

2

2

22

21

1

11

2

11 2

Использование графов при решении задач

Сколько существует трёхзначных чисел, состоящих из цифр 1 и 2?

Page 15: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Вопросы и задания

Какие информационные модели относят к графическим?

Приведите примеры графических информационных моделей, с которыми вы имеете дело:

а) при изучении других предметов;б) в повседневной жизни.

Что такое граф? Что является вершинами и рёбрами графа на рисунке? Приведите примеры цепей и циклов, имеющихся в этом графе. Определите, какие два пункта наиболее удалены друг от друга (два пункта считаются самыми удалёнными, если длина кратчайшего пути между ними больше, чем длина кратчайшего пути между любыми другими двумя пунктами). Укажите длину кратчайшего пути между этими пунктами.

D

E

A

80

7060

9050

C

B

90

Приведите пример системы, модель которой можно представить в форме графа.

Изобразите соответствующий граф.

Грунтовая дорога проходит последовательно через населённые пункты А, B, С и D.

При этом длина грунтовой дороги между А и В равна 40 км, между В и С – 25 км,и между С и D – 10 км.

Между А и D дороги нет. Между А и С построили новое асфальтовое шоссе длиной 30 км. Оцените минимально возможное время движения велосипедиста из пункта А в пункт В, если его скорость по грунтовой дороге - 20 км/ч, по шоссе - 30 км/ч.

Составьте семантическую сеть по русской народной сказке «Колобок». Что такое дерево?

Моделями каких систем могут служить деревья? Приведите пример такой системы.

Сколько трёхзначных чисел можно записать с помощью цифр 2, 4, 6 и 8 при условии, что в записи числа не

должно быть одинаковых цифр?

Сколько существует трёхзначных чисел, все цифры которых различны?

Для составления цепочек используются бусины, помеченные буквами: A, B, C, D, E.

На первом месте в цепочке стоит одна из бусин A, C, E. На втором — любая гласная, если первая буква гласная, и любая согласная, если первая согласная.

На третьем месте — одна из бусин C, D, E, не стоящая в цепочке на первом месте.

Сколько цепочек можно создать по этому правилу?

Два игрока играют в следующую игру. Перед ними лежит куча из 6 камней. Игроки берут камни по очереди. За один ход можно взять 1, 2 или 3 камня. Проигрывает тот, кто забирает последний камень.

Кто выигрывает при безошибочной игре обоих игроков - игрок, делающий первый ход, или игрок, делающий второй ход?

Каким должен быть первый ход выигрывающего игрока? Ответ обоснуйте.

Page 16: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Структурирование данных

Page 17: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Нет никакой пользы в любой полезной информации если отсутствует структура, позволяющая эти данные систематизировать.

Page 18: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Способ объединения, взаимосвязь или взаимное расположение нескольких элементов данных, рассматриваемых как единое целое, называют – структурой данных.

Наличие у данных определенной структуры ведет к быстрому поиску нужной информации или к запоминанию в памяти.

Процесс структурирования информации предполагает приведение данных в такую форму, которая позволила бы из имеющего набора данных извлекать новую информацию. Самый простой способ – приведение в табличную форму

Представленная в таблице информация наглядна, компактна и легко обозрима.

Page 19: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

ступени Заголовок 1 Заголовок 2 ярусы

записи

Правила оформления таблиц:1.Название таблицы2.Количество столбцов и их название (заголовок. Поля- это столбцы таблицы, содержат данные одного типа.)3.Количество строк и их название (записи, данные разного типа)4.Содержимым ячеек (атрибуты)5. уровни заголовок столбцов называют – ярусами,6.Уровни заголовок строк – ступенями.

Таблица 1.

Page 20: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Информация освойствах объектов

одного класса

Информация освойствах объектов

одного класса

Информация ободном свойстве

пар объектовразных классов

Информация ободном свойстве

пар объектовразных классов

Вид таблицыВид таблицы

Объект-свойствоОбъект-свойство Объект-объектОбъект-объект

Page 21: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Назовите основные этапы приведения данных к табличному виду.

Page 22: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Анализ информации и выделение объектов

Выделение свойств объектов и отношений между ними.

Определить, можно ли объекты объединить в некоторые подмножества для определения количества уровней и ступеней заголовка.

Определить общее количество столбцов и строкВыбор порядка размещения строк и определения названия

Занесения данных в ячейки

Page 23: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Задачник Семакин , 1чСтр. 113 № 16, Стр 116 пример 11, стр 117 № 20

Page 24: ГРАФИЧЕСКИЕ И НФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.  Структуры данных

Источники информации

1. http://5terka.com/images/fiz8/8-1class-63.jpg - электрическая схема2. http://www.vivl.ru/hannibal/hannwar.php - схема по истории 3. http://igo.3dn.ru/_pu/0/s07386.jpg.jpg - географическая карта4. http://i2.guns.ru/forums/icons/attachments/32315.jpg - чертёж детали5. http://www.naukamira.ru/_ph/6/206755140.gif - график описания движения6. http://lmatrix.ru/uploads/images/130372906712.jpg - граф7. http://lmatrix.ru/uploads/images/130372920362.jpg - граф