Počítačový experiment počítačový experiment, aby dal život k novému vývoji návrhu, zavést nové technické řešení výroby nebo zkontrolovat nové nápady, potřebujete experiment. V nedaleké minulosti by se takový experiment mohl provádět buď v laboratorních podmínkách na zařízení speciálně vytvořených pro IT, nebo na přírodě, tj. Na tomto vzorku výrobku je vystavit všem druhům testování. To vyžaduje velké materiálové náklady a čas. Počítačový výzkum modelů přišel k pomoci. Při provádění počítačového experimentu zkontrolujte správnost konstrukce modelů. Naučte se chování modelu s různými parametry objektu. Každý experiment je doprovázen porozuměním výsledků. Pokud výsledky počítačového experimentu odporují významem úkolu je vyřešen, pak by měla být chyba podepsána ve špatném vybraném modelu nebo v algoritmu a způsobu jeho řešení. Po detekci a eliminaci chyb se počítačový experiment opakuje. Dát život novému vývoji návrhu, představit nová technická řešení výroby nebo zkontrolovat nové nápady, potřebujete experiment. V nedaleké minulosti by se takový experiment mohl provádět buď v laboratorních podmínkách na zařízení speciálně vytvořených pro IT, nebo na přírodě, tj. Na tomto vzorku výrobku je vystavit všem druhům testování. To vyžaduje velké materiálové náklady a čas. Počítačový výzkum modelů přišel k pomoci. Při provádění počítačového experimentu zkontrolujte správnost konstrukce modelů. Naučte se chování modelu s různými parametry objektu. Každý experiment je doprovázen porozuměním výsledků. Pokud výsledky počítačového experimentu odporují významem úkolu je vyřešen, pak by měla být chyba podepsána ve špatném vybraném modelu nebo v algoritmu a způsobu jeho řešení. Po detekci a eliminaci chyb se počítačový experiment opakuje.

Pod matematickým modelem, systém matematických vztahů vzorců, rovnic nerovností atd., Odrážející základní vlastnosti objektu nebo procesu. Pod matematickým modelem, systém matematických vztahů vzorců, rovnic nerovností atd., Odrážející základní vlastnosti objektu nebo procesu.

Modelování úkolů z různých předmětových oblastí Problémy pro modelování z různých oblastí Oblasti Ekonomika ekonomiky Ekonomika Astronomie Astronomie Astronomie Astronomie fyzika Fyzika Fyzika Ekologie Ekologie Ekologie biologie biologie biologie geografie geografie geografie

Strojnické stavební závod, prodej výrobků za výhodné ceny obdržely určité příjmy, utratily některé množství peněz na výrobu. Určete poměr čistého zisku do vnořených prostředků. Strojnické stavební závod, prodej výrobků za výhodné ceny obdržely určité příjmy, utratily některé množství peněz na výrobu. Určete poměr čistého zisku do vnořených prostředků. Prohlášení o problému Nastavení úkolu Účelem modelování k prozkoumání procesu výrobního procesu a prodeje za účelem získání největšího čistého zisku. Využití ekonomických vzorců k nalezení poměru čistého zisku do vnořených prostředků. Účelem modelování k prozkoumání procesu výroby a prodeje výrobků s cílem získat největší čistý zisk. Využití ekonomických vzorců k nalezení poměru čistého zisku do vnořených prostředků.

Hlavními parametry objektu modelování jsou: příjmy, náklady, zisk, ziskovost, daň z příjmů. Hlavními parametry objektu modelování jsou: příjmy, náklady, zisk, ziskovost, daň z příjmů. Zdrojová data: Zdrojová data: příjmy b; příjmy b; Náklady (náklady) S. Náklady (náklady) S. Ostatní parametry najdou pomocí základních ekonomických závislostí. Hodnota zisku je definována jako rozdíl mezi výnosy a náklady p \u003d b-s. Další parametry najdou pomocí základních ekonomických závislostí. Hodnota zisku je definována jako rozdíl mezi výnosy a náklady p \u003d b-s. Ziskovost R se vypočítá vzorec :. Ziskovost R se vypočítá vzorec :. Zisk odpovídající maximální úrovni ziskovosti 50% je 50% nákladů na výrobu S, tj. S * 50/100 \u003d S / 2 Proto je daň z příjmů stanoveno takto: Zisk odpovídající maximální úrovni ziskovosti ve výši 50% je 50% nákladů na výrobu S, tj. S * 50/100 \u003d S / 2 Proto je daň z příjmů n definován následovně: Pokud r

Analýza analýzy výsledků výsledků Výsledný model umožňuje v závislosti na ziskovosti určovat daň z příjmů, automaticky přepočítat výši čistého zisku, najít poměr čistého zisku na investované prostředky. Získaný model umožňuje v závislosti na ziskovosti určuje daň z příjmů automaticky přepočítat výši čistého zisku, najít poměr čistého zisku do vnořených prostředků. Počítačový experiment ukazuje, že poměr čistého zisku do vnořených prostředků se zvyšuje se zvyšujícím se příjmy a snižuje se zvýšením výrobních nákladů. Počítačový experiment ukazuje, že poměr čistého zisku do vnořených prostředků se zvyšuje se zvyšujícím se příjmy a snižuje se zvýšením výrobních nákladů.

Úkol. Úkol. Určete rychlost pohybu planet na oběžné dráze. Chcete-li to provést, proveďte počítačový model solárního systému. Nastavení úkolu Účelem modelování pro určení rychlosti pohybu planet na oběžné dráze. Modelování předmětu sluneční soustavy, jejichž prvky jsou planety. Vnitřní struktura planet do výpočtu není akceptována. Planety zvážíme prvky s následujícími charakteristikami: jméno; R - odlehlost ze slunce (v astronomických jednotkách; astronom. OSN. Průměrná vzdálenost od země ke slunci); T - období oběhu kolem Slunce (v letech); V je rychlost oběžné dráhy (AST. / Rok), za předpokladu, že planety se pohybují kolem slunce kolem kruhů při konstantní rychlosti.

Analýza výsledků analýzy výsledků 1. Analyzujte výsledky výpočtů. Je možné argumentovat, že planety, které jsou blíže ke slunci, mají větší rychlost oběžné dráhy? 1. Analyzujte výsledky výpočtů. Je možné argumentovat, že planety, které jsou blíže ke slunci, mají větší rychlost oběžné dráhy? 2. Předložený model sluneční soustavy je statický. Při budování tohoto modelu jsme zanedbávali rozsah vzdálenosti od planet na Slunce během jejich oběžného oběžného pohybu. Chcete-li vědět, která planeta dále a to, co přibližné poměry mezi vzdálenostmi, tyto informace jsou dostačující. Pokud chceme určit vzdálenost mezi Zemí a Marsem, není možné zanedbávat dočasné změny, a zde musíte použít dynamický model. 2. Předložený model sluneční soustavy je statický. Při budování tohoto modelu jsme zanedbávali rozsah vzdálenosti od planet na Slunce během jejich oběžného oběžného pohybu. Chcete-li vědět, která planeta dále a to, co přibližné poměry mezi vzdálenostmi, tyto informace jsou dostačující. Pokud chceme určit vzdálenost mezi Zemí a Marsem, není možné zanedbávat dočasné změny, a zde musíte použít dynamický model.

Počítačový experiment Zadejte zdrojová data do modelu počítače. (Například: \u003d 0,5; \u003d 12) Najděte tento koeficient tření, ve kterém stroj půjde z hory (v daném úhlu). Najít tak úhel, ve kterém bude auto stát na zármutku (s tímto koeficientem tření). Jaký bude výsledek, pokud je síla tření zanedbána. Analýza výsledků Tento model počítače umožňuje výpočetní experiment místo fyzického. Změna hodnot Zdrojová data, můžete zobrazit všechny změny, které se vyskytují v systému. Je zajímavé si všimnout, že v konstruovaném modelu se výsledek nezávisí na hmotnosti vozu, ani z urychlení volného pádu.

Úkol. Úkol. Představte si, že pouze jeden zdroj čerstvého vodního jezera Bajkal zůstane na Zemi. Jak starý Baikal poskytne populaci celého světa s vodou? Představte si, že pouze jeden zdroj čerstvého vodního jezera Bajkal zůstane na Zemi. Jak starý Baikal poskytne populaci celého světa s vodou?

Vývoj modelu vývoje modelu pro konstrukci matematického modelu určuje počáteční data. Označte: vybudovat matematický model, definujeme zdrojová data. Označte: V - Lake Lake Bajkal KM3; V - objem jezera Bajkal KM3; N - populace Země 6 miliard lidí; N - populace Země 6 miliard lidí; P - spotřeba vody za den na osobu (v průměru) 300 litrů. P - spotřeba vody za den na osobu (v průměru) 300 litrů. Jako 1l. \u003d 1 DM3 voda, je nutné přeložit v voda z jezera z KM3 do DM3. V (km3) \u003d v * 109 (m3) \u003d v * 1012 (dm3) jako 1L. \u003d 1 DM3 voda, je nutné přeložit v voda z jezera z KM3 do DM3. V (km3) \u003d v * 109 (m3) \u003d v * 1012 (DM3) Výsledek počtu let, pro které obyvatelstvo Zemí používá vodu Bajkalu, označenou g. Tak, g \u003d (v *) / (n * p * 365) výsledek počtu let, pro které obyvatelstvo Země využívá vodu Baikal, označenou g. Tak, G \u003d (v *) / (n * p * 365) Takže tabulka vypadá jako v režimu zobrazení vzorce: to je způsob, jak vypadá tabulka v režimu zobrazení vzorce:

Úkol. Úkol. Pro výrobu vakcíny v továrně je plánována růst bakterií kultury. Je známo, že pokud je hmotnost bakterií X g, pak se v den zvýší o (A-BX) X, kde koeficienty A a B závisí na typu bakterií. Závod bude trvat denně pro potřeby výroby vakcíny M G. bakterie. Chcete-li kompilovat plán, je důležité vědět, jak se mění hmotnost bakterií po 1, 2, 3, ..., 30 dní .. Pro výrobu vakcíny v továrně je plánována pěstovat kulturu bakterií. Je známo, že pokud je hmotnost bakterií X g, pak se v den zvýší o (A-BX) X, kde koeficienty A a B závisí na typu bakterií. Závod bude trvat denně pro potřeby výroby vakcíny M G. bakterie. Aby byl plán, je důležité vědět, jak se hmotnost bakterií liší po 1, 2, 3, ..., 30 dní ..

Nastavení problému. Nastavení úkolu objektu modelování je proces změny obyvatelstva v závislosti na čase. Mnoho faktorů ovlivňuje tento proces: ekologie, zdravotní péče, ekonomická situace v zemi, mezinárodní situaci a mnohem více. Shrnutí demografických údajů, vědci odvozují funkci vyjadřující závislost obyvatelstva obyvatelstva: Předmětem modelování je proces změny obyvatelstva obyvatelstva v závislosti na čase. Mnoho faktorů ovlivňuje tento proces: ekologie, zdravotní péče, ekonomická situace v zemi, mezinárodní situaci a mnohem více. On shrnul demografické údaje, vědci odstraněni funkci vyjadřující závislost obyvatelstva populace: f (t) \u003d kde koeficient A a B pro každý svůj vlastní, f (t) \u003d kde koeficient A a B pro každého Stát jeho vlastní, E základu přírodního logaritmu. E Základ přírodního logaritmu. Tento vzorec pouze přibližně odráží realitu. Chcete-li najít hodnoty koeficientů A a B, můžete použít statistický adresář. Vezmeme-li hodnotu f (t) z referenční knihy (obyvatelstvo v čase t), je možné uzavřít A a B přibližně uzavírat teoretické hodnoty f (t) vypočítaného vzorcem, se neliší od Aktuální data v adresáři. Tento vzorec pouze přibližně odráží realitu. Chcete-li najít hodnoty koeficientů A a B, můžete použít statistický adresář. Vezmeme-li hodnotu f (t) z referenční knihy (obyvatelstvo v čase t), je možné uzavřít A a B přibližně uzavírat teoretické hodnoty f (t) vypočítaného vzorcem, se neliší od Aktuální data v adresáři.

Použití počítače jako učebního nástroje umožňuje přehodnotit tradiční přístupy ke studiu mnoha otázek přírodních vědních oborů, posílit experimentální aktivity studentů, přinést proces učení pro reálný proces znalostí založených na technologii modelování. Použití počítače jako učebního nástroje umožňuje přehodnotit tradiční přístupy ke studiu mnoha otázek přírodních vědních oborů, posílit experimentální aktivity studentů, přinést proces učení pro reálný proces znalostí založených na technologii modelování. Řešení úkolů z různých oblastí lidské činnosti na počítači jsou založeny nejen o znalostech vyučovací technologie modelování, ale samozřejmě o znalostech této oblasti této oblasti. V tomto ohledu navrhované lekce modelování účelně provádějí po studiu studenta materiálu na obecném vzdělávacím předmětu, musí učitel informatiky učitel spolupracovat s učiteli různých vzdělávacích oblastí. Známé zkušenosti binárních lekcí, tj. Lekce provedené učitelem počítačové vědy s učitelem. Řešení úkolů z různých oblastí lidské činnosti na počítači jsou založeny nejen o znalostech vyučovací technologie modelování, ale samozřejmě o znalostech této oblasti této oblasti. V tomto ohledu navrhované lekce modelování účelně provádějí po studiu studenta materiálu na obecném vzdělávacím předmětu, musí učitel informatiky učitel spolupracovat s učiteli různých vzdělávacích oblastí. Známé zkušenosti binárních lekcí, tj. Lekce provedené učitelem počítačové vědy s učitelem.

| Plánování lekce pro školní rok | Hlavní fáze modelování

Lekce 2.
Hlavní fáze modelování

Po tomto tématu se naučíte:

Co je modelování;
- Co může sloužit jako prototyp pro modelování;
- Jaké místo je modelování v lidské činnosti;
- jaké jsou hlavní fáze modelování;
- co je počítačový model;
- Co je počítačový experiment.

Počítačový experiment

Dát život novému vývoji návrhu, představit nová technická řešení výroby nebo zkontrolovat nové nápady, potřebujete experiment. Experiment je zkušenost, která je vyrobena s objektem nebo modelem. Spočívá v provádění určitých akcí a určení, jak experimentální vzorek reaguje na tyto akce.

Ve škole trávíte zkušenosti v lekcích biologie, chemie, fyziky, geografie.

Experimenty se provádějí při testování nových vzorků produktu v podnicích. Obvykle se používá speciálně vytvořená instalace, která umožňuje experiment v laboratorních podmínkách, nebo skutečný produkt sám je vystaven všem druhům testů (experiment výživy). Pro studium, například, jeho provozní vlastnosti jednotky nebo uzlu jsou umístěny v termostatu, jsou zmrazeny ve speciálních komorách, jsou testovány na vibracím a tak dobře, pokud je to nové hodiny nebo vysavač - ne hodně ztráty při zničení. A pokud letadlo nebo raketa?

Laboratorní a plné experimenty vyžadují velké materiálové náklady a čas, ale jejich význam je přesto velmi velký.

S vývojem počítačového vybavení se objevila nová jedinečná výzkumná metoda - počítačový experiment. Abychom pomohli a někdy na výměně experimentálních vzorků a zkušebních stánků v mnoha případech přišel počítačový výzkum modelů. Vypočítaný experimentální experiment zahrnuje dvě fáze: vypracování plánu a výzkumu experimentu.

Plán experimentu

Experimentální plán by měl jasně odrážet posloupnost práce s modelem. První bod takového plánu vždy testuje model.

Testování je proces kontroly správnosti konstruovaného modelu.

Test je soubor zdrojových dat, která vám umožní určit pěstování konstrukce želé.

Chcete-li být jisti ve správnosti získaných výsledků modelování, je nutné: ♦ Zkontrolujte vyvinutý model konstrukčního algoritmu; ♦ Zajistěte, aby konstruovaný model správně odrážel vlastnosti originálu, které byly vzaty v úvahu při modelování.

Pro ověření správnosti modelu konstrukčního algoritmu, testovací sada zdrojových dat, pro kterou je konečný výsledek známý předem nebo předem určený jinými metodami.

Pokud například používáte vypočítané vzorce během modelování, musíte vybrat několik možností zdrojových dat a vypočítat je "ručně". Jedná se o testovací úkoly. Když je model postaven, jste testován se stejnými možnostmi zdrojových dat a porovnat simulaci výsledky s výstupy získaným výpočtem. Pokud výsledky se shodují, algoritmus je navržen správně, ne-li, je nutné vyhledávat a eliminovat důvod jejich nesrovnalosti. Testovací údaje nemusí zcela odrážet skutečnou situaci a nemají nést sémantický obsah. Výsledky získané v testovacím procesu vás však mohou tlačit na myšlenku změny původních informací nebo znakového modelu, především v části, kde je sémantický obsah položen.

Aby se ujistil, že konstruktovaný model odráží vlastnosti originálu, které byly zohledněny při modelování, je nutné zvolit test testu se skutečnými zdrojovými daty.

Provádění výzkumu

Po testování, kdy máte důvěru ve správnost konstruovaného modelu, můžete se přesunout přímo do studie.

Plán by měl poskytnout experiment nebo sérii experimentů, které uspokojí cíle modelování. Každý experiment musí být doprovázen pochopením výsledků, které slouží jako základ pro analýzu výsledků modelování a rozhodování.

Příprava a vedení počítačového experimentu je znázorněno na obrázku 11.7.

Obr. 11.7. Schéma počítačového experimentu

Analýza výsledků modelování

Konečným cílem modelování je rozhodování, které musí být vypracováno na základě komplexní analýzy výsledků modelování. Tato fáze je rozhodující - buď budete pokračovat ve studiu nebo dokončení. Obrázek 11.2 ukazuje, že výsledky analýzy výsledků nemohou existovat autonomně. Výsledné závěry často přispívají k realizaci dalšího série experimentů a někdy i změnu úkolu.

Základem pro řešení řešení je výsledky testování a experimentů. Pokud výsledky neodpovídají cíli úkolu, znamená to, že chyby byly provedeny v předchozích fázích. To může být buď nesprávné nastavení problému, nebo příliš zjednodušené konstrukce informačního modelu, nebo neúspěšného výběru metody nebo modelovacího prostředí nebo porušení technologických technik v konstrukci modelu. Pokud jsou tyto chyby odhaleny, je nutná nastavení modelu, tj. Vraťte se do jednoho z předchozích kroků. Proces se opakuje, dokud výsledky experimentu nebudou reagovat na modelovací cíle.

Hlavní věc je vždy pamatovat: Zjištěná chyba je také výsledkem. Jak říká lidová moudrost, naučit se na chyby. Velký ruský básník A. S. S. Pushkin napsal o tom:

Oh, kolik jsou objevy úžasné
Připravit osvícení ducha
A zkušenosti, syn obtížných chyb,
A génius, přítel paradoxy,
A případ, Bůh je Inventor ...

Zkontrolujte otázky a úkoly

1. Pojmenujte dva hlavní typy modelovacích úkolů.

2. Ve slavné "úkolové knize" Ostera je maximální úkol:

Zlá čarodějnice, pracuje, aby se rukama neotáčely, změní se na housenky 30 princezny denně. Kolik dní potřebují otočit 810 princezny do housenky? Kolik princí v den bude muset zapnout do housenek, aby se řídit s prací za 15 dní?
Jaká otázka může být přičítána typu "Co se stane, pokud ..." a co - k typu "Jak udělat ..."?

3. Seznam nejznámějších cílů modelování.

4. Formalizovat humorný úkol z "úkolu" Ostera:

Ze dvou kabin, umístil ve vzdálenosti 27 km jeden z druhého, směrem k sobě vyskočilo ve stejnou dobu dvě vystěhavě psi. První běží rychlostí 4 km / h a druhá je 5 km / h.
Jak dlouho začne boj?

5. Jméno co nejvíce charakteristik "Dvojice bot". Udělejte informační model předmětu pro různé účely:
■ Výběr bot pro turistickou kampaň;
■ Výběr vhodné krabice na boty;
■ Nákup krém na péči o boty.

6. Jaké jsou charakteristiky teenagera nezbytné pro doporučení o volbě profese?

7. Jaké jsou důvody pro počítač široce používaný v modelování?

8. Jméno počítačových simulačních nástrojů, které vám známo.

9. Co je to počítačový experiment? Uveďte příklad.

10. Jaké je testování modelu?

11. Jaké chyby se nacházejí v procesu modelování? Co mám dělat, když je chyba detekována?

12. Jaká je analýza výsledků modelování? Jaké závěry jsou obvykle hotové?

Experiment

Experiment (od lat. experimentum - Vzorek, zkušenosti) ve vědecké metodě - metoda studia určitého fenoménu za kontrolních podmínek. Liší se od pozorování aktivní interakce se studovaným předmětem. Typicky se experiment provádí v rámci vědeckého výzkumu a slouží k testování hypotézy, stanovení kauzálních spojů mezi jevy. Experiment je základním kamenem empirického přístupu k poznání. Popperův kritérium předloží možnost experimentování jako hlavní rozdíl vědecké teorie z pseudo-vědeckého. Experiment je výzkumná metoda, která je reprodukována v neomezeném počtu časů a poskytuje identický výsledek.

Experimentální modely

Existuje několik modelů experimentu: bezvadný experiment - v praxi model experimentu používaného psychologové experimentátorů jako reference. V experimentální psychologii, tento termín představil Roberta Gottsdanker, autorem slavné knihy "Základy psychologického experimentu," to věřil, že použití takového vzorku pro srovnání by vedlo k účinnějšímu zlepšení experimentálních technik a identifikace možných chyb v Plánování a provádění psychologického experimentu.

Náhodný experiment (náhodné test, náhodné zkušenosti) je matematický model odpovídajícího skutečného experimentu, jejichž výsledek je nemožné přesně předpovědět. Matematický model musí splňovat požadavky: musí být adekvátní a dostatečně popsat experiment; Sada mnoha pozorovaných výsledků v rámci posuzovaného matematického modelu s přísně definovanými počátečními údaji popsanými v rámci matematického modelu měla být stanovena; Musí existovat zásadní schopnost provádět experiment s náhodným výsledkem příjemného počtu časů se nezměněnými vstupními údaji; Požadavek nebo priori musí být prokázán na stochastické rezistenci relativní frekvence pro jakýkoli pozorovaný výsledek definovaný v matematickém modelu.

Experiment není vždy implementován jako myšlenka, proto byla vynalezena matematická rovnice relativní frekvence experimentální implementace:

Nechť je nějaký skutečný experiment a i když výsledek pozorovaný v rámci tohoto experimentu. Nechť n být proveden, ve kterém výsledek může být realizován nebo ne. A nechat k být počet implementací pozorovaného výsledku A v n testů, věřící, že vyrobené testy jsou nezávislé.

Typy experimentů

Fyzický experiment

Fyzický experiment - Metoda znalostí přírody, spočívající ve studiu přírodních jevů ve speciálně vytvořených podmínkách. Na rozdíl od teoretické fyziky, která zkoumá matematické modely přírody, je fyzický experiment navržen tak, aby prozkoumal samotnou přírodu.

Je nesouhlas s výsledkem fyzického experimentu je kritériem chybného odhadu fyzikální teorie, nebo přesněji, nepoužitelnost teorie světa kolem nás. Opačné prohlášení není pravdivé: Dohoda s experimentem nemůže být důkazem správnosti (použitelnosti) teorie. To znamená, že hlavním kritériem životaschopnosti fyzikální teorie je ověření experimentu.

V ideálním případě by měla experimentální fyzika dávat popis Výsledky experimentu, bez některého z nich interpretace. V praxi je však nedosažitelné. Výklad výsledků více či méně složitého fyzického experimentu je nevyhnutelně založeno na skutečnosti, že máme pochopení toho, jak se všichni prvky experimentálního montáže chovají. Takové porozumění se nemůže spoléhat na žádnou teorii.

Počítačový experiment

Computer (numerický) experiment je experimentem na matematickém modelu objektu počítačového výzkumu, který je to, že podle jednoho modelového parametrů se vypočítávají další parametry a závěry se provádějí na vlastnostech objektu popsaného matematickým modelem. Tento typ experimentu může být podmíněně přičítán experimentu, protože neodráží přírodní jevy, ale pouze je numerická implementace matematického modelu vytvořeného člověkem. Pokud je to nesprávné v podložce. Modely - jeho numerické řešení může být přísně divergentní s fyzickým experimentem.

Psychologický experiment

Psychologický experiment - zkušenosti se konají ve zvláštních podmínkách pro získání nových vědeckých poznatků prostřednictvím cíleného intervence výzkumného pracovníka v oblasti životně důležité činnosti předmětu.

Mysl experimentu

Duševní experiment ve filozofii, fyzice a některých dalších oblastech znalostí je typ kognitivní činnosti, ve které je struktura skutečného experimentu reprodukována v představě. Duševní experiment je zpravidla prováděn v určitém modelu (teorii) k ověření její konzistence. Při provádění duševního experimentu jsou rozpory vnitřních postulátů modelu nebo jejich neslučitelnosti s vnějším (s ohledem na tento model) považovány za zásady, které jsou považovány za jistě pravdivé (například se zákonem zachování energie, Princip kauzality atd.).

Kritický experiment

Kritickým experimentem je experiment, jehož výsledek jednoznačně určuje, zda je specifická teorie nebo hypotéza pravdivá. Tento experiment musí poskytnout předpokládaný výsledek, který nemůže být odvozen z jiných, obecně uznávaných hypotéz a teorií.

Literatura

• Vizin V. P. P. Hermetika, experiment, zázrak: tři aspekty geneze nové časové vědy // filozofické a náboženské původy vědy. M., 1997. str.88-141.

Odkazy

Nadace Wikimedia. 2010.

Synonyma:

Sledujte, co je "experiment" v jiných slovnících:

- (od lat. Vzorek experimentu, zkušeností), způsob poznání, s pomocí plodin v kontrolovaných a řízených podmínkách, jev se zkoumá fenoména reality. E. se provádí na základě teorie, která určuje nastavení úkolů a interpretace ... ... Filozofická encyklopedie

experiment - Návrh člověka v jeho bude žít, zkušenosti, cítit relevantní pro něj nebo jít do vědomého experimentu, znovu vytvořit během léčby kontroverzní nebo pochybné situace pro něj (především v symbolické podobě). Krátký rozumný ... ... ... Velká psychologická encyklopedie

Nikdo nevěří v hypotézu, s výjimkou toho, kdo mu předložil, ale všichni věří v experiment, s výjimkou toho, kdo to strávil. Žádné množství experimentů nemůže prokázat teorii; Ale jeden experiment je dost, aby to vyvrátil ... Přehled encyklopedie aforismů

Experiment - (Lat. Experimentum - Sona, Baiқau, tәzhіribe) - nәrseler (nometeekleler) Muži ұұ Balalstarta BatylanylataN Zhona Baskarytn Zhodylard GrandSneyn Empirilyлыnқ Tan әdіsi. Experiment әdіs retіnde Zhaңa Zalanda Pide Boldy (Gallee). Oyң filosofe ... \\ t Filozofyclyard termanderdің sөzdigі.

- (Lat.). První zkušenosti; Vše, co využívá přírodovědec s vynucení za určitých podmínek, síly přírody, jako by uměle způsobující jevy, které se v něm vyskytují. Slovník zahraničních slov zahrnutých v ruštině ... ... Slovník zahraničních slov ruského jazyka

Viz zážitek ... Slovník ruských synonym a podobných výrazů. pod. ed. N. Abramova, M.: Ruské slovníky, 1999. Experimentální test, zkušenosti, vzorek; Výzkum, kontrola, pokus o Slovník ruské synonyma ... Synonym Slovník. Slovník

Experiment, experiment, manžel. (Lat. Experimentum) (kniha.). Vědecké zkušenosti. Chemický experiment. Fyzický experiment. Experiment. || Obecně, zkušenosti, pokus. Vzdělávací práce neumožňuje riskantní experimenty ... ... Vysvětlující slovník ushakov.

Experiment - experiment ♦ expérimentation aktivní, promyšlené zkušenosti; Touha není moc slyšet skutečnou realitu (zkušenost) a ani tak moc poslouchat (pozorování), kolik se pokusit požádat o její otázky. Tam je speciální koncept ... ... Filozofický slovník sponville.

Podívejte se na vyšetřovací experiment, soudní experiment ... Právní slovní zásoba

- (z vzorku latinského experimentu, zkušenosti), způsobu znalostí, s nimiž jsou fenomény přírody a společnosti zkoumány v kontrolovaných a řízených podmínkách. Hlavním úkolem experimentu je často kontrola hypotéz a předpovědí teorie (tak ... ... ... ... Moderní encyklopedie

- (z lat. Vzorek experimentu, zkušenosti) studium, studium ekonomických jevů a procesů reprodukováním, modelováním umělých nebo přírodních podmínek. Možnosti ekonomických experimentů jsou velmi omezené, protože ... ... Ekonomický slovník

Knihy

• Experiment, Stanislav Vladimirovich Borzov, tato kniha nabízí se podívat na to, co se s námi děje a jaký čas před novým úhlem pohledu. V podstatě sledujeme experiment s jejich rozsahem, ... Kategorie: Biologie Vydavatel:

L. V. Pigalitsyn,
, www.levpi.narod.ru, Mu Sosh No. 2, Dzerzhinsk, Nižný Novgorod oblast.

Počítačový fyzický experiment

4. Výpočetní počítačový experiment

Výpočetní experiment zatáčky
v samostatném prostoru vědy.
R.fremov, df-m.n.

Výpočetní počítačový experiment je z velké části podobný obvyklému (toastu). Jedná se o experimentální plánování a vytvoření experimentální instalace a provádění kontrolních testů a provádění řady experimentů a zpracování experimentálních dat, jejich interpretace atd. Nicméně, to není provedeno nad skutečným objektem, ale přes jeho matematický model, role experimentální instalace hraje speciální počítačový program.

Výpočetní experiment je stále více populární. Jsou zapojeni do mnoha ústavů a \u200b\u200buniverzit, například v Moskevské státní univerzitě. M.V. Lomonosov, IFSU, Institut cytologie a genetiky, SB RAS, Institut molekulární biologie Ruské akademie věd atd. Vědci mohou obdržet důležité vědecké výsledky bez skutečného "mokrého" experimentu. Za tímto účelem existuje pouze počítačová síla, ale také nezbytné algoritmy a co je nejdůležitější. Pokud je to rozděleno - in vivo, in vitro- pak přidal více v silico.. Ve skutečnosti se výpočetní experiment stává nezávislým vědním prostorem.

Výhody takového experimentu jsou zřejmé. Je obvykle levnější na intenzivní. Může být snadno a bezpečně zasahovat. Může se kdykoliv opakovat a přerušit. Během tohoto experimentu můžete simulovat podmínky, které nelze vytvořit v laboratoři. Je však důležité si uvědomit, že výpočetní experiment nemůže zcela nahradit Naturic a budoucnost je pro jejich rozumnou kombinaci. Experiment počítačového počítače slouží jako most mezi obsluhou experimentu a teoretickými modely. Výchozím bodem numerického modelování je vývoj idealizovaného modelu pozorovaného fyzického systému.

Zvažte několik příkladů výpočtu fyzického experimentu.

Moment setrvačnosti. V "Otevřené fyzice" (2.6, část 1) existuje zajímavý výpočetní experiment, který najde moment setrvačnosti pevného těla na příkladu systému, který se skládá ze čtyř kuliček navlečených na jedné jehlu. Můžete změnit polohu těchto kuliček na jehlu, stejně jako zvolit polohu osy otáčení, která ho vede jak skrz střed pletení, tak přes jeho konce. Pro každé umístění kuliček se studenti vypočítávají pomocí věty Steiner na paralelním přenosu hodnoty osy otáčení momentu setrvačnosti. Údaje pro výpočty zprávy učitele. Po výpočtu momentu setrvačnosti jsou data zapsána do programu a výsledky získané studenty jsou zkontrolovány.

"Černá skříňka". Chcete-li implementovat výpočetní experiment, vytvořili jsme několik programů pro studium obsahu elektrické "černé skříňky". Může obsahovat rezistory, žárovky, diody, kondenzátory, cívky atd.

Ukazuje se, že v některých případech je to možné, aniž by se otevírá "černý rámeček", zjistěte její obsah, připojit různá zařízení ke vstupu a výstupu. Samozřejmě, že na úrovni školy to může být provedeno pro jednoduché tři nebo čtyřpólové. Tyto úkoly vyvíjejí představivost studentů, prostorového myšlení a tvůrčích schopností, nemluvě o tom, že je vyřešit, je nutné mít hluboké a silné znalosti. Proto není náhodou, že na mnoha celostních a mezinárodních olympiadech ve fyzice jako experimentální úkoly navrhuje studium "černých boxů" na mechanici, teplo, elektřině a optiky.

V běžných kurzech strávím tři reálné laboratorní práce, když v "černé krabici":

- pouze rezistory;

- rezistory, žárovky a diody;

- rezistory, kondenzátory, cívky, transformátory a oscilační obrysy.

Strukturně "Černé boxy" jsou vyrobeny v prázdných shodách. Uvnitř krabice je umístěn elektrický obvod a krabice jsou spěchány s skotskou. Studie se provádějí pomocí nástrojů - automobilů, generátorů, osciloskopů atd., Protože Pro tohle musíte stavět Wah a Ahh. Studenti svědectví spotřebiče jsou zavedeni do počítače, který zpracovává výsledky a staví VAC a AHH. To umožňuje studentům zjistit, jaké podrobnosti jsou v části "Černý box", a určit jejich parametry.

Při provádění čelní laboratorní práce s "černými boxy" vznikají potíže spojené s nedostatkem nástrojů a laboratorního vybavení. Vzhledem k tomu, že pro výzkum je nutné mít, říci, 15 osciloskopy, 15 zvukových generátorů atd., I.e. 15 sad drahých zařízení, které většina škol nemá. A zde virtuální "černé boxy" přicházejí do záchranných počítačových programů.

Výhodou těchto programů je, že výzkum lze provádět současně celou třídou. Jako příklad zvažujeme program, který implementuje s pomocí generátoru náhodných čísel "černých boxů" obsahující pouze rezistory. Na levé straně desktopu je "černá skříňka". Má elektrický obvod, skládající se pouze z odporů, které mohou být umístěny mezi body. A, B, s a D..

Na likvidaci studenta existují tři nástroje: zdroj energie (jeho vnitřní odolnost pro zjednodušení výpočtů je převzato na nulu, a EMF je generován náhodným programem); voltmetr (vnitřní odpor rovný nekonečno); Ampmetr (vnitřní odpor je nula).

Když spustíte program uvnitř "Černý rámeček", je náhodně generován elektrický obvod obsahující od 1 do 4 odporů. Student může udělat čtyři pokusy. Po stisknutí libovolného tlačítka se navrhuje připojit se ke svorkám "černé skříně" kterékoli z navrhovaných zařízení v jakékoli sekvenci. Například připojil se k terminálům Au. Současný zdroj s EDC \u003d 3 V (hodnota EDC je generován programem náhodně, v tomto případě se ukázalo 3 V). Na terminály CD Připojil jsem voltmetr a jeho svědectví bylo 2,5 V. Z toho by mělo být dospělo k závěru, že v "černém boxu" je alespoň zapínatelný dělič napětí. Chcete-li pokračovat v experimentu, může být ampérmetr připojen namísto voltmetru a odstraňte odečty. Tato data nejsou jasně nestačí pro tajemství. Proto můžete strávit dva další experimenty: Současný zdroj se připojuje ke svorkám CDa voltmetr a ampérmetr - ke svorkám Au.. Data získaná v tomto budou dostačující k vyřešení obsahu "černé skříňky". Student na papíře kreslí schéma, vypočítává parametry odporů a ukazuje výsledky učitele.

Učitelka, kontrola práce, vstupuje do příslušného kódu do programu a na ploše se zobrazí na ploše uvnitř "Černého pole" a parametrů odporů.

Program je napsán moji studenti v Baysika. Spustit to Windows XP. nebo in. Windows Vista. Můžete použít program emulátoru DOS.např. DOSBOX.. Můžete si ji stáhnout z mých stránek www.physics-computer.by.ru.

Pokud uvnitř "černé skříňky" existují nelineární prvky (žárovky, diody atd.), Pak kromě okamžitých měření bude muset odstranit WAH. Za tímto účelem je nutné mít zdroj proudu, napětí, na výstupech, z nichž může být napětí změněno z 0 do určité hodnoty.

Pro studium induktorů a kontejnerů je nutné odstranit frekvenční odezvu pomocí virtuálního zvukového generátoru a osciloskopu.

Volič rychlosti. Zvažte jiný program z "otevřené fyziky" (2.6, část 2), který umožňuje výpočetní experiment s voličem rychlosti ve hmotnostního spektrometru. Pro stanovení hmotnosti částic za použití hmotnostního spektrometru je nutné provést předběžnou volbu nabitých částic v rychlostech. Tento cíl a slouží tzv. selektory rychlosti.

V nejjednodušším voliči rychlosti se nabité částice pohybují v zkřížených homogenních elektrických a magnetických polích. Elektrické pole je vytvořeno mezi deskami plochého kondenzátoru, magnetické - v clearance elektromagnetu. Spuštění spuštění υ Nabité částice zaměřené na kolmo k vektorům E. a V .

Na nabitém částici jsou dvě pevnosti: elektrická energie q. E. a magnetická energie Lorentz q. υ × B. . Za určitých podmínek se tyto síly mohou přesně vyvažovat. V tomto případě se nabitá částice pohybuje rovnoměrně a rovnou. Létání přes kondenzátor, částice projde malou otvorem na obrazovce.

Stav rovné trajektorie částic nezávisí na náboji a hmotnosti částic, a závisí pouze na jeho rychlosti: qe \u003d qυb.→ υ \u003d e / b.

V počítačovém modelu můžete změnit hodnoty napětí elektrického pole E, indukce magnetického pole B. a počáteční rychlost částic υ . Zkušenosti ve výběru rychlostí mohou být prováděny pro elektron, proton, a-částice a zcela ionizované uranium-235 a uran-238 atomy. Výpočetní experiment v tomto počítačovém modelu se provádí následujícím způsobem: studenti hlásí, na které se nabitá částic letí do voliče rychlosti, pevnost elektrického pole a počáteční rychlost částice. Studenti vypočítávají indukci magnetického pole podle výše uvedených vzorců. Poté jsou data zavedena do programu a pozorovat létání částic. Pokud se částice letí uvnitř voliče rychlosti vodorovně, pak jsou výpočty pravdivé.

Komplexnější výpočetní experimenty mohou být vynaloženy použitím bezplatného balíčku. "Model vize pro Windows". Balík ModelvisionStudium (MVS) Jedná se o integrovanou grafickou skořápku rychlé vytváření interaktivních vizuálních modelů komplexních dynamických systémů a provádění výpočtových experimentů s nimi. Balíček byl vyvinut experimentálními objekty výzkumné skupiny na katedře distribuovaných výpočtů a počítačových sítí Fakulta technická kybernetika Státního technického univerzity St. Petersburg. Volný balíček zdarma Mvs. 3.0 je k dispozici na www.exponenta.ru. Modelování technologie v prostředí Mvs. Na základě konceptu virtuálního laboratorního stánku. Na stánku je uživatel umístěn virtuální bloky simulovaného systému. Virtuální bloky pro model jsou vybrány buď z knihovny, nebo jsou uživateli vytvořeny znovu. Balík Mvs. Navrženo tak, aby automatizovalo hlavní fáze výpočetní techniky: konstruovat matematický model studia předmětu, generování softwaru implementace modelu, studie vlastností modelu a reprezentovat výsledky ve formě vhodných pro analýzu. Studie předmětu může odkazovat na třídu kontinuálních, diskrétních nebo hybridních systémů. Balíček je nejlépe přizpůsoben studovat komplexní fyzikální a technické systémy.

Jako příklad Zvažte poměrně populární úkol. Nechte hmotný bod hozený do nějakého úhlu k horizontální rovině a absolutně elasticky konstruovány s tímto rovinou. Tento model se stal téměř povinným v demonstrační souboru příkladů modelovacích balíčků. Jedná se o typický hybridní systém s nepřetržitým chováním (letem v terénu) a diskrétní události (odraz). Tento příklad také ilustruje objektově orientovaný přístup k modelování: míč letící v atmosféře je potomkem míče létání v bezvuchoucím prostoru a automaticky zdědí všechny běžné znaky přidáním vlastních vlastností.

Druhý, poslední, z hlediska uživatele, krok modelování, je stupeň popisu formuláře znázornění výsledků výpočetní experimentu. Ty mohou být tabulky, grafy, povrchy a dokonce i animace ilustrující výsledky v reálném čase. Uživatel tak skutečně pozoruje dynamiku systému. Můžete přesunout tečky ve fázovém prostoru taženého uživatelskými prvky designu, barevný gamut se může lišit a uživatel může sledovat na obrazovce, například za procesy vytápění nebo chlazení. V modelech vytvořených softwarových balíčků můžete poskytnout speciální okna, která umožňují změnit hodnoty parametrů v průběhu výpočetní experimentu, a okamžitě vidět účinky změn.

Spousta práce na vizuálním modelování fyzikálních procesů Mvs. Provádí se v IGSU. V průběhu obecné fyziky vyvinul řadu virtuální práce, která může být spojena se skutečnými experimentálními nastaveními, což umožňuje současně dodržovat změnu parametrů jako skutečný fyzický proces a parametry svého modelu, jasně prokazující jeho přiměřenost . Jako příklad dáváme sedm laboratorních prací na mechanice z laboratorního workshopu internetového portálu otevřeného vzdělávání, který splňuje stávající státní vzdělávací normy ve specializaci "učitele fyziky": studium přímky s pomocí přímky Stroj ATRUD; Měření rychlosti kulky; Přidání harmonických oscilací; Měření momentu setrvačnosti kola; Studium rotačního pohybu pevného tělesa; Stanovení zrychlení volného pádu pomocí fyzického kyvadla; Studium volných výkyvů ve fyzickém kyvadlu.

První šest je virtuální a jsou modelovány na počítačích ModelvisionstudiumfreeA druhá má jak virtuální možnost a dva skutečné. V jednom, určeném pro distanční vzdělávání musí student nezávisle nezávisle vytvořit kyvadlo z velkých šablonových klipů a gumy a zavěšení pod počítačovým hřídelem myši bez míče, dostat kyvadlo, jehož odchylkový úhel je čten speciálním programem a měl by používají studenty při zpracování výsledků experimentu. Takový přístup umožňuje část dovedností nezbytných pro experimentální práci, pracovat pouze na PC a zbytek části - při práci s dostupnými reálnými spotřebiči as vzdáleným přístupem k zařízení. V dalším provedení určené pro domácí přípravu studentů na plný úvazek k provádění laboratorních prací v dílně katedry obecné a experimentální fyziky fyzické fakulty MPGU, student vykonává dovednosti práce s experimentální instalací na virtuálním modelu, A v laboratoři vede experiment současně na konkrétní skutečné instalaci as virtuálním modelem. Současně využívá jak tradiční měřicí prostředky ve formě optického měřítka a stopky, jakož i přesnější a vysokorychlostní prostředky - senzor posunutí na bázi optické myši a časovače počítače. Simultánní srovnání všech tří reprezentací (tradiční, specifikovaných pomocí elektronických senzorů spojených s počítačem a modelem) stejného fenoménu nám umožňuje dospět k závěru o limitech přiměřenosti modelu, když data počítačové simulace začínají po chvíli více a více odlišné od čtení, odstraněny na skutečné instalaci.

Ty nejsou vyčerpány, možnosti používání počítače ve fyzickém výpočtu experimentu nejsou vyčerpány. Takže pro kreativního učitele a jeho studentů, budou vždy nevyužité možnosti v oblasti virtuálního a reálného fyzického experimentu.

Pokud máte komentáře a návrhy na různé typy experimentu fyzického počítače, napište mi na:

Počítačový experiment s modelovým modelem během studia a návrhu se provádí za účelem získání informací o vlastnostech fungování předmětu zvažovaného. Hlavním úkolem plánování počítačových experimentů je získat potřebné informace o studiu systému v průběhu omezení zdrojů (náklady na časové náklady, paměť atd.). Konkurenční úkoly vyřešené při plánování počítačových experimentů zahrnují úkoly snižování časových nákladů na dobu výroby pro modelování, zvyšování přesnosti a spolehlivosti výsledků modelování, testovací přiměřenost atd.

Účinnost počítačových experimentů s modely významně závisí na výběru experimentálního plánu, protože je plán, který určuje objem a postup pro provádění výpočtu na počítači, přijímání akumulace a statistického zpracování výsledků modelování systémů . Proto je hlavní úkol plánování počítačových experimentů s modelem formulován následovně: je nutné získat informace o objektu modelování zadaných ve formě algoritmu (programu), s minimálními nebo omezenými náklady na stroje na implementaci modelování proces.

Výhodou počítačových experimentů před domovem je schopnost plně reprodukovat experimentální podmínky se systémem ve studiu. . Základní výhoda nad oborem je jednoduchost přerušení a obnovení počítačových experimentů, což umožňuje použití postupných a heuristických plánovacích technik, které mohou být nerealizované v experimentech se skutečnými objekty. Při práci s počítačovým modelem je experiment vždy možný pro čas potřebný k analýze výsledků a rozhodování o svém dalším pokroku (například potřeba změnit hodnoty vlastností modelu).

Nevýhodou počítačových experimentů je, že výsledky některých pozorování závisí na výsledcích jedné nebo více z předchozích předchozích, a proto obsahují méně informací než v nezávislých pozorováních.

Pokud jde o databázi, počítačový experiment znamená manipulaci s daty v souladu s cílem pomocí nástroje DBMS. Účelem experimentu může být vytvořen na základě všeobecného účelu modelování a s přihlédnutím k požadavkům určitého uživatele. Například existuje databáze "Deanat". Celkovým cílem vytvořit tento model je řídit vzdělávací proces. Pokud potřebujete získat informace o výkonu studenta, můžete požádat, tj. Implementovat experiment pro odběr požadovaných informací.

Panel nástrojů pro životní prostředí DBMS umožňuje provádět následující operace dat:

1) třídění - zjednodušující data podle jakéhokoliv znamení;

2) vyhledávání (filtrování) - výběr dat uspokojující určitý stav;

3) Vytvoření vypočtených polí - transformace dat do jiného zobrazení založeného na vzorcích.

Řízení informační modelu je neoddělitelně spojeno s rozvojem různých kritérií pro vyhledávání a třídění dat. Na rozdíl od papírových souborů, kde je třídění možné na jedné nebo dvou kritériích, a vyhledávání je obecně prováděno ručně - karet Force Force, počítačové databáze umožňují nastavit jakékoli třídění formuláře přes různé pole a různé kritéria vyhledávání. Počítač bez časových výdajů na daném kritériu se třídí nebo vyberte potřebné informace.

Úspěšně pracovat s informačním modelem, databázové softwarové prostředí umožňují vytvářet vypočtená pole, ve které jsou počáteční informace převedeny na jiné druhy. Například podle semestru s pomocí speciální vestavěné funkce můžete vypočítat průměrné skóre výkonu studenta. Taková vypočtená pole se používají buď jako další informace, nebo jako kritérium pro vyhledávání a třídění.

Součástí počítačového experimentu obsahuje dvě fáze: testování (ověření provádění operací) a provádění experimentu s reálnými daty.

Po vypracování vzorců pro vypočtená pole a filtry se musíte ujistit, že jsou správné. Chcete-li to provést, můžete zadat zkušební záznamy, pro které je výsledek operace známo předem.

Počítačový experiment je dokončen vydáním výsledků v pohodlné analýze a rozhodování. Jedním z výhod modelů počítačových informací je schopnost vytvářet různé formy prezentace výstupních informací nazvaných Zprávy. Každá zpráva obsahuje informace, které splňují cíle konkrétního experimentu. Pohodlí počítačových zpráv je, že jim umožňují skupinovým informacím o zadaných funkcích, zadejte souhrnné pole počítání záznamů ve skupinách a obecně v celé databázi a dále využívají tyto informace k rozhodnutí.

Životní prostředí umožňuje vytvářet a ukládat více typických, často používaných formulářů sestav. Podle výsledků některých experimentů můžete vytvořit dočasnou zprávu, která je odstraněna po zkopírování do textového dokumentu nebo výtisku. Některé experimenty nevyžadují hlášení. Například je nutné vybrat nejúspěšnější student k přiřazení vysokých stipendií. Chcete-li to udělat, stačí třídit průměrné skóre semestru. Požadované informace budou obsahovat první záznam v seznamu studentů.