Limbile naturale sunt folosite pentru a crea modele descriptive de informare. În istoria științei au fost numeroase modele de informații descriptive, de exemplu, modelul heliocentric al lumii, care a propus Copernic, formulat după cum urmează: „Pământul se rotește în jurul axei sale și în jurul orbitele de soare ale tuturor planetelor in jurul soarelui“.
Cu ajutorul limbilor formale, se creează modele informale formale. Una dintre cele mai utilizate limbi formale este matematica. Modelele construite folosind concepte matematice și formule se numesc modele matematice. Limba matematicii este o colecție de limbi oficiale. Cu unele dintre ele (algebră, geometrie, trigonometrie) vă cunoașteți în școală, împreună cu alții (teoria seturilor, teoria probabilităților etc.) vă puteți familiariza în procesul de educație ulterioară.
Limba algebrei ne permite să formalizăm relațiile funcționale dintre cantități. Astfel, Newton a formalizat sistemul heliocentric al lumii, descoperind legile mecanicii și legea gravitației universale și le-a scris sub forma dependențelor funcționale algebrice. În cursul școlii fizice, sunt exprimate multe dependențe funcționale diferite, exprimate în limba algebră, care sunt modele matematice ale fenomenelor sau proceselor studiate. De exemplu, procesul de oscilații mici ale unui pendul sau al unui proces într-un circuit oscilator electric este descris printr-o ecuație diferențială obișnuită. Timpul independent în aceste sisteme este timpul de la care depind valorile necunoscute ale funcției necunoscute care determină comportamentul obiectului.
Limba algebricii logice (algebra propozițională) ne permite să creăm modele logice formale. Cu ajutorul algebrei propoziționale, declarațiile simple și complexe exprimate în limbajul natural pot fi formalizate (scrise sub formă de expresii logice). Construcția de modele logice ne permite să rezolvăm problemele logice, să construim modele logice ale dispozitivelor computerizate (adder, trigger) și așa mai departe.
Procesul de construire a modelelor de informații cu ajutorul limbilor formale se numește formalizare.
În procesul cunoașterii lumii înconjurătoare, omenirea folosește în mod constant modelarea și formalizarea. Când studiați un obiect nou, construiți mai întâi modelul descriptiv de informații într-o limbă naturală, atunci este formalizat, adică exprimat folosind limbi oficiale (matematică, logică etc.).
În procesul de studiere a modelelor formale, vizualizarea acestora este adesea efectuată. Pentru vizualizarea algoritmilor se utilizează diagrame bloc pentru relațiile spațiale dintre obiecte - desene, pentru modele de circuite electrice - circuite electrice, pentru modele logice de dispozitive - circuite logice și așa mai departe.
Atunci când vizualizăm modelele fizice formale cu ajutorul animației, se poate afișa dinamica procesului, construirea grafurilor de schimbare a cantităților fizice și așa mai departe. Modelele vizuale sunt de obicei interactive, adică cercetătorul poate schimba condițiile inițiale și parametrii proceselor și poate observa schimbări în comportamentul modelului.
De exemplu, putem considera un model care demonstrează oscilațiile libere ale unui pendul matematic. Cu ajutorul animației, mișcarea corpului și forțele care acționează sunt arătate, graficele sunt reprezentate grafic în raport cu momentul coordonatelor sau vitezelor unghiulare, diagrama energiilor potențiale și cinetice. Cercetătorul poate schimba lungimea firului l. unghiul de abatere inițială a pendulului # 966; frecare b.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: