1. Болашақмұғалімніңкәсіби-педагогикалыққұзырлығынқалыптастырубағыттары
Құбылыстардыматематикалықмоделдеуарқылызерттеудіңдеңгейлері
жүктеу/скачать 7.77 Mb.
|
| 35. Құбылыстардыматематикалықмоделдеуарқылызерттеудіңдеңгейлері.
Математикалықмодельдеуəдістерібүгінгікүндеқарқынды даму кезеңіндеболып, түрліжаңатехникалықжүйелердіқұружəнеолардыбасқаруданкүрделіэкономикалықжəнеəлеуметтікүдерістердіталдауғадейінгіадаміс-əрекетініңкөптегенжаңасалаларынқамтуда. Математикалықмодельдеуэлементтері математика, физика, география жəнебасқа да жаратылыстануғылымдарыныңпайдаболуыменқатарқолданылабастағаныбелгілі. Математикалықмодельдеуақпараттықтехнологиялардың, қоғамдыақпараттандырудыңжалпыүдерісініңинтеллектуалдықтүпқазығы бола аладыжəнеболуы да керек. Қандай да біробъектіні, үдерістінемесеқұбылыстыматематикалықмодельдеужайлысұрақтыңқойылымыныңөзіанықіс-əрекеттердікелтіріпшығарады. Оны шарттытүрдеүшкезеңгебөлугеболады: модельдіқұру, алгоритмдітаңдау, бағдарламанықұру (1-сурет). 1-сурет Біріншікезеңдеобъектініңмаңыздықасиеттерін – олбағынатынзаңдар, оныңбөліктерінетəнбайланыстаржəнет.б. – математикалықформадабейнелейтіноның «эквиваленті» таңдаладынемесеқұрылады. Математикалық модель теориялықəдістермензерттеледі, оларарқылы объект жайлыбастапқымаңыздыбілімдералумүмкінболады. 1-сурет. МатематикалықмодельдеуэлементтеріЕкіншікезең – модельдікомпьютердежүзегеасыруүшіналгоритмдітаңдаунемесеқұру. Модель сандықəдістердіқолдануүшін Модель Объект Бағдарлама Алгоритм 12 ыңғайлытүрдеберілуітиіс, ізделінетіншамалардыберілгендəлдікпен табу үшінорындалуықажетесептеужəнелогикалықамалдартізбегіменанықталады. Есептеуалгоритмдерімодельдіңнегізгіқасиеттерінбұрмаламауытиіс, үнемдіжəнешешілетінесептердіңерекшеліктерінебейімделгенболуыкерек. Үшіншікезеңде модель мен алгоритмді компьютер түсінетінтілгеаударатынбағдарламақұрылады. Оларға да үнемділік пен бейімделгендікталаптарықойылады. Олардыкомпьютердетікелейсынақтанөткізугедайынзерттелетінобъектінің «электрондық» эквивалентідепатауғаболады. Құрылған «модель-алгоритм-бағдарлама» үштігізерттеушігеəмбебапжəнешығынкөпқажететпейтінзерттеусайманықызметінатқарып, олалдыменқалыптыкүйгекелтіріледі, «тексеру» есептеутəжірибелеріндетестіленеді. Үштіктіңбастапқыобъектігеадекваттылығына (жеткіліктісəйкестілігіне) көзжеткізілгенненсоңмодельменобъектініңталапетілетінбарлықсапалықжəнемөлшерлікқасиеттері мен сипаттамаларынберетінтүрлі «тəжірибелер» жүргізіледі. Қажеттіліктергеқарай, модельдеуүдерісіндеүштіктіңбарлықбөліктерінжақсарту мен нақтылаужүргізіледі. Математикалықмодельдеунақтықолданбалыүдерістер мен құбылыстардызерттеуметодологиясыретіндематематиканы, физиканы, биологияныжəнебасқа да ғылымипəндердіөзіменалмастырмайды. Керісінше, түрліəдістер мен жандасуларғасүйенбей – сызықтықемесмодельдерденқазіргізаманғыбағдарламалаутілдерінедейін – математикалықмодельдеудіңүштігінқұру мен оны қолданумүмкінемес. Математикалықмодельдеудіңғылымда, техникадажəнебасқарусалаларындакеңқолданылуындағынегізгікедергі – біліктімамандардыңжетіспеушілігі. Математикалықмодельдеусаласыныңмаманынақойылатынталаптаржоғары, соныменқатаролардыңқайшылықтыболуы. Біржағынан, олбелгілібірзерттеусаласынтереңбілетінкəсіби маман болуыкерек. Ал екіншіжағынан, олмəселенітұтастайкөреалатынжəненақтылауғақабілетті, кейбіржағдайлардафизиктер, механиктер, химиктернемесебиологтарқойғанесептітүбегейліөзгертеалатын маман ретіндеөзінжиікөрсетуіне тура келеді. Математикалықмодельдеусаласындажұмысжасауөзіндікойлауқабілетініңболуынкөздетұтып, ондатереңдік пен нақтылықжалпыидеялардыңкеңдігі мен олардытүсінуменүйлесімтабады. Сондықтанматематикалықмодельдеунегіздеріментанысужəнеоқыпүйренуқазіргізаманғыжоғарыбілімсаласындамаңыздыорыналады. Модель түсінігіғылымизерттеулерде, жобалау-конструкторлық, техникалық, инженерлікжұмыстарда, білім беру саласындакеңтаралған. Кез келгенғылымтүрлінақтықұбылыстар мен үдерістердіңжалпызаңдылықтарынанықтауүшіннақтыболмыстыңбелгілібірабстракциясынпайдаланады. Мысалы, физикадамектепкурсынанбелгілі «математикалық маятник» абстракциясызерттеледі. Осы аталғанбірабстракцияменсипатталатыннақтықұбылыстаркөпболуымүмкін: 1. Кран тросынаілінгенмырышшарыныңтербелісі; 2. Қаладағыескімұнаралысағатмаятнигініңтербелісі; 3. Фуко маятнигініңтербелісіжəнет.б. Басқашаайтқанда, түрліобъектілерарасындақандай да бірұқсастық бар болып, оныңнегізіндеғылымда абстракция құрумүмкінболады. Егерзерттеумақсаттарытұрғысынанекі объект арасындаұқсастық бар болатынболса, ондабіреуініңорнынаекіншісінзерттеугеболады. Біріншісітүпнұсқа (оригинал) деп, ал екіншісі – модель депаталады. Модель – түпнұсқаныңорныналмастырушыболып, белгілібіршарттардаоныңкейбірқасиеттерінзерттеугемүмкіндікбереді. Мұндаұқсастықформасы, түсі, өлшемі, құрылымыжəнет.с.с. барлықсипаттамаларыбойыншаболмауымүмкін. Ұқсастықзерттеуобъектісіболғанқасиеттердеғанаболсажеткілікті. Мысалы, жылдамдығыдыбысжылдамдығынанжоғарыболғанұшақтыңқобалжытуынантарқалатынтолқындардызерттеуүшін осы құбылыстыңкөлбетіндегіқайыққозғалысынантуындайтынтолқындардыңтаралуыменұқсастығынпайдаланумүмкін. Модель депбізқасиеттержиынымодельдеумақсатынажетуүшінмаңыздыболғантүпнұсқаныңқасиеттеріжиыныменқиылысатынқандай да бір идеал образдар, материалдықнемесетаңбалықконструкциялардытүсінеміз. Модельдіқұру мен пайдалануүдерісімодельдеудепаталады. Мұндатүпнұсқанемесе объект дегендемодельдеудіңөзібағытталған – зат, құбылыс, үдеріскеайтылады. Идеал образдар – адамныңойындағыоныңбасындағынəрсе; таңбалықконструкциялар – формулалар, графиктер, символдартізбегіжəнет.с.с. түріндегіабстракциялар. Қасиеттержиыны – қасиеттердіңжиынтығы, ал қиылысу – олардыңдəлме-дəлтүсуі. Басқашаайтатынболсақ, модель – адамөзініңмақсаттарынжүзегеасыруүшінқұратынжəне/немесепайдаланатын, өзініңқасиеттерібойыншатүпнұсқағаұқсасболатынқандай да бір идеал образдар, материалдықнемесетаңбалықконструкциялар. Математикалықмодельдеу – модельдеуобъектісініңзерттеушініқызықтыратынқасиеттерінсипаттайтынматематикалықформулалар, теңдеулер, қатынастаржиынтығы. Математикалықмодельдеугемысалретінде И. Ньютонныңнүктеніңклассикалықмеханикасынкелтіруімізгеболады, оныңкөмегіменөлшемдеріденежүріпөтетінқашықтықпенсалыстырғандакішіболатынкезкелгенматериалдықобъектініңқозғалысынсипаттауғаболады. Қазіргітаңдаматематикалықмодельдеуғылым мен техниканыңбарлықсалаларында, физика, техника, химия, биология, экономика, экология жəнет.б. кеңіненқолданылуда. Мысалы, физикадатəжірибелержүргізуденбұрынматематикалықмодельдердіпайдаланыпкүрделізерттеулержүргізіледі. Осы теориялықмодельдеунəтижелеріненегізделіп, натуралықтүрдегітəжірибелерəдістемесіқұрыладынемесенақтыланады, қандайэффектілердіқашанжəнеқайжердекүтугеболатындығы, қашанжəнененітіркеукеректігіанықталады. Математикалықмодельдеудітүрлісалалардатиімдіқолданумысалдарынкөптепкелтіругеболады. Қазіргіуақыттаматематикалықмодельдеуғылымизерттеулердегіеңбірнəтижеліжəнежиіқолданылатынəдістіңбірі. Математикалықмодельдеудіңнатуралықтəжірибеденартықшылықтарытөмендегідей: үнемділігі; гипотетикалық, яғнитабиғаттажүзегеасырылмағанобъектілерменмодельдеумүмкіндігі; натуралықтүрдежүзегеасырудақауіптінемесеқиынболғанрежимдердіжүзегеасырумүмкіндігі (ядролықреакторларжұмысы, ракетағақарсықорғанысжүйесініңжұмысыжəнес.с.); уақытмасштабынөзгертумүмкіндігі; жүргізілетінжұмыстардыңтехникалықжəнебағдарламалыққамтамасыныңəмбебаптығы (электрондықесептеуішмашиналары, бағдарламалаужүйелері, қолданбалыбағдарламаларпакеттері). Ғылымизерттеулергеарналғанкезкелгенматематикалық модель зерттеушініқызықтыратынмодельденіпжатқан объект, құбылыс, үдерістіңпараметрлерінбастапқыберілгендербойынша табу мүмкіндігінбереді. Математикалықмодельдерклассификациясы Математикалықмодельдеуəдістерініңқарқындыдамуы мен олардықолданусалаларыныңкүнсанап арта түсуітүрлітиптегікөптегенмодельдердіңпайдаболуынаалыпкелді. Мүмкінболғанклассификациялықбелгілерсаныныңүлкендігі мен олардытаңдаудыңсубьективтігі, модельдердіңжаңакластарыныңуақытөткенсайынкөптеппайдаболуытөмендекелтірілетінклассификацияныңшарттыекендігі мен толықеместігінатапөтуіміздіқажететеді. Математикалықмодельдерді: модельдеуобъектісініңкүрделілігі; модель операторы; кірісжəнешығыспарметрлері; модельдізерттеутəсілі; модельдеумақсатыбойыншакластарғабөлугеболады. жүктеу/скачать 7.77 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|