3.7 Процестерді электрондық кестеде

Компьютерде модельдеуді жүргізуде электрондық кестелерді қолданудың қандай әдістері бар?

   Компьютерде модельдеу теориясы

   Ойлан

  • Техникадағы қандай модельдер тірі табиғат объектілеріне ұқсайды?
    ​Себебін түсіндіріңдер.
  • Тірі табиғат объектілеріне қарап жасалған қандай модельдерді ғылым мен техниканың дамуына қосқан үлесі жоғары деп айтуға болады?

   Жаңа білім

   Әртүрлі нысандарды табиғаттағы болып жатқан құбылыстарды зерттеу үшін оның моделін жасау маңызды. Күнделікті өмірге адам өмірінде үлкен маңызы бар кеме, ұшақ, тікұшақ, суасты кеме т.б. с.с. техникалық нысандар пайда болды. Компьютер көмегімен модельдеу жүргізу нәтижесінде адамдар қолданысқа қиын болған құбылыстарды жылдам, анық және дәл пайдаланатын болды. Бүгінде модельдеудің теориясын жүзеге асыру үшін компьютерде әртүрлі программалар бар. Соның ішінде математикалық есептеулер жүргізе отырып, модельдер құруға ыңғайлы, үйренуге оңай, қарапайым және қолдану аясы ауқымды MS Excel программасында модельдеу жолдарымен танысамыз.
   ​Дүние жүзінің географиялық картасы, ұшақ, тікұшақ, кемелер, жердің тартылыс күшінің формуласы, зымыранның макеті т.с.с. модельге жатқызуға болады. Нақты (түпнұсқа) нысандарды (объект) зерттеу мақсатында адамзат қолымен жасалған нысан модель деп аталады.

   Модель нақты нысанның, құбылыстың немесе процестің қарапайым түрде берілуі. Модельдеу дегеніміз нысандарды, құбылыстарды зерттеу үшін модель құру процесі. Компьютерде модельдеуді 4 кезеңге бөлуге болады.

   Компьютерде модельдеудің кезеңдері

   1-кезең:
​   Есептің қойылымы. Бұл бөлімде модельді құру мақсатында, нысанды құру үшін қажетті бастапқы мәліметтер жинақтау мен нысанға талдау жүргізу.
   ​2-кезең:
   Ақпараттық модель құру. Модельдің параметрлерін және олардың өзара байланысын зерттеу. Олардың модельге әсерін және параметрлер арасындағы математикалық бай-ланысты құру.
   ​3-кезең:
​   
Зерттеліп жатқан нысанның компьютерлік моделін құру. Яғни компьютерлік модель жасайтын программалық ортаны таңдау. Модельдің алгоритмдік құрылысы таңдалған программаға байланысты болады.
   ​4-кезең:
​   Компьютерлік эксперимент. Модельдің бағдарламасына тестілеу және зерттеу жүргізу. Яғни, құрылған модель алгоритмінің дұрыстығын тексеру.

   Қарапайым есептерді электрондық кестелерде модельдеу

   Міне, сендер компьютерлік модельдеудің кезеңдерімен танысып шықтыңдар. Енді модельдеуді практикалық тұрғыдан қалай жүзеге асырамыз? Электрондық кестелерде модельдеу көп қолданылады. "Қарапайым есептерді модельдеу үшін электронды кестені қалай пайдаланамыз?" – деген сұраққа жауап іздейік. Компьютерде модельдеу үшін Excel программасындағы жұмыс алаңын 4.40-суреттегідей пайдаланайық. Әрине, жұмыс алаңын жоспарлауды өз қалауларың бойынша өзгертуге болады.

4.40-сурет. Модельдеу үшін жұмыс алаңын жоспарлау үлгісі

   Excel программасында модельдеуді үйрену үшін практикалық тапсырмалар қарастырайық.

   Практикалық жұмыс

   №1 тапсырма

   Мектеп кітапханасында әр бетінде орташа 3000 символы бар 50 беттен тұратын 1200 журнал және әр бетінде орташа 2500 символы бар 400 беттен тұратын 25000 кітап бар.
   ​Тапсырма: Мектеп кітапханасында қанша байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт ақпарат бар? 
   ​Берілген тапсырманы модельдеу кезеңдері бойынша орындап шығамыз. 4.41-суретте тапсырманың компьютерлік моделі берілген. Тапсырманы орындау барысында электрондық кесте элементтерін дұрыс пішімдеуге мән беру керек.

4.41-сурет. Тапсырманы модельдеу

   №2 тапсырма

   Екі жеңіл автокөлік екі қаладан бір уақытта, бір-біріне қарама-қарсы бағытта жолға шықты. Қалалар арасындағы қашықтық S километр. Бірінші автокөліктің жылдамдығы V1 км/сағат екінші автокөліктің жылдамдығы V2 км/сағат болса, олар қанша уақытта кездеседі?
   ​Берілген тапсырманы модельдеу кезеңдері бойынша орындап шығамыз. 4.42-суретте тапсырманың компьютерлік моделі берілген.
   ​Тапсырманы орындау барысында:
   ​1. Электрондық кесте элементтерін дұрыс пішімдеу;
   ​2. Есептеу барысында автоматты толтыруды тиімді пайдалану;
   ​3. Диаграмма құру (4.43-сурет).

4.42-сурет. 2-тапсырманы модельдеу

4.43-сурет. 2-тапсырма бойынша диаграмма құру

   Ескерту: 2-автокөліктің жүрген жолын есептеуде оның жылдамдығын жолдан азайтқанымызда 1-автокөлік жолдың басынан қозғалған болса, 2-сі жолдың соңынан оған қарсы бағытта қозғалып, екі қала арасында кездескен.

   Талдау

   №2 тапсырма бойынша жасалған компьютерлік модельдеу жұмысына талдаулар жүргіземіз. Талдау барысында төмендегі тапсырмаларды орындаймыз.
   ​• 3.42-суретке қарап, тапсырманың орындалу кезеңдерін компьютерлік модельдеу кезеңдеріне сәйкестігін анықтаңдар.
   ​• 3.43-суреттегі тапсырманың әрбір кезеңіне жеке-жеке талдау жасаңдар.
   ​• Компьютерлік модельдеуді басқа модельдеу түрлерімен салыстырыңдар. Ұқсастықтары мен ерекшеліктерін қағазға түсіріңдер.

   Жинақтау

   Күнделікті тұрмыста өздеріңе таныс мысалдың бірін таңдап, компьютердегі моделін ұсыныңдар (мысалы, үй салуға кететін шығынды есептеуші).

   Бағалау

   Компьютерде модельдеудің тұрмыста және техникадағы маңыздылығына баға беріңдер.

Сұрақтар

   1. Модельдеу деген не?
   ​2. Модельдеу қандай кезеңдерден тұрады?
   ​3. Компьютерде модельдеудің басқа модельдеу түрлеріне қарағанда қандай ерекшеліктері бар?
   ​4. Компьютерде модельдеуді ұйымдастыру қандай іс-әрекеттерден тұрады?

   Тапсырма

   Компьютерде моделін жасаңдар!
   ​1. Қанаттың ауласында кішкентай бассейн бар. Қанат ауладағы бассейнге құдықтан шелекпен су тасып толтырмақ болды. Бассейннің ұзындығы A, ені B, биіктігі Н. Шелектің радиусы R және биіктігі Z. Қанат бассейнді сумен толтыру үшін қанша рет құдыққа барып-келуі тиіс?
   ​2. Екі автокөлік әртүрлі қалалардан бір-біріне қарама-қарсы бағытта бірмезгілде жолға шықты. Қалалардың арақашықтығы S км. Бірінші автокөліктің жылдамдығы V1 км/сағат, екінші автокөліктің жылдамдығы V2 км/сағат. Автокөліктердің кездесу уақытын табыңдар. Қозғалыс диаграммасын жасаңдар.
   ​3. Электрондық кестеде Паскаль үшбұрышының моделін жасаңдар (4.44-сурет). Паскаль үшбұрышының қабырғалары тек «1» санынан тұрады, әрбір сан өзінен жоғары тұрған екі санның қосындысына тең (4.45-сурет).

4.44-сурет

4.45-сурет

  • Компьютерлік эксперимент
  • Зерттеліп жатқан нысанның компьютерлік моделін құру
  • Ақпараттық модель құру
  • Есептің қойылымы

 – нақты нысанның,  немесе  қарапайым  берілуі.

Өтінемін күте тұрыңыз