Табличная модель описание основных свойств кошек. §1.4 Табличные информационные модели

Слайд 2

Цели:

1. Изучить таблицы типа «объект-свойство» 2. Таблицы типа «объект-объект» 3. Познакомиться с двоичными матрицами

Слайд 3

Вопросы на повторение:

Что такое моделирование? Дайте понятие объекта моделирования. Что такое модель? Дайте определение формализации. Расскажите все о графических информационных моделях (схема, структура, график)

Слайд 4

1. Что такое моделирование?

Моделирование – это деятельность человека по созданию модели (натурной или информационной)

Слайд 5

2. Дайте понятие объекта моделирования.

Понятие объект моделирования надо понимать в самом широком смысле. Это может быть материальный объект: корабль, комета, живая клетка; явление природы: гроза, солнечное затмение; процесс: полет ракеты, изменение стоимости акций на фондовой бирже и многое другое.

Слайд 6

3. Что такое модель?

Модель – это упрощенное подобие реального объекта. Модель отражает лишь некоторые свойства объекта, существенные с точки зрения цели моделирования.

Слайд 7

4. Дайте определение формализации.

Формализация есть результат перехода от реальных свойств объекта моделирования к их формальному обозначению в определенной знаковой системе.

Слайд 8

5. Расскажите все о графических информационных моделях (схема, структура, график)

Схема – это графическое отображение состава и структуры сложной системы. Структура – это порядок объединения элементов системы в единое целое. График – это модель процесса.

Слайд 9

1. Таблицы типа «объект-свойство» 2. Таблицы типа «объект-объект» 3. Двоичные матрицы

Слайд 10

Таблицы типа «объект-свойство»

Таблица. Домашняя библиотека

Слайд 11

Таблица. Погода

Слайд 12

Таблицы типа «объект-объект»

Таблица. Успеваемость Строки относятся к ученикам – это первый вид объектов, столбцы – к школьным предметам – второй вид объектов. В каждой ячейке таблицы, на пересечении строки и столбца, - оценка, полученная данным учеником по данному предмету.

Слайд 13

Таблица. Дороги В этой таблице содержится информация о наличии прямых дорог между населенными пунктами

Слайд 14

Двоичные матрицы

В математике прямоугольная таблица, составленная из чисел, называется матрицей. Если матрица содержит только нули и единицы, то она называется двоичной матрицей. Числовая часть таблицы Дороги представляет собой двоичную матрицу

Слайд 15

Таблица. Факультативы В таблице приведены сведения о посещении четырьмя учениками трех факультативов. Вам уже должно быть понятно, что единица обозначает посещение, ноль – непосещение. В таблицах, представляющих собой двоичные матрицы, отражается качественный характер связи между объектами.

Слайд 16

Подведение итогов

Что вы сегодня узнали нового? В чем состоит удобство табличного представления информации? Приведите примеры таблиц, с которыми вам приходится иметь дело в школе и дома. Что такое матрица? Что такое двоичная матрица?

Слайд 17

Домашнее задание:

В данной таблице закрашенные клетки в расписании занятий соответствуют урокам физкультуры в 9-11 классах школы. Выполните следующие задания: Определите, какое минимальное количество учителей физкультуры требуется при таком расписании; Найдите один из вариантов расписания, при котором можно обойтись двумя учителями физкультуры; В школе три учителя физкультуры: Иванов, Петров, Сидоров; распределите между ними уроки в таблице так, чтобы ни у кого не было «окон» Распределите между тремя учителями уроки так, чтобы нагрузка у всех была одинаковой.

Слайд 18

Спасибо за урок!!!

  • Слайд 19

    Список использованных источников:

    1. Информатика и ИКТ: учебник для 9 класса / И.Г. Семакин, Л.А. Залогова, С.В. Русаков, Л.В. Шестакова. – 5-е изд. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.-341 с. : ил. 2. http://www.google.ru/search?q=excel&newwindow=1&hl=ru&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=g195UaiyK8jPtAbJoIC4BQ&ved=0CEkQsAQ&biw=1440&bih=775#newwindow=1&hl=ru&tbm=isch&sa=1&q=%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0&oq=%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0&gs_l=img.3..0l10.291583.294172.0.294905.11.9.0.2.2.0.178.1271.1j8.9.0...0.0...1c.1.12.img.Xah-zgjjE-g&bav=on.2,or.r_qf.&bvm=bv.45960087,d.bGE&fp=e1bb94c3811dd3a9&biw=1280&bih=709 3. http://www.google.ru/search?q=excel&newwindow=1&hl=ru&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=g195UaiyK8jPtAbJoIC4BQ&ved=0CEkQsAQ&biw=1440&bih=775#newwindow=1&hl=ru&tbm=isch&sa=1&q=%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5+%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B8&oq=%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5+%D0%BC&gs_l=img.1.0.0j0i24l5.103767.106958.0.109316.11.8.0.3.3.0.410.1399.0j7j4-1.8.0...0.0...1c.1.12.img.92hv1TRIeLs&bav=on.2,or.r_qf.&fp=92c98f642530c0da&biw=1280&bih=709

    Посмотреть все слайды

    Ключевые слова:

    • таблица типа «объекты-свойства»
    • таблица типа «объекты-объекты-один»
    • вычислительная таблица
    • взаимно однозначное соответствие

    Правила оформления таблицы

    Для описания ряда объектов, обладающих одинаковыми наборами свойств, наиболее часто используются таблицы.

    Вам хорошо известно табличное представление расписания уроков, в табличной форме представляются расписания движения автобусов, самолётов, поездов и многое другое.

    Представленная в таблице информация наглядна, компактна и легко обозрима.

    В таблице может содержаться информация о различных свойствах объектов, об объектах одного класса и разных классов, об отдельных объектах и группах объектов.

    Необходимо соблюдать следующие правила оформления таблиц.

    1. Заголовок таблицы должен давать представление о содержащейся в ней информации.
    2. Заголовки столбцов и строк должны быть краткими, не содержать лишних слов и, по возможности, сокращений.
    3. Для числовых величин в таблице должны быть указаны единицы измерения. Если они общие для всей таблицы, то указываются в заголовке таблицы (либо в скобках, либо через запятую после названия). Если единицы измерения различаются, то они указываются в заголовках соответствующих строк или столбцов.
    4. Желательно, чтобы все ячейки таблицы были заполнены. При необходимости в них заносят следующие условные обозначения:
        ? - данные неизвестны;
        х - данные невозможны;
        ↓ - данные должны быть взяты из вышележащей ячейки.

    Для того чтобы на основании информации, представленной в текстовой форме, составить табличную модель, необходимо:

    1. выделить в тексте имена объектов, имена свойств объектов и значения свойств объектов;
    2. уточнить структуру таблицы;
    3. заполнить таблицу, перенеся в неё информацию из текста.

    При выделении в тексте имён объектов, имён свойств и их значений удобно подчёркивать их разными линиями. Договоримся подчёркивать имена объектов прямой, имена свойств - двойной, а значения свойств - пунктирной линией.

    Например:

      Столица Франции - Париж.
      Глубина озера - 3 м.
      Имя девочки - Маша.

    Каждое из рассмотренных в этих примерах свойств («столица», «глубина», «имя») характеризует только один объект. Такие свойства будем называть одиночными.

    Очень часто свойство характеризует сразу пару объектов. Такое парное свойство договоримся подчёркивать тройной линией.

    Например:

      Расстояние от Москвы до Чебоксар - 600 км.
      У Вовы по истории оценка «четыре»..

    Таблица типа «объекты-свойства» (ОС)

    Таблица типа «объекты-свойства» - это таблица, содержащая информацию о свойствах отдельных объектов, принадлежащих одному классу (рис. 32).

    Рис. 32

    Количество строк в таблице зависит от количества имеющихся объектов, а количество столбцов - от количества рассматриваемых свойств.

    Пример 1

    Таблица 3.
    Города Золотого кольца России


    В таблице 3 приведена информация о некоторых древних русских городах, хранящих уникальные памятники нашей культуры и истории и образующих всемирно известное Золотое кольцо России. Эта информация отражена в заголовке таблицы.

    В таблице представлены объекты «Владимир», «Кострома», «Переславль-Залвеский» и «Гусь-Хрустальный», принадлежащие классу «город». Для каждого объекта приведены значения свойств «год основания», «основатель» и «достопримечательность», выраженные числами и словами.

    В маленьких таблицах (из 3-4 строк) объекты можно перечислять в произвольном порядке. Если объектов в таблице много, то располагать их надо в некотором осмысленном порядке, согласно некоторому правилу. Например, в таблице 3 города могут быть перечислены: в алфавитном порядке по возрастанию или убыванию годов их основания.

    Если в таблице типа ОС свойств больше, чем объектов, то её можно «повернуть набок» - строки превратить в столбцы, а столбцы - в строки.

    Что именно располагать в заголовках строк и в заголовках столбцов - объекты или свойства, - зависит от конкретной таблицы. Как правило, таблица, в которой много строк и мало столбцов бывает удобней, чем таблица, содержащая мало строк, но много столбцов.

    Таблица типа «объекты-объекты-один» (ООО)

    Таблица типа «объекты-объекты-один» - это таблица, содержащая информацию о некотором одном свойстве пар объектов, чаще всего принадлежащих разным классам.

    Общий вид таблиц типа ООО показан на рис. 33.


    Рис. 33

    В этой таблице заголовоки столбцов имеют сложную (двухъярусную) структуру.

    Пример 2

    Таблица 4


    Таблица типа ООО может быть «повернута на бок» - строки превращены в столбцы, а столбцы - в строки (табл. 5).

    Таблица 5
    Оценки по информатике учеников 6 класса


    В таблице типа ООО фиксируется одно свойство пары объектов, поэтому в её ячейках всегда содержатся значения одного типа: или числа, или слова, или графические изображения.

    Пример 3

    В таблице «Расстояния между городами» представлены расстояния между парами объектов, принадлежащих одному классу «город», поэтому объекты этого класса занесены и в строки, и в столбцы таблицы. В результате головка таблицы «теряет» один уровень, и сама таблица выглядит проще (табл. 6). Эта таблица также относится к типу ООО.

    Таблица 6


    Подобные таблицы есть в атласах автомобильных дорог. Правда, там они оформляются так (табл. 7).

    Таблица 7
    Расстояния между городами (км)


    Пример 4

    Таблица 8
    Увлечения учеников 6 класса


    По таблице 8 можно получить представление о том, чем увлекаются ученики 6 класса, какие кружки и секции они посещают. Если ученик увлекается танцами, спортом или компьютерной графикой (посещает соответствующий кружок или секцию), то в ячейку ставится 1, а если нет - 0.

    Важная особенность этой таблицы состоит в том, что в ней фиксируются не количественные (сколько?), а качественные свойства (наличие или отсутствие связи между объектами).

    Вычислительные таблицы

    Вычислительными будем называть такие таблицы, в которых значения некоторых свойств вычисляются с использованием значений других свойств из этой же таблицы.

    Пример 5

    Таблица 9
    Подарочный набор для первоклассника


    Эта таблица относится к типу ОС. Значения в графе «Стоимость» вычислены по формуле: цена х количество.

    Последнюю строку этой таблицы будем называть итоговой. Она предназначена для записи итогов. Итоговая строка имеет заголовок «Итого:» или «Всего:».

    В ячейках итоговой строки размещают суммы чисел из соответствующих столбцов. Но эти суммы должны иметь смысл. Так, если сложить все числа в столбце «Количество», то мы узнаем общее количество предметов, входящих в подарочный набор. Общая стоимость набора находится суммированием всех чисел, стоящих в столбце «Стоимость». А вот сумма по столбцу «Цена» не имеет никакого смысла.

    Пример 6

    Собираясь на пляж, веселые человечки решили запастись прохладительными напитками. Незнайка взял с собой 2 литра кваса, 1 литр газировки и 1 литр малинового сиропа, Пончик - 3 литра газировки и 2 литра малинового сиропа, Торопыжка - 2 литра газировки, доктор Пилюлькин - 1 литр кваса и 1 литр касторки. Сколько литров напитков каждого вида взяли все человечки вместе? Сколько всего литров напитков взял с собой каждый из человечков? Сколько всего литров напитков взяли все человечки вместе?

    Представим имеющуюся информацию о парах объектов классов «человечек» - «напиток» в таблице типа ООО. В этом случае свойством пары объектов будет количество (в литрах) напитка, запасённого человечком.

    Таблица 10


    Ответ на первый вопрос находится в итоговом столбце таблицы (он имеет заголовок «Всего»). Ответ на второй вопрос - в итоговой строке. Ответ на третий вопрос находится в нижней правой ячейке - на пересечении итоговой строки и итогового столбца.

    Обратите внимание, что последнее число может быть получено двумя способами. Узнать, сколько всего напитков взяли с собой человечки, можно, если сложить количество напитков, взятых Незнайкой, Пончиком, Торопыжкой и Пилюлькиным (суммирование по итоговой строке). Это же число будет получено, если сложить взятое человечками количество кваса, газировки, малинового сиропа и касторки (суммирование по итоговому столбцу). Эту особенность числа, стоящего в правой нижней ячейке таблицы, можно использовать для контроля своих вычислений.

    Решение логических задач с помощью нескольких таблиц

    Объекты двух классов могут находиться в отношении взаимно однозначного соответствия. Это значит, что:

    1. в этих множествах одинаковое количество объектов;
    2. каждый объект первого множества связан заданным свойством только с одним объектом второго множества;
    3. каждый объект второго множества связан заданным свойством только с одним объектом первого множества.

    В соответствующей таблице типа ООО в каждой строке и каждом столбце будет находиться только одна 1, фиксирующая наличие связи между объектами. Это свойство можно использовать при решении логических задач.

    Пример 7

    Маша, Оля, Лена и Валя - замечательные девочки. Каждая из них играет на каком-нибудь музыкальном инструменте и говорит на одном из иностранных языков. Инструменты и языки у них разные. Маша играет на рояле. Девочка, которая говорит по-французски, играет на скрипке. Оля играет на виолончели. Маша не знает итальянского языка, а Оля не владеет английским. Лена не играет на арфе, а виолончелистка не говорит по-итальянски. Нужно определить, на каком инструменте играет каждая из девочек и каким иностранным языком она владеет.

    В задаче рассматриваются объекты классов «девочка» (объекты с именами «Маша», «Оля», «Лена» и «Валя»), «музыкальный инструмент» («рояль», «скрипка», «виолончель», «арфа») и «иностранный язык» («французский», «немецкий», «английский», «итальянский»). Пары образуются из объектов классов «девочка» - «музыкальный инструмент», «девочка» - «иностранный язык», «музыкальный инструмент» - «иностранный язык», причем между объектами этих классов существует взаимно однозначное соответствие (рис. 34).

    Рис. 34

    В условии задачи явно указано наличие или отсутствие связи между некоторыми объектами рассматриваемых классов.

    Можно построить две отдельные таблицы типа 000 для пар «девочка - музыкальный инструмент» и «девочка - иностранный язык». Более удобно соединить их в одну таблицу (табл. 11). Наличие свойства у пары объектов «девочка играет на музыкальном инструменте» («девочка владеет иностранным языком») будем обозначать 1, а его отсутствие - 0.

    В рассматриваемом примере удобно вначале заполнить верхнюю часть таблицы на основании той информации, что между множеством девочек и множеством музыкальных инструментов существует взаимно однозначное соответствие, а также что:

    Маша играет на рояле;
    Оля играет на виолончели;
    Лена не играет на арфе.

    Таблица 11


    Теперь, учитывая связи, зафиксированные в первой части таблицы, приступим к заполнению её второй части, используя данные из условия задачи:

    Девочка, которая говорит по-французски, играет на скрипке.
    Маша не знает итальянского языка, а Оля не владеет английским.
    Виолончелистка не говорит по-итальянски.

    Таблица 12


    Таким образом, увлечения Маши - рояль и английский, Оли - виолончель и немецкий, Лены - скрипка и французский, Вали - арфа и итальянский.

    Табличные информационные модели

    Одним из наиболее часто используемых типов информационных моделей является прямоугольная таблица, которая состоит из столбцов и строк. Такой тип моделей применяется для описания ряда объектов, обладающих одинаковыми наборами свойств. С помощью таблиц могут быть построены как статические, так и динамические информационные модели в различных предметных областях. Широко известно табличное представление математических функций, статистических данных, расписаний поездов и самолетов, уроков и так далее.

    В обычно перечень объектов размещен в ячейках первого столбца таблицы, а значения их свойств - в других столбцах. Иногда используется другой вариант размещения данных в табличной модели, когда перечень объектов размещается в первой строке таблицы, а значения их свойств - в последующих строках. Подобным образом организованы таблицы истинности логических функций, рассмотренные в главе 3. Перечень логических переменных и функций размещен в первой строке таблицы, а их значения - в последующих строках.

    В табличной информационной модели перечень однотипных объектов или свойств размещен в первом столбце (или строке) таблицы, а значения их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках) таблицы.

    Построим табличную информационную модель "Цены устройств компьютера". В первом столбце таблицы будет содержаться перечень однотипных объектов (устройств, входящих в состав компьютера), а во втором - интересующее нас свойство (например, цена) - табл. 2.1. Построенная табличная модель позволяет оценить долю стоимости отдельных устройств в цене компьютера и приобрести за минимальную цену компьютер в наиболее производительной конфигурации.

    Таблица 2.1. Цены устройств компьютера на конец 2001 г.
    Наименование устройства Цена (в у.е.)
    Системная плата 80
    Процессор Celeron (1 ГГц) 70
    Память DIMM 128 Мб 15
    Жесткий диск 40 Гб 130
    Дисковод 3,5" 14
    Видеоплата 16 Мб 30
    Монитор 15" 180
    Звуковая карта 16 битов 30
    Дисковод CD-ROM x52 40
    Корпус 25
    Клавиатура 10
    Мышь 5

    Табличные информационные модели проще всего строить и исследовать на компьютере с помощью электронных таблиц и систем управления базами данных. Визуализируем полученную табличную модель путем построения диаграммы в электронных таблицах.

    Визуализация табличной модели

    1. Ввести наименования устройств и их цены в столбцы электронной таблицы.

    2. Отсортировать данные по столбцу Цена в порядке убывания.

    3. Построить круговую диаграмму.


    Анализ модели показывает, что увеличение расходов на приобретение более быстрого процессора и увеличение объема оперативной памяти не приведут к заметному увеличению цены компьютера, но позволят существенно повысить его производительность.

    Представление объектов и их свойств в форме таблицы часто используется в научных исследованиях. Так, на развитие химии и физики решающее влияние оказало создание Д. И. Менделеевым в конце XIX века периодической системы элементов, которая представляет собой табличную информационную модель. В этой модели химические элементы располагаются в ячейках таблицы по возрастанию атомных весов, а в столбцах - по количеству валентных электронов, причем по положению в таблице можно определить некоторые физические и химические свойства элементов.

    На уроках химии часто используется печатный вариант периодической системы элементов. Компьютерная модель системы более удобна, так как в интерактивном режиме позволяет знакомиться с различными физическими и химическими свойствами химических элементов (атомная масса, электропроводность, плотность и так далее), уравнивать химические реакции, решать стандартные химические задачи на нахождение массы веществ, участвующих в реакции, и др.

    Вопросы для размышления

    1. Какие системы объектов целесообразно и возможно представлять с помощью табличных моделей?

    Задание : Т абличные модели

    1. Приведите примеры таблиц , с которыми вам приходится иметь дело в школе и дома. Определите тип , к которому они относятся: «объект-свойство» или «объект-объект» .

    2. Использование табличной модели часто облегчает решение информационно задачи. В следующей таблице закрашенные клетки в расписании занятий соответствуют урокам физкультуры в 9-11 классах средней школы.

    Расписание занятий

    № урока

    10а

    10б

    11а

    11б

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    Выполните следующие задания :

    Определите, какое минимальное количество учителей физкультуры требуется при таком расписании;

    Найдите один из вариантов расписания, при котором можно обойтись двумя учителями физкультуры;

    В школе три учителя физкультуры: Иванов, Петров, Сидоров; распределите между ними уроки в таблице так, чтобы ни у кого не было «окон» (пустых уроков);

    - распределите между тремя учителями уроки так, чтобы нагрузка у всех была одинаковой.

    3. В компьютерной сети узловым является сервер, с которым непосредственно связаны все остальные серверы. Дана следующая двоичная матрица . В ней С1, С2, С3, С4, С5 – обозначения серверов сети. Определите, какой сервер является узловым .

    С1

    С2

    С3

    С4

    С5

    С1

    С2

    С3

    С4

    С5

    Презентация поддерживает материал урока "Табличные информационные модели. Простые таблицы". В презентации приведены примеры простых таблиц типа ОС и ООО.

    Повторение:
    – Что такое модель?
    – Что такое информационная модель?
    – Какие классификация моделей вы знаете?
    – Какие модели бывают по области использования?
    – Какие модели бывают по способу представления?
    – Какие модели бывают c учетом фактора времени?
    – Какие модели бывают c учетом области использования?

    Приведите примеры статических и динамических моделей.

    Приведите примеры моделей разных областей знаний.

    Мысленно представьте прямоугольный треугольник. Составьте информационную модель данного объекта в виде:

    • геометрической модели;
    • словесной модели;
    • математической модели.

    К каким моделям, изученным вами, можно отнести:

    • рисунок, выполненный на компьютере;
    • киноафишу;
    • расписание уроков;
    • чучело животного.

    Что такое модель? Приведите пример моделей: Земного шара, человека, автомобиля. Выберите объекты, которые могут быть моделью Солнца:

    1. Колесо;
    2. Точка;
    3. Обогреватель;
    4. Включенная лампочка;
    5. Атлас мира;
    6. Рисунок: желтый круг на голубом фоне.

    Выберите из списка информационные модели объекта «кот»:

    1. Фарфоровая статуэтка кота;
    2. Песня «Жил да был серый кот за углом …»;
    3. Игрушечный кот;
    4. Описание поведения кота при падении.

    Дайте определение информационной модели.

    Найдите лишнее и укажите классификацию:
    Колесо, телега, колодец, колбаса, колокол;
    Гнездо, муравейник, берлога, лес, нора;
    Иван, Дима, Олег, Таня, Андрей.

    Новый материал:

    Давайте разберем такую жизненную ситуацию: вам необходимо приобрести мобильный телефон. При покупке на что вы обращаете внимание в первую очередь (внешний вид)? Какие сведения имеют значения?
    Информация представляется в виде таблице.


    Это полная информация об объекте? Что является наилучшей формой представления информации о внешнем виде телефона?
    На что ещё вы обращаете внимание при покупке телефона(функции телефон? Какие сведения имеют значения?
    Информация представляется в виде таблице.

    Параметр

    Значение параметра

    Стоимость

    Инфракрасный порт

    Работа в режиме разговора

    Виброзвонок

    Данная таблица является наилучшей формой представления функциональных возможностей телефона?
    В этом примере построены две табличные модели одного реального объекта – мобильный телефон. Первая модель удобна в графическом представлении, а вторая в табличном. При построении табличной информационной модели особое значение имеет цель создания модели.
    С помощью таблиц строятся информационные модели в различных предметных областях Н-р, в математике – таблица умножения, химии таблица Менделеева, расписание уроков, поездов. Например, табличная модель стоимости отдельных устройств компьютера. В первом столбце таблицы содержится перечень объектов (устройств, входящих в состав компьютера, а во втором - их цена. Приведите пример табличной информационной модели?
    В табличной информационной модели перечень однотипных объектов или свойств размещены в первом столбце (или строке) таблицы, а значение их свойств в следующих столбцах (или строках таблицы).
    Класс объектов - множество объектов, объединенных какими-то общими свойствами.
    Свойства - характеристики, признаки объекта.
    У каждого свойства есть название и значение.
    Из ниже следующих таблиц найдите класс объектов, свойства объектов.

    Название

    Год издания

    Жанр

    А.Беляев

    Человек-амфибия»

    Фантастика

    А. Пушкин

    Сказка о царе Салтане»

    Поэтическая сказка

    Л.Толстой

    Война и мир»

    Трагедия

    Годовые оценки

    Предмет

    Русский язык

    Литература

    Математика

    Иванов Петя

    Петров Андрей

    Сидоров Ваня

    Андреев Коля

    Постройте табличную модель по позиционным системам счисления.

    Что такое система счисления?
    На каких два класса делятся системы счисления?
    Чем отличается позиционная система счисления от непозиционной?

    Система счисления

    Основание

    Алфавит цифр

    Двоичная

    Десятичная

    0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

    Восьмеричная

    Шестнадцатеричная

    0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,А,В,С,D,E,F

    Построим на основании знаний о графе иерархическую модель для вышеприведенного примера.
    Что такое граф, вершины графа, дуги?
    Что является вершиной?

    Т.О. Каждый элемент более высокого уровня может содержать несколько элементов нижнего уровня, а при этом каждый элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента верхнего уровня.
    Следовательно, в иерархической модели объекты расположены по уровням. Каждый элемент более высокого уровня может содержать несколько элементов нижнего уровня, а при этом каждый элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента верхнего уровня.
    В биологии весь животный мир рассматривается как иерархическая система (тип, класс, отряд, семейство, род, вид), в информатике используется иерархическая файловая система, классификация компьютеров. Для описания исторического процесса смены поколений семьи используются динамические информационные модели в форме генеалогического дерева. В качестве примера можно рассмотреть фрагмент (X - XI век генеалогического дерева династии Рюриковичей
    -т.о. для раздела «Система счисления» мы построили две модели табличную и иерархическую модели.
    Следовательно, для одного и того же объекта можно построить табличную и иерархическую модель.

    Информационные модели одного и того же объекта, предназначенные для разных целей, могут быть разными


    Одним из наиболее часто используемых типов информационных моделей является прямоугольная таблица. Приведение данных к табличной форме является одним из приемов систематизации информации.

    Табличная форма придает наглядность данным, структурирует данные, позволяет увидеть закономерности в характере данных, дает возможность совмещать таблицы с диаграммами и графиками.

    При составлении таблицы в нее включается лишь та информация, которая интересует пользователя. В табличной модели перечень однотипных объектов или свойств размещены в первом столбце (или строке) таблицы, а значения их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках) таблицы. Рассмотрим табличные модели.

    Таблица типа "объект – свойство": в одной строке содержится информация об одном объекте или одном событии.

    Дата Осадки Температура
    11.02.09 снег – 15
    11.03.09 – 5
    11.04.09 дождь +2
    11.05.09 +15

    Таблица типа «объект – объект» отражает взаимосвязи между разными объектами.

    Ученик Русский Алгебра
    Иванов 4 4
    Сидоров 5 3

    Таблица типа «двойная матрица» используются в тех случаях, когда нужно отразить наличие или отсутствие связей между отдельными элементами некоторой системы.

    Двоичная матрица в этой таблице называется матрицей смежности: единицы стоят на пересечении строк и столбцов с названиями смежных поселков.

    Дачи Озерная Подгорная
    Дачи 1 1 1
    Озерная 1 1 0
    Подгорная 1 0 0

    Пример таблицы, которая содержит двоичную матрицу, отражающую связи между различными серверами компьютерной сети:

    С1 С2 СЗ С4 С5
    С1 1 0 0 0
    С2 0 1 0 0
    СЗ 0 0 1 0
    С4 1 1 1 1
    С5 0 0 0 1

    Вопрос: Определите, какой из пяти серверов является узловым?

    Вывод: Табличная информационная модель позволяет быстрее анализировать информацию.

    Практическая работа на ПК

    Задание (1 вариант) Постройте таблицу по следующим данным.

    Полярная звезда находится в созвездии Малая Медведица. Бетельгейзе находится в созвездии Орион. Расстояние до Спики - 260 световых лет. Денеб находится в созвездии Лебедь. Акрукс ярче Солнца в 2200 раз. Расстояние до Бетельгейзе - 650 световых лет. Ригель ярче Солнца в 55 000 раз. Канопус находится в созвездии Стрекоза. Расстояние до Капеллы - 46 световых лет. Спика находится в созвездии Дева. Антарес находится в созвездии Скорпион. Расстояние до Арктура -36 световых лет. Альдебаран ярче Солнца в 165 раз. Бетельгейзе ярче Солнца в 22 000 раз. Расстояние до Акрукса - 260 световых лет. Денеб ярче Солнца в 72 500 раз. Расстояние до Антареса - 425 световых лет. Альдебаран находится в созвездии Телец. Антарес ярче Солнца в 6600 раз. Расстояние до Канопуса - 181 световой год. Арктур находится в созвездии Волопас. Капелла ярче Солнца в 150 раз. Расстояние до Полярной звезды - 780 световых лет. Ригель находится в созвездии Орион. Спика ярче Солнца в 2200 раз. Акрукс находится в созвездии Южный Крест. Расстояние до Альдебарана - 70 световых лет. Арктур ярче Солнца в 105 раз. Расстояние до Денеба - 1600 световых лет. Канопус ярче Солнца в 6600 раз. Капелла находится в созвездии Возничий. Полярная звезда ярче Солнца в 6000 раз. Расстояние до Ригеля - 820 световых лет.

    1. Ответьте на вопросы:
    • Какая звезда самая удаленная?
    • Какая звезда самая близкая?
    • Какая звезда самая яркая?
    • Какие звезды по яркости находятся между звездами Антарес и Альдебаран?

    Задание (2 вариант) Постройте таблицу по следующим данным. Дайте название полученной таблице.

    Время в пути на метро от станции Отрадное до станции Кутузовская – 37 мин. Время в пути от станции Театральная до станции Юго-Западная – 24 мин. Время в пути от станции Октябрьская до станции Отрадное – 32 мин. Время в пути от станции Курская до станции Кутузовская – 23 мин. Время в пути от станции Октябрьская до станции Кутузовская – 16 мин. Время в пути от станции Юго-Западная до станции Отрадное – 46 мин. Время в пути от станции Театральная до станции Отрадное – 27 мин. Время в пути от станции Октябрьская до станции Театральная – 13 мин. Время в пути от станции Курская до станции Отрадное – 28 мин. Время в пути от станции Театральная до станции Кутузовская – 19 мин. Время в пути от станции Октябрьская до станции Юго-Западная – 23 мин. Время в пути от станции Юго-Западная до станции Кутузовская – 33мин. Время в пути от станции Курская до станции Театральная – 10 мин. Время в пути от станции Октябрьская до станции Курская – 10 мин. Время в пути от станции Курская до станции Юго-Западная – 32 мин.

    1. Дайте название полученной таблице.
    2. Ответьте на вопросы:
    • Какие станции наиболее удалены друг от друга?
    • Какие станции расположены наиболее близко друг к другу?
    • В каком порядке располагаются перечисленные станции метро по мере увеличения расстояния от станции Отрадное?.

    7. Домашнее задание

    §14. Структуры данных: деревья, сети, графы, таблицы. Страница 79, вопросы и задания № 16.

    Двоичные матрицы удобно использовать для решения логических задач-головоломок.

    Дополнительное задание:

    С помощью таблицы решите задачу: Маша, Оля, Лена и Валя – замечательные девочки. Каждая из них играет на каком-нибудь музыкальном инструменте и говорит на одном из иностранных языков. Инструменты и языки у них разные: Маша играет на рояле; девочка, которая говорит по-французски, играет на скрипке; Оля играет на виолончели; Маша не знает итальянского языка, а Оля не владеет английским; Лена не играет на арфе, а виолончелистка не говорит по-итальянски. Определите, на каком инструменте играет каждая девочка, и каким языком она владеет.

    11. Упрощенное представление реального объекта, процесса или явления.

    Закрепление:

    Можно ли построить табличную и иерархическую модель для одного и того же объекта?

    Домашнее задание:
    1. Задание «Табличная модель» Трое подростков, Саша, Миша и Андрей, живут на одной улице. Одного все знают как отличного шахматиста, другой - заядлый футболист и болельщик, а третий - компанейский парень, любитель всяческих тусовок.

      Однажды футболист пришел к своему другу, чтобы поучиться приемам
      игры в шахматы, но мама сказала, что сын ушел с известной всей улице
      личностью на дискотеку.
      Известно, что Андрей никогда не слышал о Мише. Кто есть кто?

    2. Задание «Иерархическая модель» Составить родословное дерево потомков Владимира Мономаха.

    Потомки Владимира Мономаха: Владимир Мономах умер в 1125 г. Он оставил 4 сыновей: Мстислава (год смерти - 1132), Ярополка (1139), Вячеслава Туровского (1154) и Юрия Долгорукого (1157). После Мстислава осталось 3 сына: Изяслав Волынский (1154), Всеволод Новгородский (1138) и Ростислав Смоленский (1168). У Изяслава Волынского был сын Мстислав(1170), у Мстислава сын Роман (1205), у Романа - Даниил Галицкий (1264). Ростислав Смоленский имел 4 сыновей: Романа (1180), Рюрика (1215), Давида (1197) и Мстислава Храброго (1180). После Романа Ростиславича остался сын Мстислав Киевский (1224), после Мстислава Храброго - сын Мстислав Удалой (1228). Юрий Долгорукий имел 3 сыновей: Андрея Боголюбского (1175), Михаила (1177) и Всеволода (1212).

    1. В школе учатся четыре талантливых подростка: Иванов, Петров, Сидоров, Андреев. Один из них – будущий музыкант, другой преуспел в бальных танцах, третий – солист хора мальчиков, четвертый подает надежды как художник. О них известно следующее:
    1. Иванов и Сидоров присутствовали в зале консерватории, когда там солировал в хоре мальчиков певец
    2. Петров и музыкант вместе позировали художнику
    3. Музыкант ранее дружил с Андреевым, а теперь неразлучен с Ивановым
    4. Иванов незнаком с Сидоровым, т.к. они учатся в разных классах и в разные смены. Кто чем увлекается?
    2. Постройте в виде графа множество геометрических фигур.
    Геометрический объект, линия, плоская фигура, объемное тело, прямая, ломаная, кривая, круг, трапеция, эллипс, параллелограмм, прямоугольник, ромб, квадрат, шар, конус, призма, пирамида.

    Дополнительно
    Файл презентации «Типы информационных моделей» и раздаточный материал к уроку в архиве ZIP, объемом 794 Kб (mod_tip.zip 794 Kб) в
    Автор Мингазетдинова Л. Р.

    Табличные информационные модели, Таблица, Таблица «объект - свойство», Таблица «объект - объект», Представление данных в табличной форме, Использование таблиц при решении задач, Информатика 9 класс Босова, Информатика 9 класс

    В табличных информационных моделях об объектах представляется в виде прямоугольной таблицы, состоящей из столбцов и строк.
    Вам хорошо известно табличное представление расписания уроков, в табличной форме представляются расписания движения автобусов, самолётов, поездов и многое другое.
    Представленная в таблице наглядна, компактна и легко обозрима.

    1.4.1. Представление данных в табличной форме
    В качестве информационных моделей объектов, обладающих одинаковыми наборами свойств, как правило, используются таблицы типа «объект—свойство».
    Например, информацию о регионах нашей страны можно представить с помощью таблицы, фрагмент которой приведён в табл. 1.1.
    В этой таблице каждая строка содержит информацию об одном объекте — регионе; столбцы — отдельные характеристики (свойства) рассматриваемых объектов: название, дата образования, площадь и т. д. Такие таблицы могут содержать числовую, текстовую и графическую информацию.
    Таблица 1.1. Регионы Российской Федерации

    Название

    Дата

    образования

    (ДД.ММ.ГГ)

    Площадь (тыс. км2)

    Население (тыс. чел.)

    Астраханская область

    Архангельская область

    Белгородская область

    Владимирская область

    Вологодская область

    Воронежская область

    Калужская область

    В таблицах типа «объект—объект» отражается взаимосвязь между объектами одного или нескольких классов. Например, в школьных журналах есть таблица «Сведения о количестве уроков, пропущенных обучающимися»; её фрагмент представлен в табл. 1.2.
    Таблица 1.2. Сведения о пропусках уроков

    Учащиеся

    Месяц: январь

    Число

    Акуленко Иван

    Баранов Владимир

    Варнаков Олег

    Егорова Виктория

    Машкова Карина

    В этой таблице отражена связь «количество пропущенных уроков» между объектами класса «Учащиеся» и объектами класса «Число».
    В таблице «Расстояния между городами» (табл. 1.3) представлены расстояния между парами объектов, принадлежащих одному классу «Город». Создайте эту таблицу в текстовом редакторе и добавьте в свободные строку и столбец информацию о своём населённом пункте.
    Таблица 1.3. Расстояния между городами (км)

    Город

    Город

    Москва

    Петрозаводск

    Самара

    Казань

    Петрозаводск

    В форме таблицы «объект-объект* можно представить информацию о наличии границ (сухопутной, морской, озёрной, речной) России с другими странами; её фрагмент представлен в табл. 1.4.
    Таблица 1.4. Граница Российской Федерации

    Страна

    Граница

    сухопутная

    речная

    озёрная

    морская

    Норвегия

    Финляндия

    Если граница соответствующего вида есть, то в нужную ячейку ставится 1, а если нет — 0.
    Важная особенность этой таблицы состоит в том, что в ней фиксируются не количественные («Сколько?»), а качественные свойства (наличие/отсутствие связи между объектами).

    1.4.2. Использование таблиц при решении задач
    Рассмотрим несколько примеров задач, которые удобно решать с помощью табличных информационных моделей.
    Пример 1. Два игрока играют в следующую игру. Перед ними лежат две кучи камней, в первой из которых 3 камня, а во второй — 2 камня. У каждого игрока неограниченно много камней. Игроки ходят по очереди. Ход состоит в том, что игрок или увеличивает в 3 раза число камней в какой-то куче, или добавляет 1 камень в ка-кую-то кучу. Выигрывает игрок, после хода которого общее число камней в двух кучах становится не менее 16. Кто выигрывает при безошибочной игре — игрок, делающий первый ход, или игрок, делающий второй ход? Каким должен быть первый ход выигрывающего игрока? Ответ обоснуйте.
    Ранее мы рассмотрели способ записи решения подобных задач с помощью дерева. Сейчас оформим решение в виде таблицы (табл. 1.5).
    Таблица 1.5. Таблица игры

    Исходное

    положение

    1-й игрок

    1-й ход

    2-й игрок - 1-й ход

    1-й игрок

    2-й ход

    2-й игрок - 2-й ход

    Три числа в каждой ячейке таблицы обозначают соответственно количество камней в кучах и их сумму. В первом столбце зафиксировано распределение камней перед игрой (исходное положение).
    Во втором столбце рассмотрены все возможные варианты ходов первого игрока; победить с первого хода он не может.
    В третьем столбце рассмотрены имеющиеся выигрышные варианты ходов второго игрока (отмечены «галочкой»). При безошибочной игре первого игрока такие ситуации возникнуть не должны. Поэтому рассматриваем все возможные ходы второго игрока в случаях, когда у него нет выигрышного хода. Если получены одинаковые варианты, то все из них, кроме одного, исключаем из дальнейшего рассмотрения.
    В четвёртом столбце отмечены имеющиеся выигрышные варианты второго хода первого игрока. При безошибочной игре второго игрока такие ситуации возникнуть не должны. Поэтому рассматриваем все возможные ходы первого игрока в случае, когда у него нет выигрышного хода.
    В пятом столбце отмечены выигрышные ходы второго игрока, имеющиеся при всех вариантах хода первого игрока.
    Таким образом, при безошибочной игре соперников побеждает второй игрок. Его первый ход должен быть таким, чтобы в кучах стало 4 и 3 камня.
    Пример 2. С помощью взвешенного графа на рис. 1.6 представлена схема дорог, соединяющих населённые пункты А, В, С, Z), Е. Построим таблицу, соответствующую этому графу (рис. 1.10).

    Если между парой населённых пунктов существует дорога, то в ячейку на пересечении соответствующих строки и столбца записывается число, равное её длине. Имеющиеся в таблице пустые клетки означают, что дорог между соответствующими населёнными пунктами нет. Построенная таким образом таблица называется весовой матрицей.
    Для решения некоторых задач бывает удобно по имеющейся таблице строить . При этом одной и той же таблице могут соответствовать графы, внешне не похожие друг на друга. Например, рассмотренной выше таблице кроме графа на рис. 1.6 соответствует на рис. 1.11.

    Пример 3. Таблицы типа «объект—объект» удобно использовать для решения логических задач, в которых требуется установить взаимно однозначное соответствие между объектами нескольких классов. Рассмотрим задачу, в которой объекты связаны тремя парами отношений.
    Три подружки — Аня, Света и Настя — купили различные молочные коктейли в белом, голубом и зелёном стаканчиках. Ане достался не белый стаканчик, а Свете — не голубой. В белом стаканчике не банановый коктейль. В голубой стаканчик налит ванильный коктейль. Света не любит клубничный коктейль.
    Требуется выяснить, какой коктейль и в каком стаканчике купила каждая из девочек.
    Создадим три следующие таблицы:
    Отметим в таблицах информацию, содержащуюся в условии задачи:
    Имеющейся во второй таблице информации достаточно для того, чтобы заполнить всю эту таблицу:
    Используя факты, что Света купила не клубничный коктейль и что этот коктейль был налит в белый стаканчик, заполняем всю первую таблицу:
    На основании информации в первой и второй таблицах можем заполнить всю третью таблицу:
    Ответ: Аня купила ванильный коктейль в голубом стаканчике, Света — банановый коктейль в зелёном стаканчике, Настя — клубничный коктейль в белом стаканчике.