Mavzu: Modellarni tuzishning asosiy tamoyillari va xossalari Reja

Mavzu: Modellarni tuzishning asosiy tamoyillari va xossalari
Reja.
1. Modellashtirish haqida tushincha.
2. Kompyuterda modellashtirish va uning mohiyati.
3. Modellarni tuzishning asosiy tamoyillari.


Ma’lumot omborini loyihalash va yaratishdan oldin shu ma’lumotlar omboriga joylashtiriladigan axborotlarning umumiy tuzilishi haqida tasavvurga ega bo‘lish lozim. Ma’lumotlar omboridan kerakli savollarga javob olish va ma’lumotlarga turli o‘zgarishlar kiritish uchun ham uning umumiy tuzilishini bilish maqsadga muvofiq. Chunki ma’lumotlar omborida qanday ma’lumotlar borligini bilsangizgina, ularga mos savollarni qo‘ya olasiz. Bir axborotni turli xil vositalar orqali va turli shakllarda ifodalash mumkin. Axborotlarni ifodalovchi vositalar majmuini ma’lumotlar modeli deb ataladi. Albatta, turli odamlar tashqi dunyoni turlicha talqin qiladilar va u haqida turlicha bilimga ega bo‘ladilar. Shuning uchun ham haqiqiy dunyo va undagi hodisalarni anglashda turlicha modellardan foydalaniladi. Modellashtirish yoki modellashning rasmiy muammolarini o‘rganadigan va tadqiq etadigan yaxlit nazariya mavjud (bunday nazariyalar oliy o‘quv yurtlarida o‘rganiladi). Hozirgi kunda kompyuterda modellashtirish texnologiyasi mavjud bo‘lib, uning maqsadi atrofimizni o‘rab turgan tabiat, unda ro‘y beradigan hodisa, voqealarini va jamiyatdagi o‘zgarishlarni anglash, tushunib yetish jarayonini zamonaviy usullar vositasida tezlashtirishdir. Kompyuterda odellashtirish texnologiyasini o‘zlashtirish kompyuter tizimlarini (vositachi qurilma sifatida) yaxshi bilishni va unda modellash texnologiyalarini ishlata olishi talab qiladi. Kompyuterda modellashtirish texnologiyasining umumiy ko‘rinishi 5-rasmda ko‘rsatilgan. Kompyuterda dasturlash tillaridan foydalanish matematik modellashtirish usulida jiddiy burilishi yasadi. XX asr oxirlarida yaratilgan yuqori quvvatli Pentium protsessorli kompyuterlarda o‘rganilayotgan jarayonlar modellarining turli xil ko‘rinishlarini (grafik, diagramma, annimatsiya, multiplikatsiya va h.k.) kompyuter ekranida hosil qilish mumkin. Ekrandagi modelni (masalan, rasm eskizini) turli xil darajada (tekislik, fazo bo‘yicha) harakatga keltirish imkoniyatlari mavjud. Ekranda hosil qilingan modelni kompyuter xotirasida fayl ko‘rinishida saqlash va undan bir necha marta foydalanish mumkin. Umuman olganda, kompyuterli modellashtirishning metodologiyasida quyidagi yo‘nalishlarni ajratish mumkin: 1. Geometrik yo‘nalishlarni tajribalarni tashkillashtirish koordinatalar tekisligida amalga oshiriladi. Kompyuter geometric obyektlarning xossalarini o‘rganish va matematik farazlarni tekshirishda modellarni qurish va ularni tadqiq etish vositasi sifatida ishlatiladi. 2. Ikkinchi yo‘nalish turli xil harakatlarni modellashtirish bilan bog‘liq. Kompyuter modellari orqali turli xil harakatli masalalarni yechish mumkin. Bu ro‘y beradigan jarayonlarning mohiyatini chuqurroq va kengroq his qilishga, olingan natijalarni haqiqiy baholash va kompyuterda modellashtirish imkoniyatlari haqidagi tasavvurlarning kengayishiga olib keladi. 3. Uchinchi yo‘nalish – kompyuter ekranida funksiya grafiklarini modellashtirish – kasbiy kompyuter tizimlarida keng qo‘llaniladi. Masalan, Logo dasturi funksiya grafiklari, tenglama va tenglamalar tizimini yechish va ularning natijalarini olish imkoniyatlarini beradi. Eng muhimi shundaki, kompyuterda modellashtirish texnologiyasidan foydalanish haqiqiy voqelikni anglashda, bilish jarayonini amalgam oshirishda yangi bosqich rolini o‘ynaydi. Ma’lumotlar modellari shakli qanday bo‘lishidan qat’iy nazar quyidagi talablarni bajarishi kerak: 1. Soddalik. Ma’lumotlar modeli kam sondagi bog‘lanishli tuzilish turlariga ega bo‘lishi lozim. 2. Yaqqollik. Ma’lumotlar modeli vizual (ko‘zga ko‘rinadigan, tasvirlanadigan) bo‘lishi kerak. 3. Qismlarga bo‘linishi. Ma’lumotlar modeli ma’lumotlar omborida oddiy o‘rin almashtirish imkoniyatiga ega bo‘lishi lozim. 4. O‘rin almashtirish. Ma’lumotlar modeli o‘ziga o‘xshash modellar bilan almashtirilish imkoniyatiga ega bo‘lishi kerak. 5. Erkinlik. Ma’lumotlar modeli aniq bo‘lakchalarnigina o‘z ichiga olmasligi lozim. Yuqorida ko‘rsatilgan talablar ham yaratiladigan modellarning idealligini ta’minlay olmaydi. Chunki modellashtirishda haqiqiy obyektning ba’zi bir muhim xususiyatlarigina ishtirok etadi. Xolos. Global taraqqiyot muommosi bo`yicha professor Ya. Kaya rahbarligida ishlab chiqarilgan ushbu loyiha ancha mashhur bo`lib ketdi. Ular dunyo miqyosdagi global muommolar qatoriga oziq-ovqat tanqsiligi, rivojlangan mamlakatlarning ko’pchiligida ishlab chiqarishning past darajada ekanligi, ishsizlikka bularni kiritadi. Global taraqqiyot modeli asosida dunyo iqtisodining o`sishini ta’minlash maqsad qilib qo`yilgan. Ko`pgina rivojlangan mamlakatlar iqtisodiyoti qishloq xo`jalik va xom ashyo qazib olishga asoslangan. Modelda sanoatning ishlab chiqarishnig o`sishi bilan samaradorlik pasaymaydigan sohalarini rivojlanrtirishning eng maqbul strategiya deb hisoblanadi. Bu loyihada dunyo mamlakatlari 9 ta mintaqaga ajratiladi. Har bir mintaqaning rivojlanish dinamikasi 3 ta o’zaro bogliq qism modellar orqali taviflanadi; ishlab chiqarish, iste’mol, aholi soni. Modelda ikkita stsenariy qaraladi. A-stsenariy buyicha aholi jon boshiga tug`ri keladigan yalpi mahsulotni maksimal oshirish. B-stsenariy rivojlanayotgan mamlakatlar iqtisodiyotini optimal rivojlantirish. Tadqiqotlar 1970 yildan 2010 yilgacha bo`lgan davr uchun o`tkazildi. A-stsenariyda barcha mintaqalar uchun aholi jon boshiga tug`ri kelgan yalpi mahsulotning o`sishi ta’minlangan boshqaruv usuli topildi. Biroq bu stsenariyda rivojlangan mamlakatlar sanoatining o`sish suratlari avvlgidek yuqori bo`lib, rivojlanayotgan mamlakatlar iqtisodi o`rtasidagi farq yanada oshdi. B-stsenariyda esa rivojlangan mamlakatlar daromadlarining pasayishi rivojlangan mamlaktlarda esa sezilarli oshishi kuzatiladi. Shu bilan aholi daromadlaridagi farqlar saqlanib qoldi. Rivojlanayotgan mintaqalar daromadlarining oshishi barcha mintaqalar iqtisodiyotini qayta qurish hisobiga amalga oshiriladi. Prof. Linnemal raxbarligidagi olimlar guruxi «Axoli sonining ikkilanishi lozimligi ustida ish olib bordilar, unda diqqat oziq – ovqat muommosiga qaratildi va bu muommoli deb xisoblandi. 1970 yildan asr oxirigacha yer shari axolisi 2 marta ortadi degan farazdan kelib chiqildi. Shunday savol qo`yildi: Xozir dunyoning qator mintaqalarida oziq –ovqat tanqisligi muommosini boshdan kechirayotgan bo`lsa asr oxiriga kelib axolini oziq –ovqat bilan qanday taminlash mumkin. Mamlakatchilik model yordamida planetadagi oziq-ovqat ichimliklarni maksimal oshirishning imkonlarini ishlab chiqarishni baholashni maqsad qilib quydi ; shuningdek mavjut ijtimoiy iqtisodiy sharoitlarda dunyoning turli rayonlarida qishloq xo`jaligining rivojlanishini bashorat qilish va rivojlantirish tendintsiyasi nazarda tutilgan edi. Linneman loyixasi oziq –ovqat muommosini yechishga qaratilgan maxsus global modelga misol bo’ladi. Modelda qishloq xo’jalik sektori ancha mufassal qaraladi. Bu sektorning boshqa sektorlar bilan o’zaro ta’siri munosabatlarning yondashuvi shubxa tu’diradi. Axoli o’sishining sanoat rivojlanishining xatto bevosita qishloq xo’jaligiga xizmat ko’rsatgich soxalarining o’sishi bilan deb xisoblanadi. Yapon tadqiqotchilar «O`zgarayotgan dunyoda Yaponiyaning kelajagi» deb nomlangan modeli bitta mamlakatning muddatidan ilgari rivojlanish darajasini oshirishni dunyo sistemasi bilan birga taxlil qilishga yo`naltirilgan. Ushbu modeldan dunyo iqtisodiy rivojlanishini va atrof muxitning o`zgargan imkoniyatlarini xisobga olgan xolda Yaponiya iqtisotni optimal boshqarish strategiyasini Aniqlashda foydalanish nazarda tutilgan. Dunyoning ko’plab mamlakatlarida alohida davlat va regionlarning shuningdek butun dunyoda muddatidan ilgari rivojlangan darajadagi chiqishnig turli aspektlarini tadqiq qilish bo’ladi. 1974 yil oxirlarida iqtisodiyot bo’yicha Nobel mukofoti lauriyati Tinbergen xalqaro tartibni yangilash loyihasini tadqiq qildi. Unda xalqaro hamkorlik (iqtisodiy ilm, texnikaviy va siyosiy) ning yangi shakllarini ishlab chiqarishga xizmat qiladi. Uning yuqorida qaralgan loyihalaridan farqi Dunyo iqtisodiyotini krizisiz rivojlantirishni ta’minlashtirilgan konkret loyiha yaratishni maqsad qilib quydi. Bu o`zining milliy organlar ustidan nazorat qilishga organ tuzilishini nazarda tutadi. Bu organ dunyo iqtisodiyotini rejalashtiradi suveren davlatlarga uzatadi. Biroq bu o’zgarishlarni amalda qat’iy bajarish masalasini aniq bo’lib keldi Umuman olganda, kompyuterli modellashtirishning metodologiyasida quyidagi yo`nalishlarni ajratish mumkin: 1. Geometrik yo`nalishdagi tajribalarni tashkillashtirish koordinatalar tekisligida amalga oshiriladi. Kompyuter geometrik ob`ektlarning xossalarini o`rganish va matematik farazlarni tekshirishda modellarni ko`rish va ularni tadqiq etish vositasi sifatida ishlatiladi. 2. Ikkinchi yo`nalish turli xil harakatlarni modellashtirish bilan bog`liq. Kompyuter modellari orqali turli xil harakatli masalalarni yechish mumkin. Bu ro`y beradigan jarayonlarning mohiyatini chuqurroq va kengroq his qilishga, olingan natijalarni haqiqiy baholash va kompyuterda modellashtirish imkoniyatlari haqidagi tasavvurlarning kengayishiga olib keladi. 3. Uchinchi yo`nalish - kompyuter ekranida funksiya grafiklarini modellashtirish - kasbiy kompyuter tizimlarida keng qo`llaniladi. Masalan, Logo dasturi funksiya grafiklari, tenglama va tenglamalar tizimini yechish va ularning natijalarini olish imkoniyatlarini beradi. Eng muhimi shundaki, kompyuterda modellashtirish texnologiyasidan foydalanish haqiqiy voqelikni anglashda, bilish jarayonini amalga oshirishda yangi bosqich rolini o`ynaydi. Ma`lumotlar modellari shakli qanday bo`lishidan qat`iy nazar quyidagi talablarni bajarishi kerak: 1. Soddalik. Ma`lumotlar modeli kam sondagi bog`lanishli tuzilish turlariga ega bo`lishi lozim. 2. Yaqqollik. Ma`lumotlar modeli vizual (ko`zga ko`rinadigan, tasvirlanadigan) bo`lishi kerak. 3. Qismlarga bo`linishi. Ma`lumotlar modeli ma`lumotlar omborida oddiy o`rin almashtirish imkoniyatiga ega bo`lishi lozim. 4. O`rin almashtirish. Ma`lumotlar modeli o`ziga o`xshash modellar bilan almashtirilish imkoniyatiga ega bo`lishi kerak. 5. Erkinlik. Ma`lumotlar modeli aniq bo`lakchalarnigina o`z ichiga olmasligi lozim. Yuqorida ko`rsatilgan talablar ham yaratiladigan modellarning idealligini ta`minlay olmaydi. Chunki modellashtirishda haqiqiy ob`ektning ba`zi bir muhim xususiyatlarigina ishtirok etadi xolos.Model (lat. modulus – o`lchov, me`yor) - biror ob`ekt yoki ob`ektlar tizimining obrazi yoki namunasidir. Masalan, yerning modeli - globus, osmon va undagi yulduzlar modeli - planetariy ekrani, pasportdagi suratni shu pasport egasining modeli deyish mumkin. Modellarni tuzishning asosiy tamoyillari. Insoniyatni farovon hayot shartsharoitlarini yaratish, tabiiy ofatlarni oldindan aniqlash muammolari qadimdan qiziqtirib kelgan. Shuning uchun ham insoniyat tashqi dunyoning turli hodisalarini o`rganishi tabiiy holdir. Aniq fan sohasi mutaxassislari u yoki bu jarayonning faqat ularni qiziqtirgan xossalarinigina o`rganadi. Masalan, geologlar yerning rivojlanish tarixini, ya`ni qachon, qaerda va qanday hayvonlar yashaganligi, o`simliklar o`sganligi, iqlim qanday o`zgarganligini o`rganadi. Bu ularga foydali qazilma konlarini topishlarida yordam beradi. Lekin ular yerda kishilik jamiyatining rivojlanish tarixini o`rganishmaydi bu bilan tarixchilar shug`ullanadi. Atrofimizdagi dunyoni o`rganish natijasida noaniq, va to`liq bo`lmagan ma`lumotlar olinishi mumkin. Lekin bu koinotga uchish, atom yadrosining sirini aniqlash, jamiyatning rivojlanish qonunlarini egallash va boshqalarga xalaqit etmaydi. Ular asosida o`rganilayotgan hodisa va jarayonning modeli yaratiladi. Model ularning xususiyatlarini mumkin qadar to`laroq akslantirishi zarur. Modelning taqribiylik xarakteri turli ko`rinishda namoyon bo`lishi mumkin. Masalan, tajriba o`tkazish mobaynida foydalaniladigan asboblarning aniqdigi olinayotgan natijaning aniqligiga ta`sir etadi. Modellashtirish - bilish ob`ektlari (fizik hodisa va jarayonlar) ni ularning modellari yordamida tadqiq, qilish mavjud predmet va hodisalarning modellarini yasash va o`rganishdir. Modellash uslubidan hozirgi zamon fanida keng foydalanilmoqda. U ilmiy tadqiqot jarayonini yengillashtiradi, ba`zi hollarda esa murakkab ob`ektlarni o`rganishning yagona vositasiga aylanadi. Mavhum ob`ekt, olisda joylashgan ob`ektlar, juda kichik hajmdagi ob`ektlarni o`rganishda modellashtirishning ahamiyati katta. Modellashtirish uslubidan fizika, astronomiya, biologiya, iqtisod fanlarida ob`ektning faqat ma`lum xususiyat va munosabatlarini aniqlashda ham foydalaniladi. Modellarni tanlash vositalariga qarab uni uch guruhga ajratish mumkin. Bular abstrakt, fizik va biologik guruhlar. Abstrakt modellar qatoriga. matematik, matematik-mantiqiy va shu kabi modellar kiradi. Fizik modellar qatoriga kichiklashtirilgan maketlar, turli asbob va qurilmalar, trenajyorlar va shu kabilar kiritiladi. Modellarning mazmuni bilan qisqacha tanishib chiqamiz. 1. Fizik model. Tekshirilayotgan jarayonning tabiati va geometrik tuzilishi asl nusxadagidek, ammo undan miqdor (o`lchami, tezligi, ko`lami) jixatidan farq qiladigan modellar, masalan, samolyot, kema, avtomobil, poyezd, GES va boshqalarning modellari fizik modelga misol bo`ladi. 2. Matematik modellar tirik organizmlarning tuzilishi, o`zaro aloqasi, vazifasiga oid qonuniyatlarning matematik va mantiqiy-matematik tavsifidan iborat bo`lib, tajriba ma`lumotlariga ko`ra yoki mantiqiy asosda tuziladi, so`ngra tajriba yo`li bilan tekshirib ko`riladi. Biologik hodisalarning matematik modellarini kompyuterda o`rganish tekshirilayotgan biologik jarayonning o`zgarish xarakterini oldindan bilish imkonini beradi. Shuni ta`kidlash kerakki, bunday jarayonlarni tajriba yo`li bilan tashkil qilish va o`tkazish ba`zan juda qiyin kechadi. Matematik va matematikmantiqiy modelning yaratilishi, takomillashishi va ulardan foydalanish matematik hamda nazariy biologiyaning rivojlanishiga qulay sharoit tug`diradi. 3. Biologik model turli tirik ob`ektlar va ularning qismlari - molekula, hujayra, organizm va shu kabilarga xos biologik tuzilish, funksia va jarayonlarni modellashda qo`llaniladi. Biologiyada, asosan, uch xil modeldan foydalaniladi. Ular biologik, fizik va matematik modellardir. Biologik model - odam va hayvonlarda uchraydigan ma`lum bir holat yoki kasallikni laboratoriyada hayvonlarda sinab ko`rish imkonini beradi. Bunda shu holat yoki kasallikning kelib chiqish mexanizmi, kechishi, oqibati kabilar tajriba asosida o`rganiladi. Biologik modelda har xil usullar: genetik apparatga ta`sir qilish, mikroblar yuqtirish, ba`zi organlarni olib tashlash yoki ular faoliyati mahsuli bo`lgan garmonlarni kiritish va bosha usullar qo`llaniladi. Bunday modellarda genetika, fiziologiya, farmokologiya sohasidagi bilimlar tadqiq qilinadi. 4. Fizik-kimyoviy modellar biologik tuzilish, funksiya yoki jarayonlarni fizik yoki kimyoviy vositalar bilan qaytadan hosil qilishdir. 5. Iqtisodiy modellar taxminan XVIII asrdan qo`llanila boshlandi. F.Kenening "Iqtisodiy jadvallar"ida birinchi marta butun ijtimoiy takror ishlab chiqdrish jarayonining shakllanishini ko`rsatishga harakat qilingan. Iqtisodiy tizimlarning turli faoliyat yo`nalishlarini o`rganish uchun har xil modellardan foydalaniladi. Iqtisodiy taraqqiyotning eng umumiy qonuniyatlari xalq xo`jaligi modellari yordamida tekshiriladi. Turli murakkab ko`rsatkichlar, jumladan, milliy daromad, ish bilan bandlik, iste`mol, jamg`armalar, investitsiya ko`rsatkichlarining dinamikasi va nisbatini tahlil qilish, uni oldindan aytib berish uchun katta iqtisodiy modellar qo`llaniladi. Aniq xo`jalik vaziyatlarini tekshirishda kichik iqtisodiy tizimlardan, murakkab iqtisodiy tizimlarni tekshirishda, asosan, matematik modellardan foydalaniladi. Matematik modellashtirish aniq fanlardagi turli amaliy masalalarni yechishda muvaffaqiyat bilan qo`llanib kelinmoqda. Matematik modellashtirish uslubi masalani xarakterlaydigan u yoki bu kattalikni miqdor jixatdan ifodalash, so`ngra bog`liqdigini o`rganish imkoniyatini beradi. Uslub asosida matematik model tushunchasi yotadi. Matematik model deb o`rganilayotgan ob`ektni matematik formula yoki algoritm ko`rinishida ifodalangan xarakteristikalari orasidagi funksional bog`lanishga aytiladi. Kompyuter ixtiro etilganidan so`ng matematik modellashning ahamiyati keskin oshdi. Murakkab texnik, iqtisodiy va ijtimoiy tizimlarni yaratish, so`ngra ularni kompyuterlar yordamida tatbiq etishning xaqiqiy imkoniyati paydo bo`ldi.