Modelos de objetos

Plan de lecciones:

Los modelos que nos rodean

Principales propiedades de los modelos, razones para crear modelos

Métodos de modelación, tipos y tipos de modelos

La importancia del proceso de modelización para la humanidad

Los modelos que nos rodean

Nos enfrentamos constantemente a todo tipo de modelos en la vida, sin siquiera pensar para qué fue creada tal o cual cosa, qué cambiaría si no hubiera ninguno.

Recordemos dónde vemos a las modelos todos los días.

Pista (tipos de modelos):

• el globo, el mapa;
• modelos de coches, aviones, misiles;
• maniquí, esqueleto, modelo humano;
• Modelo de átomo, molécula, red cristalina metálica;
• una maqueta de una casa, un complejo residencial, una ciudad antigua;
• una figura de dinosaurio, un modelo de un volcán.

Al explorar el mundo alrededor y dentro de sí mismo, se busca registrar el conocimiento sobre los procesos y objetos. Hay muchas maneras de guardar información, pero al crear una imagen, se las arregla para mostrar todas las propiedades importantes en el espacio y en detalle.

Fuente.

Como el globo. Si intentamos describir la Tierra con palabras, tendremos que pasar docenas de páginas pintando qué forma tiene y qué hay en su superficie.

Si decidimos dibujar un planeta, necesitaremos al menos 2 dibujos para representar los continentes y océanos a ambos lados, o más bien 4 (en dos lados, abajo y arriba).

Y el modelo de la Tierra (Globo) permite evaluar las características más importantes del planeta azul de un vistazo.

Modelo – una imagen de la superficie en la que se muestran características originalesque son de valor para la tarea en cuestión. El objeto original, comparado con el modelo, es más complejo, más dinámico, consiste en cientos o miles de propiedades, parámetros, características diferentes, y está involucrado en varios procesos.

Con la ayuda de un modelo, se puede controlar el prototipo sin destruir el original, es decir, simular un proceso o fenómeno. Simulación – la forma más importante de obtener información, una herramienta indispensable para ingenieros, arquitectos, meteorólogos e incluso médicos. Es una descripción del original de varias maneras.

Utilizamos la simulación en la vida cotidiana, porque ayuda a elegir las mejores opciones potenciales. Como qué manzana escoger de la estantería de la tienda. Al evaluar la fruta como alimento, elegimos la mejor opción. Mirando las características de nuestras cabezas, elegimos la manzana más hermosa y saludable.

Principales características de los modelos, razones de la creación

La misma copia puede hacerse para diferentes propósitos. Cualquier modelo tiene parte de las propiedades del prototipo original. Esto se entiende bien con el ejemplo de un modelo de avión.

Compare estos aviones, por favor. Dime para qué fueron hechos, con qué propósito.

Fuente.

Hacer un avión jugueteuna persona trata de conseguir una copia primitiva para entretener y educar al bebé. Intenta que sea seguro, simple y brillante, pero con la preservación de elementos funcionalmente importantes (alas, hélice, cola). Cuanto más joven sea el niño, menos detalles, ángulos agudos, porque el fabricante elegirá un criterio de prioridad 2: seguridad y simplicidad. Si el juguete está diseñado para niños mayores, será importante que el fabricante tenga una copia más pequeña lo más parecida posible al original, además de que sea duradera.

Pegatinas en forma de aviones debe ser brillante, parecido al original, y bien pegado.

Si eso es ingeniero de diseño de la aeronave, entonces debe ser simple y seguro de ensamblar, repetir el original, hasta la posibilidad de vuelo.

Modelos de colección La aeronave debe ser la copia a escala más exacta del prototipo (a escala). Todos los detalles, los colores deben estar claramente en línea con la muestra real. Además, se conservan todas las proporciones.

Detallado plano, esquemático o modelo gráfico de la aeronave permite entender su estructura, encontrar los compartimentos adecuados o salir rápidamente en caso de desastre.

El avión es prototipo o originaly el resultado obtenido (objeto sustitutivo). como modelo.

El método de estudio de las propiedades de los objetos, procesos o fenómenos por medio de modelos se llama …modelaje. Te permite capturar cosas que son difíciles de entender, de imaginar. Particularmente impresionante es el modelado 3D, donde los procesos que tienen lugar durante millones de años pueden “desplazarse” en pocos minutos como una imagen/vídeo tridimensional.

Los propósitos de la modelización de procesos son operar, predecir, proyectar y considerar todas las posibles variantes de desarrollo de tal o cual proceso al cambio de los parámetros iniciales y actuales.

Tomemos como ejemplo el desarrollo del planeta Tierra. Se trata de un estudio del posible futuro cuando cambien varios parámetros (CO₂(por ejemplo, el aumento de la temperatura, la contaminación de los océanos, la deforestación).

Pensemos juntos dónde se puede usar este método, y cuáles serán las metas y objetivos de la simulación en cada caso:

imagen primitiva del mundo que nos rodea (maniquí de tiendaalcantarillas, peluquerías, juguetes para bebés);

procesos que ocurrieron en el pasado (modelado en 3D de la vida de los dinosaurios, su apariencia, formación de carbón u otros minerales);

Previsión de procesos futuros (evaluación de riesgos calentamiento globalpara hacer un pronóstico del tiempo o modelización de epidemias);

para abarcar los procesos que son demasiado voluminosos, globales (modelo actual del sistema solar, simulación de un terremoto… o inundaciones);

comprobar de forma segura los resultados de los procesos peligrosos (pruebas de choque de cochesimportancia cinturón de seguridad del coche, respuesta nuclear);

para imaginar un fenómeno demasiado pequeño (estructura atómica…moléculas, FIV, estructura humana).

Ahora tratemos de sistematizar lo que hemos discutido y encontrar propiedades comunes para todos los modelos:

1. Un modelo es una copia inexacta, pero muestra algunas características, enlaces o propiedades de un prototipo.
2. Según las propiedades y el propósito, un mismo objeto puede fabricarse de diferentes maneras (juguete de automóvil, modelo de colección, muestra publicitaria, raro recuerdo de automóvil, prototipo para medir el flujo, la fuerza o la seguridad de los mecanismos).

Como ya han visto, hay modelos simples, primitivos, simplificados, y detallados, completos. Cuanto más completa sea una copia, más difícil de producir, más caro será el proceso de producción. Por lo tanto, los expertos determinan en cada caso los objetivos de la modelización del proyecto.

Fuente.

Por ejemplo, un modelo de escritorio de un dinosaurio reflexiona:

• el cuerpo, la proporción de partes del cuerpo;
• color (aunque se supone que es así);
• procesos individuales (ya sea caminando, volando, carnívoros o herbívoros).

Es inmediatamente claro que este modelo no se refleja:

• en la vida real;
• la mayoría de los procesos que se están llevando a cabo.

Si el objeto estaba destinado al juego, estará hecho de materiales seguros, con un mínimo de partes pequeñas o afiladas y un tamaño adecuado para los niños. Si la figurita es para estudios de la naturaleza, el dinosaurio se hará lo más realista posible, con las proporciones adecuadas, en un tamaño grande. Si el producto fue creado como parte de una colección, una serie, corresponderá a las características básicas de todo el grupo (tamaño de un nivel o escala, materiales comunes, poses de animales).

Métodos de modelación, tipos y tipos de modelos

Para expresar las propiedades de un prototipo, se utilizan varios enfoques:

1. Copia física – así es como se obtiene un modelo natural (dibujo, figura, vídeo). Este grupo incluye maniquíes, maniquíes, figuras y modelos. Esta es una copia del objeto, el tamaño puede ser diferente (coincidir con el original, ser más pequeño o más grande).

Este enfoque permite transmitir las características de apariencia (globo – redondo), estructura o relación con otros componentes (sistema solar), movimiento o comportamiento (modelo radiocontrolado).

Tipos de modelos gráficos: mapas, tablas, gráficos, fotos, cuadros, tablas y mucho más.

2. Modelo de información se obtienen utilizando cualquiera de los métodos de codificación de la información (descripción por palabras, cálculo matemático, esquema, dibujo, plano o espacial, programa de ordenador). Los rasgos que se pueden ver, tocar en la copia material, en el modelo de información se expresan por medio de signos.

Si la descripción viene con la ayuda de letras (lengua materna o extranjera), utilizan estilos coloquiales, científicos o literarios. Si por medio de símbolos y números, estos son modelos de información de signos. Por ejemplo, medidas matemáticas, cálculos de forma o velocidad. Permiten expresar los parámetros físicos y geométricos, los procesos químicos o bioquímicos que ocurren.

Fuente.

Fuente.

Una tendencia progresiva es crear programas para el modelado. Permite escribir la aplicación en la que se introducen varios parámetros y, como resultado, resulta el modelo del proceso o del fenómeno.

Al estudiar el calentamiento global, los científicos sólo utilizan modelos informáticos. Los especialistas aportan indicadores de temperatura por año, aumento del nivel del mar, agotamiento de la capa de ozono de la Tierra y aumento de la radiación solar. Como resultado, el programa predice con gran precisión cómo cambiará exactamente el clima del planeta en 10-100 años, cuántos kilómetros de glaciares se están derritiendo.

1. Copias mezcladas son más comunes, ya que la mayoría de los tipos de modelos de información son complejos y no es fácil expresar sus características utilizando un solo método.

La importancia del proceso de modelización para la humanidad

Es difícil subestimar las posibilidades de modelación:

• para predecir cómo irá el más difícil transplante de varios órganos internos, una tarea sencilla para los programas de mega-computadoras;
• para estimar cómo cambiará el efecto invernadero de plantar 1000 árboles o detener 1 planta gigante, basta con construir un modelo de información e introducir los parámetros necesarios;
• para predecir los cambios climáticos, el movimiento de los ciclones, los posibles daños por inundaciones y las consecuencias de los terremotos de diferente magnitud ayudarán a la elaboración de un modelo de información cartográfica automática.

Las posibilidades de modelar sistemas son infinitas.