Информационные модели на графах
Урок 5. Информационное моделирование
Кенигсберг - город СЕМИ МОСТОВ
Загадка: как пройти по всем мостам, не проходя ни по одному из них дважды?
План г. Кенигсберга
Ядерный взрыв
1736 г. – решение задачи (Леонард Эйлер, математик)
Граф – средство для описания систем
Структура – определенный порядок объединения элементов, составляющих систему.
Граф – это средство для наглядного представления состава и структуры системы.
Граф состоит из вершин, связанных дугами или ребрами.
Вершины графа (точки) – элементы системы.
Линии (дуги или ребра) – связи между элементами.
линии со стрелкой (направленные);
граф – ориентированный
линии без стрелки (ненаправленные);
связи – симметричные
Две вершины, соединенные дугой или ребром называются смежные.
Примеры графов
Дерево
– ориентированный граф с выделенной вершиной (корнем), в котором между корнем и любой вершиной существует единственный путь.
Иерархическая система – система, между частями которой установлены отношения подчиненности.
(Связь «один ко многим»).
Каждая вершина связана только с верхней и не связана больше ни с чем.
Сеть
– граф, в котором вершины связаны между собой по принципу «многие ко многим».
Пример: сетевая модель «учитель-класс».
Учитель физики
Учитель биологии
Учитель математики
11 - А
10 - А
9 - В
9 - Б
9 - А
Один учитель ведет свой предмет в разных классах, в одном классе уроки ведут разные учителя.
Блок-схема
– это граф, отображающий последовательность выполнения действий.
Его вершины отображают отдельные действия и изображаются определенными геометрическими фигурами , а связи отображаются дугами.
начало
Числа 3 и 7
Нет
3 7
Да
7 + 10
3 + 10
Ответ
конец
Задания
1. Эйлер выяснил, что граф можно начертить одним росчерком, не отрывая карандаша от бумаги (обойти), если он имеет не более 2-х вершин, из которых выходит нечетное количество отрезков, иначе – нет. Проверим.
нельзя обойти
можно обойти
Задания
2. От Винни-Пуха до Кролика ведут 2 дороги, а от Кролика до Пятачка – три. Сколько различных путей от Винни к Пятачку, если надо зайти к кролику?
В
П
К
Решение: Число левых отрезков показывает, сколько раз нужно сложить количество правых отрезков:
3 + 3 = 6
или количество левых умножить на кол-во правых:
2*3=6
Ответ: 6 путей
Задания
3. Пять человек решили сыграть в шашки. Сколько всего партий будет сыграно, если каждый с каждым должен сыграть по одному разу? Постройте граф.
1
2
3
5
4
Решение: 4+3+2+1 = 10 игр
Задания
4. Постройте в виде графа множество геометрических фигур:
геометрический объект, линия, плоская фигура, объемное тело, прямая, круг, шар, квадрат, ломаная, трапеция, эллипс, прямоугольник, ромб, конус, кривая, призма, пирамида, параллелограмм.
9
Задания
4. Нарисуйте в виде графа систему, состоящую из одноклассников, между которыми существуют следующие взаимоотношения: дружат Андрей и Даша, Андрей и Маша, Даша и Коля, Коля и Андрей.
С кем Андрей может поделиться секретом, не рискуя, что он станет известен кому-то другому?
9
Домашнее задание
- Учебник: дополнение к Главе 2: 2.1. стр. 62.
- Постройте блок-схему какого-либо правила по русскому языку или по математике.
- Подготовиться к итоговому тесту по теме: «Информационное моделирование» (Глава 2 в учебнике, конспекты в тетради).
Источники
- Семакин И.Г. Информатика и ИКТ: учебник для 8 класса/ И.Г.Семакин, Л.А.Залогова, С.В.Русаков, Л.В.Шестакова. – 3-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 176 с.: ил.
- Информатика. Задачник-практикум в 2 т. / Под ред. И.Г.Семакина, Е.К.Хеннера: Том 1. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. – 304 с.: ил.
- Соколова О.Л. Универсальные поурочные разработки по информатике. 10 класс. М.: ВАКО, 2006. – 400 с. – (В помощь школьному учителю).
- ЦОРы к учебнику Семакина И.Г.
- tsyganskiy.professorjournal.ru
- http://offtop.ru/castles/v2_102583__.php
- http://www.kvadra.su/2009/04/26/sem-mostov-kenigsberga/
- http://ru.wikipedia.org/wiki/ Мосты_Кёнигсберга
- http://mashinku.ru/ язык-пространства-топология /
- http://ru.wikipedia.org/wiki/ Орграф
- http://www.ngfr.ru/ngd.html?neft22
- http://monar.ru/galereia/node/1191?size=_original
- www.klyaksa.net