Графический способ представить идеи концепции. Графические способы представления информации о проекте

Всем привет! Сегодня я расскажу Вам об интеллект-картах. Впервые я с ними познакомилась при прохождении одного тренинга.

Для получения доступа к новому занятию требовалось выполнить домашнее задание. И одним из пунктов было составление интеллект-карты пройденного урока.

Сначала мне показалось это бессмысленным. Но сделав несколько карт, я поняла на сколько гениален этот способ.

Теперь чтобы вспомнить некоторые моменты урока нет смысла смотреть его заново. Достаточно взглянуть на карту и сразу все необходимое всплывет в памяти. Это действительно здорово!

Но давайте обо всем по порядку. Я расскажу что, зачем и как.

Что такое интеллект-карты

Интеллект-карта (ментальная карта, диаграмма связей, карта мыслей, ассоциативная карта, mind map) — это графический способ представить идеи, концепции, информацию в виде карты, состоящей из ключевых и вторичных тем. То есть, это инструмент для структурирования идей.

Структура карты:

• Центральная идея: вопрос, предмет исследования, цель;
• Ключевые темы: структура, заголовки;
• Подтемы: детализация ключевых тем.

Для создания интеллект-карт используются ключевые слова, картинки, символы. Но, как говорится, лучше один раз увидеть. Поэтому предлагаю несколько примеров интеллект-карт:

Примеры интеллект-карт

Существует множество способов создания карт, как простых, так и сложных.

Одна из статей на блоге посвящена методу 6 шляп. Если Вы еще ее не читали, то Вам .

И еще парочка примеров:

Используйте оба полушария мозга

Чем интеллект-карты лучше традиционных заметок?

Этому методу, созданному Тони Бьюзеном, учат финских школьников младшего возраста. И Финляндия имеет лучшие показатели успеваемости среди европейских стран.

Этот способ делать заметки является игровым, веселым и приятным в использовании. Нужно просто перечислить несколько ключевых слов, а затем организовать их логически, что может повлечь возникновение новых идей, а также способствует большей вовлеченности сотрудников во время совещаний.

Исследования Тони Бьюзена (специалиста по когнитивной науке) подчеркивают доминирующую роль левого полушария, как в школе, так и в обществе в целом, в ущерб правому полушарию.

Левое полушарие отвечает за слова, иерархию идей, числа, в то время как правое связано с творчеством, оно управляет пространством, анализирует информацию через краски и ритмы.

В двух словах, левое полушарие отвечает за логику, а правое — за творчество.

При создании обычных заметок Вы используете только левое полушарие, а при создании интеллект-карт Вы задействуете оба полушария.

Ментальная карта объединяет текст с изображениями. Можно провести параллель с разницей между и фильмом: легче запомнить фильм, так как он состоит из образов и звуков.

Хотите больше узнать об интеллект-картах и увеличить свою продуктивность с помощью них, тогда вам сюда .

Сфера применения

Карты можно использовать для:

• запоминания содержания книг и курсов,
• создания заметок,
• поиска новых идей,
• решения сложных проблем,
• запоминания речей,
• структурирования идей,
• запоминания фильмов,
• для тренировки памяти
• для развития творческих способностей,
• для организации мероприятий,
• для запуска проекта.

Если Вы блогер, то Вы можете использовать карты при создании курса или электронной книги, для записи новых идей для статей, для составления плана работы над блогом, для проведения презентация.

Вы также можете использовать интеллект-карту в качестве бонуса за подписку. Кроме этого, Вы можете создавать карту, чтобы запомнить основные идеи из .

Как сделать интеллект карту

Для создания карты Вам понадобятся лист бумаги, карандаши или цветные ручки. Заодно отвлечетесь от компьютера.

Вы всегда начинаете с центра страницы. Это сердце вашей ментальной карты. Вы можете написать слово, символизирующую вашу проблему, например, «отпуск 2015» или нарисовать картинку, символизирующую ее.

Нужно ли хорошо рисовать, чтобы создать карту? Нет! Это ошибочное мнение. Вы создаете mind map для Вас. Главное, чтобы Вы могли распознать, что нарисовано!

Вокруг центральной идеи Вы отмечаете ключевые темы. Используйте цвета!

Ваш мозг любит цвета и запомнит лучше информацию! Используйте только одно слово в каждой теме!

Нужно писать не предложения, а понятия, ключевые слова! Больше рисуйте, небольшая картина стоит тысячи слов! Иногда вы можете даже полностью заменить слова картинками.

Например, вместо того, чтобы писать «телефонный звонок», Вы можете нарисовать телефон, Ваш мозг лучше запомнит изображение.

Возможно, первая карта не будет идеальной, но со временем Вы станете мастером в этом деле. Кстати, данный метод можно использовать для создания .

Создание карты мыслей — увлекательное задание, но стоит заранее отвести определенный лимит времени на эту деятельность, иначе Вы можете потратить больше времени, чем это необходимо, и добавить лишние элементы на карту.

Если Вы считаете, что рисовать Вы не способны, то и это не проблема. Существуют специальные сервисы, с помощью которых Вы в два счета создадите интеллект-карту онлайн бесплатно.

Об одном из них я рассказываю в видео.

Выработка творческой концепции в средовом проектировании выливается в особую очень емкую фазу предпроектного анализа, далеко выходящую по содержанию за рамки аналогичных работ в ортодоксальной архитектурной методологии.

Качество концепции можно оценить только по одному критерию – ее полезности для проекта. Если в Техническом Задании требования к дизайну строго описаны, и с Заказчиком достигнуто полное взаимопонимание и доверие, то формализованная концепция будет лишней. Бессмысленно делать концепцию и в недорогих проектах.

Концепция дизайна – документ, который содержит описание того, как Ваш дизайн будет выглядеть и работать, какие там будут элементы, как они примерно будут располагаться, где будет графика, а где текст, что будет подаваться ярко, а что фоном, как будут расставлены смысловые маркеры и при помощи каких инструментов дизайн будет подталкивать пользователя к требуемым действиям (заказу, звонку, запоминанию и т п.)

В понятие «дизайн - концепции» входит визуальное и смысловое единство предлагаемых услуг, всех составляющих элементов внутреннего оформления.

Дизайн - концепция включает в себя стилистическое и цветовое решение интерьера, выбор мебели, светильников и отделочных материалов на этапе эскизного предложения. Дизайн-концепция неразрывно связана как с общим планировочным решением, так и с решением каждой отдельной зоны жилого помещения в частности.

Можно сказать что дизайн-концепция - это эмоционально-пространственная идея, которая объединяет вокруг себя все решения в проекте, выраженная средствами архитектуры.

В дизайне среды предпроектные исследования рассчитаны не на появление одного, но «самого верного» решения, а сравнивают действенность разных предметных и пространственных средств для выполнения сверхзадачи проектирования - формирования атмосферы среды .

И это концептуально: эра «простых» одноплановых подходов к архитектурно-пространственной организации средовых объектов и систем заканчивается. Мы не можем себе позволить ориентироваться только на умелое использова­ние «естественных» источников их благоустройства (прямой или рассеянный солнечный свет, «натуральная» аэрация, непосредственный сток ливневых вод или самоуничтожение отходов и т.д.). На смену этой традиции идет эпоха «политех­нического» многофакторного формирования параметров среды, где природные данности (которых сегодня просто не хватает на всех) постепенно замещаются или дополняются ресурсами искусственного происхождения. В т.ч. такими, которые не подчиняются доводам здравого смысла или интуитивным регламентациям (как это происходит с большинством нынешних эстетических норм и установлений).

Более того, в некоторых случаях «искусственные средства» преобладают, особенно при дефиците ресурсов или в экстремальных ситуациях (городская теснота, пустыня, кос­мос), где они проходят всестороннюю проверку на эффектив­ность и надежность. Но глобальная тенденция однозначна - искусственные источники создания реальности, как бы они ни казались дороги, становятся обыденностью, всеоб­щим достоянием. Даже там, где полвека назад они считались непозволительной роскошью: в массовой застройке.

Главный инструмент проектировщика в этом деле - разработка дизайн-концепции будущего решения - идеи совместной работы (существования и развития) в пределах единой организационно-художественной системы (средового комлекса) трех внешне самостоятельных «самоцельных» функционально-пространственных структур:

средового процесса (который можно представить как физически необходимую функционально-эргономическую схему);

компонентов оборудования

этого процесса (материализующих в пространстве порядок осуществления процессуальных действий);

места для размещения процесса и его оборудования (объемно- пространственного «тела» среды}.

Все три структуры тесно взаимосвязаны: переставьте оборудование или измените форму пространства - изменится процесс, усовершенствуйте его технологию - потребуются другое оборудование и другое пространство. А в результате их интеграции появляется «допроектное» предложение, которое обеспечивает комплексное и «бесконфликтное» взаимодействие слагаемых среды.

Дизайн-концепция в средовом проектировании резко отличается от художественного замысла в архитектурном творчестве: в последнем превалируют собственно пространственные идеи.

Понимание термина «дизайн - концепция» предполагает решение задач средоформирования через синтез предложений и технических, и организационных» и пространственных одновременно. Только тогда обеспечиваются условия для идеального удовлетворения требований к среде ее отдельных «заказчиков» при обязательном выполнении тех запросов, которые предъявляет к ней заказчик «генеральный» - эстетические взгляды общества.

Окончательное оформление предметно-пространственных характеристик, олицетворяющих эти условия, выходит за рамки составления дизайн -концепции и является содержанием следующей фазы проектных действий - собственно проектирования архитектурно-дизайнерских форм. Но эффективность этих действий подготавливается предварительными аналитическими исследованиями. Поэтому составление дизайн - концепции есть самая ответственная и креативная фаза проектного процесса в средовом дизайне

УСЛОВИЯ СТАНОВЛЕНИЯ ДИЗАЙН-КОНЦЕПЦИЙ В ПРОЕКТИРОВАНИИ ЖИЛИЩА зависят от ряда факторов, отражающих как сложность строения жилой среды, так и обилие задач, которые ей приходится выполнять в жизни человека.

1. Прежде всего разные уровни организации среды выдвигают свои темы для поиска таких концепций:

дизайн-концепция отдельных помещений и ихблоков нацелена на оптимизацию разместившихся здесь «частных» функциональных процессов; поэтому тут особенно сильна роль специфического (для данной деятельности) оборудования и предметного насыщения;

дизайнерские идеи ячейки в целом больше опираются на «организационные» принципы пространственного формирования композиции квартиры;

общественная зона здания снова обращается к «техническим» формам решения свойственных ей эксплуатационных задач;

Для структуры жилого корпуса важнее веет идеи пространственного взаимодействия слагаемых его «тела» - внутридомовых коммуникаций и наборов жилых ячеек; кроме того, на этом уровне вступают в силу приемы обеспечения интерьеров здания природными богатствами (солнцем и воздухом), принадлежащими внешней среде района;

В планировочных образованиях доминирует роль организационно-пространственных предложений, но возникновение их параметров активно инициируется «техногенными» идеями обустройства процессуальных сторон жизни открытых пространств: ориентация пользователя в среде, размещение ландшафтных компонентов, устройство функциональных зон и т. д., из-за чего общая дизайн-концепция «внешней» среда жилища есть своего рода интеграция ряда «частных» концепций формирования ее отдельных архитектурно-дизайнерских подсистем.

Пример: Дизайн-концепция ресторана:

Требования к разработке торговой марки ресторана;

Принципы организации внешнего оформления;

Дизайн, стиль интерьера;

Мебель;
-Требования к персоналу;

Униформа персонала;

Меню;
-Логистика;
-Работа с поставщиками;

Принципы ценообразования

Создание концепции позволяет рассматривать ресторан с точки зрения единой маркетинговой системы, осуществляющей продажи, где все системы ресторана выполнены в соответствии с единой стратегией, определяемой концепцией.

Причем каждому уровню отвечают свои средства формообразования: первая позиция концентрируется на работе с оборудованием процесса, вторая занята организацией пространственных характеристик, третья сосредоточена на решении проблем движения в пространстве, четвертая озабочена построением объемной структуры, пятая соединяет в пространстве технологии реализации отдельных функций городской среды.

А все вместе они составляют комплекс дополняющих друг друга пространственных, процессуальных и дизайнерских решений, обнимающих по сути всю палитру возможных приложений архитектуры и дизайна к проблемам формирования жилища.

Таблица 1 Приоритеты средств разработки дизайн-концепции жилой среды

* и + показывают зоны преимущественного и обязательного использования данного средства.

2. Другой комплекс условий формирования дизайн - концепции связан с учетом источников ее возникновения. Их - три: прототипы (прямые образцы для подражания), аналоги (явления или объекты, подобные задуманным, но взятые из других сфер человеческой деятельности), новации и открытия, не использовавшиеся ранее в проектировании.

Первый источник - прототипы - самый распространенный и для массового проектирования весьма плодотворный. Во-первых, потому что позволяет решать «типовые» задачи самым эффективным способом - применяя многократно проверенные практикой решения. Во-вторых - поскольку в реальной работе отношение к проекту всегда связано с творческой модернизацией принятого за основу, его приспособлением к специфике данного заказа. Поэтому «хорошее» внедрение прототипа обязательно ведет к накоплению разного рода новых предложений, совершенствующих и развивающих первоначально привлеченную идею.

Но для художника невзыскательного наиболее опасный: следуя протоптанными ранее путями, очень легко скатиться к шаблону, тривиальному результату.

В сфере жилищного строительства прототипов (уже готовых сооружений, изделий, схем или форм) накопилось великое множество. И структурно-пространственных (типологических), например, дом меридиональный, коридорный, галерейный и т.д.; и связанных С устойчивыми приемами организации функции («нормали» лестничного узла без лифта, с лифтами для домов до 9 этажей, до 12 и выше), и эргономических (стандартный блок оборудования кухни}, и конструктивных - каркасная, панельная система. И, конечно, художественных - демонстрирующих особенности тех или иных эстетических примеров - от ордерных построений до излюбленных приемов известного мастера.

Обычно примеры, выбранные в качестве прототипов, являются своего рода эталоном, классикой целесообразности решения какой-либо частной задачи неким определенным набором средств и годятся чаще всего только в тех узких пределах, ради которых появились. Но, как правило, их практическая ценность столь велика, а сами он» так привлекательны, что проектировщики, почти не рассуждая, многократно расширяют области их применения, из-за чего эталоны превращаются в скучноватые, а то и надоедливые «повторения пройденного. Сохраняющие лишь часть своих достоинств - прежде всего конструктивно утилитарных или низменно бытовых.

Другими словами, если дизайн - концепция строится на применении какого-то прототипа, главная задача проектировщика - не нарушая нужных ему качеств, предложить такую деформацию остальных, чтобы идея приобрела вид нового, индивидуального решения.

Второй источник - использование аналогов и ассоциаций, Это явление более сложное: автор «прикладывает» к поставленной ему цели идеи и причины, взятые из других областей человеческой деятельности, из мира природы, науки и т.д.

Метод «синектика»

Наиболее важным и нужным для средового формотворчества является третий путь - поиск еще неизвестных предложений, адекватных действию или существованию физических и художественных законов или явлений, управляющих состоянием среды.

Средовые объекты и их компоненты, возникшие а результате такого поиска - наверное, самое интересное и перспективное из того, что создано в наши годы. Световоды в облике инженерных сооружений, искусственные «почвы», питание и полив растений, «одевающих» фасады зданий, эскалаторы и консольные панорамные) лифты для вертикальных коммуникаций и траволаторы для горизонтальных, трансформирующиеся конструкции, кондиционеры, строительные и отделочные материалы, меняющие свои свойства в зависимости от условий, в которых они находятся, отражатели. солнечные батареи, электронные информационные системы - каждая из этих, по сути, технических инноваций может и должна найти свое место при формировании разных качеств среды., В первую очередь - ее пространственных характеристик, которые служат генератором ее собственной эстетики и обрамлением художественного смысла привязанных к среде процессов. Чаще всего - за счет совершенствования условий для осуществления этих процессов.

Разумеется, дизайн-концепция, выстроенная таким образом, далеко не всегда связана с высшими технологиями или другими достижениями сегодняшней научной и технической мысли: многие секреты «дизайнерской» организации архитектурной формы давно и успешно реализованы в произведениях народного зодчества

Предпроектный анализ состоит из следующих 4-х этапов:

1. Обследование, знакомство с ситуацией:
1. контекст размещения объекта

§ что мы имеем в качестве объемов (какие именно площади - квадратные метры, количество окон, несущие «привязки», характерные (и не очень) технические особенности и прочее)

§ идеология - в чем заключается именно основная идея (вспомните, почему вы покупали именно эту квартиру или дом (если это новая квартира) и для чего вы затеваете новый переворот в своей жизни и жизни своих близких - если вы затеяли дизайнерский ремонт в уже давно существующем жилье).

1. перечень его будущих свойств

§ мы составляем техническое задание на проектирование дизайна интерьера. Учитываем все, что можем вспомнить сами, что подсказывают домочадцы (в качестве своих необходимостей, потребностей, прихотей и проч.), что когда-то у кого-то подсмотрели и понравилось, решили, что вам это также крайне необходимо.

1. изучение аналогов

§ для нас сейчас - это все! Это те самые идеи, которые должны придти нам в голову ну просто срочно! Перекапываем (практически лопатой) Интернет, пачками листаем журналы, просматриваем передачи по теме… Впрочем, я думаю, что какое-то время вы уже этим занимаетесь… Кстати, очень неплохо приходят идеи в путешествиях по новым странам (видимо, именно от смены привычной культуры). А на стыке культур (если задаться целью совместить одно с другим) - так вообще рождаются шедевры!!! А вообще, - красота - она повсюду, просто обратите внимание на то, на что раньше его не обращали.

1. процесс - что именно мы делаем;

2. пространство - где мы делаем;

3. предмет (технология) - как мы это делаем.

И вот теперь - мы абсолютно готовы к завершению предпроектного анализа, и его апогеем будет …

1. Выработка дизайн-концепции - мы сравниваем темы, то есть предложения, распутывающие отдельные узлы вопросов и проблем; сводим их в различные варианты решения и, наконец, - выбираем из них наиболее эффективные, максимально удовлетворяющие наши потребности и запросы с учетом всей ситуации в целом и конкретных вещей в частности. Проще говоря, мысленно ответив себе на все вопросы, которые вас мучили и не давали покоя, вы приходите к единственно верному и выверенному решению оных.

Помимо этих 4 основных этапов, существуют также и промежуточные этапы . К ним смело можно соотнести такие, как:

• Клаузура - быстрый набросок, не предполагающий никакой технической точности, но позволяющий очень быстро зафиксировать те мысли, что просто роем пронеслись одномоментною мыслью в голове (очень часто напоминает детские каракули).
• Фор-эскиз - тот самый креатив, который просто рвется у вас изнутри! (можно без технической точности).
• Эскиз - рисуем уже выверенный и отточенный вариант, если хочется - даже с прорисовкой наимельчайших деталей (хотя это совсем не обязательно, так как при действительном включении их в проект вам потребуется их прорисовывать именно в нужном масштабе, - тем не менее, - удовольствие получите гарантированно!).

Предпроектные исследования в контексте принципа средового проектирования - ориентация не на среднестатистического «клиента», а на индивидуальные особенности будущих жильцов

Образ жизни каждого потребителя фиксируется в объективных показателях (характер деятельности, возраст, привычки и предпочтения, вещи не­обходимые и любимые, семейное положение, отношение к природе, мечты и желания и пр.), которые в ходе проектирования суммируются в фунда­ментальные характеристики среды габариты пространства и набор его оборудования

Типология потребителей среды и характер их деятельности диктуют особенности ее эмоционального климата - иррационального представления о чувственных и эстетических характеристиках средового пространства, его оборудования и наполнения. Эмоциональная ориентация является предтечей формирования образа (атмосферы) среды.

Портрет потребителя	Эмоциональная ориентация среды – определяющий фактор ее формирования и восприятия
Огородник
Хакер
Художник
Мать
Бизнесмен

Выбор архитектурно- дизайнерского решения средового комплекса предопределяет изучение факторов средоформирования, в том числе:

· персонаж (тип потребителя);

· эмоциональный мир персонажа (источник эстетических установок проектирования);

· процессы жизнедеятельности;

· формы оборудования;

· элементы предметного мира;

· психологические ориентиры;

· эстетические предпочтения

Комплексный анализ условий, обстоятельств и факторов проектирования:

процессы базовые и личные;

связь с квартирой.

Установки проектного решения: размер, конфигурация, цвет, фактура, связь с природой.

Практическое задание - провести предпрпоектное исследование с ориентацией на индивидуальные особенности потребителя.

1) Исследовать типологию потребителей среды и особенности ее эмоционального климата, заполнить таблицу:

2) Провести комплексный анализ условий, обстоятельств и факторов проектирования:

• процессы базовые и личные;
• оборудование основное и дополнительное;
• украшения, произведения природы и искусства;
• связь с квартирой.

3) Определить установки проектного решения: размер, конфигурация, цвет, фактура, связь с природой.

Иногда модели пишут на языках программирования, но это долгий и дорогой процесс. Для моделирования можно использовать математические пакеты, но, как показывает опыт, в них обычно не хватает многих инженерных инструментов. Оптимальным является использование среды моделирования.

В нашем курсе в качестве такой среды выбрана . Лабораторные работы и демонстрации, которые вы встретите в курсе, следует запускать как проекты среды Stratum-2000.

Модель, выполненная с учётом возможности её модернизации, конечно, имеет недостатки, например, низкую скорость исполнения кода. Но есть и неоспоримые достоинства. Видна и сохранена структура модели, связи, элементы, подсистемы. Всегда можно вернуться назад и что-то переделать. Сохранен след в истории проектирования модели (но когда модель отлажена, имеет смысл убрать из проекта служебную информацию). В конце концов, модель, которая сдаётся заказчику, может быть оформлена в виде специализированного автоматизированного рабочего места (АРМа), написанного уже на языке программирования, внимание в котором уже, в основном, уделено интерфейсу, скоростным параметрам и другим потребительским свойствам, которые важны для заказчика. АРМ, безусловно, вещь дорогая, поэтому выпускается он только тогда, когда заказчик полностью оттестировал проект в среде моделирования, сделал все замечания и обязуется больше не менять своих требований.

Моделирование является инженерной наукой, технологией решения задач. Это замечание — очень важное. Так как технология есть способ достижения результата с известным заранее качеством и гарантированными затратами и сроками, то моделирование, как дисциплина:

• изучает способы решения задач, то есть является инженерной наукой;
• является универсальным инструментом, гарантирующим решение любых задач, независимо от предметной области.

Смежными моделированию предметами являются: программирование, математика, исследование операций.

Программирование — потому что часто модель реализуют на искусственном носителе (пластилин, вода, кирпичи, математические выражения…), а компьютер является одним из самых универсальных носителей информации и притом активным (имитирует пластилин, воду, кирпичи, считает математические выражения и т. д.). Программирование есть способ изложения алгоритма в языковой форме. Алгоритм — один из способов представления (отражения) мысли, процесса, явления в искусственной вычислительной среде, которой является компьютер (фон-Неймановской архитектуры). Специфика алгоритма состоит в отражении последовательности действий. Моделирование может использовать программирование, если моделируемый объект легко описать с точки зрения его поведения. Если легче описать свойства объекта, то использовать программирование затруднительно. Если моделирующая среда построена не на основе фон-Неймановской архитектуры, программирование практически бесполезно.

Какова разница между алгоритмом и моделью?

Алгоритм — это процесс решения задачи путём реализации последовательности шагов, тогда как модель — совокупность потенциальных свойств объекта. Если к модели поставить вопрос и добавить дополнительные условия в виде исходных данных (связь с другими объектами, начальные условия, ограничения), то она может быть разрешена исследователем относительно неизвестных. Процесс решения задачи может быть представлен алгоритмом (но известны и другие способы решения). Вообще примеры алгоритмов в природе неизвестны, они суть порождение человеческого мозга, разума, способного к установлению плана. Собственно алгоритм — это и есть план, развёрнутый в последовательность действий. Следует различать поведение объектов, связанное с естественными причинами, и промысел разума, управляющий ходом движения, предсказывающий результат на основе знания и выбирающий целесообразный вариант поведения.

модель + вопрос + дополнительные условия = задача .

Математика — наука, предоставляющая возможность исчисления моделей, приводимых к стандартному (каноническому) виду. Наука о нахождении решений аналитических моделей (анализ) средствами формальных преобразований.

Исследование операций — дисциплина, реализующая способы исследования моделей с точки зрения нахождения наилучших управляющих воздействий на модели (синтез). По большей части имеет дело с аналитическими моделями. Помогает принимать решения, используя построенные модели.

Проектирование — процесс создания объекта и его модели; моделирование — способ оценки результата проектирования; моделирования без проектирования не существует.

Смежными дисциплинами для моделирования можно признать электротехнику, экономику, биологию, географию и другие в том смысле, что они используют методы моделирования для исследования собственного прикладного объекта (например, модель ландшафта, модель электрической цепи, модель денежных потоков и т. д.).

В качестве примера посмотрим, как можно обнаружить, а потом описать закономерность.

Допустим, что нам нужно решить «Задачу о разрезаниях», то есть надо предсказать, сколько потребуется разрезов в виде прямых линий, чтобы разделить фигуру (рис. 1.16 ) на заданное число кусков (для примера достаточно, чтобы фигура была выпуклой).

Попробуем решить эту задачу вручную.

Из рис. 1.16 видно, что при 0 разрезах образуется 1 кусок, при 1 разрезе образуется 2 куска, при двух — 4, при трёх — 7, при четырёх — 11. Можете ли вы сейчас сказать наперёд, сколько потребуется разрезов для образования, например, 821 куска? По-моему, нет! Почему вы затрудняетесь? — Вам неизвестна закономерность K = f (P ) , где K — количество кусков, P — количество разрезов. Как обнаружить закономерность?

Составим таблицу, связывающую известные нам числа кусков и разрезов.

Пока закономерность не ясна. Поэтому рассмотрим разности между отдельными экспериментами, посмотрим, чем отличается результат одного эксперимента от другого. Поняв разницу, мы найдём способ перехода от одного результата к другому, то есть закон, связывающий K и P .

Уже кое-какая закономерность проявилась, не правда ли?

Вычислим вторые разности.

Теперь все просто. Функция f называется производящей функцией . Если она линейна, то первые разности равны между собой. Если она квадратичная, то вторые разности равны между собой. И так далее.

Функция f есть частный случай формулы Ньютона:

Коэффициенты a , b , c , d , e для нашей квадратичной функции f находятся в первых ячейках строк экспериментальной таблицы 1.5.

Итак, закономерность есть, и она такова:

K = a + b · p + c · p · (p – 1)/2 = 1 + p + p · (p – 1)/2 = 0.5 · p 2 + 0.5 · p + 1 .

Теперь, когда закономерность определена, можно решить обратную задачу и ответить на поставленный вопрос: сколько надо выполнить разрезов, чтобы получить 821 кусок? K = 821 , K = 0.5 · p 2 + 0.5 · p + 1 , p = ?

Решаем квадратное уравнение 821 = 0.5 · p 2 + 0.5 · p + 1 , находим корни: p = 40 .

Подведём итоги (обратите на это внимание!).

Сразу угадать решение мы не смогли. Поставить эксперимент оказалось затруднительно. Пришлось построить модель, то есть найти закономерность между переменными. Модель получилась в виде уравнения. Добавив к уравнению вопрос и уравнение, отражающее известное условие, образовали задачу. Поскольку задача оказалась типового вида (канонического), то её удалось решить одним из известных методов. Поэтому задача оказалась решена.

И ещё очень важно отметить, что модель отражает причинно-следственные связи. Между переменными построенной модели действительно есть крепкая связь. Изменение одной переменной влечёт за собой изменение другой. Мы ранее сказали, что «модель играет системообразующую и смыслообразующую роль в научном познании, позволяет понять явление, структуру изучаемого объекта, установить связь причины и следствия между собой». Это означает, что модель позволяет определить причины явлений, характер взаимодействия её составляющих. Модель связывает причины и следствия через законы, то есть переменные связываются между собой через уравнения или выражения.

Но!!! Сама математика не даёт возможности выводить из результатов экспериментов какие-либо законы или модели , как это может показаться после рассмотренного только что примера. Математика это только способ изучения объекта, явления, и, причём, один из нескольких возможных способов мышления. Есть ещё, например, религиозный способ или способ, которым пользуются художники, эмоционально-интуитивный, с помощью этих способов тоже познают мир, природу, людей, себя.

Итак, гипотезу о связи переменных А и В надо вносить самому исследователю, извне, сверх того. А как это делает человек? Посоветовать внести гипотезу легко, но как научить этому, объяснить это действо, а значит, опять-таки как его формализовать? Подробно мы покажем это в будущем курсе «Моделирование систем искусственного интеллекта».

А вот почему это надо делать извне, отдельно, дополнительно и сверх того, поясним сейчас. Носит это рассуждение имя Геделя, который доказал теорему о неполноте — нельзя доказать правильность некоторой теории (модели) в рамках этой же теории (модели). Посмотрите ещё раз на рис. 1.12 . Модель более высокого уровня преобразует эквивалентно модель более низкого уровня из одного вида в другой. Или генерирует модель более низкого уровня по эквивалентному опять же её описанию. А вот саму себя она преобразовать не может. Модель строит модель. И эта пирамида моделей (теорий) бесконечна.

А пока, чтобы «не подорваться на ерунде», вам надо быть настороже и проверять все здравым смыслом. Приведём пример, старую известную шутку из фольклора физиков.

Значение графического метода в анализе и обобщении данных велико. Графическое изображение, прежде всего, позволяет осуществить контроль достоверности статистических показателей, так как, представленные на графике, они более ярко показывают имеющиеся неточности, связанные либо с наличием ошибок наблюдения, либо с сущностью изучаемого явления. С помощью графического изображения возможны изучение закономерностей развития явления, установление существующих взаимосвязей. Простое сопоставление данных не всегда дает возможность уловить наличие причинных зависимостей, в то же время их графическое изображение способствует выявлению причинных связей, в особенности в случае установления первоначальных гипотез, подлежащих затем дальнейшей разработке.

Статистический график – это чертеж, на котором статистические совокупности, характеризуемые определенными показателями, описываются с помощью условных геометрических образов или знаков. Графический образ – это совокупность точек, линий и фигур, с помощью которых изображаются статистические данные. Вспомогательными элементами графика являются:

Поле графика – это часть плоскости, где расположены графические образы. Поле графика имеет определенные размеры, которые зависят от его назначения.

Пространственные ориентиры графика задаются в виде системы координатных сеток. Система координат необходима для размещения геометрических знаков в поле графика. Используются как прямоугольные, так и полярные системы координат.

Масштабные ориентиры используются для сопоставления графического отображения объекта и его реальных размеров. Задаются масштабные ориентиры системой масштабных шкал или масштабными знаками.

Экспликация графика состоит из объяснения предмета, изображаемого графиком (название), и смыслового значения каждого знака, применяемого на графике.

Статистические графики классифицируют по назначению (содержанию), способу построения и характеру графического образа (рис.1).

Рис.1. Классификация статистических графиков

По способу построения графических образов выделяют:

Диаграммы – графическое изображение статистических данных, наглядно показывающее соотношение между сравниваемыми величинами.

Статистические карты

Различают следующие основные виды диаграмм: линейные, столбиковые, полосовые, секторные, квадратные, круговые, фигурные.

Линейные диаграммы применяются для характеристики динамики, т.е. оценки изменения явлений во времени. По оси абсцисс откладываются периоды времени или даты, а по оси ординат – уровни ряда динамики. На одном графике может быть размещено несколько диаграмм, что позволяет сравнивать динамику различных показателей, либо одного показателя по разным регионам или странам.

Рис.2. Динамика объема импорта легковых автомобилей в РФ

за 2006-1кв. 2010г.г.

Столбиковые диаграммы могут быть использованы:

для анализа динамики социально-экономических явлений;

оценки выполнения плана;

характеристики вариации в рядах распределений;

для пространственных сопоставлений (сравнения по территориям, странам, фирмам);

для изучения структуры явлений.

Столбики располагаются вплотную или раздельно на одинаковом расстоянии. Высота столбиков должна быть пропорциональна числовым значениям уровней признака.

Рис.3. Динамика удельного веса Белоруссии в товарообороте РФ со странами СНГ

Для характеристики структуры социально-экономических явлений широко используются секторные диаграммы . Для ее построения круг следует разделить на секторы пропорционально удельному весу частей в общем объеме. Сумма удельных весов равна 100%, что соответствует общему объему изучаемого явления.

Рис.4. Географическое распределение товарооборота РФ со странами СНГ

Полосовые диаграммы состоят из прямоугольников, расположенных горизонтально (полосами).

Иногда для сравнительного анализа по регионам, странам используют диаграммы фигур-знаков (диаграммы геометрических фигур). Данные диаграммы отражают размер изучаемого объекта в соответствии с размером своей площади.

Статистические карты применяются для оценки географического размещения явлений и сравнительного анализа по территориям.

Статистические карты включают картограммы и картодиаграммы. Различие между ними состоит в способах отображения статистических данных на картах.

Картограмма показывает территориальное распределение изучаемого признака по отдельным районам и используется для выявления закономерностей этого распределения. Картограммы делятся на фоновые и точечные. Фоновые картограммы разной густотой цветовой окраски характеризуют интенсивность какого-либо показателя в пределах территориальной единицы. На точечной картограмме уровень выбранного явления изображается с помощью точек.

Картодиаграмма – это сочетание географической карты или ее схемы с диаграммой. Она позволяет отразить специфику каждого района в распределении изучаемого явления, его структурные особенности.

В настоящее время разработаны различные пакеты прикладных программ компьютерной графики, например, Excel, Statgraf, Statistica.

Векторная графика.

Цели : Познакомить учащихся с принципами и основными понятиями векторной графики; достоинствами и недостатками векторной графики.

Требования к знаниям и умениям:

Учащиеся должны знать:

• 
  что представляет собой векторное изображение;
• 
  принцип векторной графики;
• 
  основные понятия векторной графики: примитив, векторные команды;
• 
  кто составляет последовательность векторных команд;
• 
  достоинства и недостатки векторной графики.

Учащиеся должны уметь:

• 
  создавать и редактировать векторные изображения с помощью векторного графического редактора.

Программно-дидактическое обеспечение: ПК, плакаты, векторный графический редактор OpenOffice.org Draw.

План занятия.

1. 
   Постановка целей занятия.
2. 
   Изложение нового материала.
3. 
   Практическая часть.
4. 
   Закрепление изученного.
5. 
   Домашнее задание.

Ход занятия.

I. Постановка целей занятия.

1. 
   Что представляет собой векторное изображение?
2. 
   Что представляют собой примитивы?
3. 
   Каков принцип векторной графики?
4. 
   
5. 
   Каковы достоинства и недостатки векторной графики?
6. 
   Как создавать и редактировать векторные изображения с помощью векторного графического редактора OpenOffice.org Draw?

II. Изложение нового материала.

В векторной графике изображения строятся из простых объектов – прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, областей одного или разных цветов и т. п., называемых примитивами . Из простых векторных объектов создаются различные рисунки (рис.1).

Комбинируя векторные объекты-примитивы и используя закраску различными цветами, можно получить и более интересные иллюстрации (рис.2,3).

В трехмерной компьютерной графике могут использоваться объёмные примитивы – куб, сфера и т.п.

Векторные примитивы задаются с помощью описаний. Примеры описаний:

• 
  Рисовать линию от точки А до точки В.
• 
  Рисовать эллипс, ограниченный заданным прямоугольником.

Рис. 1. Простые векторные изображения, созданные путем комбинации окружностей, прямоугольников и линий

Рис. 2. Векторные рисунки

Для компьютера подобные описания представляются в виде команд, каждая из которых определяет некоторую функцию и ее параметры. Символические команды для приведенных выше примеров описаний в векторном формате WMF (Windows Metafile) записываются так:

Рис. 3. Векторные рисунки

Информация о цвете объекта сохраняется как часть его описания, т. е. в виде векторной команды (сравните: для растровых изображений хранится информация о цвете каждого видеопикселя).

Векторные команды сообщают устройству вывода о том, что необходимо нарисовать объект, используя максимально возможное число элементов (видеопикселей или точек). Чем больше элементов используется устройством вывода для создания объекта, тем лучше этот объект выглядит.

Кто составляет последовательность векторных команд?

Для получения векторных изображений, как правило, используются редакторы векторной графики (Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, CorelDRAW), которые широко применяются в области дизайна, технического рисования, а также для оформительских работ. Эти редакторы предоставляют в распоряжение пользователя набор инструментов и команд, с помощью которых создаются рисунки. В процессе рисования специальное программное обеспечение формирует векторные команды, соответствующие объектам, из которых строится рисунок .

Вероятнее всего, что пользователь такого редактора никогда не увидит векторных команд. Однако знания о том, как описываются векторные рисунки, помогают понять достоинства и недостатки векторной графики.

Файлы векторной графики могут содержать растровые изображения в качестве объектов одного из типов (рис.4). Большинство редакторов векторной графики позволяют только разместить растровое изображение в векторной иллюстрации, изменить его размер, выполнить перемещение, поворот, обрезку, но не дают возможности работать с отдельными пикселями. Дело в том, что векторные рисунки состоят из отдельных объектов, с которыми можно работать порознь. С растровыми же изображениями так поступать нельзя, так как объектом здесь является весь растровый фрагмент в целом. Но в некоторых редакторах векторной графики допускается применение к растровым объектам специальных эффектов размытия и резкости, в основе которых лежит изменение цветов соседних пикселей (пиксель обладает одним свойством - цветом).

Рис. 4. Фотография, вставленная в документ редактора векторной графики

ДОСТОИНСТВА ВЕКТОРНОЙ ГРАФИКИ

1. Векторные изображения, не содержащие растровых объектов, занимают относительно небольшой объем памяти компьютера. Даже векторные рисунки, состоящие из тысяч примитивов, требуют память, объем которой не превышает нескольких сотен килобайтов. Для аналогичного растрового рисунка необходима в 10 - 1000 раз большая память.

Рассмотрим такой пример. Пусть векторное описание квадрата в системе координат экрана определяется следующим образом: RECTANGLE 1,1,200,200,Red,Green

Здесь: (1, 1) - координаты левого верхнего, а (200, 200) - правого нижнего угла квадрата; Red - цвет закраски, Green - цвет контура.

Такое описание требует З0 байтов памяти (двоичный код символа занимает 1 байт).

Этот же квадрат в виде несжатого растрового изображения с 256 цветами будет занимать память объемом

200  200  8 = 320 000 (бит), или

320 000: 8 = 40 000 (байт), или

40 000: 1024 = 39,06 (Кб).

Отсюда следует, что несжатое растровое описание квадрата в нашем примере требует в 1333 раза большей памяти (40000: З0 = 1333,333), чем его векторное описание.

Таким образом, векторные изображения занимают относительно небольшой объём памяти .

2. Векторные объекты задаются с помощью описаний. Поэтому, чтобы изменить размер векторного рисунка, нужно исправить его описание. Например, для увеличения или уменьшения эллипса достаточно изменить координаты левого верхнего и правого нижнего углов прямоугольника, ограничивающего этот эллипс. И снова для рисования объекта будет использоваться максимально возможное число элементов (видеопикселей или точек). Следовательно, векторные изображения могут быть легко масштабированы без потери качества .

Замечание. В ряде случаев возможно преобразование растровых изображений в векторные. Этот процесс называется трассировкой . Программа трассировки растровых изображений отыскивает группы пикселей с одинаковым цветом, а затем создает соответствующие им векторные объекты. Однако получаемые результаты чаще всего нуждаются в дополнительной обработке.

недостатки ВЕКТОРНОЙ ГРАФИКИ

1. Прямые линии, окружности, эллипсы и дуги являются основными компонентами векторных рисунков. Поэтому до недавнего времени векторная графика использовалась для построения чертежей, диаграмм, графиков, а также для создания технических иллюстраций. С развитием компьютерных технологий ситуация несколько изменилась: сегодняшние векторные изображения по качеству приближаются к реалистическим. Однако векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества . Дело в том, что фотография - мозаика с очень сложным распределением цветов и яркостей пикселей и представление такой мозаики в виде совокупности векторных примитивов - достаточно сложная задача.

2. Векторные изображения описываются десятками, а иногда и тысячами команд. В процессе печати эти команды передаются устройству вывода (например, лазерному принтеру). При этом может случиться так, что на бумаге изображение будет выглядеть совсем иначе, чем хотелось пользователю, или вообще не распечатается. Дело в том, что принтеры содержат свои собственные процессоры, которые интерпретируют переданные им команды. Поэтому сначала нужно проверить, понимает ли принтер векторные команды данного стандарта, напечатав какой-нибудь простой векторный рисунок. После успешного завершения его печати можно уже печатать сложное изображение. Если же принтер не может распознать какой-либо примитив, то следует заменить его другим - похожим, понятным принтеру. Таким образом, векторные изображения иногда не печатаются или выглядят на бумаге не так, как хотелось бы .

III. Практическая часть.

Основные понятия

Векторные изображения состоят из графических примитивов.

Графический примитив – это простой графический объект: линия, дуга, окружность, эллипс, прямоугольник и т.п.

Векторные примитивы задаются с помощью описаний. Описания представляются в виде команд, каждая из которых определяет некоторую функцию и её параметр. Векторные команды для рисования формирует специальное программное обеспечение, входящее в состав векторного графического редактора.

Достоинства векторной графики:

1. 
   Векторные изображения занимают относительно небольшой объём памяти.
2. 
   Векторные изображения могут быть легко масштабированы без потери качества.

Недостатки векторной графики:

1. 
   Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества.
2. 
   Векторные изображения иногда не печатаются или выглядят на бумаге не так, как хотелось бы.

Практическая работа 1.2. «СОЗДАНИЕ и редактирование РИсунков в Векторном графическом редакторе»

Цель работы: Научиться:

• 
  использовать различные возможности векторных редакторов: рисовать графические примитивы, трехмерные геометрические фигуры, вставлять текст;
• 
  использовать различные типы заливок;
• 
  устанавливать различные параметры для трехмерных объектов (освещенность, материал, цвет и др.).

Задание 1. Нарисовать различные фигуры. Выполнить заливку созданных объектов. Ввести текст, отформатировать его. Пример выполнения работы представлен на рис.5.

Рис.5. Пример выполнения практической работы

Для этого необходимо:

1. 
   Запустить программу OpenOffice.org Draw .
2. 
   Установить книжную ориентацию страницы и поля по 1 см (Формат ® Страница ).
3. 
   Нарисовать различные фигуры с помощью панели рисования (рис.6):

Рис.6. Панель рисования

Для этого необходимо:

• 
  выбрать нужную фигуру на панели рисования;
• 
  выполнить рисование, удерживая левую кнопку мыши нажатой.

1. 
   Установить для первых, например четырех фигур цвет. Для этого необходимо:

• 
  
• 
  выполнить команду Формат  Область… ;
• 
  перейти во вкладку Область ;
• 
  выбрать цвет заливки (произвольно).

1. 
   Изменить для следующего ряда фигур тип градиентной заливки. Для этого необходимо:

• 
  выделить фигуру щелчком мыши;
• 
  выполнить команду Формат  Область… ;
• 
  перейти во вкладку Градиент ;
• 
  выбрать вид градиентной заливки.

1. 
   Следующий ряд фигур можно заштриховать. Для этого необходимо:

• 
  выделить фигуру щелчком мыши;
• 
  выполнить команду Формат  Область… ;
• 
  перейти во вкладку Штриховка ;
• 
  выбрать вид штриховки;
• 
  при необходимости изменить тип и цвет линии.

1. 
   Для следующего ряда фигур установить заливку в виде текстуры. Для этого необходимо:

• 
  выделить фигуру щелчком мыши;
• 
  выполнить команду Формат  Область… ;
• 
  перейти во вкладку Текстура ;
• 
  выбрать вид текстуры.

1. 
   Следующий ряд фигур заполнить произвольно.
2. 
   Добавить текст. Для этого необходимо:

1. 
   Отформатировать текст с помощью панели форматирования (рис.7):

Рис.7. Панель форматирования

Для этого необходимо:

• 
  выделить текст;
• 
  установить вид, размер, начертание шрифта, выравнивание текста (по центру).

1. 
   Сохранить документ в своей папке под любым именем в оригинальном формате (. odg ).

Задание 2. Нарисовать различные трехмерные тела (шар, конус и т.д.). Для созданных объектов установить различные параметры (режим освещенности, цвет и текстуру поверхности и др.).

Для этого необходимо:

1. 
   Создать новую страницу в созданном документе программы OpenOffice.org Draw командой Вставка  Слайд .

Рис. 8. Вывести на экран панель 3D-объекты (рис.8) командой Вид  Панели инструментов  3D-объекты .

1. 
   Последовательно выбрать на панели и нарисовать в поле рисования Шар , Полусферу , Тор , Конус , Цилиндр и Пирамиду (рис.9).
2. 
   Для созданных объектов установить режим освещенности. Для этого необходимо:

• 
  выделить одну из трехмерных фигур, например шар;

Рис. 9. нажать на правую кнопку мыши, появится контекстное меню (список команд, которые относятся только к выбранному объекту);

Рис.10 Присвоить .

1. 
   Для созданных объектов выбрать тип материала. Для этого необходимо:

Рис.11 установить выбранные свойства, нажав на кнопку Присвоить .

1. 
   Сохранить изменения в файле.

IV. Закрепление изученного.

Для закрепления изученного необходимо попросить детей ответить на вопросы:

1. 
   В виде чего хранится описание векторных изображений?
2. 
   Кто составляет последовательность векторных команд?
3. 
   Почему векторные изображения могут быть легко масштабированы без потери качества?
4. 
   Почему векторная графика не позволяет получать изображений типографического качества?

V. Домашнее задание.

Задание 1.

Создать небольшой рисунок (произвольный) в программе Word, используя возможности встроенного векторного графического редактора (панель рисования).

Выполнить масштабирование созданного изображения: сначала увеличить, а затем уменьшить.

Оценить: изменилось ли качество изображения при масштабировании (улучшилось; ухудшилось; осталось без изменения)?

Задание 2.

Дать сравнительную характеристику растровой и векторной графики. Представить её в виде таблицы:

Таблица 1. Сравнительная характеристика векторной и растровой графики