Informatik IIa: Modellierung

Transkript

1 Informatik IIa: Modellierung Frühlingssemester 2010 Übung 1: Einführung in die Modellierung und Modelltheorie Kapitel 1 & 2 Ausgabe: Abgabe: Name: Matrikelnummer:

2 Hinweise: Wir verwenden drei Typen von Multiple-Choice-Fragen: - Typ 1 Zu jeder gestellten Frage ist genau eine Antwort anzukreuzen. Beispiel: Welches ist die Hauptstadt der Schweiz? Genf Bern Basel Zürich - Typ N Zu jeder gestellten Frage sind n Antworten anzukreuzen. Die Anzahl ist in der jeweiligen Frage vermerkt. Beispiel: Welche zwei der folgenden Städte sind keine Hauptstädte? Rom Zürich Berlin St. Gallen Paris - Typ ALL Für jede Aussage muss die zutreffende Antwort angekreuzt werden. Das IFI ist ein Institut der Universität Zürich. Welche der folgenden Aussagen sind richtig? Wahr Martin Glinz ist Professor am IFI. Das IFI befindet sich an der Universitätsstrasse. Am IFI werden zukünftige Informatiker ausgebildet. Falsch Bitte beachten Sie, dass Ihnen bei allen Fragetypen für jedes falsch gesetzte Kreuz gleich viele Punkte abgezogen werden, wie Sie für ein korrektes Kreuz erhalten. Negative Punktzahlen ergeben null Punkte für die betreffende Frage. Seite 2

3 Aufgabe 1 Modellbegriff und Modellbildung (4 Punkte) Frage 1 [Typ ALL] Original und Modell Ein Modell ist immer an ein bestimmtes (existierendes oder gedachtes) Original angelehnt. Kreuzen Sie an, ob die folgenden Aussagen zum Verhältnis zwischen Original und Modell richtig oder falsch sind. wahr Wissenschaftliche Modelle sind Abbildungen und Konstruktionen der Realität. falsch Das Ziel jedes Modells ist die grösstmögliche Ähnlichkeit zwischen dem Original und Modell. Alle Eigenschaften des Originals müssen adäquat und vollständig auf Eigenschaften des Modells abgebildet werden. Ein Modell kann selbst auch wieder Grundlage für ein anderes Modell sein Frage 2 [Typ ALL] Modellbildungsprozess Der Modellbildungsprozess beschreibt notwendige Schritte und involvierte Personen bei der Erstellung eines Modells. Kreuzen Sie an, ob die folgenden Aussagen richtig oder falsch sind wahr falsch Modellbildung ist ein iterativer Prozess Bei der Modellbildung wird erst dann reflektiert, wenn das Original existiert Modellierer und Wissensträger erarbeiten das Modell gemeinsam Die modellierende Person kann nicht gleichzeitig auch Wissensträger/in sein. Seite 3

4 Aufgabe 2 Definition von Modell (6 Punkte) Ordnen Sie den folgenden Beispielen jeweils zu, um welche Art von Modell es sich dabei handelt (bezüglich der allgemeinen Definition von Modell aus Kapitel 1 der Vorlesungsfolien). Geben Sie zusätzlich an, ob es sich dabei um Modelle im Sinne des wissenschaftlichen Modellbegriffs handelt. Bsp.: Die Person Mona Lisa: Personenmodell, nicht wissenschaftlich a) Topmodel Gisele Bündchen: b) Spielzeugauto eines Ferraris F50: c) Eine Zeichnung aus erfundenen Elementen : d) Bauplan des Prime Towers in Zürich: e) Stadtplan von Zürich: f) Das Solow-Modell, welches das langfristige Wachstum einer Volkswirtschaft erklärt: Seite 4

5 Aufgabe 3 Modellbildung (13 Punkte) Die Universität Zürich erteilt der Informatikfirma Mobile App Dev GmbH den Auftrag, das Vorlesungsverzeichnis als App für das iphone zu entwickeln. Bei der Universität Zürich ist Herr Müller zuständig für die (technische) Instandhaltung des jetzigen Vorlesungsverzeichnisses. Nach Abschätzung des Aufwandes stellt die Firma Mobile App Dev GmbH zwei Mitarbeiter für diesen Auftrag zur Verfügung, nämlich Herrn Ziegentaler und seinen Informatik-Lehrling Herrn Kunz. Herr Ziegentaler (ehemaliger Mitarbeiter bei Informatikdienste UZH) war ausserdem vor mehreren Jahren Herrn Müller direkt unterstellt und kennt das Vorlesungsverzeichnis aus technischer Sicht grundsätzlich gut. Die drei beteiligten Personen treffen sich, um das Modell der Problemstellung zu erstellen. a) Erklären Sie anhand dieses Beispiels das Prinzip der Modellbildung. (8 Punkte) Wer nimmt welche Rolle ein? Welche Tätigkeiten werden durchgeführt? Nennen Sie hierbei die Oberbegriffe und erläutern Sie diese in einem Satz. Beschreiben Sie exemplarisch, wer was bei den oben genannten Tätigkeiten durchführt. Bsp: Herr Müller definiert als Wissensträger in der Gewinnungsphase, welche Funktionen des Vorlesungsverzeichnisses übernommen werden sollen. b) Erklären Sie in diesem Zusammenhang die Aussage Modellbildung ist auch ein Verstehens- und Konsensbildungsprozess. (5 Punkte) Seite 5

6 Aufgabe 4 Elemente eines Modells (15 Punkte) Die Schneehasen Bergbahnen AG ist sowohl für die Instandhaltung der Infrastruktur (Skipiste, Sesselbahnen etc.), als auch für den Verkauf der Skitickets zuständig. Vor jeder Ski-Saison werden die Mitarbeiter durch einen Arbeitsvertrag mit fixer Dauer angestellt und firmenintern durch ihre AHV-Nummer gekennzeichnet. Die Skitickets werden am Schalter von einem Mitarbeiter der Schneehasen Bergbahnen AG verkauft und, falls notwendig, findet auch ein Beratungsgespräch bei der Wahl des Skitickets statt. Jedes Skiticket enthält ein Start- und Enddatum, sowie den Tarif (Senior, Erwachsen, Jugendlich, Kind), welche zusammen den Preis bestimmen. Der Verkauf des Skitickets wird durch die Bezahlung abgeschlossen. a) Identifizieren Sie im obigen Text mindestens 3 Individuen und gesamthaft mindestens 11 Attribute. Geben Sie bei den Attributen zusätzlich an, ob es sich um eine Eigenschaft, eine Operation oder eine Beziehung handelt. (7 Punkte) b) Stellen Sie die gefundenen Elemente und ihr Zusammenspiel grafisch dar. Sie können sich dabei zum Beispiel an Kapitel 2, Folie 4 orientieren. (8 Punkte) Seite 6

7 Aufgabe 5 Modelltheorie (4 Punkte) Frage 1 [Typ 1] Hauptmerkmale eines Modells Bei der Erstellung eines Modells gibt es folgende Hauptmerkmale: A) Abbildungsmerkmal B) Verkürzungsmerkmal C) Pragmatisches Merkmal Beurteilen Sie, welches dieser Merkmale im jeweils beschriebenen Szenario zum Einsatz kommt. a) Dass Individuen und Attribute des Originals auf das Modell übertragen werden, folgt aus dem A B C b) Eine Landkarte, auf der ein Wald als Fläche gezeichnet wird anstatt die einzelnen Bäume darzustellen, verwendet das... A B C c) Falls ein Modell auch Attribute enthält, die im Original nicht enthalten sind, basiert dies auf dem A B C d) Der Schaltplan eines Mobiltelefons zeigt nicht die äusserliche Form des Gerätes. Dies ist eine Konsequenz des A B C Frage 2 [Typ ALL] Deskriptive und präskriptive Modellierung Die Bildung eines Modells kann entweder deskriptiv oder präskriptiv erfolgen. Bestimmen Sie für jeden der beschriebenen Fälle, ob es sich dabei um deskriptive oder präskriptive Modellierung handelt. Der Bauplan des zukünftigen iphones Eine Wanderkarte des Toggenburgs Eine Visualisierung eines neuen Fussballstadions Eine Modelleisenbahn deskriptiv präskriptiv Seite 7

8 Aufgabe 6 Hauptmerkmale eines Modells (8 Punkte) Gegeben ist eine Brieftaube (links) und das Logo von Mozilla Thunderbird (rechts): a ) Frage 1 [Typ ALL] Modellbegriff und Modelltheorie Beurteilen Sie folgende Aussagen auf Korrektheit: wahr falsch Die Modellierung erfolgte präskriptiv Es handelt sich um ein Modell im Sinne des wissenschaftlichen Modellbegriffs Das Modell ist auf Grund der falschen Farbe keine korrekte Modellierung des Originals Ein dreidimensionaler Gegenstand kann nicht mit einem zweidimensionalen Modell repräsentiert werden b) Nennen Sie zwei Merkmale des Originals, welche verkürzt wurden, d.h. im Modell nicht auftauchen. (2 Punkte) c) Welche Attribute des Modells haben keine Entsprechung im Original? (2 Punkte) d) Für welchen Verwendungszweck wurde das Modell geschaffen (pragmatisches Merkmal)? (2 Punkte) Seite 8