Информационная модель программы пример

1. Понятие модели. Информационная модель. Виды информационных моделей (на примерах). Реализация информационных моделей на компьютере.

Пример применения ЭТ в качестве инструмента математического моделирования.

Модель – аналог (заместитель) оригинала, отражающий некоторые его характеристики.

Модель служит для хранения и расширения знания об оригинале. Разнообразие моделей определяется разнообразием целей, поставленных при их создании.

Например, цель создания детских игрушек – познание ребенком окружающего мира.

Классификация моделей.

А) ПО ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

• Учебные модели используются при обучении (наглядные пособия, обучающие программы).
• Опытные модели – это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта (модель корабля, автомобиля).
• Научно-технические модели создаются для исследования процессов и явлений (например, синхротрон – ускоритель электронов).
• Игровые модели – это военные, экономические, спортивные, деловые игры.
• Имитационные модели не просто отражают реальность с той или иной степенью точности, а имитируют ее. Такой метод подбора правильного решения называется методом проб и ошибок.

А) ПО ФАКТОРУ ВРЕМЕНИ

Информационная модель IDEF1x

• Статическая модель – единовременный срез информации по данному объекту (например, обследование уч-ся в стоматологической поликлинике дает состояние их зубов на данный момент времени: соотношение молочных и постоянных, наличие пломб и т.д.).
• Динамическая модель – представляет картину изменения объекта во времени (например: при строительстве дома рассчитывают прочность его фундамента, стен, балок, устойчивость их к постоянной нагрузке).

А) ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

Информационная модель: описание, структура, виды, типы информационных моделей, разработка, создание, использование информационной модели

По мере развития человечества происходит структуризация и оптимизация наличных у нас данных и возможностей их использования. При этом ключевой является информационная модель. На сегодняшний день она является существенно недооценённым инструментов планирования. Чтобы сломать эту тенденцию, необходимо рассказывать аудитории о её возможностях, чем и займётся автор этой статьи.

Что называют информационной моделью? Описание и структура

Так называют модель объекта. Она представлена в виде информации, что описывает существенные для конкретного случая параметры и переменные, связи между ними, а также входы и выходы для данных, при подаче на которые можно влиять на получаемый результат. Их нельзя увидеть или потрогать.

В целом они не имеют материального воплощения, поскольку строятся на использовании одной информации. Сюда относятся данные, что характеризуют состояния объекта, существенные свойства, процессы и явления, а также связь с внешней средой. Это процесс называется описанием информационной модели. Это самый первый шаг проработки. Полноценной информационной моделью является обычно сложная разработка, которая может иметь много структур, что в рамках статьи сведены в три основных типа:

Понятие информационной модели. Назначение информационных моделей

1. Описательная. Сюда относятся модели, которые создаются на естественных языках. Они могут иметь любую произвольную структуру, которая удовлетворит составляющего их человека.
2. Формальная. Сюда относят модели, которые создаются на формальных языках (научных, профессиональных или специализированных). В качестве примеров можно привести такое: все виды таблиц, формул, граф, карт, схемы и прочих подобных структурных формаций.
3. Хроматические. Сюда относят модели, которые были созданы с применением естественного языка семантики цветовых концептов, а также их онтологических предикатов. Под последними понимают возможность распознавания значений цветовых канонов и смыслов. В качестве примера хроматических моделей можно навести те, что были построены с использованием соответствующей теоретической базы и методологии.

Как видим, основной составляющей являются данные, их структура и процедура обработки. Развивая мысль, можно дополнить, что информационная модель является схемой, в которой описана суть определённого объекта, а также все необходимые для его исследования процедуры. Для более полного описания характеристик используют переменные. Они замещают атрибут цели, которая прорабатывается. И здесь имеет значительную важность структура информационной модели.

Давайте приведём пример. Описание веника и инструкция по его использованию является информационной моделью для уборщика. Но это не всё. Описание и технологический процесс изготовления веника, изложений в соответствующей документации, является информационной моделью и алгоритмом, по которому его делает производитель. Как видите, отражаются наиболее важные свойства объекта.

В действительности, конечно, информационная модель – это лишь приближенное описание. В результате можно сказать, что эти данные, с помощью которых осуществляется познание реальности, являются относительно истинными.

Общая классификация

Какие информационные модели существуют? Классификация сформирована на основе самого определения:

1. Зависимо от количества значений переменных они делятся на динамические и статистические.
2. По способу описания бывают знаковыми, натурными, формализованными.
3. Зависимо от особенностей конструирования переменных делятся на графовые, графические, идеографические, текстовые, алгоритмические, табличные.

Виды информационных моделей

Исследованию поддаётся как физический, так и идеальный объект анализа. Это приводит к тому, что существование одинаковых информационных моделей, к которым можно подойти с тем же самых набором инструментариев, нет. Поэтому приходится использовать отдельные подходы и что-то особенное, что позволит изучить или исследовать предметную область. На основании таких суждений принято выделять три виды информационных моделей:

1. Математические. Благодаря им изучают явления и процессы, что являются представленными в виде наиболее общих математических закономерностей или абстрактных объектов, которых достаточно, чтобы выразить законы природы или внутренние свойства наблюдаемого. Также применяются для подтверждения правила логических рассуждений.
2. Компьютерные. Используется для описания совокупности переменных, что представлены абстрактными типами данных и поданы в соответствии с выдвигаемыми требованиями среды обработки ЭОМ.
3. Материальные. Так называют предметное отражение объекта, сохраняющее геометрические и физические свойства (глобус, игрушки, манекены). Также к материальным моделям относят химические опыты.

Типы информационных моделей

Поскольку они являются совокупностью информации, то часто характеризуют состояние и свойства объекта, явления, процесса и их взаимодействие с окружающим их миром. Зависимо от того, как они представлены и выражены, выделяют два типы информационных моделей:

1. Вербальные. Они создаются как результат умственной деятельности человека и представляются в словесной форме или при помощи жестикуляции.
2. Знаковые. Для их выражения используются рисунки, схемы, графики, формулы.

Что необходимо для их создания?

Информация, причём как можно более точная. Чем больше предоставленные данные отвечают реальным показателем, тем эффективней применяется модель на практике. Чтобы разработать модель, сначала проводится сбор всей возможной информации. Она отсеивается и остаётся та, что предоставляет наибольшую ценность для исследователя.

Проводится анализ предоставляющей интерес информации, на основании которого она структурируется. И зависимо от целей исследователь из отдельных блоков данных строит необходимую модель. Потом проводится поиск ошибок и ликвидация противоречий. Когда этот шаг закончен, то разработка информационной модели тоже считается завершённой.

Где применяются информационные модели?

Везде. Только такое обозначение не всегда применяется на практике из-за его излишней научности. Инструкции для компьютеров, телевизоров, телефонов, использованных бутылей воды, автомобильных аккумуляторов – вот лишь отдельные примеры. Информационной моделью является и технология производства комбайнов, тракторов, самолётов, грузовиков, прицепов, строений.

Как видите, для неё есть применение и в быту, и в промышленности. Но сам термин «информационная модель» больше применяется в последней сфере из-за того, что здесь протекают более сложные процессы с участием большого количества людей.

Пример создания

Давайте попробуем детально проанализировать, что такое информационная модель. Это не так сложно, как может показаться. В качестве примера возьмём клавиатуру. Можно определить два направления относительно пользователя: описание и вопросы настройки. Во-первых, производительно пишет в аннотации, какой это хороший продукт, что он может, как с ним удобно работать.

Анализирует передовые технологии, применённые при её создании, экологические преимущества и прочие подобные вещи. Главное – понравиться. Но лгать всё же не надо, поскольку это будет иметь нежелательные последствия.

Во-вторых, прорабатываются вопросы настройки. Можно ответить на них с помощью картинок на листке-вкладыше, где будет изображено, куда вставить разъём клавиатуры в компьютер. Также может прилагаться небольшой ремонтный комплект, инструкция по его использованию, особенности построение устройства, как его следует разбирать в случае возникновения определённых проблем – и ряд других вопросов, которые можно только продумать и дать ответ пользователям на них.

Особенности

Чем больше данных, тем описание информационной модели будет сложнее. Это две стороны медали: следует выбирать между точностью и функциональностью. Чтобы не перегибать палку или избежать слабой проработки вопроса следует заранее очертить задачи для проработки и глубину их разбора. Следует позаботиться обо всех имеющихся моментах, поскольку любая проблема, допущенная на этом этапе, в будущем только добавит работы и необходимость затраты денежных средств на устранение конфликта.

Изучение аспектов информационного моделирования

С научной точки зрения этим вопросом занимается кибернетика. Поэтому, если у вас есть желание углубить свои познания в этой области, запаситесь несколькими недавно вышедшими книгами и внимательно изучите их. Хотя можно и по-другому осведомиться, что такое простейшие информационные модели. Информатика может дать необходимый базис, но для получения всей полноты знаний нужна именно кибернетика. В её рамках можно будет ознакомиться не только с детализированными принципами моделирования, но и узнать про существующие разработки, а также возможности их применения.

Заключение

Информационная модель – это важный и полезный инструмент, если правильно его использоваться. При создании сложных систем (например, программного обеспечения) он позволяет проработать основные технические вопросы и устранить возможные не состыковки. В рамках статьи были размещены знания про то, какие информационные модели есть, как они создаются и другая полезная информация, что пригодится на практике.

Источник: businessman.ru

Примеры компьютерных моделей различных процессов

Модель — это упрощенное представление реальных или вымышленных объектов (предметов, явлений или процессов), а также их свойств.

Обычно модель отображает не все свойства объекта, а только те из них, которые необходимы для изучения объекта. К примеру, модель самолёта может отличаться от реального её прототипа габаритами, а также уровнем детализации.

Моделированием является формирование модели предмета, явления или процесса. При моделировании модель может выступать в виде цели, или в виде средства, или же как исследуемый объект. Создание модели преследует следующие цели:

1. Отобразить объект, представить его внешний облик и набор характерных особенностей.
2. Изучить устройство конкретного объекта, его структуры, установить его базовые свойства, правила развития и взаимодействия с окружающей действительностью.
3. Освоить методы управления объектом.
4. Выполнить прогноз последствий определённых воздействий на объект и так далее.

Сдай на права пока
учишься в ВУЗе
Вся теория в удобном приложении. Выбери инструктора и начни заниматься!

Отталкиваясь от намеченных целей, итогом моделирования может стать более простой аналог реального объекта, его воспроизводство в других габаритах, а именно, меньше или больше, то есть макет объекта.

Примеры компьютерного моделирования

Информатика занимается изучением как реальных, так и абстрактных объектов. Информация реального мира способна овеществляться в виде разных физических процессов. С целью их исследования и отображения при помощи компьютеров применяются специальные формализованные модели, то есть реальные объекты замещаются их моделями.

Информационной моделью является совокупность величин и (или) изображений, которые содержат требуемые информационные данные об изучаемых объектах или процессах. Форматы реализации информационных моделей могут быть следующие:

1. Формат словесного описания, включая описание алгоритма.
2. Табличный формат.
3. Формат рисунков, схем, чертежей.
4. Математический, то есть формульный, формат.
5. Формат компьютерной программы и так далее.

В качестве распространённых и понятных всем информационных моделей можно привести следующие:

«Примеры компьютерных моделей различных процессов»
Готовые курсовые работы и рефераты
Решение учебных вопросов в 2 клика
Помощь в написании учебной работы

1. Библиотечные каталоги.
2. Географические карты.
3. Схемы метрополитенов.
4. Схемы автобусных маршрутов.
5. Формулы различных веществ.

В информационных моделях следует выделить следующие виды:

1. Математические модели.
2. Графические модели.
3. Табличные модели.
4. Словесные описательные модели.

Одним из самых важных видов моделирования считается математическое моделирование, в котором изучаемый объект представляется моделью, выраженной на математическом языке, и с применением математических методов. Математическая модель является математическим соотношением или системой математических соотношений, которые отражают основные свойства объекта.

При создании математической модели с целью решения определённой задачи, следует выполнить следующие процедуры:

1. Осуществить выделение предположений, на которых станет базироваться математическая модель.
2. Выполнить определение исходных данных и желаемых результатов.
3. Осуществить запись математических соотношений, которые связывают итоговые результаты с начальными (исходными) данными.

Классическим примером математического моделирования можно считать описание и изучение базовых законом механики Исаака Ньютона. К примеру, известна математическая модель перемещения шарика, висящего на пружине:

ma = –kx, где:

• a является ускорением, с которым перемещается шарик.
• m является массой шарика.
• x является величиной деформации пружины.
• k является коэффициентом упругости пружины.

При помощи математической модели может быть описан всем известный процесс тестирования. Выполнив запись его математической модели, то есть, соотношений, позволяющих оценивать соответствие ответов тестируемого пользователя верным ответам, можно сформировать компьютерную модель данного процесса и это будет означать автоматизацию процесса тестирования.

Когда выполняется управление определённым процессом или явлением, то является важным определить, какие действия приведут к наилучшим итоговым результатам, а какие могут ухудшить ситуацию, с количественной оценкой результатов всех действий. Математические модели, которые описывают данные процессы и реализуют их алгоритмы, именуются оптимизационными.

К примеру, модели оптимальных раскроек материалов при изготовлении одежды, мебели и так далее. Существуют и экологические оптимизационные модели, при помощи которых возможно вычислить, какая численность определённой популяции рыбы является оптимальной для разрешения или запрещения её отлова.

К оптимизационному типу задач также следует отнести, к примеру, задачу определения в К-мерном пространстве точки с самым маленьким общим отклонением от набора из N задаваемых точек. Чтобы решить такую задачу, можно применить методику простых итераций. То есть, в первом приближении выбрать точку с координатами, равными среднему арифметическому координат заданных точек. Приближение будет окончено, когда весь набор координат точки последнего приближения будет находиться по отношению к координатам точки предыдущего приближения менее чем на величину заданной точности.

Для исследования и отображения объектов при помощи компьютерного оборудования применяются специальные формализованные модели, то есть, в компьютере исследуются не реальные объекты, а их модельное отображение. Компьютерным моделированием является моделирование объектов, процессов, явлений при помощи специализированных компьютерных программных приложений, таких как, графические редакторы, анимационные редакторы, табличные процессоры, программы для формирования баз данных, специализированные компьютерные симуляторы, виртуальные лаборатории.

Источник: spravochnick.ru