Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.
Модель – это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.
Один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью.
Модели одного и того же объекта, предназначенные для разных целей могут быть совершенно разными. Например глобус и карта мира.
Моделировать можно не только реальные объекты, но и процессы. Например, конструкторы авиационной техники используют аэродинамическую трубу для воспроизведения на земле условий полета самолета. В такой трубе корпус самолета обдувается воздушным потоком. Создается модель полета самолета, т. е. условия, подобные тем, что происходят в реальном полете. На такой модели измеряются нагрузки на корпус, исследуется прочность самолета и пр.
Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.
Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей (вербальных).
С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели(математические, логические и др.)
Статистические и динамические информационные модели.
Система состоит из объектов, которые называются элементами системы.
Важным признаком системы является её целостное функционирование.
Модели, описывающие состояние системы в определённый момент времени, называются статическими информационными моделями(классификация животного мира, строение молекул, устройство механизмов и т. д.).
Модели, описывающие процессы изменения и развития систем, называются динамическими информационными моделями (движение тела, развитие организмов или популяций, процессы прохождения химических реакций и т. д.).
Информационные модели процессов управления.
Модели, описывающие информационные процессы управления в сложных системах, называются информационными моделями процессов управления.
ТИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ.
Табличная информационная модель.
Очень часто в табличной форме представляется информация в различных документах, справочниках, учебниках. Табличная форма придает лаконичность и наглядность данным, структурирует данные, позволяет увидеть закономерности в характере данных. Часто табличная форма представления информации применяется наряду с графической, т. е. данные таблицы представляются в виде графика или диаграммы.
С помощью таблиц могут быть построены как статистические, так и динамические информационные модели.
Например, таблица « Цена устройств компьютера на ноябрь 2008 г.» - статистическая информационная модель, а таблица «Изменение цен различных моделей компьютера за последние 5 лет» - динамическая.
Существует два типа таблиц: «объект-свойство» и «объект-объект». Это наиболее часто встречающиеся типы таблиц. Если рассматриваются отдельные объекты и их свойства, то это таблица типа «объект-свойство» например, страничка в классном журнале с личными данными учеников, если в таблице отражается взаимосвязь между объектами, то это таблица типа «объект-объект» например, страничка в журнале с четвертными оценками.
Таблица— «объект-свойство»
День | Осадки | Температура | Давление (мм. рт. ст) | Влажность (проценты) |
15.11.2007 | Снег | -3,5 | 746 | 67 |
16.11.2007 | Без осадков | 0 | 750 | 62 |
17.11.2007 | Туман | 1,0 | 740 | 100 |
18.11.2007 | Дождь | 3,4 | 745 | 96 |
19.11.2007 | Без осадков | 5,2 | 760 | 87 |
Таблица— «объект-объект»
ученик | русский | алгебра | химия | физика | история | музыка |
Иванов Петр | 4 | 5 | 5 | 4 | 4 | 5 |
Михеев Андрей | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 4 |
Петрова Инна | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
Фёдоров Стас | 4 | 4 | 5 | 2 | 4 | 4 |
Иерархическая информационная модель.
Объект — это то, о чем идет речь.
Свойства — характеристики, признаки объекта.
Класс объектов — это множество объектов, объединенных какими-то общими свойствами. Например, планеты, города, животные, посуда. Один и тот же объект может быть отнесен одновременно к нескольким классам. Например, кошка может быть отнесена к классу домашних животных, к классу кошачьих, к классу четвероногих. Внутри класса могут быть выделены подклассы, подклассы могут делиться на более мелкие группы и т. д. Такой процесс называется процессом классификации.
В процессе классификации объектов часто строятся модели, имеющие иерархическую структуру. Например, животный мир (тип, класс, отряд, семейство, род, вид), файловая структура, родословное дерево и т. д.
В иерархической информационной модели объекты распределены по уровням. Каждый элемент более высокого уровня может состоять из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня.
Наиболее удобным и наглядным способом представления структуры информационных моделей являются графы. Элементы системы называются вершинами графа, связи между элементами изображаются на графе линиями. Графы по типу связи делятся на ориентированные (связи имеют направление и линии называются дугами) и неориентированные.
Сетевые информационные модели.
Сетевые информационные модели применяются для отражен7ия таких систем, в которых связи между элементами имеют сложную структуру.
В этом графе нет главной вершины (корня), такая структура графа называется сетью.
Литература:
Н. Угринович «Информатика и информационные технологии 10-11 классы», 2002 г.
4 урока по теме "Модели" .
