Når en person hører ordene "model" og "modellering", løber billeder af hans barndom normalt gennem hans sinds øje: små kopier af biler og fly, en klode, en mannequin, modeller af bygninger ... Disse og mange andre ting afspejler ofte nogle generelle egenskaber eller funktioner ved virkelige objekter eller genstande, kun i en mere forenklet form. Ved hjælp af sådanne modeller kan man lettere forklare funktionerne i originalen. Informationsmodel eksemplerne, som klart forklarer mange af de vanskelige processer at forstå, er også underlagt de grundlæggende krav til modellering.
mål
Det foregående kan føre os til denne konklusion: modeller, der ligner virkelige objekter eller processer, bør ikke afspejle alle originalernes egenskaber, men kun de egenskaber, der er mere efterspurgt efter deres anvendelse i en bestemt situation. Det er ikke nødvendigt at vise alle de forskellige egenskaber ved objektet - dette kan føre til komplikation af modellen og besværet med dets anvendelse. Derfor er det meget vigtigt at forstå til hvilket formål modellen blev oprettet, hvilke parametre der skal afspejles i dette særlige tilfælde. Ved modellering er det nødvendigt nøje at overholde en sådan logisk kæde: "objekt - mål - model".
Informationsmodel. Eksempler. Systemanalyse
Når man danner modelleringsmålet, opstår spørgsmålet om rigtigheden og fuldstændigheden ved at skabe en liste over kvaliteter og egenskaber ved den fremtidige model. Beskrivelsen af modelleringsobjektet kaldes ofte udtrykket "informationsmodel". Eksempler på dets anvendelse kan ses i forskellige former: grafisk, verbal, tabelformet, matematisk og mange andre. Jo mere nøjagtige informationsmodellen er, jo mere kvalitativt og fuldt ud viser den totaliteten af egenskaberne for det originale objekt. Derfor er det nødvendigt kun at vælge de mest nødvendige parametre til modellering og etablere forhold mellem dem. Denne proces kaldes systemanalyse.
Præsentationsformular
En af egenskaberne ved en informationsmodel er formen for dens præsentation, som er tæt knyttet til formålet med at skabe et billede. Hvis et af kravene til et projekt er synligheden, anvendes en grafisk informationsmodel. Eksempler på dette er ikke vanskelige at finde: elektriske kredsløb, kort over området, forskellige grafer og tegninger. Desuden kan de samme data, for eksempel en graf over temperaturændringer over en måned, præsenteres i forskellige former, for eksempel i en tabel eller tekst.
Ved hjælp af simulering
Når der dannes en informationsmodel, kan dens parametre bruges til at studere et reelt objekt, forudsige dets adfærd under forskellige forhold og udføre beregninger. Involverer ofte blandede informationsmodeller. Eksempler på brugen af denne form for modellering kan ofte findes i konstruktionen, når individuelle egenskaber ved et komplekst objekt, for eksempel en bygning, dannes og reflekteres i form af tegninger, matematiske beregninger af styrke og tilladte belastninger.
Et andet slående eksempel på en blandet informationsmodel er et geografisk kort med dets topografiske symboler, inskriptioner, tabeller. En sådan model kan også repræsenteres i form af grafer, diagrammer, tabeller, diagrammer. Sidstnævnte er betinget opdelt i kort, flowdiagrammer og grafer.
klassifikation
For at gøre det lettere at arbejde med informationsmodeller er de betinget opdelt i flere store blokke: efter brugsområde, tidsfaktor, videngren og præsentationsform.De kan også opdeles efter konstruktionstype (tabel, hierarkisk og netværk), i form af datapræsentation (underskrevet og figurativt underskrevet) og efter objekt (beskrivelse af egenskaberne for et objekt eller proces).
Dernæst vil vi overveje, hvor nøjagtigt vi kan opfylde informationsmodellen, eksempler og former for dens anvendelse vil heller ikke blive ignoreret. Vi nævner kun almindeligt anvendte arter.
Typiske eksempler på figurativ informationsmodel
Former af modeller af denne type er kendetegnet ved et grafisk billede af et objekt, der er fastgjort på en eller anden informationsbærer (film, papir, kort).
Denne type modeller kan tilskrives forskellige fotografier, tegninger, grafik. Eksempler på fantasifulde informationsmodeller findes ofte i uddannelsesinstitutioner, hvor plakater giver en masse information i grafisk form. En anden mulighed til dets anvendelse er illustrationer i enhver skolelærebog, såsom et diagram over konstruktion af tropper i slaget ved Stalingrad. Eksempler på en figurativ informationsmodel kan ses i videnskabelige organisationer, hvor objekter adskilles af deres eksterne attribut.
Klassificering af modeller efter tid
Modeller kan være statiske og dynamiske. Egenskaberne ved et objekt i en bestemt tidsramme er beskrevet af statiske informationsmodeller. Eksempler på deres anvendelse kan findes ved bygning af et hus, når dets styrke og modstand mod statisk belastning overvejes. Eller i tandpleje, der beskriver tilstanden af patientens mundhule under den aktuelle administration: antallet af fyldninger, tilstedeværelsen af defekter osv.
Hvis vi overvejer dynamikken i ændringer i patientens tilstand i flere trin eller over flere år, vil en dynamisk model blive brugt til at beskrive de samme egenskaber.
Eksempler på dynamiske informationsmodeller møder man, når man arbejder med faktorer eller egenskaber, der ændrer sig over tid. Blandt dem er temperaturændringer, seismiske vibrationer osv.
Verbale mønstre
Verbale modeller, der præsenteres i kollokvial eller mental form, hører også til informationsmodeller. De kaldes også "verbale informationsmodeller." Eksempler på sådan modellering kan observeres under kørsel: situationen på vejen, indikationerne af trafiklys, hastigheden på nabobiler osv. Analyseres af en person. I dette tilfælde udvikles en bestemt model af adfærd. Hvis den aktuelle situation er modelleret korrekt, vil dette segment af stien være sikkert. Hvis ikke, er sandsynligheden for en ulykke stor.
Verbale modeller inkluderer også et rim, der blinkede gennem digterens hjerne, eller et billede af et landskab foran kunstnerens sind, som endnu ikke er blevet anvendt på lærredet.
Den beskrivende informationsmodel, som er en skriftlig eller mundtlig beskrivelse af et objekt ved hjælp af sprog, hører også til den verbale type. Et eksempel på en beskrivende informationsmodel: prosa i fiktionbøger, beskrivelser i fiktion, tekstbeskrivelse af begivenheder og genstande.
Skiltmodeller
Hvis objektets egenskaber vises i form af specialtegn, der vises ved hjælp af et formelt sprog, er de ikoniske informationsmodeller. Eksempler på disse omgiver os fra alle sider: grafer, diagrammer, tekster osv. Tegn- og verbale modeller hænger tæt sammen: et mentalt billede kan være klædt i en tegneform, og en tegnmodel danner et specifikt mentalt billede. For eksempel, efter at have læst en beskrivelse af et fænomen, skaber en person sin model for sig selv, og når han har mødt dette fænomen i livet, kan han genkende ham ved den dannede model.
Modelle om tegninformation kan opdeles i geometriske, verbale, matematiske, strukturelle, logiske, specielle.
Matematiske modeller
Som tegnoption kan du overveje en matematisk informationsmodel.Dets særegenhed er, at egenskaber, parametre eller processer er repræsenteret ved matematiske formler. Dette syn beskriver også forholdet mellem objekters kvantitative egenskaber. For eksempel, ved at kende massen af et legeme, kan vi beregne hastigheden for dets frie fald på et bestemt tidspunkt. Desuden præsenteres informationsobjekter normalt i form af matematiske objekter.
Matematiske modeller kan opdeles i mange typer: statisk, dynamisk, diskret, kontinuerlig, simulering, sandsynlighed, logisk, multiple, algoritme, spil osv.
Tabulære modeller
En model, hvis objekter eller egenskaber er præsenteret på en liste, og deres værdier er placeret i cellerne i en rektangulær tabel, kaldes en tabel. Dette er en af de mest almindelige typer af informationsoverførsel. Ved hjælp af tabeller er det muligt at danne statiske og dynamiske informationsmodeller i forskellige anvendelsesområder. I livet bruger vi dette, for eksempel når vi opretter en transportplan, et tv-program, en vejrdagbog osv.
Typer af tabelformationsinformationsmodeller
Tabeller er af tre typer: binær, "objekt-egenskab", "objekt-objekt". For at give eksempler på tabelformationsinformationsmodeller skal du analysere deres struktur.
I tabeller af typen "objekt-objekt" vises den første række og den første kolonne objekter. De resterende celler afspejler forholdet mellem dem. Tabellen, i de søjler og rækker, der er navnene på byer, og indholdet viser tilstedeværelsen af en kvalitativ karakter af forholdet mellem dem (tilstedeværelsen af en direkte vej), kan tjene som et eksempel på typen "objekt-objekt".
I tabeller af typen "objekt-egenskab" indeholder hver række parametrene for et objekt eller begivenhed, og kolonnerne indeholder oplysninger om deres egenskaber eller egenskaber. Et eksempel på denne type struktur kan være information om ændringer i vejrforhold på forskellige dage.
Hierarkiske og netværksinformationsmodeller
Tabulære modeller er praktiske til små systemer med objekter. Når du opretter et komplekst system, kan modellen blive for stor og upraktisk til brug netop fordi den præsenteres i form af et rektangulært bord. For eksempel, hvis du opretter et tabelldiagram over metrolinjen med stationsobjekter og angiver, om der er en overgang eller skæringspunkt mellem dem, vil en sådan tabel have enorm redundans - mere end ti tusind værdier, og det vil være meget vanskeligt at bruge det.
Hierarkiske systemer præsenteres normalt i grafisk form, i form af grafer - forbindelser mellem objekter fordelt på tværs af niveauer. Alle elementer i de øverste niveauer består af nedre elementer, og elementerne i det nedre niveau tilhører kun et element af et højere niveau. Et særligt eksempel på denne type modeller er slægtstræet.
Netværksmodeller er mere kompakte, da de afspejler de vigtigste forbindelser mellem objekter. Oftest præsenteres de i grafisk form. Et eksempel på en sådan netværksmodel er metrolinjediagrammet.
Brug af informationsmodeller i processen med modellering på en computer
Det er praktisk at lave simuleringer ved hjælp af computerteknologi. Selve processen kan opdeles i flere faser.
Først udføres konstruktionen af en informationsmodel: bestemmelse af den igangværende forskning, tildeling af vigtige objektparametre, der svarer til dette mål, fjernelse af ikke-væsentlige parametre.
På det andet trin oprettes en formaliseret model: den beskrivende informationsmodel udtrykkes ved hjælp af et formelt sprog, forbindelserne mellem mængderne er faste, og de nødvendige begrænsninger for deres ændring er indstillet.
På det næste trin omdannes den formaliserede model til en computermodel, dvs. kompilering af en algoritme, udførelse af beregninger, skrivning af programmer eller ved hjælp af specialiseret software.
Efter kontrol af rigtigheden af oprettelsen af modellen og dens overensstemmelse med det tilsigtede formål, begynder direkte brug. Om nødvendigt udføres en korrektion.
Brug af computerteknologi forenkler betydeligt oprettelsen af informationsmodeller, deres ændring, korrektion. Det er muligt at placere det simulerede objekt i ethvert miljø og kontrollere dets opførsel eller transformation af egenskaber under forskellige forhold uden at udsætte det for disse faktorer.