Žmogui išgirdus žodžius „modelis“ ir „modeliavimas“, į jo mintis dažniausiai žvelgia vaikystės nuotraukos: mažos automobilių ir lėktuvų kopijos, rutulys, manekenas, pastatų modeliai ... Šie ir daugelis kitų dalykų dažnai atspindi kai kurias bendrąsias realių daiktų ar objektų savybes ar funkcijas, tik supaprastinta forma. Naudojant tokius modelius galima lengviau paaiškinti originalo ypatybes. Informacinis modelis kurių pavyzdžiai aiškiai paaiškina daugelį sunkiai suprantamų procesų, jiems taip pat taikomi pagrindiniai modeliavimo reikalavimai.
Tikslai
Tai, kas išdėstyta, gali padaryti mus prie šios išvados: modeliai, panašūs į tikrus objektus ar procesus, turėtų atspindėti ne visas originalų savybes, o tik tas savybes, kurios tam tikroje situacijoje yra labiau reikalingos jų naudojimui. Nereikia parodyti visų objekto savybių įvairovės - tai gali sukelti modelio komplikuotumą ir jo naudojimo nepatogumus. Todėl labai svarbu suprasti, kokiu tikslu modelis buvo sukurtas, kokie jo parametrai turėtų atsispindėti šiuo konkrečiu atveju. Modeliojant būtina griežtai laikytis tokios loginės grandinės: „objektas - tikslas - modelis“.
Informacinis modelis. Pavyzdžiai. Sistemos analizė
Formuojant modeliavimo tikslą, kyla klausimas, ar teisingas ir išsamus būsimo modelio savybių ir savybių sąrašo sudarymas. Modeliavimo objekto aprašymas dažnai vadinamas terminu „informacinis modelis“. Jo naudojimo pavyzdžių galima pamatyti įvairių formų: grafinis, žodinis, lentelių, matematinis ir daugelis kitų. Kuo tikslesnis informacijos modelis, tuo kokybiškiau ir išsamiau jis parodo pradinio objekto savybių visumą. Todėl modeliui modeliuoti reikia pasirinkti tik reikalingiausius parametrus ir užmegzti ryšius tarp jų. Šis procesas vadinamas sistemos analize.
Pristatymo forma
Viena iš informacinio modelio savybių yra jo pateikimo forma, glaudžiai susijusi su įvaizdžio kūrimo tikslu. Jei vienas iš projekto reikalavimų yra jo matomumas, naudojamas grafinis informacijos modelis. To pavyzdžių rasti nėra sunku: elektros grandinės, vietovės žemėlapiai, įvairūs grafikai ir brėžiniai. Be to, tie patys duomenys, pavyzdžiui, mėnesio temperatūros grafikas, gali būti pateikiami įvairiomis formomis, pavyzdžiui, lentelėmis ar tekstais.
Naudojant modeliavimą
Susidarius informacijos modeliui, jo parametrai gali būti naudojami tiriant realų objektą, numatant jo elgesį įvairiomis sąlygomis ir atliekant skaičiavimus. Dažnai apima įvairius informacijos modelius. Šios modeliavimo formos naudojimo pavyzdžių dažnai galima rasti statybose, kai suformuojamos individualios sudėtingo objekto, pavyzdžiui, pastato, savybės ir atsispindi brėžiniuose, matematiniuose stiprio ir leistinų apkrovų skaičiavimuose.
Kitas ryškus mišraus informacijos modelio pavyzdys yra geografinis žemėlapis su jo topografiniais simboliais, užrašais, lentelėmis. Tokį modelį taip pat galima pavaizduoti kaip grafikus, diagramas, lenteles, diagramas. Pastarosios yra sąlygiškai suskirstytos į žemėlapius, schemas ir grafikus.
Klasifikacija
Kad būtų patogiau dirbti su informaciniais modeliais, jie yra sąlygiškai suskirstyti į keletą didelių blokų: pagal naudojimo sritį, pagal laiko faktorių, pagal žinių sritį ir pagal pateikimo formą.Jie taip pat gali būti suskirstyti pagal konstrukcijos tipą (lentelinė, hierarchinė ir tinklo), pagal duomenų pateikimo formą (pasirašytą ir perkeltine forma) ir pagal objektą (objekto ar proceso savybių aprašymas).
Toliau mes svarstysime, kur tiksliai galime sutikti informacijos modelį, taip pat nebus ignoruojami jo naudojimo pavyzdžiai ir formos. Mes minime tik dažniausiai naudojamas rūšis.
Tipiški vaizdinio informacijos modelio pavyzdžiai
Šio tipo modeliai išsiskiria grafiniu objekto atvaizdu, pritvirtintu ant kai kurios informacijos laikmenos (plėvelės, popieriaus, lentos).
Šio tipo modeliai gali būti priskirti įvairioms nuotraukoms, piešiniams, grafikoms. Įsivaizduojamų informacijos modelių pavyzdžiai dažnai randami švietimo įstaigose, kur plakatuose pateikiama daug informacijos grafine forma. Kitas jo panaudojimo variantas yra iliustracijos bet kuriame mokyklos vadovėlyje, pavyzdžiui, kariuomenės pastatymo ant Stalingrado mūšio schema. Vaizdinio informacijos modelio pavyzdžius galima pamatyti mokslinėse organizacijose, kur objektai yra atskirti pagal jų išorinį požymį.
Modelių klasifikacija pagal laiką
Modeliai gali būti statiniai ir dinamiški. Objekto savybės tam tikru laikotarpiu apibūdinamos statinės informacijos modeliais. Jų naudojimo pavyzdžių galima rasti statant namą, kai atsižvelgiama į jo stiprumą ir atsparumą statinei apkrovai. Arba odontologijoje, kurioje aprašoma paciento burnos ertmės būklė dabartinio skyrimo metu: užpildų skaičius, defektų buvimas ir kt.
Jei atsižvelgsime į paciento būklės pokyčių dinamiką keliais etapais ar per kelerius metus, tada toms pačioms savybėms apibūdinti bus naudojamas dinaminis modelis.
Dinaminių informacijos modelių pavyzdžiai susiduria dirbant su veiksniais ar charakteristikomis, kurie laikui bėgant keičiasi. Tarp jų yra temperatūros pokyčiai, seisminės vibracijos ir kt.
Verbaliniai modeliai
Žodiniai modeliai, kurie pateikiami kalbine ar psichine forma, taip pat priklauso informaciniams. Jie taip pat vadinami „žodinės informacijos modeliais“. Tokio modeliavimo pavyzdžių galima pastebėti vairuojant: situaciją kelyje, šviesoforų rodmenis, kaimyninių automobilių greitį ir pan. Analizuoja asmuo. Tokiu atveju yra kuriamas tam tikras elgesio modelis. Jei dabartinė padėtis modeliuojama teisingai, tada šis kelio segmentas bus saugus. Jei ne, avarijos tikimybė yra didelė.
Žodiniuose modeliuose taip pat yra rimas, kuris mirgėjo poeto smegenyse, arba kraštovaizdžio vaizdas priešais menininko mintis, kuris dar nebuvo pritaikytas drobei.
Aprašomasis informacijos modelis, ty rašytinis ar žodinis objekto apibūdinimas kalbomis, taip pat priklauso žodiniam tipui. Aprašomojo informacijos modelio pavyzdys: proza grožinės literatūros knygose, aprašymai grožinėje literatūroje, tekstinis įvykių ir objektų aprašymas.
Ženklų modeliai
Jei objekto savybės pasireiškia kaip specialūs ženklai, pateikiami oficialia kalba, tada jie yra ikoniniai informacijos modeliai. Jų pavyzdžiai supa mus iš visų pusių: grafikai, diagramos, tekstai ir kt. 
Ženklų ir žodinis modeliai yra glaudžiai susiję: protinį vaizdą galima aprengti ženklo forma, o ženklo modelis formuoja specifinį psichinį vaizdą. Pavyzdžiui, perskaitęs reiškinio aprašą, žmogus susikuria sau modelį ir, susipažinęs su šiuo reiškiniu gyvenime, gali jį atpažinti pagal suformuotą modelį.
Ženklų informacijos modelius galima suskirstyti į geometrinius, žodinius, matematinius, struktūrinius, loginius, specialiuosius.
Matematiniai modeliai
Kaip ženklo pasirinkimą galite apsvarstyti matematinės informacijos modelį.Jo ypatumas yra tas, kad charakteristikos, parametrai ar procesai vaizduojami matematinėmis formulėmis. Šis vaizdas taip pat apibūdina objektų kiekybinių charakteristikų ryšį. Pavyzdžiui, žinodami kūno masę, galime apskaičiuoti laisvojo kritimo greitį tam tikru laiko momentu. Be to, informacijos objektai paprastai pateikiami matematiniais pavidalais.
Matematinius modelius galima suskirstyti į daugelį tipų: statinį, dinaminį, diskretinį, tęstinį, imitacinį, tikimybinį, loginį, daugialypį, algoritminį, žaidimą ir kt.
Lentelių modeliai
Modelis, kurio objektai ar savybės pateikiami sąraše, o jų vertės yra stačiakampio lentelės langeliuose, vadinamas lentele. Tai yra vienas iš labiausiai paplitusių informacijos perdavimo būdų. Naudojant lenteles galima formuoti statinės ir dinaminės informacijos modelius įvairiose taikymo srityse. Gyvenime mes tai naudojame, pavyzdžiui, kurdami transporto tvarkaraštį, TV programą, orų dienoraštį ir pan.
Lentelės informacijos modelių tipai
Lentelės yra trijų tipų: dvejetainiai, „objektas-nuosavybė“, „objektas-objektas“. Norėdami pateikti lentelių informacijos modelių pavyzdžius, turite išanalizuoti jų struktūrą.
„Objektas-objektas“ tipo lentelėse pirmoje eilutėje ir pirmame stulpelyje pateikiami objektai. Likusios ląstelės atspindi jų ryšį. Lentelė, kurios stulpeliuose ir eilutėse yra miestų pavadinimai, o turinys rodo kokybinio ryšio tarp jų (buvimas tiesiu keliu buvimą) buvimą, gali būti „objektas-objektas“ tipo pavyzdys.
Tipo „objektas-nuosavybė“ lentelėse kiekvienoje eilutėje pateikiami vieno objekto ar įvykio parametrai, o stulpeliuose pateikiama informacija apie jų savybes ar savybes. Tokio tipo struktūros pavyzdžiu gali būti informacija apie oro sąlygų pokyčius įvairiomis dienomis.
Hierarchiniai ir tinklo informacijos modeliai
Lenteliniai modeliai yra patogūs nedidelėms objektų sistemoms. Kuriant sudėtingą sistemą, modelis gali tapti per didelis ir nepatogus naudoti būtent todėl, kad jis pateikiamas stačiakampio stalo pavidalu. Pvz., Jei sukursite metro linijų su stoties objektais lentelės schemą ir nurodysite, ar tarp jų yra perėjimas ar sankryža, tada tokia lentelė turės didžiulį dubliavimą - daugiau nei dešimt tūkstančių verčių, ir ja naudotis bus labai sunku.
Hierarchinės sistemos paprastai pateikiamos grafine forma, grafikų pavidalu - jungtys tarp objektų, paskirstytų per lygius. Visi viršutinio lygmens elementai susideda iš žemesniųjų elementų, o žemesniojo lygio elementai priklauso tik vienam aukštesnio lygio elementui. Ypatingas tokio tipo modelio pavyzdys yra šeimos medis.
Tinklo modeliai yra kompaktiškesni, nes atspindi svarbiausius objektų ryšius. Dažniausiai jie pateikiami grafine forma. Tokio tinklo modelio pavyzdys yra metro linijos schema.
Informacinių modelių panaudojimas modeliuojant kompiuterį
Patogu atlikti modeliavimą naudojantis kompiuterinėmis technologijomis. Pats procesas gali būti suskirstytas į kelis etapus.
Pirmiausia atliekamas informacinio modelio konstravimas: vykdomų tyrimų nustatymas, svarbių objektų parametrų, atitinkančių šį tikslą, paskirstymas, neesminių parametrų pašalinimas.
Antrame etape sukuriamas formalizuotas modelis: aprašomasis informacijos modelis išreiškiamas oficialia kalba, fiksuojami santykiai tarp kiekių ir nustatomi būtini jų pakeitimo apribojimai.
Kitame etape formalizuotas modelis paverčiamas kompiuteriniu, tai yra, sudarant algoritmą, atliekant skaičiavimus, rašant programas ar naudojant specializuotą programinę įrangą.
Patikrinus modelio sukūrimo teisingumą ir atitikimą numatytam tikslui, pradedamas tiesioginis naudojimas. Jei reikia, atliekama korekcija.
Kompiuterinių technologijų naudojimas žymiai supaprastina informacinių modelių kūrimą, jų keitimą, taisymą. Imituotą objektą galima patalpinti į bet kurią aplinką ir patikrinti jo elgesį ar charakteristikų pasikeitimą įvairiomis sąlygomis, nepatiriant jo šiems veiksniams.
