Bir insan “model” ve “modelleme” kelimelerini duyduğunda, çocukluğunun resimleri genellikle aklının gözünden geçer: küçük araba ve uçak kopyaları, bir dünya, bir manken, bina modelleri ... Bunlar ve diğer birçok şey, genellikle daha basitleştirilmiş bir biçimde, gerçek nesnelerin veya nesnelerin bazı genel özelliklerini veya işlevlerini yansıtır. Bu tür modeller kullanılarak, bir orijinalin özellikleri daha kolay bir şekilde açıklanabilir. Bilgi Modeli Anlaşılması zor işlemlerin çoğunu açıkça açıklayan örnekler, modellemenin temel gereksinimlerine de tabidir.
hedefleri
Yukarıdakiler bizi bu sonuca götürebilir: gerçek nesnelere veya süreçlere benzeyen modeller, orijinallerin tüm özelliklerini yansıtmamalı, yalnızca belirli bir durumda kullanımları için talep edilen özellikleri yansıtmalıdır. Nesnenin tüm özelliklerini göstermeye gerek yoktur - bu, modelin karmaşıklığına ve kullanımının zorluğuna yol açabilir. Bu nedenle, modelin hangi amaç için yaratıldığını, parametrelerinin bu özel durumda neye yansıtılması gerektiğini anlamak çok önemlidir. Modelleme yaparken, böyle bir mantıksal zincire kesinlikle uymak gerekir: "nesne - hedef - model".
Bilgi Modeli. Örnekler. Sistem analizi
Modelleme hedefini oluştururken, soru, gelecek modelin nitelik ve özelliklerinin bir listesini oluşturmanın doğruluğu ve tamlığından kaynaklanmaktadır. Modelleme nesnesinin açıklaması genellikle "bilgi modeli" olarak adlandırılır. Kullanım örnekleri çeşitli şekillerde görülebilir: grafik, sözlü, tablo şeklinde, matematiksel ve diğerleri. Bilgi modeli ne kadar doğru olursa, orijinal nesnenin özelliklerinin toplamını o kadar nitel ve tam olarak görüntüler. Bu nedenle, modelleme için sadece en gerekli parametreleri seçmek ve aralarındaki ilişkileri kurmak gereklidir. Bu sürece sistem analizi denir.
Sunum formu
Bilgi modelinin özelliklerinden biri, bir imaj yaratma amacı ile yakından ilgili olan sunum biçimidir. Bir projenin gereksinimlerinden biri görünürlüğü ise, grafiksel bir bilgi modeli kullanılır. Buna örnekler bulmak zor değil: elektrik devreleri, alan haritaları, çeşitli grafikler ve çizimler. Ayrıca, aynı veriler, örneğin ay içindeki sıcaklığın grafiği, örneğin tablo halinde veya metinsel olarak çeşitli şekillerde sunulabilir.
Simülasyon kullanarak
Bir bilgi modeli oluşturulduğunda, parametreleri gerçek bir nesneyi incelemek, çeşitli koşullarda davranışını tahmin etmek ve hesaplamaları yapmak için kullanılabilir. Genellikle karışık bilgi modelleri içerir. Bu modelleme formunun kullanımına ilişkin örnekler, genellikle, bir bina gibi karmaşık bir nesnenin bireysel özellikleri, çizimler, kuvvetler ve izin verilen yüklerin çizimleri şeklinde oluşturulduğu ve yansıtıldığı zaman, inşaatta bulunabilir.
Karışık bir bilgi modelinin bir başka çarpıcı örneği, topografik semboller, yazıtlar, tablolar içeren bir coğrafi haritadır. Böyle bir model ayrıca grafikler, çizelgeler, tablolar, diyagramlar şeklinde de gösterilebilir. İkincisi şartlı olarak haritalar, akış çizelgeleri ve grafiklere ayrılır.
sınıflandırma
Bilgi modelleriyle çalışmanın kolaylığı için, şartlı olarak birkaç büyük bloğa bölünmüştür: kullanım alanına, zaman faktörüne, bilgi dalına ve sunum şekline göre.Aynı zamanda yapı türüne (tablo, hiyerarşik ve ağ), veri sunumu (imzalı ve mecazi olarak imzalanmış) ve nesne (bir nesnenin veya işlemin özelliklerinin tanımı) şeklinde bölünebilir.
Daha sonra, bilgi modelini tam olarak nerede karşılayabileceğimizi, kullanımının örneklerini ve formlarını da görmezden gelinmeyeceğini düşüneceğiz. Sadece yaygın kullanılan türlerden bahsediyoruz.
Figüratif bilgi modelinin tipik örnekleri
Bu tür modellerin formları, bazı bilgi taşıyıcılara (film, kağıt, tahta) sabitlenmiş bir nesnenin grafik görüntüsü ile ayırt edilir.
Bu tür modeller çeşitli fotoğraflara, çizimlere, grafiklere atfedilebilir. Yaratıcı bilgi modellerinin örnekleri genellikle, posterlerin grafik şeklinde çok fazla bilgi sağladığı eğitim kurumlarında bulunur. Kullanımı için bir başka seçenek de, Stalingrad savaşındaki birliklerin inşasının bir diyagramı gibi herhangi bir okul ders kitabındaki resimlerdir. Bir figüratif bilgi modelinin örnekleri, nesnelerin dış özellikleriyle ayrıldığı bilimsel organizasyonlarda görülebilir.
Modellerin zamana göre sınıflandırılması
Modeller statik ve dinamik olabilir. Belirli bir zaman diliminde bir nesnenin özellikleri statik bilgi modelleri ile tanımlanır. Kullanımlarına örnekler, bir ev inşa edilirken, statik yüke dayanıklılığı ve direnci dikkate alındığında bulunabilir. Veya mevcut uygulama sırasındaki hastanın ağız boşluğunun durumunu tanımlayan diş hekimliğinde: dolum sayısı, kusurların varlığı, vb.
Hastanın durumundaki değişikliklerin dinamiklerini birkaç adımda veya birkaç yıl içinde düşünürsek, aynı özellikleri tanımlamak için dinamik bir model kullanılacaktır.
Zaman içinde değişen faktörlerle veya özelliklerle çalışırken dinamik bilgi modellerinin örnekleri ile karşılaşılır. Bunlar arasında sıcaklık değişiklikleri, sismik titreşimler vb.
Sözel kalıplar
Dilsel veya zihinsel biçimde sunulan sözel modeller de bilgilendirme amaçlıdır. Ayrıca “sözel bilgi modelleri” olarak da adlandırılırlar. Araba sürerken bu modelleme örnekleri gözlemlenebilir: yoldaki durum, trafik ışıklarının göstergeleri, komşu araçların hızı vb. Bir kişi tarafından analiz edilir. Bu durumda, belirli bir davranış modeli geliştirilir. Mevcut durum doğru bir şekilde modellenirse, yolun bu kısmı güvenli olacaktır. Aksi takdirde kaza olasılığı yüksektir.
Sözel modeller aynı zamanda şairin beyninden geçen bir kafiyeli veya sanatçının aklının önündeki bir tuvalin henüz tuvale uygulanmamış bir manzara görüntüsünü içerir.
Bir nesnenin dil aracılığıyla yazılı ya da sözlü açıklaması olan açıklayıcı bilgi modeli de sözlü türe aittir. Tanımlayıcı bilgi modelinin bir örneği: kurgu kitaplarında nesir, kurgu açıklamaları, olayların ve nesnelerin yazılı açıklaması.
İşaret Modelleri
Nesnenin özellikleri, resmi bir dille gösterilen özel karakterler biçiminde görünüyorsa, bunlar ikonik bilgi modelleridir. Bunların örnekleri bizi her yönden çevreliyor: grafikler, çizelgeler, metinler, vs. İşaret ve sözel modeller birbiriyle yakından bağlantılıdır: zihinsel bir imge işaret şeklinde giydirilebilir ve bir işaret modeli belirli bir zihinsel imgeyi oluşturur. Örneğin, bir fenomen tanımını okuduktan sonra, kişi kendi modelini kendisi için yaratır ve yaşamda bu fenomenle tanışmış, onu oluşturulan model tarafından tanıyabilir.
İşaret bilgi modelleri geometrik, sözlü, matematiksel, yapısal, mantıksal, özel bölümlere ayrılabilir.
Matematiksel modeller
Bir işaret seçeneği olarak, matematiksel bir bilgi modelini düşünebilirsiniz.Onun özelliği, özelliklerin, parametrelerin veya işlemlerin matematiksel formüllerle temsil edilmesidir. Bu görüş aynı zamanda nesnelerin nicel özellikleri arasındaki ilişkiyi açıklar. Örneğin, bir bedenin kütlesini bilerek, serbest düşme hızını belirli bir zamanda hesaplayabiliriz. Dahası, bilgi nesneleri genellikle matematiksel olanlar şeklinde sunulur.
Matematiksel modeller birçok türe ayrılabilir: statik, dinamik, ayrık, sürekli, simülasyon, olasılık, mantıksal, çoklu, algoritmik, oyun vb.
Tablo Modelleri
Nesneleri veya özellikleri bir listede sunulan ve değerleri dikdörtgen bir tablonun hücrelerinde bulunan bir modele, tablo denir. Bu, en yaygın bilgi aktarma türlerinden biridir. Tabloları kullanarak, çeşitli uygulama alanlarında statik ve dinamik bilgi modelleri oluşturmak mümkündür. Yaşamda bunu, örneğin bir ulaşım programı, TV programı, hava durumu günlüğü vb. Oluştururken kullanırız.
Tablo bilgi modelleri türleri
Tablolar üç türdendir: ikili, "object-property", "object-object". Tablo şeklindeki bilgi modellerinden örnekler vermek için yapılarını ayrıştırmanız gerekir.
"Object-object" türündeki tablolarda, ilk satır ve ilk sütun nesneleri listeler. Kalan hücreler aralarındaki ilişkiyi yansıtır. Sütun ve satırlardaki şehirlerin isimleri olan içerik ve içerik, aralarındaki ilişkinin niteliksel bir niteliğinin varlığını (doğrudan bir yolun varlığı) gösterir, "nesne-nesne" tipinin bir örneği olarak görev yapabilir.
"Object-property" türündeki tablolarda, her satır bir nesnenin veya olayın parametrelerini içerir ve sütunlar özellikleri veya özellikleri hakkında bilgi içerir. Bu tür bir yapı örneği, farklı günlerde hava koşullarındaki değişiklikler hakkında bilgi olabilir.
Hiyerarşik ve ağ bilgi modelleri
Tablo modelleri, küçük nesne sistemleri için uygundur. Karmaşık bir sistem oluştururken, model dikdörtgen biçiminde bir tablo halinde sunulduğu için tam olarak kullanılamayacak kadar büyük ve uygunsuz olabilir. Örneğin, istasyon nesnelerinin bulunduğu metro hatlarının bir tablo şemasını oluşturur ve aralarında bir geçiş veya kesişme olup olmadığını belirtirseniz, o zaman böyle bir tablonun muazzam fazlalığı olacaktır - on binden fazla değer ve kullanımı çok zor olacaktır.
Hiyerarşik sistemler genellikle grafik biçiminde, grafik biçiminde sunulur - seviyeler arasında dağıtılan nesneler arasındaki bağlantılar. Üst seviyelerin tüm unsurları alt elementlerden oluşur ve düşük seviyedeki elementler sadece yüksek seviyedeki bir elemente aittir. Bu tip modelin özel bir örneği soy ağacıdır.
Ağ modelleri, nesneler arasındaki en önemli bağlantıları yansıttıklarından daha kompakttır. Çoğu zaman grafik şeklinde sunulurlar. Böyle bir ağ modelinin bir örneği metro hattı diyagramıdır.
Bilgisayarda modelleme sürecinde bilgi modellerinin kullanımı
Bilgisayar teknolojisini kullanarak simülasyon yapmak uygundur. Sürecin kendisi birkaç aşamaya ayrılabilir.
İlk olarak, bir bilgi modelinin inşası gerçekleştirilir: devam eden araştırmanın belirlenmesi, bu amaca uygun önemli nesne parametrelerinin tahsisi, zorunlu olmayan parametrelerin kaldırılması.
İkinci aşamada resmi bir model oluşturulur: tanımlayıcı bilgi modeli resmi bir dille ifade edilir, miktarlar arasındaki ilişkiler sabitlenir ve değişimleri için gerekli kısıtlamalar belirlenir.
Bir sonraki aşamada, resmileştirilmiş model bir bilgisayara dönüştürülür, yani bir algoritma derler, hesaplamalar yapar, programlar yazar veya özel yazılımlar kullanılır.
Modelin yaratılmasının doğruluğunu ve kullanım amacına uygunluğunu kontrol ettikten sonra doğrudan kullanım başlar. Gerekirse, bir düzeltme yapılır.
Bilgisayar teknolojisinin kullanımı, bilgi modellerinin oluşturulmasını, değişikliklerini, düzeltmelerini önemli ölçüde kolaylaştırır. Simüle edilen nesneyi herhangi bir ortama yerleştirmek ve bu faktörlere maruz kalmadan davranışlarını veya çeşitli şartlarda karakteristik dönüşümlerini kontrol etmek mümkündür.