Информационная модель

а) Информационная модель - это совокупность информации об объекте, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса или явления, их взаимосвязь с внешним миром.

б) Информационные модели – целенаправленно отобранная информация об объекте, которая отражает наиболее существенные для исследователя свойств этого объекта

Информационные модели представляют объекты в виде словесных описаний, текстов, рисунков, таблиц, схем, чертежей, формул и т.д.

Информационные модели строятся на информации.

Классы информационных моделей

§ вербальные – разговорная форма

§ знаковые – средства форм языка

§ компьютерные – реализуются с помощью программной среды

Абстрактные (нематериальные) модели

• Мысленные модели формируются в воображении человека в результате раздумий, умозаключений, иногда в виде некоторого образа. Это модель сопутствует сознательной деятельности человека.

• Вербальные – мысленные модели выраженные в разговорной форме. Используется для передачи мыслей

Информационные модели также делятся на:

• Табличные – объекты и их свойства представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках прямоугольной формы. Перечень однотипных объектов размещен в первом столбце (или строке), а значения их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках)

• Иерархические – объекты распределены по уровням. Каждый элемент высокого уровня состоит из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня

• Сетевые – применяют для отражения систем, в которых связи между элементами имеют сложную структуру

Формализация используется во многих областях науки, техники и т.д.

Формализация - это замена реального объекта или процесса его формальным описанием т.е. информационной моделью.

По степени формализации информационные модели бывают образно-знаковые и знаковые.

Образно-знаковые модели :

• Геометрические (рисунок, пиктограмма, чертеж, карта, план, объемное изображение)

• Структурные (таблица, граф, схема, диаграмма)

• Словесные (описание естественными языками)

• Алгоритмические (нумерованный список, пошаговое перечисление, блок-схема)

Знаковые модели:

• Математические – представлены математическими формулами, отображающими связь параметров

• Специальные – представлены на специальных языках (ноты, химические формулы)

• Алгоритмические – программы

Модели процессов управления

Разомкнутая система управления - не учитывает состояние управляемого объекта управление идет по прямому каналу

Замкнутая система управления - управляющий объект получает информацию по каналу обратной связи о реальном положении дел, а по прямому каналу происходит управление

Компьютерное моделирование. Построение компьютерной модели.

В настоящее время компьютерное моделирование в научных и практических исследованиях является одним из основных инструментов познания.

Компьютерное моделирование начинается как обычно с объекта изучения, в качестве которого могут выступать: явления, процесс, предметная область, жизненные ситуации, задачи. После определения объекта изучения строится модель. При построении модели выделяют основные, доминирующие факторы, отбрасывая второстепенные. Выделенные факторы перекладывают на понятный машине язык. Строят алгоритм, программу.

Когда программа готова, проводят компьютерный эксперимент и анализ полученных результатов моделирования при вариации модельных параметров. И уже в зависимости от этих выводов делают нужные коррекции на одном из этапов моделирования: либо уточняют модель, либо алгоритм, либо точнее, более корректнее определяют объект изучения.

Компьютерные модели проходят очень много изменений и доработок прежде, чем принимают свой окончательный вид.

В методе компьютерного моделирования присутствуют все важные элементы развивающего обучения и познания: конструирование, описание, экспериментирование и т.д. В результате добываются знания об исследуемом объекте-оригинале.

Однако важно не путать компьютерную модель (моделирующую программу) с самим явлением. Модель полезна, когда она хорошо согласуется с реальностью. Но модели могут предсказывать и те вещи, которые не произойдут, а некоторые свойства действительности модель может и не прогнозировать. Тем не менее, полезность модели очевидна, в частности, она помогает понять, почему происходят те или иные явления.

Современное компьютерное моделирование выступает как средство общения людей (обмен информационными, компьютерными моделями и программами), осмысления и познания явлений окружающего мира (компьютерные модели солнечной системы, атома и т.п.), обучения и тренировки (тренажеры), оптимизации (подбор параметров).