Виды моделей. информационная модель

Объект, совокупность, модель, моделирование

В собственной деятельности человек везде применяет модели, другими словами формирует образ, копию того объекта, с которым ему приходится иметь дело. Продумывая замысел действий, воображая итог собственных действий, человек сооружает модель на уровне мысли.
Модель — это искусственно созданный объект, дающий упрощенное представление о настоящем объекте, ходе либо явлении, отражающий значительные стороны изучаемого объекта с позиций цели моделирования.

Моделирование — это построение моделей, предназначенных для исследования и изучения объектов, процессов либо явлений.

Объект, для которого создается модель, именуют оригиналом либо прототипом. Каждая модель не есть полной копией собственного оригинала, она только отражает кое-какие его свойства и качества, самые существенные для выбранной цели изучения. При создании модели постоянно присутствуют гипотезы и определённые допущения.

Системный подход разрешает создавать полноценные модели. Особенности системного подхода заключаются в следующем. Изучаемый объект рассматривается как совокупность, исследование и описание элементов которой не выступает как сама цель, а выполняется с учетом их места (наличие подзадач). В целом объект не отделяется от условий его функционирования и существования. Объект рассматривается как составная часть чего-то целого (сам есть подзадачей). Одинаковый исследуемый элемент рассматривается как владеющий различными чертями, функциями а также правилами построения. При системном подходе на первое место выступают не только причинные объяснения функционирования объекта, но и целесообразность включения его в состав вторых элементов. Допускается возможность наличия у объекта множества личных степеней и характеристик свободы. Альтернативы ответа задач сравниваются прежде всего по критерию стоимость-эффективность.
Создание универсальных моделей — это следствие применение системного подхода.
Моделирование (опыт) возможно незаменимо. Мы не можем, к примеру, устроить ядерную трагедию, дабы узнать масштабы вероятного заражения, а посредством компьютера вероятен расчет (и достаточно правильный) интересующих исследователей параметров.
Моделирование — изучение явлений, процессов либо совокупностей объектов методом изучения и построения их моделей — это главный метод научного познания. В информатике этот метод именуется вычислительный опыт и основывается он на трех главных понятиях: модель — метод — программа.
Применение компьютера при моделировании вероятно по трем направлениям:
1. Вычислительное — прямые расчеты по программе.

2. Инструментальное — построение базы знаний, для преобразования ее в программу и алгоритм.
3. Диалоговое — поддержание интерфейса между компьютером и исследователем.

Виды моделей. Информационная модель

Модель — общенаучное понятие, означающее как совершенный, так и физический объект анализа. Серьёзным классом совершенных моделей есть математическая модель — в ней изучаемое явление либо процесс представлены в виде абстрактных объектов либо самые общих математических закономерностей, высказывающих или законы природы, или внутренние особенности самих математических объектов, или правила логических рассуждений.
Границы между моделями разных типов либо классов, и отнесение модели к какому-то типу либо классу значительно чаще условны. Разглядим самый распространенные показатели, по которым классифицируются модели:

  • цель применения;
  • область знаний;
  • фактор времени;
  • метод представления.

По целям применения выделяются модели учебные, умелые, имитационные, игровые, научные.
По области знаний выделяются модели биологические, экономические, исторические, социологические и т.д.
По фактору времени разделяются модели динамические и статические. Статическая модель отражает параметры и строение объекта, исходя из этого ее именуют кроме этого структурной. Она обрисовывает объект в определенный момент времени, дает срез информации о нем. Динамическая модель отражает процесс функционирования объекта либо развития и изменения процесса во времени.
Каждая модель имеет конкретный вид, форму либо метод представления, она неизменно из чего-то и как-то сделана либо представлена и обрисована. В этом классе, в первую очередь, модели рассматриваются как материальные и нематериальные.
Материальные модели — это материальные копии объектов моделирования.
Они постоянно имеют настоящее воплощение, воспроизводят внешние особенности либо внутреннее строение, или действия объекта-оригинала. Примеры: глобус — модель формы земного шара, кукла — модель внешнего вида человека, робот — модель действий человека на вредном производстве. Материальное моделирование применяет экспериментальный (умелый) способ познания.
Нематериальное моделирование применяет теоретический способ познания. По-второму его именуют, абстрактным, совершенным. Абстрактные модели, со своей стороны, делятся на мнимые и информационные.
Информационная модель — это совокупность информации об объекте, обрисовывающая свойства и состояние объекта, процесса либо явления, и отношения и связи с окружающим миром.
Информационные модели воображают объекты в виде, словесных описаний, текстов, картинок, таблиц, схем, чертежей, формул и т.д. Информационную модель нельзя потрогать, у нее нет материального воплощения, она строится лишь на информации. Ее возможно выразить на языке описания (знаковая модель) либо языке представления (наглядная модель).
Одинаковая модель в один момент относится к различным классам деления. К примеру, программы, имитирующие перемещение тел (автомобиля, боеприпаса, маятника, лифта и пр.). Такие программы употребляются на уроках физики (область знания) с целями обучения (цель применения). Одновременно с этим они являются динамическими, поскольку учитывают положение тела в различные моменты времени, и алгоритмическими по методу реализации.
Разглядим подробнее класс информационных моделей с позиции способов представления информации. Форма представления информационной модели зависит от метода кодирования (алфавита) и материального носителя.
Мнимое (мысленное либо интуитивное) моделирование — это мысленное представление об объекте. Такие модели формируются в воображении человека и сопутствуют его сознательной деятельности. Они постоянно предшествуют созданию материального объекта, материальной и информационной модели, являясь одним из этапов творческого процесса. К примеру, музыкальная тема в мозгу композитора — интуитивная модель музыкального произведения.
Вербальное моделирование (относится к знаковым) — это представление информационной модели средствами естественного разговорного языка (фонемами). Мысленная модель, выраженная в разговорной форме, именуется вербальной (от латинского слова verbalize — устный). Форма представления таковой модели — устное либо письменное сообщение. Примерами являются литературные произведения, информация в словарях и учебных пособиях, инструкции пользования устройством, правила дорожного перемещения.
Наглядное (выражено на языке представления) моделирование — это выражение особенностей оригинала посредством образов. К примеру, картинки, художественные полотна, фотографии, фильмы. При научном моделировании понятия довольно часто кодируются картинками — иконическое моделирование. Ко мне же относятся геометрические модели — информационные модели, представленные средствами графики.

Образно-знаковое моделирование применяет знаковые образы какого-либо вида: схемы, графы, чертежи, графики, замыслы, карты (см. Рис.3). К примеру, географическая карта, замысел квартиры, родословное дерево, блок-схема метода. К данной группе относятся структурные информационные модели, создаваемые для наглядного изображения составных связей и частей объектов. самые простые и распространенные информационные структуры — это таблицы, схемы, графы, блок-схемы, деревья.
Знаковое (символическое выражено на языке описания) моделирование (рис. 4) применяет алфавиты формальных языков: условные символы, особые знаки, буквы, цифры и предусматривает совокупность правил оперирования с этими символами. Примеры: особые языковые совокупности, физические либо химические формулы, формулы и математические выражения, нотная запись и т. д. Программа, записанная правильно языка программирования, есть знаковой моделью.

Одним из самый распространенных формальных языков есть алгебраический язык формул в математике, что разрешает обрисовывать функциональные зависимости между размерами. Составление математической модели во многих задачах моделирования хоть и промежуточная, но весьма значительная стадия.
Математическая модель — метод представления информационной модели, отображающий сообщение разных параметров объекта через понятия и математические формулы.
В тех случаях, в то время, когда моделирование ориентировано на изучение моделей посредством компьютера, одним из его этапов есть разработка компьютерной модели.
Компьютерная модель — это созданный за счет ресурсов компьютера виртуальный образ, как следует и количественно отражающий связи и внутренние свойства моделируемого объекта, время от времени передающий и его внешние характеристики.
Компьютерная модель представляет собой материальную модель, воспроизводящую внешний вид, строение либо воздействие моделируемого объекта при помощи электромагнитных сигналов. Разработке компьютерной модели предшествуют мысленные, вербальные, структурные, математические и алгоритмические модели.

Типы Информационных моделей


Также читать:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: