Модель что это информатика
Что такое модель в информатике? Виды, примеры
В описываемой статье мы разберем подробно, что такое модель в информатике. Рассмотрим виды, а также способы проектирования. В данном разделе имеется множество полезных знаний, которые позволят будущим специалистам в сфере информационных технологий работать без каких-либо усилий. Для того чтобы решить любую задачу, причем неважно, научную или производственную, следует придерживаться цепочки: объект, модель, алгоритм, программа, результат, реализация. Нужно обратить внимание на второй пункт. Если этого звена не будет, то и сама проектировка не подлежит исполнению. Для чего же используется модель, и что под этим словом подразумевается? Далее раскроем этот вопрос.
Модель
Что такое модель в информатике? Благодаря ей можно составить образ какого-либо объекта, который реально существует. Также при необходимости можно отобразить все его свойства и признаки.
Для того чтобы решить какую-то задачу, следует сделать ее модель, ведь именно она и будет использоваться при дальнейшем проектировании. В школьном курсе информатики данные понятия вводятся уже в шестом классе. Однако в самом начале учат детей лишь пониманию, что же это такое.
Классификация
Под первым типом понимают комплекс данных, который представляет собой реальный объект. Это может быть либо тело, либо процесс и так далее. Данная группа делится еще на два типа: физические, аналоговые. Эта классификация полностью условная, так как между указанными двумя подвидами нет никакой четкой черты.
Идеальную модель охарактеризовать еще труднее, потому что она связана полностью с воображением человека, его восприятием мира. К ней также можно отнести и любое произведение искусства, в том числе картины, прозу, спектакли и так далее.
Цели моделирования
Рассматривая, что такое модель в информатике, необходимо также сказать и о целях ее создания.
Для начала, моделирование позволит человеку больше узнать о том, что его окружает. Если говорить в обширном смысле, то в самой древности люди собирали какие-то данные, информацию, факты и передавали из поколения в поколение. Примером можно назвать модель нашего мира, которая называется “глобус”. В прошлые века, как правило, моделирование было построено на несуществующих объектах, с трудом познаваемыми человеком, которые на данный момент уже имеют свою реализацию в качестве материального предмета. Большинство из них прочно закрепились в нашей жизни. Речь может идти о зонтах, мельницах и так далее.
На данный момент модели систем информатики касаются путей достижения максимального эффекта от принимаемых решений, а также обращают внимание на последствия какого-либо процесса или же действия. Если говорить о последнем подпункте, то в пример можно привести модель, которая выясняет, какие последствия будут в результате повышения стоимости проезда либо после утилизации каких-либо отходов под землей.
Задачи моделирования
Рассматривая, что такое модель в информатике, необходимо еще сказать о задачах данного способа проектирования. Описываемый процесс имеет несколько общих целей, о которых мы и поговорим далее. Если рассматривать более детально, то задачами являются этапы решения каких-либо проблем. То есть, в принципе, таковой можно назвать небольшую цель, с которой необходимо справиться, чтобы достигнуть определенных высот.
Классификация задач
При этом делятся данные задачи на две группы. Речь идет о прямых и обратных. Что касается последних, то подобные формулировки ставят перед разработчиком вопросы типа: “Как увеличить эффективность до максимума?” или “Какое же действие полностью удовлетворит имеющееся условие?” Если говорится о прямых, то такие задачи ставят перед человеком вопросы о том, что будет, если разработчик поступит так или иначе. Нужно заметить: любая прямая формулировка имеет исходные данные, а также ставит конкретные условия.
Вербальная модель
Также необходимо рассказать о видах моделей в информатике. Рассмотрим первую: вербальную. Такой метод моделирования позволяет работать с идеальными или абстрактными вопросами. Следует заметить, что в науке считаются двумя основными видами математический и информационный. Хоть и вербальный на данный момент не сильно распространен, однако он используется. Под ним подразумевают, что все задачи, цели и так далее описываются с помощью букв и связанных предложений. К таковым моделям можно отнести обычную художественную литературу, составленный протокол, какие-либо правила, информацию, описание предмета, явления и так далее.
Математическая модель
Если не задаваться сложными терминами, а попытаться объяснить простым языком, то описываемая модель необходима для того, чтобы решить любую задачу или достигнуть цель при помощи математической точки зрения. Следует заметить, что каждый человек в реальной жизни занимается постоянно проектированием такой модели. Допустим, обычная бытовая задача, например, купить что-то в магазине, требует составления таковой. Человек знает, сколько стоят продукты. Необходимо посчитать, какая сумма в итоге нужна для осуществления покупки, сложив все данные. Это является обычным примером математической модели.
Информационная модель
Далее рассмотрим информационную модель в информатике. Ее проектирование изучается в школе. Преподается как базовый тип.
Следует заметить, что с этим видом моделирования нужно ознакомиться любому человеку, который видит свое будущее в IT-сфере. Как правило, все информационные модели создаются при помощи компьютерной техники. Причем речь идет не только конкретно о проектировании каких-то диаграмм, но используются еще и таблицы, рисунки, чертежи, схемы и так далее.
В целом информационная модель представляет собой свойства того объекта, который мы отображаем, максимально описывая его состояние, а также то, насколько он связан с окружающим миром, отношение к другим внешним предметам и влияние на них. Следует отметить, что информационной моделью может служить обычный текст, рисунок, словесное описание, чертеж, формула и так далее.
Такой вид отличается от других вышеперечисленных тем, что он является данными. То есть модель не имеет материального воплощения, так как считается примитивным комплексом информации, представленной в разном виде.
Системный подход к созданию модели
Классификацию моделей в информатике мы уже рассмотрели, теперь следует сказать о том, какой подход следует использовать, чтобы составить идеальную схему.
Необходимо понять, что такое система. Это комплекс элементов, которые взаимодействуют между собой, а также работают вместе для того, чтобы выполнить определенную задачу. Построение модели связано с использованием системного подхода. Объектом будет считаться любой комплекс, который функционирует в качестве единого в специальной среде. Иногда бывает так, что проект довольно сложный, поэтому систему делят на две части.
Цель использования
Приведем примеры моделей в информатике, для того чтобы понять, какими целями руководствуются производители при создании записи.
Следует заметить, что есть такие виды, как учебные, имитационные, игровые и так далее. Рассмотрим их.
К учебным относятся все материалы, при помощи которых осуществляется обучение.
К опытным следует добавить модели уменьшенной копии, создаваемые на основе реальных объектов.
Имитационные могут служить информацией, которая позволит понять, что произойдет в результате какого-либо действия. К примеру, если человек проводит реформу, он должен составить такую модель. Это поможет приблизительно понять то, как люди отреагируют на новые изменения. Либо же, например, чтобы человеку сделать операцию по пересадке какого-либо органа, в самом начале исследований проводится большое количество опытов. Их также можно назвать имитационной моделью. Таким образом, она представляет собой систему проб и ошибок. Это позволяет принимать более оправданные решения.
Игровой моделью является система, которая ставит определенные объекты в какие-либо рамки. Это может быть экономическая, деловая или военная игра. Таким образом, человек способен понять поведение определенного объекта в нужной ему среде.
Научно-техническую следует использовать для того, чтобы изучить какое-либо явление и процесс, который трудно исследовать в обычной жизни. Это может быть создание прибора, имитирующий грозовой разряд, либо же модель движения, полностью копирующая солнечную систему.
Способ представления
Подытоживая все вышесказанное о моделях данных в информатике, необходимо разузнать, как же представляется созданная запись.
Она бывает материальная и нематериальная. К первому виду нужно отнести все копии, которые были сняты с существующих объектов. Таким образом, их можно взять в руки, потрогать, понюхать и так далее. Они даже способны имитировать какие-либо свойства оригинального объекта, а также его действия. Данные материальные модели являются опытным методом проектирования.
К нематериальным относятся те, которые работают на теории. Они идеальные либо же абстрактные. Эта категория также имеет несколько типов. Речь идет об информационных, а еще воображаемых вариантах. Первый представляет собой перечень данных, который касается определенного объекта. Таковыми можно назвать таблицы, рисунки, схемы и так далее.
Однако многих их интересует, почему же данная модель класса информатики считается нематериальной. Текст хоть и напечатан, таблица составлена, но его потрогать нельзя. Именно поэтому данная модель является абстрактной. К слову, среди информационных вариантов записи имеются наглядные примеры.
К воображаемой модели относят то, что называется творческим процессом, то есть все происходящее в сознании человека. Это побуждает его создать на основе данной схемы оригинальный объект.
Информационная модель
Информационная модель — модель объекта, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путём подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта. Информационные модели нельзя потрогать или увидеть, они не имеют материального воплощения, потому что строятся только на информации. Информационная модель — совокупность информации, характеризующая существенные свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.
Информационные модели делятся на описательные и формальные.
Типы информационных моделей
С. А. Терехов [1] выделяет несколько типов информационных моделей, отличающихся по характеру запросов к ним:
Ссылки
2. Serov N.V. The Ontology of Dimensionality for Anthropological Database Modeling. // Automatic Documentation and Mathematical Linguistics, 2010, Vol. 44, No. 1, pp. 1–15
Полезное
Смотреть что такое «Информационная модель» в других словарях:
информационная модель — Модель объекта, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путем подачи на модель информации об изменениях… … Справочник технического переводчика
информационная модель — Этимология. Происходит от лат. ifоrmatiо разъяснение, изложение. Категория. Система сигналов, свидетельствующих о динамике объекта управления, условиях внешней среды и состоянии самой системы управления. Виды. В качестве информационной модели… … Большая психологическая энциклопедия
Информационная Модель — система сигналов, свидетельствующих о динамике объекта управления, условиях внешней среды и состоянии самой системы управления. В качестве информационной модели могут служить наглядные изображения (фото, кино, видео), знаки (текст, знаковое… … Психологический словарь
Информационная модель — вербальное, графическое и/или знаковое (символьное) описание сложной системы, а также информационные связи между ее элементами и подсистемами, между системой и внешней средой. Источник: РЕШЕНИЕ Экономического совета СНГ О КОНЦЕПЦИИ НАУЧНО… … Официальная терминология
Информационная модель — [information model] 1. Совокупность сигналов, несущих информацию об объекте управления и внешней среде, организованная по определенным правилам. Комбинации сигналов на мнемосхеме в кабинете директора, телевизионное изображение цеха, система… … Экономико-математический словарь
Информационная модель — (изделия) – совокупность данных и отношений между ними, описывающая различные свойства реального изделия, интересующие разработчика модели и потенциального или реального пользователя. [ГОСТ 2.053 2006] Рубрика термина: Технологии Рубрики… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
информационная модель — 3.1.7 информационная модель (изделия): Совокупность данных и отношений между ними, описывающая различные свойства реального изделия, интересующие разработчика модели и потенциального или реального пользователя. Источник: ГОСТ 2.053 2006: Единая… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ — – субъективная представленность в психике человека объекта, явления или процесса материального мира, на основе информации, которой субъект располагает о воспринимаемом им явлении. И. м. всегда беднее, проще, менее целостна и динамична по… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике
ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ — согласно ГОСТ 2.053–2006 ЕСКД «Электронная структура изделия», – совокупность данных и отношений между ними, описывающая свойства реального изделия, интересующая разработчика модели и потенциального или реального пользователя … Делопроизводство и архивное дело в терминах и определениях
информационная модель СЧМ — информационная модель СЧМ; информационная модель: Условное отображение информации о состоянии объекта воздействия, системы «человек машина» и способов управления ими. [ГОСТ 26387 84 таблица, пункт 21] Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Информационная модель объекта: что такое, какие виды существуют
Содержание:
Что такое информационная модель объекта? Это модель, которая описывает объект, применяя индивидуальную информацию, состоящую из различных взаимосвязанных параметров и переменных. Информационные модели — это неосязаемые и невидимые процессы, потому что состоят из «чистой» информации. Информация в модели, описывая объект, затрагивает:
В широком смысле, информационная модель объекта представляет собой совокупность информации из разных сфер, но объединенной описанием объекта. Пример информационной модели из жизни — это:
Что такое информационная модель объекта
Простой пример из жизни. Есть дворник, снег и снегоуборочная лопата. Словесное описание лопаты, а также инструкция по ее сборке и применению — это информационная модель лопаты для дворника. Однако это не полноценная информационная модель снегоуборочной лопаты. Еще есть задокументированное описание технологического процесса изготовления лопаты для компании производителя, сюда входят чертежи, описание изготовления, нормы по изготовлению, описание материалов для изготовления и др. Получается, что для производителя лопаты информационная модель будет своя, а для дворника своя, при этом лопата одна и та же.
Это говорит о том, что информационная модель одного и того же объекта может сильно отличаться в зависимости от того, для кого она необходима, то есть зависит от переменных.
Что такое информационная модель объекта: классификация и виды
Информационные модели могут принадлежать трем видам:
Информационные модели могут быт созданы разными способами. Отталкиваясь от способов создания, различают 2 типа моделей:
Как создаются информационные модели?
После сбора и анализа информации происходит ее «упаковка» способа подачи. Тому же дворнику, если описать процесс эксплуатации математическими формулами, будет непонятно, поэтому информационная модель лопаты для него преподносится текстом. А если прорабу описать словами каким должно быть здание, то он тоже вряд ли построит что-то путное. Поэтому информационная модель здания для прораба преподносится в виде чертежа.
Где применяются информационные модели
Любая информация вокруг вас, которая что-то описывает, объясняет или подсказывает — это информационная модель объектов.
Что такое информационные модели: виды и примеры
Моделирование выходит на новый уровень, основное место на котором занимает информационная модель. Широкое использование такого подхода выводит экономику любого государства на более высокую ступень развития. Цифровизация позволяет экономить значительные объемы ресурсов.
Суть и характеристики информационной модели
Объектом в информационном моделировании может выступать любой прототип. Задача исследователя описать этот прототип, т.е. перевести все данные о нем (параметры, переменные, связи между ними), потоки данных на входе и выходе.
Результат – информационная модель, которая позволяет отследить поведение исходного объекта (результат на выходе) при различных комбинациях входных данных и корректирующих воздействиях на них.
Если рассматривать исследуемый объект, процесс или явление как систему взаимосвязанных данных о параметрах, то в результате преобразования получаем модель информационной системы. К параметрам относятся существенные характеристики элементов системы, связи между ними (внутренние) и окружающей средой (внешние).
В зависимости от назначения информационной модели выделяют ее характеристики:
отражение реальных или проектируемых процессов, явлений, объектов;
визуализация взаимного расположения и связей;
направленность на оптимизацию прототипа;
использование кодирования, позволяющего установить требуемые соотношения и взаимосвязи между параметрами;
проведение мониторинга работы прототипа и внести корректирующие действия;
поддержка принятия рациональных решений.
Учет при разработке указанных характеристик позволяет создать адекватную информационную модель данных. В качестве примера приведем технологическую карту любого производственного процесса. Сама технологическая линия, например, конвейер – это огромный по размерам прототип. Создание схемы позволит не только визуально охватить все происходящие операции и действия, но и создать условия для автоматического управления ими.
Разновидности моделей
Всю совокупность моделей, используемых в различных исследованиях можно поделить, исходя из различных оснований.
Результату моделирования свойственны адекватность, упрощенность, полнота, информативность, предсказуемость. Переход от оригинала к новому объекту происходит с учетом требований, вытекающих из целей и предметной области исследования.
Классифицировать их можно в зависимости:
от цели исследования: модели научного эксперимента, комплексных испытаний и оптимизационные;
от области применения: учебные (обучающие программы и тренажеры), опытные или натуральные (копии корабля или атома, представленные в нужных для исследования размерах); научно-технические (ускоритель электронов); игровые (экономические или стратегические игры); имитационные (допускают внесение поправок и проверку их воздействия на систему);
от широты применения: специализированные (исследование конкретной системы) и универсальные (исследование широкого спектра систем);
от учета фактора времени: статические (описывается система в конкретный момент времени) или динамическую (позволяет отследить изменения, происходящие в системе за проектируемый период времени);
от наличия воздействий на систему: стохастические (воздействие возможно) или детерминированные (воздействие отсутствует)
по способу представления: материальные и информационные.
Модели информационных систем по другим представленным основаниям могут относиться к любому из описанных классов.
Образная и вербальная модели
В зависимости от способа представления данных информационные модели делят на два основных класса:
Образные или формальные. При разработке используется формальный язык, т.е. специально разработанный с учетом предметной области. В качестве универсальных формальных инструментов описания прототипа используются формулы, схемы, рисунки, таблицы и т.п. В результате выделяют модели математические, графические и табличные.
Вербальные или описательные. Преставление происходит на любом естественном языке, т.е. языке общения создателя продукта (русский, английский и т.д.). В данном классе выделяют модели мыслительные или устные.
Разработка модели информационной системы ориентирована на реализацию процессов апробации и последующего использования в цифровом пространстве. Поэтому используется формализованный язык более высокого уровня, требующий специального изучения.
Примеры информационных компьютерных моделей
Основное назначение компьютерного моделирования – представление любого существующего или проектируемого оригинала с помощью специальных средств. Это могут быть различные программные и технологические среды: графические редакторы, анимационные программы, электронные таблицы, базы данных, программы по разработке 3D-моделей, виртуальные лаборатории. Рассмотрим некоторые информационные модели на примерах.
Виртуальные лаборатории находят широкое применение не только в процессе обучения, но и в исследовательских центрах. Использование такого подхода позволяет провести большое количество опытов, проведение которых в реальных условиях связано с определенным риском или требует дорогостоящего оборудования. Например, в целях безопасности такие комплексы дают возможность поэкспериментировать с кислотами или взрывчатыми веществами
Базы данных широко применяются в процессе цифровизации. Хранение и обработка больших объемов данных с помощью электронного варианта их представления облегчает и ускоряет проведение всех информационных процессов. В качестве примера можно сравнить работу с традиционным и электронным библиотечным хранилищем.
Поиск не только информационного источника, анализ внутреннего содержания по тегам, получение статистических данных, их графического представление и другие действия с элементами системы выполняются быстро и просто благодаря программному сопровождению.
3D-модели дают возможность отобразить, контролировать и совершенствовать множество технических и технологических процессов на различных производствах. От самых простых проектов (3D представление проектируемого оригинала, например, мебели или дизайна участка) до сложных промышленных разработок (стендов испытаний поведения высокотехнологичной продукции или процессов, например, в самолетостроении или добыче нефти и газа).
Использование информационных моделей вносит кардинальные изменения в процесс исследования и разработки разнообразных явлений и объектов. Это дает дополнительные возможности и значительно убыстряет процессы развития во всех предметных областях науки как фундаментальной, так и прикладной.
Информационная модель
Вы будете перенаправлены на Автор24
Понятие модели и моделирования
Понятие «модель» многозначно. Вот некоторые словарные трактовки этого термина:
Модель (от лат. modulus — образец) — упрощённое представление об объекте, процессе, явлении реального мира. Моделирование — построение моделей для изучения чего-либо.
Модель позволяет изучать объект путем его упрощения, выделения параметров, представляющих интерес. Она подменяет собой исходный объект. Это оказывается полезным там, где исследование поведения реального объекта связано с высокими затратами. Например, при испытаниях автомобилей на устойчивость к авариям реальные детали заменяют на муляжи с соответствующими свойствами на которые установлены необходимые датчики.
Еще более выгодны с экономической точки зрения информационные модели, в которых процессы реального мира воспроизводятся с помощью компьютеров. Существуют высокотехнологичные тренажеры (симуляторы) для обучения летчиков, машинистов поездов, водителей. Используя их, обучающийся может воссоздать аварийную ситуацию, но при этом вместо реальных разрушений произойдут лишь изменения изображений, демонстрируемых на мониторах. Такой метод не заменяет практики на настоящих устройствах (самолетах, поездах, автомобилях), но позволяет обучаемому привыкнуть к обстановке, которая воспроизводится виртуально, сократить срок обучения, расходы (например, топлива), а также риск поломок и аварий.
Рисунок 1. Симулятор авиационного полета. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Готовые работы на аналогичную тему
Классификация моделей
Можно провести классификацию по цели, способу моделирования, степени формализации, неопределенности, по временнóй зависимости и т.п. Также можно разделить модели на два класса:
К первым относятся модели, имеющие такую же природу, как и объект моделирования, так и иную материальную природу. Например, для исследования потерь в электропроводниках применяется гидродинамическая модель (течение жидкости в трубках). С помощью электрических резонансных контуров исследуются характеристики пружин и т.п.
Информационные модели делятся на:
Иногда выделяют также умозрительные модели, которые формируются в органах мышления человека. Поскольку разные люди воспринимают мир по-разному, умозрительные модели субъективны. После их отделения от сознания автора они становятся информационными или материальными.
Современные компьютерные информационные модели могут заменять собой описательные (электронные книги, midi-файлы вместо нотной записи), математические (компьютерные вычисления) и даже физические (создание виртуальной реальности).
Примеры информационных моделей
Примеры использования информационных моделей можно видеть в различных областях деятельности: электрические схемы, карты местности, графики, чертежи, таблицы. При этом одни и те же данные можно представить в различных формах, например, сводку по изменениям среднесуточной температуры за период можно представить и как таблицу, и как график.
Когда информационная модель подготовлена и испытана, ее данные можно использовать для формирования реального объекта, прогнозирования его состояний в различных условиях. Например, в машиностроении характеристики сложного устройства (например, двигателя), выражаются в виде чертежей, расчетов допустимых нагрузок. Руководствуясь технической документацией, производственники изготавливают продукцию с заранее рассчитанными параметрами.
Ярким примером информационной модели служат географические карты и схемы. При их подготовке задействуются топографические символы, надписи, таблицы, цветовые комбинации. Если же рассматривать карту-схему метро, то можно обнаружить, что на ней расположение линий не соответствует реальному географическому положению туннелей. Тем не менее, она прекрасно справляется со своей задачей: помогает проложить подземный маршрут между интересующими станциями. Это говорит о том, что информационная модель всегда формируется на некотором уровне абстракции.
Рисунок 2. Схема Московского метро. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Другим хорошо известным примером информационной системы является Таблица Менделеева, где свойства атомов химических элементов распределены в наглядной и компактной форме.
Рисунок 3. Таблица Менделеева. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ