Όταν κάποιος ακούει τις λέξεις "μοντέλο" και "μοντελοποίηση", οι εικόνες της παιδικής ηλικίας του συνήθως τρέχουν μέσα από τα μάτια του: μικρά αντίγραφα αυτοκινήτων και αεροσκαφών, σφαίρα, μανεκέν, μοντέλα κτιρίων ... Αυτά και πολλά άλλα πράγματα συχνά αντικατοπτρίζουν ορισμένες γενικές ιδιότητες ή λειτουργίες πραγματικών αντικειμένων ή αντικειμένων, μόνο σε μια πιο απλοποιημένη μορφή. Χρησιμοποιώντας τέτοια μοντέλα, μπορεί κανείς να εξηγήσει πιο εύκολα τα χαρακτηριστικά του πρωτοτύπου. Μοντέλο Πληροφοριών τα παραδείγματα των οποίων εξηγούν σαφώς πολλές από τις δύσκολες διαδικασίες για κατανόηση, υπόκεινται επίσης στις βασικές απαιτήσεις της μοντελοποίησης.
Στόχοι
Τα παραπάνω μπορούν να μας οδηγήσουν σε αυτό το συμπέρασμα: τα μοντέλα, παρόμοια με τα πραγματικά αντικείμενα ή διαδικασίες, δεν πρέπει να αντανακλούν όλες τις ιδιότητες των πρωτοτύπων, αλλά μόνο εκείνα τα χαρακτηριστικά που είναι πιο απαιτητικά για τη χρήση τους σε μια συγκεκριμένη κατάσταση. Δεν υπάρχει ανάγκη εμφάνισης όλης της ποικιλίας ιδιοτήτων του αντικειμένου - αυτό μπορεί να οδηγήσει σε επιπλοκές του μοντέλου και δυσκολία στη χρήση του. Επομένως, είναι πολύ σημαντικό να κατανοήσουμε για ποιο σκοπό δημιουργήθηκε το μοντέλο, ποιες θα πρέπει να είναι οι παράμετροί του στην συγκεκριμένη περίπτωση. Κατά τη μοντελοποίηση, είναι απαραίτητο να τηρείται αυστηρά μια τέτοια λογική αλυσίδα: "αντικείμενο - στόχος - μοντέλο".
Μοντέλο Πληροφοριών. Παραδείγματα. Ανάλυση συστήματος
Κατά τον σχηματισμό του στόχου μοντελοποίησης, τίθεται το ερώτημα της ορθότητας και της πληρότητας της δημιουργίας μιας λίστας ιδιοτήτων και χαρακτηριστικών του μελλοντικού μοντέλου. Η περιγραφή του αντικειμένου μοντελοποίησης ονομάζεται συχνά ο όρος "μοντέλο πληροφοριών". Παραδείγματα χρήσης του μπορούν να παρατηρηθούν σε διάφορες μορφές: γραφικά, λεκτικά, πίνακες, μαθηματικά και πολλά άλλα. Όσο πιο ακριβές είναι το μοντέλο πληροφοριών, τόσο πιο ποιοτικά και πλήρως εμφανίζει το σύνολο των ιδιοτήτων του αρχικού αντικειμένου. Επομένως, είναι απαραίτητο να επιλέξετε μόνο τις πιο απαραίτητες παραμέτρους για τη μοντελοποίηση και να δημιουργήσετε σχέσεις μεταξύ τους. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ανάλυση συστήματος.
Φόρμα παρουσίασης
Ένα από τα χαρακτηριστικά ενός πληροφοριακού μοντέλου είναι η μορφή της παρουσίασής του, η οποία συνδέεται στενά με το σκοπό της δημιουργίας μιας εικόνας. Εάν μία από τις απαιτήσεις για ένα έργο είναι η ορατότητά του, τότε χρησιμοποιείται ένα γραφικό μοντέλο πληροφοριών. Παραδείγματα αυτού δεν είναι δύσκολο να βρεθούν: ηλεκτρικά κυκλώματα, χάρτες της περιοχής, διάφορα γραφικά και σχέδια. Επιπλέον, τα ίδια δεδομένα, για παράδειγμα, ένα γράφημα της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια του μήνα, μπορούν να παρουσιαστούν σε διάφορες μορφές, για παράδειγμα, σε πίνακα ή κείμενο.
Χρησιμοποιώντας προσομοίωση
Όταν διαμορφώνεται ένα μοντέλο πληροφοριών, οι παράμετροί του μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μελετήσουν ένα πραγματικό αντικείμενο, να προβλέψουν τη συμπεριφορά του σε διάφορες συνθήκες και να πραγματοποιήσουν υπολογισμούς. Συχνά περιλαμβάνουν μικτά μοντέλα πληροφοριών. Παραδείγματα χρήσης αυτής της μορφής μοντελοποίησης μπορούν συχνά να βρεθούν στην κατασκευή, όταν σχηματίζονται και αντικατοπτρίζονται ατομικά χαρακτηριστικά ενός σύνθετου αντικειμένου, για παράδειγμα, ενός κτιρίου, με τη μορφή σχεδίων, μαθηματικών υπολογισμών αντοχής και επιτρεπόμενων φορτίων.
Ένα άλλο εντυπωσιακό παράδειγμα ενός μικτού μοντέλου πληροφοριών είναι ένας γεωγραφικός χάρτης με τα τοπογραφικά του σύμβολα, επιγραφές, πίνακες. Ένα τέτοιο μοντέλο μπορεί επίσης να εκπροσωπείται με τη μορφή γραφημάτων, διαγραμμάτων, πινάκων, διαγραμμάτων. Οι τελευταίοι υποδιαιρούνται υπό όρους σε χάρτες, διαγράμματα ροής και γραφήματα.
Ταξινόμηση
Για τη διευκόλυνση της εργασίας με μοντέλα πληροφοριών, διαρθρώνονται χωριστά σε διάφορα μεγάλα τμήματα: ανά περιοχή χρήσης, ανά παράγοντα χρόνου, ανά κλάδο γνώσης και με μορφή παρουσίασης.Μπορούν επίσης να διαχωριστούν από τον τύπο κατασκευής (πίνακα, ιεραρχική και δίκτυο), με τη μορφή παρουσίασης δεδομένων (υπογεγραμμένη και εικονιστικά υπογεγραμμένη) και με αντικείμενο (περιγραφή των ιδιοτήτων ενός αντικειμένου ή μιας διαδικασίας).
Στη συνέχεια, θα εξετάσουμε πού ακριβώς θα μπορέσουμε να ανταποκριθούμε στο μοντέλο πληροφοριών, τα παραδείγματα και οι μορφές χρήσης του δεν θα αγνοηθούν. Αναφέρουμε μόνο τα είδη που χρησιμοποιούνται συνήθως.
Τυπικά παραδείγματα μοντέλου εικονικής πληροφορίας
Μορφές μοντέλων αυτού του τύπου διακρίνονται από μια γραφική εικόνα ενός αντικειμένου που έχει οριστεί σε κάποιον φορέα πληροφοριών (φιλμ, χαρτί, χαρτόνι).
Αυτός ο τύπος μοντέλων μπορεί να αποδοθεί σε διάφορες φωτογραφίες, σχέδια, γραφικά. Παραδείγματα μοντέλων ευρηματικής πληροφόρησης βρίσκονται συχνά στα εκπαιδευτικά ιδρύματα, όπου οι αφίσες παρέχουν πολλές πληροφορίες σε γραφική μορφή. Μια άλλη επιλογή για τη χρήση του είναι οι εικονογραφήσεις σε οποιοδήποτε σχολικό εγχειρίδιο, όπως ένα διάγραμμα κατασκευής στρατευμάτων στη μάχη του Στάλινγκραντ. Παραδείγματα ενός μοντέλου εικονικής πληροφορίας μπορούν να παρατηρηθούν σε επιστημονικές οργανώσεις, όπου τα αντικείμενα διαχωρίζονται από το εξωτερικό τους χαρακτηριστικό.
Ταξινόμηση μοντέλων ανά ώρα
Τα μοντέλα μπορούν να είναι στατικά και δυναμικά. Τα χαρακτηριστικά ενός αντικειμένου σε ένα συγκεκριμένο χρονικό πλαίσιο περιγράφονται από στατικά μοντέλα πληροφοριών. Παραδείγματα χρήσης τους μπορούν να βρεθούν κατά την οικοδόμηση ενός σπιτιού, όταν ληφθούν υπόψη η αντοχή και η αντοχή του στατικού φορτίου. Ή στην οδοντιατρική, η οποία περιγράφει την κατάσταση της στοματικής κοιλότητας του ασθενούς κατά τη διάρκεια της τρέχουσας χορήγησης: τον αριθμό των γεμάτων, την παρουσία ελαττωμάτων κλπ.
Αν λάβουμε υπόψη τη δυναμική των αλλαγών στην κατάσταση του ασθενούς σε διάφορα στάδια ή σε αρκετά χρόνια, τότε θα χρησιμοποιηθεί ένα δυναμικό μοντέλο για να περιγράψουμε τα ίδια χαρακτηριστικά.
Παραδείγματα δυναμικών μοντέλων πληροφοριών συναντώνται όταν εργάζεστε με παράγοντες ή χαρακτηριστικά που αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου. Μεταξύ αυτών είναι μεταβολές της θερμοκρασίας, σεισμικές δονήσεις κ.λπ.
Λεπτά σχέδια
Τα λεκτικά μοντέλα, που παρουσιάζονται σε διακεκριμένη ή διανοητική μορφή, ανήκουν επίσης σε ενημερωτικά. Καλούνται επίσης "λεκτικά μοντέλα πληροφοριών". Παραδείγματα τέτοιων προσομοιώσεων μπορούν να παρατηρηθούν κατά την οδήγηση: η κατάσταση στο δρόμο, οι ενδείξεις των φωτεινών σηματοδοτών, η ταχύτητα των γειτονικών αυτοκινήτων κ.λπ. αναλύονται από ένα άτομο. Σε αυτή την περίπτωση, αναπτύσσεται ένα συγκεκριμένο μοντέλο συμπεριφοράς. Εάν η τρέχουσα κατάσταση έχει διαμορφωθεί σωστά, τότε αυτό το τμήμα της διαδρομής θα είναι ασφαλές. Αν όχι, η πιθανότητα ενός ατυχήματος είναι υψηλή.
Τα λεκτικά μοντέλα περιλαμβάνουν επίσης ένα έμβλημα που έλαμψε μέσα από τον εγκέφαλο του ποιητή ή μια εικόνα ενός τοπίου μπροστά από το μυαλό του καλλιτέχνη που δεν έχει ακόμη εφαρμοστεί στον καμβά.
Το μοντέλο περιγραφικής πληροφόρησης, το οποίο είναι μια γραπτή ή προφορική περιγραφή ενός αντικειμένου με τη χρήση της γλώσσας, ανήκει επίσης στον λεκτικό τύπο. Ένα παράδειγμα ενός περιγραφικού μοντέλου πληροφοριών: πεζογραφία σε βιβλία μυθοπλασίας, περιγραφές σε μυθιστοριογραφία, περιγραφή κειμένων γεγονότων και αντικειμένων.
Μοντέλα υπογραφών
Εάν τα χαρακτηριστικά του αντικειμένου εμφανίζονται με τη μορφή ειδικών χαρακτήρων, που εμφανίζονται με επίσημη γλώσσα, τότε είναι εικονικά μοντέλα πληροφοριών. Παραδείγματα αυτών μας περιβάλλουν από όλες τις πλευρές: γραφήματα, γραφήματα, κείμενα κ.λπ. 
Τα υποδείγματα και τα προφορικά μοντέλα είναι στενά διασυνδεδεμένα: μια διανοητική εικόνα μπορεί να ντυθεί με μια μορφή σημάτων και ένα μοντέλο υπογραφής σχηματίζει μια συγκεκριμένη νοητική εικόνα. Για παράδειγμα, αφού διαβάσει μια περιγραφή ενός φαινομένου, ένα άτομο δημιουργεί το πρότυπό του για τον εαυτό του και, έχοντας συναντήσει αυτό το φαινόμενο στη ζωή, μπορεί να τον αναγνωρίσει με το διαμορφωμένο μοντέλο.
Τα μοντέλα υπογραφής πληροφοριών μπορούν να χωριστούν σε γεωμετρικά, λεκτικά, μαθηματικά, δομικά, λογικά, ειδικά.
Μαθηματικά μοντέλα
Ως επιλογή σημείου, μπορείτε να εξετάσετε ένα μοντέλο μαθηματικών πληροφοριών.Η ιδιαιτερότητά του είναι ότι τα χαρακτηριστικά, οι παράμετροι ή οι διαδικασίες αντιπροσωπεύονται από μαθηματικούς τύπους. Αυτή η άποψη περιγράφει επίσης τη σχέση μεταξύ των ποσοτικών χαρακτηριστικών των αντικειμένων. Για παράδειγμα, γνωρίζοντας τη μάζα ενός σώματος, μπορούμε να υπολογίσουμε τον ρυθμό της ελεύθερης πτώσης σε ένα συγκεκριμένο χρονικό σημείο. Επιπλέον, τα αντικείμενα πληροφοριών παρουσιάζονται συνήθως με τη μορφή μαθηματικών.
Τα μαθηματικά μοντέλα μπορούν να χωριστούν σε πολλούς τύπους: στατική, δυναμική, διακριτή, συνεχής, προσομοίωση, πιθανολογική, λογική, πολλαπλή, αλγοριθμική, παιχνίδι κ.λπ.
Πίνακας μοντέλα
Ένα μοντέλο των οποίων αντικείμενα ή ιδιότητες παρουσιάζονται σε μια λίστα και οι τιμές τους βρίσκονται στα κελιά ενός ορθογώνιου πίνακα, ονομάζεται πίνακας. Αυτός είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους μεταφοράς πληροφοριών. Με τη χρήση πινάκων, είναι δυνατή η δημιουργία στατικών και δυναμικών μοντέλων πληροφόρησης σε διάφορους τομείς εφαρμογών. Στη ζωή, το χρησιμοποιούμε, για παράδειγμα, όταν δημιουργούμε ένα πρόγραμμα μεταφοράς, ένα τηλεοπτικό πρόγραμμα, ένα ημερολόγιο καιρού κ.λπ.
Τύποι τυποποιημένων μοντέλων πληροφοριών
Οι πίνακες είναι τριών τύπων: δυαδικό, "αντικείμενο-ιδιότητα", "αντικείμενο-αντικείμενο". Προκειμένου να δώσετε παραδείγματα μοντέλων πινακοποιημένων πληροφοριών, θα πρέπει να αναλύσετε τη δομή τους.
Στους πίνακες του τύπου "αντικείμενο-αντικείμενο" εμφανίζονται τα αντικείμενα της πρώτης γραμμής και της πρώτης στήλης. Τα υπόλοιπα κελιά αντικατοπτρίζουν τη σχέση μεταξύ τους. Το τραπέζι, στις στήλες και τις σειρές των οποίων είναι τα ονόματα των πόλεων, και το περιεχόμενο δείχνει την παρουσία ποιοτικού χαρακτήρα της σχέσης μεταξύ τους (η παρουσία ενός άμεσου δρόμου), μπορεί να χρησιμεύσει ως παράδειγμα του τύπου "αντικειμένου-αντικειμένου".
Στους πίνακες του τύπου "αντικείμενο-ιδιότητα", κάθε σειρά περιέχει τις παραμέτρους ενός αντικειμένου ή συμβάντος και οι στήλες περιέχουν πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά ή τις ιδιότητές τους. Ένα παράδειγμα αυτού του τύπου δομής μπορεί να είναι πληροφορίες σχετικά με αλλαγές στις καιρικές συνθήκες σε διαφορετικές ημέρες.
Ιεραρχικά μοντέλα και μοντέλα πληροφόρησης δικτύου
Τα πινακοποιημένα μοντέλα είναι κατάλληλα για μικρά συστήματα αντικειμένων. Κατά τη δημιουργία ενός πολύπλοκου συστήματος, το μοντέλο μπορεί να γίνει υπερβολικά μεγάλο και ακατάλληλο για χρήση, ακριβώς επειδή παρουσιάζεται με τη μορφή ορθογώνιου πίνακα. Για παράδειγμα, εάν δημιουργήσετε ένα πίνακα πίνακα της γραμμής του μετρό με αντικείμενα σταθμών και υποδείξετε εάν υπάρχει μια μετάβαση ή μια διασταύρωση μεταξύ τους, τότε ένας τέτοιος πίνακας θα έχει τεράστιο πλεόνασμα - περισσότερες από δέκα χιλιάδες τιμές και θα είναι πολύ δύσκολο να το χρησιμοποιήσετε.
Τα ιεραρχικά συστήματα παρουσιάζονται συνήθως σε γραφική μορφή, με τη μορφή γραφημάτων - συνδέσεων μεταξύ αντικειμένων που κατανέμονται σε διάφορα επίπεδα. Όλα τα στοιχεία των ανώτερων επιπέδων αποτελούνται από χαμηλότερα στοιχεία και τα στοιχεία του κατώτερου επιπέδου ανήκουν σε ένα μόνο στοιχείο υψηλότερου επιπέδου. Ένα συγκεκριμένο παράδειγμα αυτού του τύπου μοντέλου είναι το οικογενειακό δέντρο.
Τα μοντέλα δικτύου είναι πιο συμπαγή, καθώς αντικατοπτρίζουν τις πιο σημαντικές συνδέσεις μεταξύ αντικειμένων. Συχνά παρουσιάζονται σε γραφική μορφή. Ένα παράδειγμα ενός τέτοιου μοντέλου δικτύου είναι το διάγραμμα γραμμής του μετρό.
Η χρήση μοντέλων πληροφοριών στη διαδικασία μοντελοποίησης σε έναν υπολογιστή
Είναι εύκολο να κάνετε προσομοιώσεις χρησιμοποιώντας τεχνολογία υπολογιστών. Η ίδια η διαδικασία μπορεί να χωριστεί σε διάφορα στάδια.
Πρώτον, πραγματοποιείται η κατασκευή ενός πληροφοριακού μοντέλου: ο προσδιορισμός της τρέχουσας έρευνας, η κατανομή σημαντικών παραμέτρων αντικειμένου που αντιστοιχούν σε αυτόν τον στόχο, η απομάκρυνση των μη ουσιωδών παραμέτρων.
Στο δεύτερο στάδιο δημιουργείται ένα επίσημο μοντέλο: το περιγραφικό πληροφοριακό μοντέλο εκφράζεται μέσω μιας επίσημης γλώσσας, οι σχέσεις μεταξύ των ποσοτήτων είναι σταθερές και ορίζονται οι απαραίτητοι περιορισμοί στην αλλαγή τους.
Στο επόμενο στάδιο, το τυποποιημένο μοντέλο μετατρέπεται σε υπολογιστή, δηλαδή, συντάσσει έναν αλγόριθμο, εκτελεί υπολογισμούς, γράφει προγράμματα ή χρησιμοποιεί εξειδικευμένο λογισμικό.
Αφού ελέγξει την ορθότητα της δημιουργίας του μοντέλου και τη συμμόρφωσή του με τον επιδιωκόμενο σκοπό, αρχίζει η άμεση χρήση. Εάν είναι απαραίτητο, πραγματοποιείται διόρθωση.
Η χρήση της τεχνολογίας των υπολογιστών απλοποιεί σημαντικά τη δημιουργία μοντέλων πληροφοριών, την αλλαγή τους, τη διόρθωση. Είναι δυνατό να τοποθετήσετε το προσομοιωμένο αντικείμενο σε οποιοδήποτε περιβάλλον και να ελέγξετε τη συμπεριφορά του ή τη μεταμόρφωση των χαρακτηριστικών σε διάφορες συνθήκες χωρίς να το εκθέσετε σε αυτούς τους παράγοντες.
