Файл: Лекции по информатике учебнометодическое пособие.doc

• 
  по форме представления.
  

Классификациямоделейпообластииспользования

Учебные– используются при обучении.

Опытные – это уменьшенные или увеличенные копии проек- тируемого объекта. Используют для исследования и прогнозирования его будущих характеристик (аэродинамическая труба).

Научно-технические– для исследования процессов и явле-

---

делях реальный объект или процесс заменяется его формальным опи- санием. Такая процедура называется формализацией.

Например, информационной моделью движения поездов явля- ется расписание их движения, а материальной – макет железной до- роги с движущимися паровозиками.

Поуровнюформализацииразличают:

• 
  хорошо формализованные модели. Их можно решить средст- вами, принятыми в данной предметной области, не используя субъек- тивные мнения экспертов;
  
• 
  плохо формализованные модели. Их нельзя решить без при- влечения эксперта в данной предметной области.
  

Типыинформационныхмоделей

Абстрактные (мысленные) – при построении модели исполь- зуются понятия, не существующие в реальной жизни. Примеры: мо- дель идеального газа. Она представляет каждую молекулу как мате- риальную точку, т. е. объект, который имеет массу, но не имеет раз- меров. В модели движения планет вокруг солнца каждая планета то- же представляется как материальная точка.

Вербальные – мысленные модели, выраженные в разговорной форме с помощью естественных языков. Пример: инструкция пилоту самолѐта – это вербальная неформализованная модель, так как она пишется на естественном языке.

знаковые(формализованные) – выражены специальными символами, применяемыми в изучаемой предметной области. Напри- мер, компьютерная модель реализована средствами программной среды, математическая – формулами, которые описывают изучаемую сущность. Знаковая формализованная модель музыкального произве- дения – запись с помощью нот и т. д.

В знаковых информационных моделях выделяют класс образ-но-знаковыхмоделей. Например, к таким моделям относятся:

• 
  Геометрические– рисунок, пиктограмма, чертеж, карта, план, объемное изображение;
  
• 
  Структурные– таблица, граф, схема, диаграмма;
  
• 
  Алгоритмические– нумерованный список действий, поша- говое перечисление, блок-схема.
  

---

Поспособуорганизацииданныхинформационные модели де- лятся на:

• 
  реляционные (табличные): перечень объектов и их свойств оформляется в виде связанных между собою таблиц. Каждая строка таблицы содержит информацию об одном экземпляре (сущности) предметной области, каждый столбец – значения одной и той же ха- рактеристики (атрибута) для разных сущностей. Пример: расписа- ние движения поездов – это табличная информационная модель ре- ального перемещения поездов по железной дороге;
  
• 
  иерархические: объекты распределены по уровням. Каждый элемент высокого уровня состоит из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного эле- мента более высокого уровня.
  

Такие модели представляются ориентированным графом («де- ревом»), у которого начальная вершина не подчинена никакой дру- гой, а все остальные подчинены только одной, но могут иметь в сво- ѐм подчинении сколько угодно объектов нижнего уровня. Если из каждого узла выходит только два потомка, то такая структура назы- вается бинарным деревом.

Примеры: файловая структура в компьютере (система катало- гов), система доменных имѐн в Интернете, структура почтовых адре- сов, классификации животных, растений. В иерархической модели две любые вершины могут быть соединены только одним путѐм. Пример: относительный путь к файлу имеет только один вариант.

• 
  Сетевые: между объектами моделируемой системы сущест- вуют множественные связи. Такие модели представляются графом, в котором имеются связи между вершинами, позволяющие создать разные пути перехода между ними.
  

Примеры: модель функционирования Интернет, где каждый сервер может связаться с любым другим сервером через цепочку

---

промежуточных узлов, и эти цепочки могут быть разными; модель взаимодействия пациентов и врачей в больнице, где каждого больно- го обследует несколько врачей и в то же время каждый врач следит за здоровьем нескольких больных; модель взаимодействия студентов и преподавателей в процессе обучения.

3. 1   ...   24   25   26   27   28   29   30   31   ...   45

---

Базы данных и базы знаний

В наше время любой специалист независимо от сферы дея- тельности в той или иной мере занимается сбором, накоплением, сор- тировкой разнообразных данных и прочими операциями их обработ-

ки. При структурировании данных по реляционному типу в состав базы обычно входят следующие средства: таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули.

Таблицы – в них накапливается информация, которая вводится с клавиатуры.

Запросы – программы, которые манипулируют данными из таблиц и в черновом виде подготавливают ответы на типовые вопро- сы пользователей.

Формы – программы, размещающие на экране нужную поль- зователю информацию. Формы используются для вывода тех сведе- ний, которые достаточно просмотреть с экрана и на принтер выво- дить не нужно.

Отчеты – программы, подготавливающие информацию для вывода на принтер.

Макросы и модули – программы, в которых производится такая обработка информации, которая недоступна каждому из перечислен- ных выше средств по отдельности.

Наряду с базами данных в настоящее время при моделирова- нии плохо формализованных задач используют базы знаний. Базы знаний в отличие от баз данных содержат в себе не только фактиче- скую информацию, которая является постоянной для данной пред- метной области, но и правила вывода, допускающие автоматические умозаключения о вновь вводимых фактах, то есть моделируют

«осмысленную» обработку информации с помощью правил логики. Компьютерные модели таких задач называются интеллектуальны-ми системами. Математические методы, по которым работают ин- теллектуальные системы, называются методамиискусственногоинтеллекта. В их основе лежат

---