Моделирование и формализация

М оделирование -это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

• Модель - это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса .
• Один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные объекты могут описыаться одной моделью.
• Модели:

-позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы недоступные для непосредственного восприятия;

-имеют чрезвычайно важную роль в проектировании и создании различных технических устройств, машин и механизмов, зданий, электричских цепей.

Формы представления моделей.

• Информационные

Представляют объекты в образной или знаковой форме. Образные модели – рисунки, фотографии. Широко используются образные модели в образовании и науках. Знаковые модели строятся с использованием различных знаковых систем. Знаковая модель может быть представлена в форме текста, формулы, таблицы.

• Материальные

Воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в матерьальной форме(глобус, макеты зданий, модели кристаллических решеток).

Статические и динамические информационные модели.

• Статические – модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени.

• Динамические – модели, описывающие процессы изменения и развития систем.

Объекты: свойства и операции.

• В каждый момент времени объект находится в определенном состояниии, которое характеризуется набором свойств и их значений.

Рассмотрим объект Дискета . Некоторые свойства объекта сохраняют свои значения, т.е. являются постоянными , другие же являются переменными , т.е. свойства могут изменять свои значения.

Свойство Геометрические размеры для каждой дискеты постоянно, а свойство Подготовленность к записи информации может иметь 2 значения: неотформатированная и отформатированная .

Информационные модели процессов управления – модели, описывающие информационные процессы управления в сложных системах.

• В любом процессе управления всегда происходит взаимодействие двух объектов – управляющего и управляемого, которые соединены каналами прямой и обратной связи.
• Запись информации на гибкие дискеты: управляющий объект(дисковод) просто перемещает магнитную головку на определенное расстояние вдоль радиуса управляемого объекта(дискеты). Такой процесс не учитывает состояние управляемого объекта обеспечивает управление по прямому каналу(от управляющего к управляемому). Такие систеы управления называются разомкнутыми .
• Запись на жесткие диски: управляющий объект(система управлния магнитными головками винчестера) получает информацию о реальном положении магнитной головки по каналу обратной связи, а по прямому каналу управления производит необходимые перемещения. Такие системы управления называются замкнутыми .

Разомкнутая:

Замкнутая:

Канал управления

Управляющий объект

Управляемый объект

Канал управления

Управляемый объект

Управляющий объект

Канал обратной связи

Табличные модели

• В табличной информационной модели объекты или их свойства представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках прямоугольной таблицы. В табличной информационной модели перечень однотипных объектов размещен в первом столбце таблицы, а значения их свойств размещаются в следующих стобцах таблицы.

С помощью таблиц могут быть построены как статические, так и динамические информационные модели.

Иерархическая

• В иерархической информационной модели объекты распределены по уровням. Каждый элемент более высокого уровня может состоять из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня.
• Рассмотрим процесс построения информационной модели, которая позволяет классифицировать современные компьютеры. Класс Компьютеры можно разделить на 3 подкласса: Супер-компьютеры, Серверы и Персональные компьютеры . Подкласс Персональные компьютеры делится, в свою очередь, на Настольные, Портативные и Карманные компьютеры .

Компьютеры

Супер

Серверы

Персональные

Настольные

Портативные

Карманные

Сетевые модели

• Применяются для отражения таких систем, в которых связи между элементами имеют сложную структуру, например, различные региональные части глобальной компьютерной сети Интернет.