Табличные модели

Табличные модели

Выполнили : Галиева Гузель, Гасимова Лейсан, Хайруллина Сабина

Табличное представление информации о свойствах объектов является для человека традиционной и достаточно наглядной формой. Если же учесть, что такая форма представления информации достаточно просто отображается в виде структур данных (массивов записей) в компьютерных программах, то становится понятным, что она позволяет создавать специфический вид моделей, удобный для их компьютерной реализации.

Представление информации в табличной форме широко распространено. Уже в школьной жизни приходится встречаться с массой таблиц:

• расписание занятий,
• журнал успеваемости,
• график дежурств,
• таблица Менделеева,
• таблицы физических свойств веществ,
• таблицы исторических дат и многое другое.

Применение таблиц связано с областями деятельности, в которых исследуемые предметы или явления однотипны, обладают преимущественно повторяющимися характеристиками.

Например , при продаже железнодорожных билетов имеют значение следующие характеристики: номер поезда; дата отправления; номер вагона; тип вагона (плацкарт, купе); номер места .

В реальной жизни во время железнодорожной поездки могут иметь место всевозможные вариации, например, вагон, в который куплен билет, может находиться ближе к локомотиву или в хвосте поезда, место пассажира может быть оборудовано электророзеткой или не оборудовано и т.п. Однако при применении табличной модели от несущественных характеристик принято абстрагироваться. При учете слишком большого количества характеристик приходится заводить дополнительные колонки, что может привести к потере наглядности таблицы, снижению ее эффективности как модели.

Чаще всего используются прямоугольные таблицы, состоящие из строк и столбцов (граф). В верхней строке таблицы обычно располагаются заголовки граф. Вот пример прямоугольной таблицы, содержащей сведения о погоде в течение нескольких дней.

Данная таблица является примером таблицы типа "объект-свойство". Каждая строка такой таблицы относится к конкретному объекту. В нашем примере это определенный день, заданный датой. Первая графа обычно идентифицирует этот объект, последующие графы отражают свойства (характеристики) объекта .

Другой тип таблиц называется "объект-объект". Такие таблицы отражают взаимосвязь между различными объектами. Примером является таблица успеваемости учеников по разным предметам.

Эта таблица отражает связь между двумя типами объектов: учениками и изучаемыми дисциплинами. Оценка является характеристикой такой связи. В такой таблице строки и графы могут поменяться местами: в строках — предметы, в столбцах — ученики.

Важной разновидностью таблиц типа "объект-объект" являются двоичные матрицы . Двоичные матрицы отображают качественную связь между объектами — есть связь или нет связи. Например, если бы ученики могли выбирать изучаемые предметы по своему усмотрению, то сведения о том, кто что изучает, можно было бы представить в виде следующей таблицы (в ней единица указывает на изучаемый предмет, а ноль — на не изучаемый).

Табличный способ представления данных является универсальным. Любую структуру данных, в том числе и представленную в форме графа, можно свести к табличной форме. Приведение информации к табличной форме называется нормализацией данных .

Для табличного представления сетей, содержащих однотипные вершины, используют двоичные матрицы. В следующей таблице содержится двоичная матрица, представляющая структуру дорожной сети

Двоичная матрица в этой таблице называется матрицей смежности : единицы стоят на пересечении строки и столбца с названиями смежных (т.е. соединенных дорогой) поселков. Если сеть является неориентированным графом, то матрица смежности симметрична относительно главной диагонали, идущей от верхнего левого угла в правый нижний угол матрицы. Вследствие этого, если строки и столбцы поменять местами, то матрица не изменится .

У матрицы, отражающей ориентированный граф, такой симметричности не будет. В этом случае надо договориться о смысле строк и столбцов. Например, для каждой пары смежных вершин строка обозначает начальную, а столбец — конечную вершину. Тогда структура ориентированного графа совместимостей групп крови представится следующей двоичной матрицей смежности:

Умение представлять данные в табличной форме — очень полезный общеметодический навык. Практически все школьные предметы используют таблицы, но никакой из них не учит школьников методике построения таблиц. Эту задачу должна взять на себя информатика. Приведение данных к табличной форме является одним из приемов систематизации информации — типовой задачи информатики.

Достоинством таблиц является их наглядность . Данные, упорядоченные по однотипным строкам, легко собирать и анализировать. Разработано большое количество математических методов, делающих табличные вычисления эффективными (например, теория матриц). Удобны таблицы и с точки зрения графического представления. Сформировались эффективные приемы их оформления: строки, колонки, заголовочная часть, линии, разделяющие данные.

Спасибо за внимание!