Главная страница / 22. Информационные модели: 22.1. Понятие информацион...
22.1. Понятие информационной модели
| ← 21.4. Контрольные вопросы и задания | 22.2. Этапы моделирования → |
Известно, что модель – это некоторое упрощенное подобие реального объекта. Другими словами, модель – это объект-заменитель, который в определенных условиях может заменить объект-оригинал. Модель воспроизводит интересующие нас свойства и характеристики оригинала. Например, глобус – модель планеты Земля, а географическая карта – модель местности, которая на карте отображается. При этом, являясь моделями практически одного и того же объекта, глобус и карта различаются по отображаемым свойствам этого объекта – карта не учитывает истинную форму Земного шара. Замена одного объекта (процесса или явления) другим, но сохраняющим все существенные свойства исходного объекта (процесса или явления), называется моделированием. Модели бывают материальными и информационными. Примерами материальных моделей являются все тот же глобус, манекен (модель человеческого тела), модели самолетов, кораблей и т.д. Предметом изучения информатики являются информационные модели. В информационной модели отражаются специфическим образом представленные знания человека об объекте моделирования. Информационная модель – это описание в той или иной форме объекта моделирования.
Объектом информационного моделирования может быть все, что угодно: отдельные предметы (стол, комната), физические, химические, биологические процессы (течение воды в трубе, фотосинтез в листьях растений), метеорологические явления (гроза, циклон), экономические и социальные процессы (динамика цен акций на бирже, миграция населения). Можно сказать, что информационным моделированием занимается любая наука, поскольку задача науки состоит в получении знаний, а наши знания о действительности носят приближенный, т.е. модельный, характер. С развитием науки эти знания уточняются, углубляются, но все равно остаются приближенными. Старые модели заменяются новыми, более точными, и этот процесс бесконечен.
Информатика занимается общими методами и средствами создания и использования информационных моделей. Понятие информационной модели – одно из важнейших понятий информатики, базовое понятие в информационной деятельности. При работе с информацией мы либо имеем дело с готовыми информационными моделями (выступаем в роли их наблюдателя), либо разрабатываем информационные модели. Алгоритм и программа – разные виды информационных моделей. Создание базы данных требует прежде всего определения модели данных. Формирование запроса к любой информационно-справочной системе также относится к информационному моделированию. Изучение различных процессов, происходящих в компьютере, невозможно без построения и исследования соответствующей информационной модели.
Важно подчеркнуть деятельностный характер процесса моделирования. Информационное моделирование является не только объектом изучения в информатике, но и важнейшим способом познавательной, учебной и практической деятельности. Его также можно рассматривать как метод научного исследования и как самостоятельный вид деятельности.
Общая черта всех моделей состоит в том, что они копируют исходный объект. Физические модели делаются из другого материала, имеют отличные от исходного объекта размеры. Информационные модели же зачастую содержать необходимую информацию только о тех сторонах объекта или процесса, которые существенны для решаемых с помощью этих моделей задач. Например, расписание движения поездов – это информационная модель процесса движения составов по железной дороге. В ней указаны интересующие нас характеристики процесса движения – пункты и время отправления и прибытия, время в пути. Такие характеристики обычно называют параметрами модели. Используя этот термин, можно сформулировать следующее определение информационной модели: модель, представляющая объект, процесс или явление набором параметров и связей между ними, называется информационной. Вскрыть связи между параметрами информационной модели – это зачастую едва ли не самая сложная часть в построении модели, возникающая после того, как определены ее параметры. Информационная модель, в которой параметры и зависимости между ними выражены в математической форме, называется математической моделью. Информационная модель вовсе не обязана быть математической. Например, объектом рассмотрения выступает группа студентов заданного факультета. При решении задачи нас интересует успеваемость этой группы в весеннюю сессию. В этом случае значимыми параметрами для решения задачи являются имена студентов, наименования предметов, по которым проводились экзамены в эту сессию и полученные студентами оценки по предметам. Связи между параметрами в этом случае могут быть представлены, например, в виде таблицы успеваемости студентов. Такие табличные модели широко используются при построении компьютерных баз данных, содержащих описания предметных областей для решения определенного круга задач. Вообще, информационное моделирование в информатике – это чаще всего компьютерное моделирование, применимое к объектам различных предметных областей.
| ← 21.4. Контрольные вопросы и задания | 22.2. Этапы моделирования → |