Kako postaviti pametne telefone i računala. Informativni portal
  • Dom
  • Windows Phone
  • Modeliranje u informatici - što je to? Vrste i faze modeliranja. Informacijski model: opis, struktura, vrste, vrste informacijskih modela, razvoj, stvaranje, korištenje informacijskog modela

Modeliranje u informatici - što je to? Vrste i faze modeliranja. Informacijski model: opis, struktura, vrste, vrste informacijskih modela, razvoj, stvaranje, korištenje informacijskog modela

Prilikom izrade informacijskih modela, prije izbora SDI-a, potrebno je voditi se sljedećim ergonomskim zahtjevima:

♦ u smislu količine informacija, trebale bi osigurati optimalnu informacijsku ravnotežu i ne dovesti do takvih nepoželjnih pojava kao što su nedostatak ili višak informacija;

♦ po obliku i sastavu moraju odgovarati zadaćama procesa rada i sposobnosti osobe da prima, analizira, ocjenjuje informacije i provodi kontrolne radnje.

Uzimanje u obzir ovih zahtjeva u procesu projektiranja informacijskih modela omogućuje operateru da izvršava funkcije koje su mu dodijeljene s potrebnom učinkovitošću i točnošću, sprječava pojavu pogrešnih radnji i osigurava učinkovito funkcioniranje sustava "čovjek-stroj".

Iskustvo u razvoju i korištenju informacijskih modela, kao i analiza aktivnosti operatera s njima, omogućuju nam da formuliramo niz važnih karakteristika informacijskih modela.

Prikaz bitnih informacija i problemske situacije. U informacijskom modelu trebaju biti prikazana samo glavna svojstva, odnosi, veze upravljanih objekata. U tom smislu, model reproducira stvarnost u pojednostavljenom obliku i uvijek je neka njezina shematizacija. Stupanj i priroda pojednostavljenja i shematizacije može se utvrditi na temelju analize zadataka sustava "čovjek-stroj".

Kada se u menadžmentu pojavi problematična situacija, njezina percepcija je olakšana ako informacijski model predviđa prikaz:

♦ promjene svojstava elemenata situacije do kojih dolazi tijekom njihove interakcije. U ovom slučaju promijenite

svojstva pojedinih elemenata ne percipiraju se izolirano, već u kontekstu situacije kao cjeline;

♦ dinamičke odnose upravljanih objekata, a odnose i interakcije informacijskog modela treba prikazati u razvoju. Dopušteno je, pa čak i korisno preuveličavati ili intenzivirati prikaz trendova u razvoju elemenata situacije, njihove povezanosti ili situacije u cjelini;

♦ konfliktni odnosi u koje ulaze elementi situacije.

Organizacija strukture i vidljivost informacija modeli. Optimalna organizacija strukture informacijskog modela omogućuje vam da brzo i točno percipirate prikazanu situaciju u cjelini. Jedan od načina da to organizirate na ovaj način je dobar raspored. Informacijski model treba predstavljati skup informacija koji se nalazi u određenoj i očitoj interakciji.

Model bi trebao biti vizualan, tj. pružiti operateru mogućnost da brzo, točno i bez mukotrpne analize percipira podatke. Međutim, kontrolni objekti, njihova svojstva i interakcije nemaju uvijek vizualne značajke. U ovom slučaju, prilikom razvoja informacijskih modela, potrebno je rješavati probleme bliske onima koji se u metodologiji znanosti definiraju kao "vizualizacija pojmova".

Faze izgradnje informacijskog modela. Redoslijed izgradnje informacijskog modela u pravilu je sljedeći:

1) određivanje zadataka sustava i redoslijeda njihovog rješavanja;

2) određivanje izvora informacija, načina rješavanja problema, vremena potrebnog za njihovo rješavanje, kao i potrebne točnosti;

3) sastavljanje popisa vrsta kontrolnih objekata, određivanje njihovog broja i parametara sustava;

4) sastavljanje popisa znakova kontrolnih objekata različitih vrsta;

5) raspodjela objekata i obilježja prema stupnju važnosti, izbor kritičnih objekata i obilježja čije je obračunavanje prije svega potrebno;

6) izbor sustava i metoda za kodiranje objekata upravljanja, njihovih stanja i značajki;

7) razvoj općeg sastava informacijskih modela;

8) utvrđivanje popisa izvršnih radnji operatera koje se provode u postupku rješavanja problema i nakon donošenja odluke;

9) kreiranje izgleda koji simulira moguću situaciju, provjeravanje učinkovitosti odabranih opcija za informacijske modele i sustave kodiranja informacija. Kriterij učinkovitosti je vrijeme, točnost i intenzitet rada operatera;

10) utvrđivanje promjena na temelju rezultata eksperimenata sa sastavom informacijskih modela i sustava kodiranja, provjera učinkovitosti svake nove opcije na izgledu;

1 1) utvrđivanje rasporeda razine stručne izobrazbe operatera i njezine usklađenosti s navedenom;

12) izrada uputa za rad operatera u sustavu upravljanja.

Predloženi postupak za izradu informacijskih modela prikazan je samo općenito. Može se razlikovati ovisno o specifičnostima određenih upravljačkih sustava i funkcija operatera.

Prezentacija:

2. Koji je model? Kada se koristi modeliranje? Model je novi objekt koji odražava značajke predmeta, procesa ili pojave koji se proučavaju bitne sa stajališta svrhe modeliranja.

Modeliranje se koristi u slučajevima kada je objekt prevelik ili premalen, proces je vrlo brz ili vrlo spor, proučavanje objekta može biti opasno za druge i tako dalje.

3. Potvrdite primjerima valjanost sljedećih tvrdnji:
a) jednom objektu može odgovarati više modela;
b) jedan model može odgovarati više objekata.

primjeri:
a - Objekt: Automobil, modeli: parkirno mjesto, crtež, putokaz, radio-upravljani automobil.
b - Model: Shema, objekti: shema metroa, shema zgrade, radio sheme

4. Navedite primjere prirodnih i informacijskih modela.

Životni modeli: igračka, manekenka, fotografija itd.
Informacijski modeli: tablica, grafikon, formula itd.

5. U gornjem popisu modela navedite one koji se mogu koristiti za:

a - tlocrt uređenja stambenog naselja; fotografije kretanja zračnih masa.
b - fotografije kretanja zračnih masa; model leta zrakoplova novog dizajna u aerotunelu; dijagram strukture ljudskih unutarnjih organa.
c - fotografije kretanja zračnih masa; model leta zrakoplova novog dizajna u aerotunelu; dijagram strukture ljudskih unutarnjih organa.
d - fotografije kretanja zračnih masa; vozni red vlakova; letni model zrakoplova novog dizajna u aerotunelu.
e - vozni red vlakova.

6. Navedite primjer informacijskog modela

a - momak, visina 173 cm, smeđe oči, brineta.
b - visok momak, svijetle kose, atletski, okretan, brz.
c - ljubazan, pahuljast, stalno mijauče.
g - 3.kat, prostran 3-sobni stan.
d - tvrdi povez
e - CD-R disk kapaciteta 700 MB, snima se rock glazba.
g - ruski grad, multinacionalni, koji se nalazi u regiji Nižnji Novgorod.

7. Opišite korake za izgradnju informacijskog modela. Koja je bit faze formalizacije?

Izgradnja informacijskog modela započinje analizom uvjeta problema. Nakon analize utvrđuje se predmet i svrha modeliranja. Nakon toga se ističu bitne značajke modela i na kraju formalizacija.
Formalizacija je zamjena stvarnog objekta njegovim formalnim opisom, odnosno informacijskim modelom.

8. Navedite vrste informacijskih modela ovisno o obliku prikaza informacija o objektu modeliranja. Navedite primjere informacijskih modela svake vrste.

Shema - shema podzemne željeznice, karta puta itd.
Tablica - cool časopis, cjenik proizvoda itd.
Hijerarhijski model - klasifikacija životinjskih vrsta, slaganje knjiga u knjižnici itd.

U ovoj fazi razjašnjavaju se svojstva, stanja, radnje i druge karakteristike elementarnih objekata u bilo kojem obliku: usmeno, u obliku dijagrama, tablica. Formira se predodžba o elementarnim objektima koji čine izvorni objekt, odnosno informacijski model.

Modeli bi trebali odražavati najznačajnije značajke, svojstva, stanja i odnose objekata objektivnog svijeta. Daju potpune informacije o objektu. Može biti svestran i vrlo opsežan.

Ne mora biti puno informacija. Važno je da bude "u meritumu pitanja", odnosno u skladu sa svrhom za koju se koristi.

Kako bi proučavao neki predmet, osoba prikuplja podatke o njemu, ovisno o svrsi za koju se proučava, kojim sredstvima i znanjima osoba raspolaže, dobivaju se informacije različitog volumena. Jedan te isti objekt može se promatrati s različitih stajališta i, sukladno tome, opisati na različite načine. Neka svojstva objekta mogu se zapisati kao formule koje se odnose na različite parametre. Na primjer, zakon održanja mase u kemijskim reakcijama ili zakoni loma svjetlosti itd. Za opisivanje objekata, njihovih svojstava i odnosa možete koristiti različite sheme, crteže, sustave znakova i numeričke karakteristike. I premda informacija ne može zamijeniti stvarni objekt, svaki takav opis će ga karakterizirati s različitim stupnjevima točnosti.

U informacijskom modelu parametri objekta i njegovih komponenti prikazani su u brojčanom, tekstualnom ili drugom obliku, a radnje tijekom proučavanja prikazane su u obliku procesa obrade informacija.

Informacijski modeli igraju vrlo važnu ulogu u ljudskom životu.

Znanje koje steknete na institutu ima oblik informacijskog modela namijenjenog proučavanju predmeta i pojava.

Informacijski model nikada u potpunosti ne karakterizira objekt, niti bi trebao. Za isti objekt možete izgraditi različite informacijske modele.

Odaberimo za modeliranje takav objekt kao što je "čovjek". Osoba se može promatrati s različitih stajališta: kao zasebna individua i kao osoba općenito.

Ako imamo na umu određenu osobu, tada možemo izgraditi modele koji su prikazani u tablici. 2.1-2.3.

Tablica 2.1. Informacijski model kadeta

Tablica 2.2. Informacijski model posjetitelja med. kabinet

Tablica 2.3. Informacijski model zaposlenika poduzeća

Ako osobu promatramo kao biološku vrstu, tada je moguće izgraditi informacijske modele koji opisuju strukturu ili funkcioniranje različitih tjelesnih sustava, na primjer, živčanog ili krvožilnog sustava.

Razmotrite druge primjere različitih informacijskih modela za isti objekt.

Brojni svjedoci zločina iznijeli su razne informacije o navodnom napadaču – to su njihovi informacijski modeli. Predstavnik policije trebao bi iz protoka informacija odabrati ono najznačajnije, koje će pomoći u pronalaženju kriminalca i pritvoru. Zastupnik zakona može imati više od jednog informacijskog modela razbojnika. Uspjeh poslovanja ovisi o tome koliko su ispravno odabrane bitne značajke, a odbačene one manje.

Odabir najznačajnijih informacija kada stvaranjeinformacijski model i njegova složenost određeni su svrhom modeliranja.

Izgradnja informacijskog modela početna je točka faze razvoja modela.

Svi ulazni parametri objekata odabranih tijekom analize poredani su silaznim redoslijedom po važnosti, a model je pojednostavljen u skladu sa svrhom modeliranja. Pritom se odbacuju čimbenici koji su beznačajni s gledišta tko određuje model. Ako odbacimo najznačajnije čimbenike, tada će model biti netočan.

Ovisno o broju određujućih čimbenika, može se izgraditi nekoliko modela. Mnoga istraživanja koriste tehniku ​​izrade modela za jedan objekt, počevši od najjednostavnijih - s minimalnim skupom parametara za definiranje. Nadalje, modeli postaju složeniji, tj. uvode se oni parametri koji su prethodno bili odbačeni.

Ponekad se zadatak u početku može formulirati u pojednostavljenom obliku. Jasno postavlja ciljeve i definira parametre modela koji se moraju uzeti u obzir.

Svi elementarni objekti odabrani tijekom analize trebaju biti prikazani međusobno. Informacijski model prikazuje samo neosporne veze i očite radnje. Takav model daje primarnu ideju koja određuje daljnji tijek simulacije.

kultni model

Informacijski model, u pravilu, predstavlja se u jednom ili drugom simboličkom obliku, koji može biti računalni ili neračunalni. Prije poduzimanja računalnog modeliranja, osoba izrađuje preliminarne skice crteža ili dijagrama na papiru, izvodi formule za izračun. Proces kreativnosti i istraživanja uvijek uključuje bolnu potragu i košaru odbačenih nacrta. A samo za jednostavne, poznate zadatke nisu potrebni modeli koji nisu računalno potpisani. Danas, kada je računalo postalo glavni alat istraživača, mnogi ljudi preferiraju preliminarne skice, formule koje se odmah sastavljaju i zapisuju na njemu.

računalni model

Sada kada je model informacijskog znaka formiran, moguće je prijeći na samo računalno modeliranje – izradu računalnog modela. Odmah se postavlja pitanje o sredstvima koja su za to neophodna, tj. o alata modeliranje .

Postoji bezbroj softverskih paketa koji vam omogućuju proučavanje (modeliranje) informacijskih modela. Svako softversko okruženje ima svoje alate i omogućuje vam rad s određenim vrstama informacijskih objekata. Stoga se istraživač suočava s teškim pitanjem odabira najprikladnijeg i najučinkovitijeg okruženja za rješavanje problema.

Neka softverska okruženja ljudi koriste kao učinkovitu pomoć u realizaciji vlastitih ideja. Drugim riječima, osoba već zna kakav će model biti i koristi računalo da mu da simbolički oblik. Na primjer, za izgradnju geometrijskih modela koriste se dijagrami, grafička okruženja, za verbalne ili tablične opise - okruženje za uređivanje teksta.

Ostala softverska okruženja koriste se kao sredstvo za obradu početnih informacija te dobivanje i analizu rezultata. Ovdje računalo djeluje kao inteligentni pomoćnik. Tako se velike količine informacija obrađuju u okruženju baze podataka ili se izračuni provode u proračunskim tablicama.

U procesu razvoja računalnog modela, početni model informacijskog znaka će doživjeti određene promjene u obliku reprezentacije, budući da mora biti orijentiran na specifično softversko okruženje i alate.

Na primjer, ako istražujete geometrijski model koji se sastoji od elementarnih grafičkih objekata, okruženje grafičkog uređivača prikladno je za modeliranje. Međutim, za razvoj geometrijskih modela, u nekim slučajevima, možda će vam trebati programsko okruženje s grafičkim alatima.

Za verbalne modele koriste se programi za obradu teksta sa širokim rasponom mogućnosti dizajna za izlazni dokument – ​​uređivač formula, ugrađena poslovna grafika, elementi tablice.

Postoje različiti programi koji vam omogućuju uključivanje dijagrama toka algoritama, elektroničkih sklopova, dijagrama itd. u opis.

Informacijski modeli, koji ne prikazuju samo informacije o objektima, već i ukazuju na njihove odnose, implementirani su u sustave upravljanja bazama podataka.

Ako istražujete matematički model, onda ni okruženje grafičkog uređivača, ni okruženje baze podataka, ni okruženje za obradu teksta nisu prikladne za vas. Učinkovito sredstvo za proučavanje matematičkih modela je programsko okruženje, gdje je računalni model predstavljen u obliku programa. Još jedan moćan alat za istraživanje takvih uzoraka je okruženje proračunskih tablica. Ovdje je početni model informacijskog znaka prikazan u obliku tablice koja povezuje elementarne objekte prema pravilima izgradnje poveznica u ovom okruženju.

Računalni model - model implementiran pomoću softverskog okruženja.

Na temelju navedenog možemo zaključiti da je pri modeliranju na računalu potrebno imati predodžbu o klasama programskih alata, njihovoj namjeni, alatima i tehnološkim metodama rada.

Pravila za građenje informacijskih modela.

informacijski model je skup informacija organiziranih prema određenim pravilima o stanju i funkcioniranju kontrolnog objekta i vanjskog okruženja. Za operatora je to svojevrsni imitator svojstava stvarnih objekata bitnih za upravljanje, t.j. izvor informacija na temelju kojih formira sliku stvarnog stanja, analizira i procjenjuje postojeće stanje, planira kontrolne radnje, donosi odluke koje osiguravaju učinkovit rad sustava, a također ocjenjuje rezultate njihove provedbe. Drugim riječima, operator se ne bavi objektom kao takvim, već njegovim potpisanim prikazom. U bilo kojoj vrsti rada s informacijom uvijek govorimo o njenom predstavljanju u obliku određenih simboličkih struktura. Formiranje reprezentacije informacija je njegovo kodiranje.

konceptualni model- ovo je skup ideja operatera o radnim zadacima, stanju i funkcioniranju radnog sustava i vlastitim metodama kontrolnih radnji na njima. Slike i prikazi koji čine sadržaj konceptualnog modela nisu samo odraz stvarnosti. Oni igraju ulogu generaliziranih shema aktivnosti formiranih u procesu učenja i osposobljavanja. Konceptualni model karakterizira velika informacijska redundantnost, ali samo se slike i obrasci aktivnosti povezani s izravno riješenim zadatkom u jednom ili drugom trenutku ažuriraju i ostvaruju. Prilikom izrade informacijskih modela potrebno je voditi se sljedećim ergonomskim zahtjevi:

♦ sadržajno, informacijski modeli trebaju adekvatno odražavati objekte upravljanja, vanjsko okruženje i stanje samog sustava upravljanja;

♦ u smislu količine informacija, trebale bi osigurati optimalnu informacijsku ravnotežu i ne dovesti do takvih nepoželjnih pojava kao što su nedostatak ili višak informacija;

♦ po obliku i sastavu moraju odgovarati zadaćama procesa rada i sposobnosti osobe da prima, analizira, ocjenjuje informacije i provodi kontrolne radnje.

Uzimanje u obzir ovih zahtjeva u procesu projektiranja informacijskih modela omogućuje operateru da izvršava funkcije koje su mu dodijeljene s potrebnom učinkovitošću i točnošću, sprječava pojavu pogrešnih radnji i osigurava učinkovito funkcioniranje sustava "čovjek-stroj". Iskustvo u razvoju i korištenju informacijskih modela, kao i analiza aktivnosti operatera s njima, omogućuju nam da formuliramo niz važnih karakteristika informacijskih modela.

Prikaz bitnih informacija i problemske situacije. U informacijskom modelu trebaju biti prikazana samo glavna svojstva, odnosi, veze upravljanih objekata. U tom smislu, model reproducira stvarnost u pojednostavljenom obliku i uvijek je neka njezina shematizacija. Stupanj i priroda pojednostavljenja i shematizacije može se utvrditi na temelju analize zadataka sustava "čovjek-stroj". Kada se u menadžmentu pojavi problematična situacija, njezina percepcija je olakšana ako informacijski model predviđa prikaz:

♦ promjene svojstava elemenata situacije do kojih dolazi tijekom njihove interakcije. U ovom slučaju promjena

svojstva pojedinih elemenata ne percipiraju se izolirano, već u kontekstu situacije kao cjeline;

♦ dinamičke odnose upravljanih objekata, a odnose i interakcije informacijskog modela treba prikazati u razvoju. Prihvatljivo je, pa čak i korisno preuveličavati ili pojačavati prikaz trendova u razvoju elemenata situacije, njihove povezanosti ili situacije u cjelini;

♦ konfliktni odnosi u koje ulaze elementi situacije.

  1. Faze izgradnje informacijskog modela.

Redoslijed izgradnje informacijskog modela u pravilu je sljedeći:

1) određivanje zadataka sustava i redoslijeda njihovog rješavanja;

2) određivanje izvora informacija, načina rješavanja problema, vremena potrebnog za njihovo rješavanje, kao i potrebne točnosti;

3) sastavljanje popisa vrsta kontrolnih objekata, određivanje njihovog broja i parametara sustava;

4) sastavljanje popisa znakova kontrolnih objekata različitih vrsta;

5) raspodjela objekata i obilježja prema stupnju važnosti, izbor kritičnih objekata i obilježja čije je obračunavanje prije svega potrebno;

6) izbor sustava i metoda za kodiranje objekata upravljanja, njihovih stanja i značajki;

7) razvoj općeg sastava informacijskih modela;

8) utvrđivanje popisa izvršnih radnji operatera koje se provode u postupku rješavanja problema i nakon donošenja odluke;

9) kreiranje izgleda koji simulira moguću situaciju, provjeravanje učinkovitosti odabranih opcija za informacijske modele i sustave kodiranja informacija. Kriterij učinkovitosti je vrijeme, točnost i intenzitet rada operatera;

10) utvrđivanje promjena na temelju rezultata eksperimenata sa sastavom informacijskih modela i sustava kodiranja, provjera učinkovitosti svake nove opcije na izgledu;

11) utvrđivanje izgleda razine stručne osposobljenosti operatera i njezine usklađenosti s navedenom;

12) izrada uputa za rad operatera u sustavu upravljanja.

Predloženi postupak za izradu informacijskih modela prikazan je samo općenito. Može se razlikovati ovisno o specifičnostima određenih upravljačkih sustava i funkcija operatera.

Praktični rad br.14

Ispunio učenik grupe br ___________ F.I.______________________

Tema Projektiranje programa temeljenih na razvoju algoritama za procese različite prirode.

Cilj: upoznati se s pojmovima modela i modeliranja, naučiti izrađivati ​​računalne modele.

Teorijske informacije

Model - Ovajumjetno stvoreni objekt koji zamjenjuje neki objekt stvarnog svijeta (simulacijski objekt) i reproducira ograničen broj njegovih svojstava. Pojam modela odnosi se na temeljne opće znanstvene pojmove, a modeliranje je metoda spoznaje stvarnosti koju koriste različite znanosti.

Objekt modeliranja je širok pojam koji uključuje predmete žive ili nežive prirode, procese i pojave stvarnosti. Sam model može biti fizički ili idealni objekt. Prvi se nazivaju modeli u punoj mjeri, a drugi - informacijski modeli. Primjerice, model zgrade je model zgrade u punoj mjeri, a crtež iste zgrade je njezin informacijski model predstavljen u grafičkom obliku (grafički model).

U eksperimentalnim znanstvenim istraživanjima koriste se modeli punog opsega koji omogućuju proučavanje obrazaca fenomena ili procesa koji se proučava. Na primjer, u aerotunelu, proces leta zrakoplova simulira se puhanjem zračne struje preko makete zrakoplova. To određuje, na primjer, opterećenje na tijelu zrakoplova, koje će se odvijati u pravom letu.

Informacijski modeli koriste se u teorijskim proučavanjima objekata modeliranja. U naše vrijeme glavni alat za informacijsko modeliranje je računalna tehnologija i informacijska tehnologija.

Računalno modeliranje uključuje napredak realizma informacijskog modela na računalu i proučavanje objekta simulacije pomoću ovog modela – provođenje računskog eksperimenta.

Formalizacija
Predmetno područje informatike obuhvaća sredstva i metode računalnog modeliranja. Računalni model može se stvoriti samo na temelju dobro formaliziranog informacijskog modela. Što je formalizacija?

Formalizacija informacija o nekom objektu je njegov odraz u određenomoblik. Možete reći i ovo: formalizacija je svođenje sadržaja na formu. Formule koje opisuju fizičke procese su formalizacije tih procesa. Radio krug elektroničkog uređaja je formalizacija funkcioniranja ovog uređaja. Bilješke napisane na notnom listu su formalizacija glazbe itd.

Formalizirani informacijski model je određeni skup znakova (simbola) koji postoje odvojeno od objekta modeliranja i mogu se prenositi i obraditi. Implementacija informacijskog modela na računalu svodi se na njegovu formalizaciju u formate podataka s kojima računalo "može" raditi.

No, možemo govoriti i o drugoj strani formalizacije u odnosu na računalo. Program u određenom programskom jeziku je formalizirani prikaz procesa obrade podataka. To nije u suprotnosti s gornjom definicijom formaliziranog informacijskog modela kao skupa znakova, budući da strojni program ima predznak. Računalni program je model ljudske aktivnosti u obradi informacija, sveden na slijed elementarnih operacija koje računalni procesor može izvesti. Stoga je računalno programiranje formalizacija procesa obrade informacija. A računalo djeluje kao formalni izvršitelj programa.

Faze informacijskog modeliranja

Izgradnja informacijskog modela počinje s analiza sustava simulacijski objekt (vidi "analiza sustava"). Zamislimo brzo rastuću tvrtku čiji je menadžment suočen s problemom smanjenja učinkovitosti tvrtke kako raste (što je uobičajena situacija) i odlučuje racionalizirati aktivnosti upravljanja.

Prvo što treba učiniti na tom putu je provesti sustavnu analizu poslovanja tvrtke. Analitičar sustava pozvan u tvrtku mora proučiti njezine aktivnosti, identificirati sudionike u procesu upravljanja i njihove poslovne odnose, t.j. objekt modeliranja analizira se kao sustav. Rezultati takve analize su formalizirani: prikazani su u obliku tablica, grafikona, formula, jednadžbi, nejednakosti itd. Ukupnost takvih opisa je teorijski model sustava.

Sljedeća faza formalizacije - teorijski model se prevodi u format računalnih podataka i programa. Za to se koristi ili gotov softver, ili su uključeni programeri koji ga razvijaju. Na kraju se ispostavilo računalni informacijski model, koji će se koristiti za svoju namjenu.

Za primjer s tvrtkom, korištenjem računalnog modela, može se pronaći optimalna opcija upravljanja u kojoj će se postići najveća učinkovitost poduzeća prema kriteriju ugrađenom u model (npr. dobivanje maksimalne dobiti po jedinici uložena sredstva).

Klasifikacija informacijskih modela mogu se temeljiti na različitim principima. Ako ih klasificiramo prema tehnologiji koja dominira u procesu modeliranja, tada možemo razlikovati matematičke modele, grafičke modele, simulacijske modele, tablične modele, statističke modele itd. (biološke) sustave i procese, modele procesa optimalnog ekonomskog planiranja , modeli odgojno-obrazovne djelatnosti, modeli znanja itd. Klasifikacijski problemi su važni za znanost, jer omogućuju formiranje sustavnog pogleda na problem, ali njihovu važnost ne treba preuveličavati. Različiti pristupi klasifikaciji modela mogu biti jednako korisni. Osim toga, određeni model se nikako ne može uvijek pripisati jednoj klasi, čak i ako se ograničimo na gornji popis.

Zaustavimo se detaljnije na ovoj klasifikaciji i objasnimo je primjerima.

Modelirajući gibanje kometa koji je napao Sunčev sustav, opisujemo situaciju (predviđamo putanju leta kometa, udaljenost koju će prijeći od Zemlje itd.), t.j. Postavljamo isključivo deskriptivne ciljeve. Nemamo priliku utjecati na gibanje kometa, promijeniti nešto u procesu simulacije.

U modelima optimizacije možemo utjecati na procese u pokušaju postizanja nekog cilja. U ovom slučaju, model uključuje jedan ili više parametara dostupnih našem utjecaju. Primjerice, promjenom toplinskog režima u žitnici možemo nastojati odabrati onaj koji će postići maksimalno očuvanje zrna, odnosno optimizirati proces.

Često je potrebno optimizirati proces po nekoliko parametara odjednom, a ciljevi mogu biti vrlo kontradiktorni. Primjerice, znajući cijene hrane i čovjekovu potrebu za hranom, što korisnije i što jeftinije organizirati obroke za veće grupe ljudi (u vojsci, kampu i sl.). Jasno je da se ti ciljevi, općenito govoreći, uopće ne podudaraju; pri modeliranju će postojati nekoliko kriterija između kojih se mora tražiti ravnoteža. U ovom slučaju govorimo o višekriterijskim modelima.

Modeli igara mogu se odnositi ne samo na dječje igre (uključujući računalne igre), već i na vrlo ozbiljne stvari. Primjerice, prije bitke, u prisustvu nepotpunih informacija o protivničkoj vojsci, zapovjednik mora izraditi plan kojim redoslijedom uvesti određene postrojbe u bitku i sl., uzimajući u obzir moguću reakciju neprijatelja. U suvremenoj matematici postoji poseban odjeljak - teorija igara, koji proučava metode donošenja odluka u uvjetima nepotpunih informacija.

Konačno, događa se da model u velikoj mjeri oponaša stvarni proces, t.j. oponaša ga. Na primjer, pri modeliranju dinamike broja mikroorganizama u koloniji može se uzeti u obzir skup pojedinačnih objekata i pratiti sudbina svakog od njih, postavljajući određene uvjete za njegov opstanak, razmnožavanje itd. U tom se slučaju ponekad ne koristi eksplicitni matematički opis procesa, zamjenjuju ga neki verbalni uvjeti (na primjer, nakon određenog vremenskog razdoblja, mikroorganizam se podijeli na dva dijela, a drugi segment umire). Drugi primjer je simulacija kretanja molekula u plinu, kada je svaka molekula predstavljena kao lopta, a specificirani su uvjeti ponašanja tih kuglica kada se sudare jedna s drugom i sa zidovima (npr. apsolutno elastični udar ); nema potrebe koristiti nikakve jednadžbe gibanja.

Možemo reći da se najčešće simulacija koristi u pokušaju da se opiše svojstva velikog sustava, pod uvjetom da je ponašanje njegovih sastavnih objekata vrlo jednostavno i jasno navedeno. Zatim se matematički opis provodi na razini statističke obrade rezultata simulacije pri pronalaženju makroskopskih karakteristika sustava. Takav računalni eksperiment zapravo tvrdi da reproducira eksperiment punog opsega. Na pitanje "zašto ovo?" možemo dati sljedeći odgovor: simulacijsko modeliranje omogućuje nam da izdvojimo “u čistom obliku” posljedice hipoteza koje su ugrađene u naše ideje o mikrodogađajima, čisteći ih od utjecaja drugih čimbenika koji su neizbježni u eksperimentu punog opsega, koji možda nismo ni svjesni. Ako takvo modeliranje uključuje i elemente matematičkog opisa događaja na mikrorazini i ako istraživač ne postavi zadatak pronalaženja strategije za regulaciju rezultata (na primjer, kontroliranje broja kolonije mikroorganizama), tada razlika između simulacijskog modela i deskriptivnog modela prilično je proizvoljno; to je prije stvar terminologije.

Drugi pristup klasifikaciji matematičkih modela dijeli ih na determinističke i stohastičke (vjerojatne). U determinističkim modelima, ulazni parametri se mogu mjeriti jednoznačno i s bilo kojim stupnjem točnosti, t.j. su determinističke veličine. Sukladno tome, određen je proces evolucije takvog sustava. U stohastičkim modelima, vrijednosti ulaznih parametara poznate su samo s određenim stupnjem vjerojatnosti, tj. ovi parametri su stohastički; prema tome, proces evolucije sustava također će biti slučajan. Istovremeno, izlazni parametri stohastičkog modela mogu biti i vjerojatnosni i jednoznačno određeni.

Vrhunski povezani članci