Quando si creano modelli informativi, prima della scelta del SOI, è necessario essere guidati dai seguenti requisiti ergonomici:
♦ in termini di quantità di informazioni, devono assicurare un equilibrio informativo ottimale e non portare a fenomeni indesiderati quali deficit o eccesso di informazioni;
♦ nella forma e nella composizione, devono corrispondere ai compiti del processo lavorativo e alle capacità di una persona di ricevere, analizzare, valutare informazioni e attuare azioni di controllo.
La presa in considerazione di tali requisiti nel processo di progettazione dei modelli informativi consente all'operatore di svolgere le funzioni assegnategli con la necessaria rapidità e precisione, previene il verificarsi di azioni errate e garantisce l'efficace funzionamento del sistema "uomo-macchina".
L'esperienza nello sviluppo e nell'uso di modelli informativi, nonché l'analisi delle attività degli operatori con essi, consentono di formulare alcune delle caratteristiche più importanti dei modelli informativi.
Visualizzazione delle informazioni essenziali e della situazione problematica. Nel modello informativo devono essere presentate solo le proprietà di base, le relazioni, le connessioni degli oggetti gestiti. In questo senso, il modello riproduce la realtà in forma semplificata ed è sempre una sua schematizzazione. Il grado e la natura della semplificazione e della schematizzazione possono essere determinati sulla base di un'analisi dei compiti dei sistemi "uomo-macchina".
Quando si presenta una situazione problematica nella gestione, la sua percezione è facilitata se il modello informativo prevede la visualizzazione:
cambiamenti nelle proprietà degli elementi della situazione che si verificano durante la loro interazione. In questo caso, cambia
le proprietà dei singoli elementi sono percepite non isolatamente, ma nel contesto della situazione nel suo insieme;
♦ relazioni dinamiche di oggetti controllati, mentre i collegamenti e le interazioni del modello informativo dovrebbero essere visualizzati in fase di sviluppo. È lecito e persino utile esagerare o migliorare la visualizzazione delle tendenze nello sviluppo degli elementi di una situazione, delle loro connessioni o della situazione nel suo insieme;
♦ relazioni conflittuali, in cui entrano gli elementi della situazione.
Organizzazione della struttura e visibilità delle informazioni Modelli. L'organizzazione ottimale della struttura del modello informativo consente di percepire in modo rapido e accurato la situazione visualizzata nel suo insieme. Un modo per organizzarlo in questo modo è avere un buon layout. Il modello dell'informazione dovrebbe rappresentare un insieme di informazioni che sono in un'interazione definita e ovvia.
Il modello deve essere descrittivo, ad es. per fornire all'operatore la possibilità di percepire i dati in modo rapido, accurato e senza minuziose analisi. Tuttavia, gli oggetti di controllo, le loro proprietà e interazioni non hanno sempre segni visivi. In questo caso, quando si sviluppano modelli di informazione, si devono risolvere problemi vicini a quelli che sono definiti nella metodologia della scienza come "visualizzazione di concetti".
Fasi di costruzione di un modello informativo. L'ordine di costruzione di un modello informativo, di regola, è il seguente:
1) determinazione dei compiti del sistema e della priorità della loro soluzione;
2) determinare le fonti di informazione, i metodi per risolvere i problemi, il tempo necessario per risolverli, nonché l'accuratezza richiesta;
3) compilare un elenco di tipi di oggetti di controllo, determinandone il numero e i parametri del sistema;
4) compilazione di un elenco di attributi di diversi tipi di oggetti di controllo;
5) la distribuzione di oggetti e caratteristiche secondo il grado di importanza, la scelta di oggetti e caratteristiche critici, la cui considerazione è necessaria in primo luogo;
6) la scelta del sistema e delle modalità di codifica degli oggetti di controllo, dei loro stati e caratteristiche;
7) sviluppo di una composizione generale dei modelli informativi;
8) determinazione dell'elenco delle azioni esecutive degli operatori, effettuate nel processo di risoluzione del problema e dopo aver preso una decisione;
9) creazione di un modello che simuli una possibile situazione, verificando l'efficacia delle opzioni selezionate per i modelli informativi e i sistemi di codifica delle informazioni. Il criterio per l'efficienza è il tempo, la precisione e l'intensità del lavoro dell'operatore;
10) determinazione delle modifiche sulla base dei risultati delle sperimentazioni sulla composizione dei modelli informativi e dei sistemi di codifica, verificando l'efficacia di ogni nuova versione del modello;
1 1) determinazione del livello di formazione professionale degli operatori sul modello e della sua conformità a quello dato;
12) redigere istruzioni per il lavoro degli operatori del sistema di controllo.
La procedura proposta per la costruzione dei modelli informativi è delineata solo in termini generali. Può variare in base alle specifiche di determinati sistemi di controllo e funzioni dell'operatore.
Presentazione:2. Cos'è un modello? Quando viene utilizzata la modellazione? Un modello è un nuovo oggetto che riflette le caratteristiche dell'oggetto, del processo o del fenomeno che sono essenziali dal punto di vista dell'obiettivo della modellazione.
La modellazione viene utilizzata nei casi in cui l'oggetto è troppo grande o troppo piccolo, il processo procede molto rapidamente o molto lentamente, lo studio dell'oggetto può essere pericoloso per gli altri e così via.3. Confermare con esempi la validità delle seguenti affermazioni:
a) più modelli possono corrispondere ad un oggetto;
b) un modello può corrispondere a più oggetti.
Esempi: a - Oggetto: Auto, modelli: posto auto, disegno, segnaletica stradale, auto radiocomandata.
b - Modello: Schema, oggetti: schema metro, schema edificio, schemi radio
4. Fornire esempi di modelli in scala reale e informativi.
Modelli in scala reale: un giocattolo, un manichino, una fotografia, ecc.Modelli informativi: tabella, grafico, formula, ecc.
5. Nel seguente elenco di modelli, indicare quelli che possono essere utilizzati per:
a - layout dello sviluppo dell'area residenziale; fotografie del movimento delle masse d'aria.b - fotografie del movimento delle masse d'aria; un modello di volo di un aeromobile di nuova concezione in galleria del vento; diagramma della struttura degli organi interni umani.
c - fotografie del movimento delle masse d'aria; un modello di volo di un aeromobile di nuova concezione in galleria del vento; diagramma della struttura degli organi interni umani.
d - fotografie del movimento delle masse d'aria; orario dei treni; modello di volo di un aeromobile di nuova concezione in galleria del vento.
e - orario dei treni.
6. Fornisci un esempio di un modello informativo
a - un ragazzo, altezza 173 cm, occhi marroni, bruna.b - un ragazzo alto, biondo, atletico, abile, veloce.
c - gentile, soffice, miagola costantemente.
d - 3° piano, spazioso appartamento di 3 locali.
d - copertina rigida
f - Disco CD-R con una capacità di 700 MB, viene registrata musica rock.
g - Città russa, multinazionale, situata nella regione di Nizhny Novgorod.
7. Descrivere le fasi della costruzione di un modello informativo. Qual è l'essenza della fase di formalizzazione?
La costruzione di un modello informativo inizia con l'analisi delle condizioni del problema. Dopo l'analisi, vengono determinati l'oggetto e lo scopo della simulazione. Successivamente vengono evidenziate le caratteristiche essenziali del modello e, infine, formalizzato.La formalizzazione è la sostituzione di un oggetto reale con la sua descrizione formale, cioè il suo modello informativo.
8. Elencare i tipi di modelli di informazioni a seconda della forma di presentazione delle informazioni sull'oggetto della modellazione. Fornisci esempi di modelli informativi di ogni tipo.
Schema: mappa della metropolitana, mappa stradale, ecc.Tabella: rivista interessante, listino prezzi dei prodotti, ecc.
Il modello gerarchico è la classificazione delle specie animali, la posizione dei libri in biblioteca, ecc.
In questa fase, le proprietà, gli stati, le azioni e altre caratteristiche degli oggetti elementari vengono chiarite in qualsiasi forma: oralmente, sotto forma di diagrammi, tabelle. Si forma un'idea sugli oggetti elementari che compongono l'oggetto originale, cioè il modello di informazione.
I modelli dovrebbero riflettere le caratteristiche, le proprietà, gli stati e le relazioni più essenziali degli oggetti del mondo oggettivo. Forniscono informazioni complete sull'oggetto. Può essere versatile e piuttosto esteso.
Non devono esserci molte informazioni. È importante che sia "nel merito della questione", cioè corrisponda allo scopo per cui viene utilizzato.
Per studiare un oggetto, una persona raccoglie informazioni su di esso.A seconda dello scopo per cui viene indagato, dei mezzi e delle conoscenze che una persona possiede, si otterranno informazioni di diverso volume. Uno stesso oggetto può essere visto da punti di vista diversi e, di conseguenza, descritto in modi diversi. Alcune proprietà di un oggetto possono essere scritte sotto forma di formule che collegano vari parametri. Ad esempio, la legge di conservazione della massa nelle reazioni chimiche o le leggi di rifrazione della luce, ecc. Per descrivere gli oggetti, le loro proprietà e relazioni, è possibile utilizzare vari schemi, disegni, sistemi di segni, caratteristiche numeriche. E sebbene le informazioni non possano sostituire un oggetto reale, ciascuna di queste descrizioni lo caratterizzerà con vari gradi di accuratezza.
Nel modello informativo, i parametri dell'oggetto e dei suoi componenti sono presentati in forma numerica, testuale o di altro tipo e le azioni durante lo studio sono presentate sotto forma di processi di elaborazione delle informazioni.
I modelli di informazione svolgono un ruolo molto importante nella vita umana.
Le conoscenze che ricevi presso l'istituto hanno la forma di un modello informativo progettato allo scopo di studiare oggetti e fenomeni.
Il modello informativo non caratterizza mai completamente l'oggetto e non dovrebbe farlo. Diversi modelli di informazione possono essere costruiti per lo stesso oggetto.
Scegliamo un oggetto come una "persona" per la modellazione. Una persona può essere vista da vari punti di vista: come individuo separato e come persona in generale.
Se hai in mente una persona specifica, puoi costruire modelli presentati in tabella. 2.1-2.3.
Tabella 2.1. Modello informativo cadetto
Tabella 2.2. Modello informativo del miele visitatore. mobiletto
Tabella 2.3. Modello informativo di un dipendente di un'impresa
Se consideriamo una persona come una specie biologica, allora è possibile costruire modelli informativi che descrivono la struttura o il funzionamento di vari sistemi del corpo, ad esempio il sistema nervoso o il sistema circolatorio.
Consideriamo altri esempi di diversi modelli di informazione per lo stesso oggetto.
Numerosi testimoni del crimine hanno riportato una varietà di informazioni sul presunto aggressore: questi sono i loro modelli di informazione. Il rappresentante della polizia dovrebbe scegliere dal flusso di informazioni il più essenziale, che aiuterà a trovare l'autore del reato e detenerlo. Un rappresentante della legge può avere più di un modello informativo di un bandito. Il successo del caso dipende da quanto correttamente vengono scelte le caratteristiche essenziali e scartate quelle secondarie.
Selezione delle informazioni più essenziali per crearemodello informativo e la sua complessità sono dovute allo scopo della modellazione.
La costruzione del modello informativo è il punto di partenza per la fase di sviluppo del modello.
Tutti i parametri di input degli oggetti, selezionati durante l'analisi, sono disposti in ordine decrescente di importanza e il modello viene semplificato secondo lo scopo della modellazione. Ciò scarta fattori irrilevanti dal punto di vista di chi determina il modello. Se scartiamo i fattori più significativi, il modello risulterà errato.
Diversi modelli possono essere costruiti a seconda del numero di fattori determinanti. Molti studi utilizzano la tecnica di creazione di modelli per un oggetto, a partire da quelli più semplici, con un insieme minimo di parametri di definizione. Inoltre, i modelli diventano più complessi, cioè vengono introdotti quei parametri che erano stati precedentemente scartati.
A volte il compito può essere inizialmente formulato in una forma semplificata. Stabilisce chiaramente obiettivi e definisce i parametri del modello che devono essere presi in considerazione.
Tutti gli oggetti elementari, selezionati durante l'analisi, devono essere mostrati in relazione. Nel modello delle informazioni vengono visualizzate solo le relazioni innegabili e le azioni ovvie. Tale modello fornisce l'idea primaria che determina l'ulteriore corso della simulazione.
Modello iconico
Il modello informativo, di regola, è presentato in una o nell'altra forma simbolica, che può essere computer o non computer. Prima di intraprendere la modellazione al computer, una persona fa schizzi preliminari di disegni o diagrammi su carta, visualizza formule di calcolo. Il processo di creatività e ricerca comporta sempre una ricerca dolorosa e un cesto di bozze scartate. E solo per attività semplici e familiari, non sono necessari modelli di segni non computerizzati. Oggi, quando il computer è diventato lo strumento principale del ricercatore, molti preferiscono schizzi preliminari, formule che immediatamente compongono e scrivono su di esso.
Modello di computer
Ora che il modello del segno informativo è stato formato, si può procedere alla modellazione effettiva al computer: la creazione di un modello al computer. Sorge immediatamente la domanda sui mezzi necessari per questo, cioè su strumenti modellazione .
Esistono innumerevoli pacchetti software che consentono di ricercare (modellare) modelli informativi. Ogni ambiente software ha i propri strumenti e consente di lavorare con determinati tipi di oggetti informativi. Pertanto, il ricercatore affronta la difficile questione della scelta dell'ambiente più conveniente ed efficace per risolvere il problema.
Alcuni ambienti software sono utilizzati dagli esseri umani come un aiuto efficace per l'implementazione delle proprie idee. In altre parole, una persona sa già quale sarà il modello e usa un computer per dargli una forma simbolica. Ad esempio, gli ambienti grafici vengono utilizzati per creare modelli geometrici, diagrammi e un ambiente di editor di testo per descrizioni verbali o tabulari.
Altri ambienti software vengono utilizzati come mezzo per elaborare le informazioni iniziali e ottenere e analizzare i risultati. Qui il computer funge da assistente intelligente. Questo è il modo in cui grandi quantità di informazioni vengono elaborate in un ambiente di database o vengono eseguiti calcoli in fogli di calcolo.
Nel processo di sviluppo di un modello informatico, il modello di segno informativo iniziale subirà alcune modifiche nella forma di rappresentazione, poiché dovrebbe essere orientato verso uno specifico ambiente e strumenti software.
Ad esempio, se si sta esplorando un modello geometrico costituito da oggetti grafici elementari, l'ambiente dell'editor grafico è utile per la modellazione. Tuttavia, per lo sviluppo di modelli geometrici in alcuni casi, potrebbe essere necessario un ambiente di programmazione con mezzi grafici.
Per i modelli verbali, vengono utilizzati elaboratori di testi con ampie opportunità per la progettazione del documento di output: un editor di formule, grafica aziendale integrata, elementi di tabella.
Esistono vari programmi che consentono di includere nella descrizione schemi a blocchi di algoritmi, circuiti elettronici, diagrammi, ecc.
I modelli di informazione, in cui non vengono visualizzate solo le informazioni sugli oggetti, ma anche le loro relazioni, sono implementati nei sistemi di gestione del database.
Se stai esplorando un modello matematico, né un ambiente di editor grafico, né un ambiente di database, né un ambiente di elaborazione testi sono adatti a te. Uno strumento efficace per la ricerca di modelli matematici è un ambiente di programmazione in cui un modello informatico viene presentato sotto forma di programma. Un altro potente strumento per esplorare tali modelli è l'ambiente del foglio di calcolo. Qui il modello di segno informativo originale è presentato sotto forma di una tabella che collega oggetti elementari secondo le regole per la costruzione di collegamenti in questo ambiente.
Modello di computer - un modello implementato per mezzo di un ambiente software.
Sulla base di quanto sopra, possiamo concludere che quando si modella su un computer, è necessario avere un'idea delle classi di strumenti software, del loro scopo, degli strumenti e dei metodi tecnologici di lavoro.
Regole per la costruzione di modelli informativi.
Modello informativo esiste un insieme di informazioni organizzate secondo determinate regole sullo stato e sul funzionamento dell'oggetto di controllo e dell'ambiente esterno. Per l'operatore è una sorta di simulatore delle proprietà degli oggetti reali che sono essenziali per il controllo, ad es. la fonte di informazioni sulla base della quale forma un'immagine della situazione reale, analizza e valuta la situazione attuale, pianifica azioni di controllo, prende decisioni che garantiscono l'efficace funzionamento del sistema e valuta anche i risultati della loro attuazione. In altre parole, l'operatore non si occupa dell'oggetto in quanto tale, ma della sua rappresentazione simbolica. In qualsiasi tipo di lavoro con l'informazione, parliamo sempre della sua rappresentazione sotto forma di determinate strutture simboliche. La formazione della presentazione delle informazioni è la sua codifica.
Modello concettualeè un insieme di idee dell'operatore sui compiti di lavoro, lo stato e il funzionamento del sistema di lavoro e i propri metodi di azioni di controllo su di essi. Le immagini e le rappresentazioni che compongono il contenuto del modello concettuale non sono solo un riflesso della realtà. Svolgono il ruolo di schemi di attività generalizzati, formati nel processo di apprendimento e formazione. Il modello concettuale è caratterizzato da un'enorme ridondanza di informazioni, ma prima o poi vengono attualizzate e realizzate solo immagini e schemi di attività associati al problema direttamente risolto. Quando si creano modelli di informazioni, è necessario essere guidati dalla seguente ergonomia requisiti:
♦ in termini di contenuto, i modelli informativi dovrebbero riflettere adeguatamente gli oggetti di gestione, l'ambiente esterno e lo stato del sistema di gestione stesso;
♦ in termini di quantità di informazioni, devono assicurare un equilibrio informativo ottimale e non portare a fenomeni indesiderati quali deficit o eccesso di informazioni;
♦ nella forma e nella composizione, devono corrispondere ai compiti del processo lavorativo e alle capacità di una persona di ricevere, analizzare, valutare informazioni e attuare azioni di controllo.
La presa in considerazione di tali requisiti nel processo di progettazione dei modelli informativi consente all'operatore di svolgere le funzioni assegnategli con la necessaria rapidità e precisione, previene il verificarsi di azioni errate e garantisce l'efficace funzionamento del sistema "uomo-macchina". L'esperienza nello sviluppo e nell'uso di modelli informativi, nonché l'analisi delle attività degli operatori con essi, consentono di formulare alcune delle caratteristiche più importanti dei modelli informativi.
Visualizzazione delle informazioni essenziali e della situazione problematica. Nel modello informativo devono essere presentate solo le proprietà di base, le relazioni, le connessioni degli oggetti gestiti. In questo senso, il modello riproduce la realtà in forma semplificata ed è sempre una sua schematizzazione. Il grado e la natura della semplificazione e della schematizzazione possono essere determinati sulla base di un'analisi dei compiti dei sistemi "uomo-macchina". Quando si presenta una situazione problematica nella gestione, la sua percezione è facilitata se il modello informativo prevede la visualizzazione:
cambiamenti nelle proprietà degli elementi della situazione che si verificano durante la loro interazione. In questo caso, tradimento
le proprietà dei singoli elementi sono percepite non isolatamente, ma nel contesto della situazione nel suo insieme;
♦ relazioni dinamiche di oggetti controllati, mentre i collegamenti e le interazioni del modello informativo dovrebbero essere visualizzati in fase di sviluppo. È lecito e persino utile esagerare o migliorare la visualizzazione delle tendenze nello sviluppo degli elementi di una situazione, delle loro connessioni o della situazione nel suo insieme;
♦ relazioni conflittuali, in cui entrano gli elementi della situazione.
- Fasi di costruzione di un modello informativo.
L'ordine di costruzione di un modello informativo, di regola, è il seguente:
1) determinazione dei compiti del sistema e della priorità della loro soluzione;
2) determinare le fonti di informazione, i metodi per risolvere i problemi, il tempo necessario per risolverli, nonché l'accuratezza richiesta;
3) compilare un elenco di tipi di oggetti di controllo, determinandone il numero e i parametri del sistema;
4) compilazione di un elenco di attributi di diversi tipi di oggetti di controllo;
5) la distribuzione di oggetti e caratteristiche secondo il grado di importanza, la scelta di oggetti e caratteristiche critici, la cui considerazione è necessaria in primo luogo;
6) la scelta del sistema e delle modalità di codifica degli oggetti di controllo, dei loro stati e caratteristiche;
7) sviluppo di una composizione generale dei modelli informativi;
8) determinazione dell'elenco delle azioni esecutive degli operatori, effettuate nel processo di risoluzione del problema e dopo aver preso una decisione;
9) creazione di un modello che simuli una possibile situazione, verificando l'efficacia delle opzioni selezionate per i modelli informativi e i sistemi di codifica delle informazioni. Il criterio per l'efficienza è il tempo, la precisione e l'intensità del lavoro dell'operatore;
10) determinazione delle modifiche sulla base dei risultati delle sperimentazioni sulla composizione dei modelli informativi e dei sistemi di codifica, verificando l'efficacia di ogni nuova versione del modello;
11) determinazione del livello di formazione professionale degli operatori sul modello e della sua conformità a quello dato;
12) redigere istruzioni per il lavoro degli operatori del sistema di controllo.
La procedura proposta per la costruzione dei modelli informativi è delineata solo in termini generali. Può variare in base alle specifiche di determinati sistemi di controllo e funzioni dell'operatore.
Lavoro pratico n. 14
Completato da uno studente del gruppo numero ___________ Nome completo ______________________
Tema Progettazione di programmi basati sullo sviluppo di algoritmi per processi di varia natura.
Obbiettivo: familiarizzare con i concetti di modellazione e modellazione, imparare a creare modelli al computer.
Informazioni teoriche
Modello - essoun oggetto creato artificialmente che sostituisce qualche oggetto del mondo reale (oggetto di modellazione) e riproduce un numero limitato delle sue proprietà. Il concetto di modello si riferisce a concetti scientifici generali fondamentali e la modellazione è un metodo di conoscenza della realtà utilizzato da varie scienze.
L'oggetto della modellazione è un concetto ampio che include oggetti di natura animata o inanimata, processi e fenomeni della realtà. Il modello stesso può essere un oggetto fisico o ideale. I primi sono chiamati modelli in scala reale, i secondi sono chiamati modelli informativi. Ad esempio, un modello di edificio è un modello in scala reale di un edificio e un disegno dello stesso edificio è il suo modello informativo presentato in forma grafica (modello grafico).
Nella ricerca scientifica sperimentale vengono utilizzati modelli in scala reale che consentono di studiare i modelli del fenomeno o del processo oggetto di studio. Ad esempio, in una galleria del vento, il processo di volo di un aereo viene simulato soffiando un modello di un aereo con un flusso d'aria. Questo determina, ad esempio, i carichi sul corpo dell'aeromobile che si verificheranno in un volo reale.
I modelli informativi sono utilizzati negli studi teorici sugli oggetti di modellazione. Al giorno d'oggi, lo strumento principale per la modellazione dell'informazione è la tecnologia informatica e la tecnologia dell'informazione.
Modellazione al computer include il progresso del realismo del modello informativo su un computer e lo studio con l'aiuto di questo modello dell'oggetto della modellazione - un esperimento computazionale.
Formalizzazione
L'area disciplinare dell'informatica comprende strumenti e metodi di modellazione informatica. Un modello informatico può essere creato solo sulla base di un modello informativo ben formalizzato. Che cos'è la formalizzazione?
Formalizzazione delle informazioni su qualche oggetto è il suo riflesso in un certomodulo. Si può dire anche questo: la formalizzazione è la riduzione del contenuto alla forma. Le formule che descrivono i processi fisici sono la formalizzazione di questi processi. Il circuito radio di un dispositivo elettronico è una formalizzazione del funzionamento di questo dispositivo. Le note scritte su uno spartito sono la formalizzazione della musica, ecc.
Un modello informativo formalizzato è un determinato insieme di segni (simboli) che esistono separatamente dall'oggetto di modellazione e possono essere trasmessi ed elaborati. L'implementazione di un modello informativo su un computer si riduce alla sua formalizzazione in formati di dati che un computer può "gestire".
Ma possiamo parlare dell'altro lato della formalizzazione applicata a un computer. Un programma in un certo linguaggio di programmazione è una rappresentazione formalizzata del processo di elaborazione dei dati. Ciò non contraddice la definizione di cui sopra di un modello di informazione formalizzato come insieme di segni, poiché un programma macchina ha una rappresentazione di segni. Un programma per computer è un modello dell'attività umana nell'elaborazione delle informazioni, ridotta a una sequenza di operazioni elementari che un processore di computer può eseguire. Pertanto, la programmazione informatica è la formalizzazione del processo di elaborazione delle informazioni. E il computer funge da esecutore formale del programma.
Fasi di modellazione delle informazioni
La costruzione di un modello informativo inizia con analisi del sistema oggetto di modellazione (v. "Analisi del sistema"). Immaginate un'impresa in rapida crescita la cui gestione si trova ad affrontare il problema di diminuire l'efficienza dell'impresa man mano che cresce (che è una situazione comune) e decide di snellire le attività di gestione.
La prima cosa da fare in questo percorso è condurre un'analisi sistematica delle attività dell'impresa. Un analista di sistemi invitato in un'impresa dovrebbe studiarne le attività, identificare i partecipanti al processo di gestione e le loro relazioni commerciali, ad es. l'oggetto di modellazione viene analizzato come un sistema. I risultati di tale analisi sono formalizzati: sono presentati sotto forma di tabelle, grafici, formule, equazioni, disuguaglianze, ecc. modello teorico del sistema.
La fase successiva della formalizzazione: il modello teorico viene tradotto nel formato dei dati e dei programmi del computer. Per questo, "o viene utilizzato un software già pronto o vengono coinvolti programmatori per svilupparlo. Alla fine, si scopre modello informatico di informazione, che sarà utilizzato per lo scopo previsto.
Ad esempio con un'impresa, utilizzando un modello informatico, si può trovare l'opzione di gestione ottimale, in cui la massima efficienza dell'impresa sarà raggiunta secondo il criterio stabilito nel modello (ad esempio, ottenendo il massimo profitto unitario dei fondi investiti).
Classificazione dei modelli informativi può basarsi su principi diversi. Se li classifichiamo secondo la tecnologia dominante nel processo di modellazione, allora possiamo distinguere modelli matematici, modelli grafici, modelli di simulazione, modelli tabulari, modelli statistici, ecc. Sistemi e processi (biologici), modelli di processi di pianificazione economica ottimale, modelli di attività educative, modelli di conoscenza, ecc. Le questioni di classificazione sono importanti per la scienza, perché consentono di avere una visione sistematica del problema, ma la loro importanza non deve essere sopravvalutata. Approcci diversi per classificare i modelli possono essere ugualmente utili. Inoltre, un modello specifico non può in alcun modo essere sempre attribuito a una classe, anche se ci limitiamo all'elenco di cui sopra.
Soffermiamoci su questa classificazione in modo più dettagliato e spieghiamola con esempi.
Modellando il moto di una cometa che ha invaso il sistema solare, descriviamo la situazione (prevedere la traiettoria del volo della cometa, la distanza alla quale passerà dalla Terra, ecc.), ad es. fissare obiettivi puramente descrittivi. Non abbiamo alcuna possibilità di influenzare il moto della cometa, di cambiare qualcosa durante il processo di modellazione.
Nei modelli di ottimizzazione, possiamo influenzare i processi, cercando di raggiungere qualche obiettivo. In questo caso, il modello include uno o più parametri a nostra disposizione. Ad esempio, modificando il regime termico nello stoccaggio del grano, possiamo sforzarci di selezionarne uno per ottenere la massima sicurezza del grano, ovvero ottimizziamo il processo.
Spesso è necessario ottimizzare il processo in base a più parametri contemporaneamente e gli obiettivi possono essere molto contraddittori. Ad esempio, conoscendo i prezzi del cibo e il fabbisogno alimentare di una persona, organizzare i pasti per grandi gruppi di persone (nell'esercito, nei campi estivi, ecc.) Il più utile possibile e il più economico possibile. È chiaro che questi obiettivi, in generale, non coincidono affatto, ad es. durante la modellazione, ci saranno diversi criteri tra i quali è necessario cercare un equilibrio. In questo caso si parla di modelli multicriterio.
I modelli di gioco possono essere correlati non solo ai giochi per bambini (compresi i giochi per computer), ma anche a cose molto serie. Ad esempio, un comandante prima di una battaglia in presenza di informazioni incomplete sull'esercito avversario deve sviluppare un piano in base al quale entrare in battaglia determinate unità, ecc., Tenendo conto della possibile reazione del nemico. Nella matematica moderna esiste una sezione speciale: la teoria dei giochi, che studia i metodi decisionali in condizioni di informazioni incomplete.
Infine, accade che il modello imiti in gran parte il processo reale, ad es. lo imita. Ad esempio, modellando la dinamica del numero di microrganismi in una colonia, si può considerare un insieme di singoli oggetti e monitorare il destino di ciascuno di essi, stabilendo determinate condizioni per la sua sopravvivenza, riproduzione, ecc. In questo caso, a volte non viene utilizzata una descrizione matematica esplicita del processo, sostituita da alcune condizioni verbali (ad esempio, dopo un certo periodo di tempo, il microrganismo viene diviso in due parti e l'altro segmento muore). Un altro esempio è la modellazione del moto delle molecole in un gas, quando ogni molecola è rappresentata sotto forma di una palla, e vengono stabilite le condizioni per il comportamento di queste sfere quando si scontrano tra loro e con le pareti (ad esempio, un impatto elastico); non è necessario utilizzare alcuna equazione del moto.
Possiamo dire che il più delle volte la modellazione di simulazione viene utilizzata nel tentativo di descrivere le proprietà di un grande sistema, a condizione che il comportamento dei suoi oggetti costitutivi sia molto semplice e chiaramente formulato. La descrizione matematica viene poi fatta a livello di elaborazione statistica dei risultati della simulazione trovando le caratteristiche macroscopiche del sistema. Un simile esperimento al computer in realtà finge di riprodurre un esperimento naturale. Alla domanda "perché farlo?" si può dare la seguente risposta: la modellazione imitativa ci consente di individuare "in forma pura" le conseguenze delle ipotesi inerenti alle nostre idee sui microeventi, liberandole dall'influenza di altri fattori inevitabili in un esperimento naturale, che potremmo non anche essere a conoscenza. Se tale modellazione include anche elementi di una descrizione matematica degli eventi a livello micro e se il ricercatore non si pone il compito di trovare una strategia per regolare i risultati (ad esempio, gestire il numero di colonie di microrganismi), allora la differenza tra il modello di simulazione e quello descrittivo sono piuttosto arbitrari; è piuttosto una questione di terminologia.
Un altro approccio alla classificazione dei modelli matematici li suddivide in deterministici e stocastici (probabilistici). Nei modelli deterministici, i parametri di input sono misurabili in modo univoco e con qualsiasi grado di accuratezza, ad es. sono valori deterministici. Di conseguenza, il processo di evoluzione di un tale sistema è deterministico. Nei modelli stocastici, i valori dei parametri di input sono noti solo con un certo grado di probabilità, ad es. questi parametri sono stocastici; di conseguenza, anche il processo di evoluzione del sistema sarà casuale. Allo stesso tempo, i parametri di output del modello stocastico possono essere sia valori probabilistici che determinati in modo univoco.
