Ввода-вывода (bios). Понятие cmos ram 7 базы данных. Системы управления базами данных 8

Вид материалаДокументы

Содержание


Понятие модели. материальные и информационные модели
Подобный материал:
1   ...   27   28   29   30   31   32   33   34   ...   49

ПОНЯТИЕ МОДЕЛИ. МАТЕРИАЛЬНЫЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ


В своей деятельности — практической, научной, художе­ственной — человек всегда создает некий заменитель того объекта (предмета, явления, процесса), с которым ему при­ходится иметь дело. Это может быть натурная копия, вос­производящая внешний вид, структуру или поведение реального объекта; оформленная определенным образом ин­формация об изучаемом объекте.

Создаваемое человеком упрощенное подобие реального объ­екта принято называть моделью. Термин «модель» в реальной жизни многозначен. Моделью мы называем:
  • уменьшенную копию какого-то предмета (модель само­лета, макет застройки жилого района, муляж яблока);
  • математическую формулу (модель полета тела, брошенного под углом к горизонту);
  • схему физического явления (модель движения планет Солнечной системы);
  • описание последовательности действий (модель сборки изделия);
  • образец для подражания (фотомодель);
  • эталон чего-нибудь (модель метра) и так далее.

Построение человеком моделей реально существующих объектов (предметов, явлений, процессов), замену реального объекта его подходящей копией, исследование объектов по­знания на их моделях называют моделированием.

Общая схема моделирования выглядит следующим обра­зом:




Задача на этой схеме — это некоторая реальная задача, для решения которой и строится модель.

Объект моделирования — некоторый вещественный объ­ект (предмет, система) или реальный процесс. Объекты мо­делирования могут быть естественными (растение, солнеч­ная система, гроза) и искусственными — созданными человеком (автомобиль, электрическая цепь).

Субъектом моделирования является человек, осуществля­ющий исследование объекта моделирования, его системный анализ (выделение существенных для моделирования свойств объекта, связей между ними с целью их описания).

Цель моделирования — назначение будущей модели. Именно она (цель) позволяет определить те свойства объек­та-оригинала, которые должны быть воспроизведены в мо­дели.

Моделирование применяют для:
  • представления материальных предметов;
  • объяснения известных фактов;
  • построения гипотез;
  • получения новых знаний об исследуемых объектах;
  • прогнозирования;
  • управления.

Выделяют следующие классы моделей:
  • материальные (натурные) модели (некие реальные предметы — макеты, муляжи, эталоны) — уменьшен­ные или увеличенные копии, воспроизводящие внеш­ний вид моделируемого объекта (глобус), его структуру (модель кристаллической решетки) или поведение (велотренажер);
  • воображаемые модели (геометрическая точка, матема­тический маятник, идеальный газ);
  • информационные модели — описания объектов моделирования одним из способов кодирования информации (словесное описание, схема, чертёж, карта, рисунок,
    формула, программа и др.)

Можно сказать, что информационная модель — целена­правленно отобранная информация об объекте, которая от­ражает наиболее существенные для исследователя свойства этого объекта с учетом цели создания модели. Информаци­онные модели одного и того же объекта могут быть совер­шенно различными. Например, информационная модель со­трудника для отдела кадров — это его личная карточка, содержащая анкетные данные; информационная модель это­го же человека для поликлиники — медицинская карточка, фиксирующая его обращения к врачу, болезни и назначав­шееся лечение.

Построение информационной модели начинается с сис­темного анализа объекта моделирования, задача которого — выделить существенные части и свойства объекта, связи между ними.

Следующим этапом построения информационной модели является формализация — представление выделенных су­щественных свойств и признаков объекта моделирования в некоторой форме (словесное описание, таблица, рисунок, схема, чертёж, формула, алгоритм, компьютерная програм­ма и так далее). Можно сказать, что формализация — это замена реального объекта его формальным описанием, то есть его информационной моделью.

Одним из наиболее широко распространенных формаль­ных языков является математический. Информационные модели, сформированные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделя­ми. Математические модели позволяют единообразно опи­сать очень непохожие явления и процессы и применять для работы с ними вычислительную технику.

Язык математики представляет собой совокупность мно­жества формальных языков; о некоторых из них (алгебраи­ческом, геометрическом) вы узнали в школе, с другими смо­жете познакомиться при дальнейшем обучении.

Язык алгебры позволяет формализовать функциональ­ные зависимости между величинами. Так, Ньютон форма­лизовал описательную гелиоцентрическую систему мира Коперника, открыв законы механики и закон всемирного тяготения и записав их в виде алгебраических функциона­льных зависимостей. В школьном курсе физики рассматри­вается много разнообразных функциональных зависимо­стей, выраженных на языке алгебры, которые представля­ют собой математические модели изучаемых явлений или процессов.

Язык алгебры логики (алгебры высказываний) дает воз­можность строить формальные логические модели. С помо­щью алгебры высказываний формализуются (записываются в виде логических выражений) простые и сложные высказы­вания, выраженные на естественном языке. Путем построе­ния логических моделей удается решать логические задачи, создавать логические модели устройств компьютера (сумма­тора, триггера) и так далее.

Построив информационную модель, человек использует её вместо объекта-оригинала для изучения свойств этого объекта, прогнозирования его поведения и так далее. На­пример, прежде чем строить какое-то сложное сооружение, конструкторы делают его чертежи, по формулам проводят расчеты прочности, допустимых нагрузок.