Geum.ru

Методическое пособие по курсу «информатика»

Вид материалаМетодическое пособие

Содержание


ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О МоделЯХ
Информация и язык
Естественным языком
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   22

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О МоделЯХ


Всякое представление информации о внешнем мире связано с построением некоторой модели.

Модель — материальный или идеальный аналог оригинала (объекта, явления или процесса), создаваемый для хранения и расширения знания о нем; совокупность свойств и отношений между ними, выражающих существенные стороны изучаемого объекта, явления или процесса.

Существует множество типов моделей и способов их классификации: по цели использования, областям применения, по сложности, целям моделирования и т.д. Модели внешнего подобия, такие как модели самолетов, машин, манекены и т.п., — используются для предварительных испытаний. Учебные схемы (глобус как модель планеты, модель кристаллической решетки и т.п.), тренажеры, имитирующие поведение реальных объектов в сложных ситуациях, служат для обучения. Функциональные модели или модели–эрзацы заменяют объекты при выполнении определенных функций (протезы, искусственный сердечный клапан и т.п.). Исследовательские модели — математические и имитационные — заменяют реальные объекты в ходе научных исследований. В зависимости от области применения модели могут быть естественнонаучными (например, F = m * a), космогоническими (модель мира, времена года), общественного устройства (школа, общинно–родовые отношения, Римская республика, семья, мафия), литературными, компьютерными.

Информационные модели — модели, в которых изучаемое явление или процесс представлены в виде процессов передачи и обработки информации.

Среди информационных моделей наибольшее распространение получили языковые модели. Устройство языковой модели определяется устройством языка. Для ее построения нужно выделить существенные отношения в изучаемом явлении (объекте, процессе) и описать их средствами языка. По сути дела, каждый объект заменяется его именем, а связи между объектами обозначаются именами отношений.

Таким образом, при описании модели наше внимание сосредоточено не на отдельных элементах, а на системе — совокупности частей, элементов объекта (процесса) и отношениях между ними, придающих объекту (процессу) целостность. Такой перенос центра внимания называется системным подходом. Этот подход был впервые явно сформулирован в 1937 г. американским биологом Людвигом фон Берталанфи (Ludwig von Bertalanffy (1901 —1972)).

В 1937 г. на философском семинаре Л. фон Берталанфи — американец немецкого происхождения, биолог Чикагского университета — выступил с докладом о системном подходе для определения понятия вид. Доклад был совершенно не понят, и автор «сложил все свои бумаги в ящик стола» Позднее, после войны, он достал свои старые записки, повторил свой доклад и обнаружил совершенно новый интеллектуальный климат. Что же он предложил? Никто из биологов не знает, что такое вид. Каждый знает, что есть собака, и есть ворона, и есть лещ, фламинго, жук, клоп... Все это знают, но определить, что это такое, никто не может, кроме узких специалистов-ученых. И почему животные одного вида и растения одного вида связаны каким-то образом между собой? Берталанфи предложил определение вида как открытой системы.

Системный анализ — это такой метод анализа, когда внимание обращается не на персоны, особи, которые составляют вид, а на отношения между особями.


Модель позволяет многое узнать об изученных явлениях и процессах. Но всякая модель кое-что «урезает». Важно научиться строить модель таким образом, чтобы в них отражались самые существенные стороны изучаемого явления.

Модель важна не сама по себе, а как способ познания. Поэтому кроме модели необходим также инструмент для ее изучения. В последнее десятилетие таким инструментом все чаще выступает компьютер. Строгих правил построения модели сформулировать невозможно. Но человечество накопило богатый опыт в этой сфере деятельности.

Использование компьютера для изучения модели имеет свою специфику, обусловленную возможностью компьютера. Любая модель для компьютерного анализа должна быть формализована.

Совершенно неважно, какие свойства выбираются в качестве моделирующих. Важно, что с их помощью отражают наиболее существенные черты изучаемого объекта или процесса.

Никакая модель не может заменить сам объект, но при решении задачи, когда нас интересуют сравнительно немногие свойства изучаемого объекта, модель может оказаться очень полезным или нередко даже единственным инструментом исследования.

Вопросы для самопроверки
  1. Что такое модель?
  2. Какие виды моделей вы знаете?
  3. Что такое информационные модели? Приведите примеры.
  4. Что такое языковые модели? Приведите примеры.
  5. В чем состоит системный подход?



ИНФОРМАЦИЯ


Ключевое понятие информатики — информация (от лат. information — разъяснение, осведомление) — любые сведения, данные, отражающие свойства объектов в природных (биологических, физических и других), социальных и технических системах и передаваемые звуковым, графическим (в том числе письменным) или иным способом без применения или с применением технических средств.

Информация и язык


Существенно, что информация существует вне ее создателя, отчуждаема от него, может быть записана на материальном носителе. Важнейший элемент информатики — язык — набор представлений, соглашений и правил, используемых для выражения информации.

Естественным языком называют систему звуковых, словарных и грамматических средств, которая служит средством человеческого общения, мышления. В отличие от этого существуют языки, создаваемые для специальных целей в науке и технике. Искусственные языки — это знаковые системы, создаваемые для использования в тех областях, где применение естественного языка менее эффективно или невозможно. Искусственные языки предназначены, например, для обмена информацией между пользователями и/или прикладными процессами. Один из классов искусственных языков — языки программирования.

Единицей языка является слово. Оно служит для наименования (обозначения) понятий, предметов, лиц, действий, состояний, признаков, связей, отношений и т.д.