Комп’ютерне інформаційне моделювання
Відомо, що модель – це деякий спрощене подобу реального об’єкта. Більш повне визначення звучить так:
Модель – це об’єкт-замінник, який в певних умовах може заміняти об’єкт-оригінал. Модель відтворює нас цікавлять властивості і характеристики оригіналу.
Моделі бувають матеріальними та інформаційними. Прикладами матеріальних моделей є глобус – модель Землі; манекен – модель людського тіла; моделі літаків, кораблів, ракет, автомобілів; макет забудови житлового району в місті та багато іншого.
Предметом вивчення інформатики є інформаційні моделі.
В інформаційній моделі відображаються знання людини про об’єкт моделювання. Інформаційна модель – це опис в тій чи іншій формі об’єкта моделювання.
Об’єктом інформаційного моделювання може бути все що завгодно: окремі предмети (дерево, стіл); фізичні, хімічні, біологічні процеси (течія води в трубі, отримання сірчаної кислоти, фотосинтез в листі рослин); метеорологічні явища (гроза, смерч); економічні та соціальні процеси (динаміка цін акцій на біржі, міграція населення).
Можна сказати, що інформаційним моделюванням займається будь-яка наука, оскільки завдання науки полягає в отриманні знань, а наші знання про дійсність завжди носять наближений, т. Е. Модельний, характер. З розвитком науки ці знання уточнюються, поглиблюються, але все одно залишаються наближеними. Старі моделі замінюються на нові, більш точні, і цей процес нескінченний.
Фізика створює моделі фізичних об’єктів, хімія – хімічних, економіка і соціологія – соціально-економічних і т. Д.
Інформатика займається загальними методами і засобами створення та використання інформаційних моделей.
Комп’ютерна інформаційна модель. Основним інструментом сучасної інформатики є комп’ютер. Тому інформаційне моделювання в інформатиці – це комп’ютерне моделювання, яке застосовується до об’єктів різних предметних областей. Комп’ютер дозволив вченим працювати з такими інформаційними моделями, дослідження яких було неможливе або утруднене в докомп’ютерному часи. Наприклад, метеорологи могли і 100 років тому написати рівняння для розрахунку прогнозу погоди на завтра. Але на вирішення їх “ручним способом” знадобилося б багато років. І лише за допомогою комп’ютера з’явилася можливість розрахувати прогноз погоди перш, ніж настане завтрашній день.
Найчастіше інформаційне моделювання використовується для прогнозування поведінки об’єкта моделювання, для прийняття керуючих рішень. Характерною особливістю комп’ютерних інформаційних моделей є можливість їх використання в режимі реального часу, т. Е. З дотриманням часових обмежень на отримання результату. Справді, який сенс має отримання через тиждень прогнозу на завтра або розрахунок керуючого рішення через годину, якщо його прийняття потрібно через п’ять хвилин? Висока швидкодія сучасних комп’ютерів знімає ці проблеми.
Етапи моделювання. Побудова інформаційної моделі починається з системного аналізу об’єкта моделювання. Уявімо собі швидко зростаючу фірму, керівництво якої зіткнулося з проблемою зниження ефективності роботи фірми в міру її росту (що є звичайною ситуацією) і вирішило упорядкувати управлінську діяльність. Перше, що буде зроблено на цьому шляху, – системний аналіз діяльності фірми, т. Е. Аналіз об’єкта моделювання як системи відповідно до системним підходом (див. Розділ 2). Системний аналітик, запрошений у фірму, повинен вивчити її діяльність, виділити учасників процесу управління та їх ділові взаємини.
Далі отримане теоретичний опис модельованої системи перетвориться в комп’ютерну модель. Для цього використовується або готове програмне забезпечення, або залучаються програмісти для його розробки. У кінцевому підсумку виходить комп’ютерна інформаційна модель, яка буде використовуватися за своїм призначенням.
Для нашого прикладу з фірмою комп’ютерна інформаційна модель допоможе знайти оптимальний варіант управління, при якому буде досягнута найвища ефективність роботи фірми згідно закладеному в модель критерієм (наприклад, це може бути максимум прибутку на одиницю вкладених коштів).
Інформаційна модель базується на даних, т. Е. На інформації про об’єкт моделювання. Будь реальний об’єкт володіє нескінченним безліччю різних властивостей. Для створення його інформаційної моделі потрібно виділити лише ті властивості, які необхідні з точки зору мети моделювання; чітко сформулювати цю мету необхідно до початку моделювання. Наприклад, якщо ви хочете створити модель навчального процесу у вашому класі, то вам будуть потрібні дані про досліджуваних предметах, розкладі занять, оцінках учнів, викладачів. А якщо ви захочете змоделювати процес літнього відпочинку (наприклад, колективної поїздки на південь), то вам будуть потрібні зовсім інші дані: терміни поїздки, маршрут поїзда, вартість квитків, вартість витрат на харчування та ін. Можливо, що єдиними загальними даними для цих двох моделей буде список учнів класу.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)