Структурна модель системи
Структурну модель системи ще називають структурною схемою. На структурній схемі відбивається склад системи та її внутрішні зв’язки. Для відображення структурної схеми системи використовуються графи.
Граф складається з вершин, що позначають елементи системи, і ребер – ліній, що позначають зв’язку (відносини) між елементами системи. Знайома багатьом схема метрополітену Москви (рис. 1.4) є прикладом графа. Вершинами тут є станції метро, а ребрами – перегони для поїздів між станціями та (в деяких випадках) переходи для пасажирів. Така схема дозволяє пасажиру метро визначити маршрут свого переміщення між будь-якими станціями. Схема метро відображає його радіально-кільцеву структуру.
Зв’язок між двома станціями метро, з’єднаними лінією руху, є двобічної, оскільки поїзди можуть рухатися в обидві сторони. Валентний зв’язок між атомами молекули також не має виділеного напрямку. Такі графи називаються неорієнтованими. Якщо ж зв’язок між двома елементами системи діє тільки в одну сторону, то на графі вона відображається спрямованої стрілкою. Такий граф називається орієнтованим. Спрямовані лінії зв’язку на графі називаються дугами.
На малюнку 1.6 наведено приклад орієнтованого графа з області медицини. Відомо, що у людей кров може розрізнятися по групі. Існують чотири групи крові. При переливанні крові від однієї людини до іншої не всі групи сумісні. Граф на рис. 1.6 показує можливі варіанти переливання крові. Групи крові зображуються вершинами графа з відповідними номерами, а стрілки вказують на можливість переливання крові однієї групи людині з іншою групою. Наприклад, з цього графа видно, що кров I групи можна переливати будь-якій людині, а людина з I групою крові сприймає тільки кров своєї групи. Видно також, що людині з IV групою крові можна переливати будь-яку кров, але його власну кров можна переливати тільки людям з тією ж групою.
На практиці часто зустрічаються системи з ієрархічною структурою, граф яких називається деревом (рис. 1.7).
Дерево – це орієнтований граф, хоча при його зображенні не завжди малюються стрілки. Зазвичай вершини дерева розташовуються за рівнями зверху вниз. Дуги спрямовані від верхніх вершин до нижніх. Кожна вершина може бути пов’язана з однією вершиною верхнього рівня (вихідної) і безліччю вершин нижнього рівня (породженими). Такий зв’язок називається “один-до-багатьох”. Єдина вершина самого верхнього рівня називається коренем дерева. Вершини самого нижнього рівня, у яких немає породжених вершин, називаються листям дерева. Дерево є зв’язковим графом. Це означає, що між будь-якими двома вершинами є хоча б один шлях, що зв’язує їх між собою. Оскільки в дереві відсутні петлі – замкнуті траєкторії зв’язків, шлях переміщення по дереву між будь-якими двома вершинами завжди є єдиним.
Структура організації файлової системи у зовнішній пам’яті комп’ютера є ієрархічною. Вершинами графа, що відображає файлову структуру, є папки та файли. Дуги відбивають відносини входження одних вершин в інші. Дерево має багаторівневу структуру. Папка самого верхнього рівня називається коренем дерева. Кінцеві вершини такого дерева (листя) – це файли і порожні папки.
(2 votes, average: 3.50 out of 5)