Какие модели называют информационными приведите 2 3 примера информационных моделей кратко

Обновлено: 05.07.2024

состояние;
его важные свойства;
процессы, связанные с объектом;
связь с другими объектами и внешней средой;
и др.

В широком смысле, информационная модель объекта представляет собой совокупность информации из разных сфер, но объединенной описанием объекта. Пример информационной модели из жизни — это:

Что такое информационная модель объекта

Простой пример из жизни. Есть дворник, снег и снегоуборочная лопата. Словесное описание лопаты, а также инструкция по ее сборке и применению — это информационная модель лопаты для дворника. Однако это не полноценная информационная модель снегоуборочной лопаты. Еще есть задокументированное описание технологического процесса изготовления лопаты для компании производителя, сюда входят чертежи, описание изготовления, нормы по изготовлению, описание материалов для изготовления и др. Получается, что для производителя лопаты информационная модель будет своя, а для дворника своя, при этом лопата одна и та же.

Это говорит о том, что информационная модель одного и того же объекта может сильно отличаться в зависимости от того, для кого она необходима, то есть зависит от переменных.

Что такое информационная модель объекта: классификация и виды

Отталкиваясь от вида и количества переменных в описании, информационная модель бывает динамической и статической.
Отталкиваясь от способа описания, информационная модель бывает знаковой, натуральной, формализованной.
Отталкиваясь от конструкции описания, информационная модель может быть графовой, графической, идеографической, текстовой, алгоритмической, табличной.

Информационные модели могут принадлежать трем видам:

Математическому виду. Такие информационные модели описывают явления и процессы в виде математических формул и законов. При помощи таких моделей можно выразить законы природы, подтвердить логические решения, объяснить прогнозируемые ситуации и др.
Компьютерному виду. Такие модели описывают абстрактные типы данных. Написаны они по всем требованиям среды, которая будет их обрабатывать. Простыми словами — это компьютерные программы на каком-либо языке программирования.
Материальному виду. Такие модели отражают реальный объект, но не полностью, а частично. Например, детские игрушки, машинки, манекены, глобус и др.

Информационные модели могут быт созданы разными способами. Отталкиваясь от способов создания, различают 2 типа моделей:

Вербальный тип. Этот тип создается благодаря умственной деятельности человека и передается словами или жестами.
Знаковый тип. К этому типу принадлежат информационные модели, выраженные различными символами: текстом, кодом, формулой, рисунком, чертежом и др.

Как создаются информационные модели?

Где применяются информационные модели

инструкция для эксплуатации техники;
рецепт блюда;
состав продуктов питания;
компьютерные программы;
чертежи зданий;
карты местности;
маршрут автотранспорта, самолетов, поездов, метро;
технологии производства продуктов, машин, предметов;
научные исследования;
метеорологические прогнозы;
образовательные уроки и лекции;
компьютерные сети;
симуляторы;
картины и рисунки;
и др.

Любая информация вокруг вас, которая что-то описывает, объясняет или подсказывает — это информационная модель объектов.

Заключение

Что такое информационная модель объекта? Это любая информация, описывающая объект. Мы живем в информационном мире, где любая информация имеет свою цену. Информационные модели располагаются вокруг нас, и мы живем вместе с ними. Бывает так, что одна информационная модель описывает другую. Например, разработчик разрабатывает симулятор для автопилотов при помощи языка программирования. А технический копирайтер пишет описание технического задания для разработчика или описание программного кода для других разработчиков. Симулятор, программный код и текстовое описание — это три разные информационные модели, которые описывают друг друга, потому что симулятор тоже описывает летный процесс.

Примеры образных моделей : снимки со спутников Земли, иллюстрации в учебниках, макет строения животной клетки, научные кинофильмы и т. п.

С помощью языков кодирования информации строятся знаковые информационные модели . Эти модели могут быть представлены на естественных языках (русском, английском и др.) или на формальных языках (языки программирования, математический язык, ноты и др.).

Примеры: словесное описание процесса фотосинтез, формула вычисления площади прямоугольника, программа, которая решает любое квадратное уравнение, написанная с помощью языка программирования и т. д.

Примеры: карта звёздного неба, карта России, Европы, прогноз погоды на будущую неделю, оформленный с помощью таблицы, график изменения температуры воздуха в течение месяца, таблица умножения и т. п.

Моделирование – широко применяемый метод исследования, который позволяет заменить реальный процесс или явление моделью. Это позволяет сконцентрироваться на существенных свойствах и параметрах прототипа. В науке рассматриваются материальная и информационная модель. Если первая позволяет создать подобие прототипа в форме конкретного объекта, который можно потрогать, понюхать, то вторая - абстрактная. Возрастают объемы данных, требующие обработки. Параллельно происходит стремительное развитие технических средств, позволяющие получить наиболее точные результаты в кратчайшее время.

Моделирование выходит на новый уровень, основное место на котором занимает информационная модель. Широкое использование такого подхода выводит экономику любого государства на более высокую ступень развития. Цифровизация позволяет экономить значительные объемы ресурсов.

Суть и характеристики информационной модели

Объектом в информационном моделировании может выступать любой прототип. Задача исследователя описать этот прототип, т.е. перевести все данные о нем (параметры, переменные, связи между ними), потоки данных на входе и выходе.

Результат – информационная модель, которая позволяет отследить поведение исходного объекта (результат на выходе) при различных комбинациях входных данных и корректирующих воздействиях на них.

Если рассматривать исследуемый объект, процесс или явление как систему взаимосвязанных данных о параметрах, то в результате преобразования получаем модель информационной системы. К параметрам относятся существенные характеристики элементов системы, связи между ними (внутренние) и окружающей средой (внешние).

В зависимости от назначения информационной модели выделяют ее характеристики:

отражение реальных или проектируемых процессов, явлений, объектов;

визуализация взаимного расположения и связей;

направленность на оптимизацию прототипа;

использование кодирования, позволяющего установить требуемые соотношения и взаимосвязи между параметрами;

проведение мониторинга работы прототипа и внести корректирующие действия;

поддержка принятия рациональных решений.

Учет при разработке указанных характеристик позволяет создать адекватную информационную модель данных. В качестве примера приведем технологическую карту любого производственного процесса. Сама технологическая линия, например, конвейер – это огромный по размерам прототип. Создание схемы позволит не только визуально охватить все происходящие операции и действия, но и создать условия для автоматического управления ими.

Разновидности моделей

Всю совокупность моделей, используемых в различных исследованиях можно поделить, исходя из различных оснований.

Результату моделирования свойственны адекватность, упрощенность, полнота, информативность, предсказуемость. Переход от оригинала к новому объекту происходит с учетом требований, вытекающих из целей и предметной области исследования.

Классифицировать их можно в зависимости:

от цели исследования: модели научного эксперимента, комплексных испытаний и оптимизационные;

от области применения: учебные (обучающие программы и тренажеры), опытные или натуральные (копии корабля или атома, представленные в нужных для исследования размерах); научно-технические (ускоритель электронов); игровые (экономические или стратегические игры); имитационные (допускают внесение поправок и проверку их воздействия на систему);

от широты применения: специализированные (исследование конкретной системы) и универсальные (исследование широкого спектра систем);

от учета фактора времени: статические (описывается система в конкретный момент времени) или динамическую (позволяет отследить изменения, происходящие в системе за проектируемый период времени);

от наличия воздействий на систему: стохастические (воздействие возможно) или детерминированные (воздействие отсутствует)

по способу представления: материальные и информационные.

Модели информационных систем по другим представленным основаниям могут относиться к любому из описанных классов.

Образная и вербальная модели

В зависимости от способа представления данных информационные модели делят на два основных класса:

Образные или формальные. При разработке используется формальный язык, т.е. специально разработанный с учетом предметной области. В качестве универсальных формальных инструментов описания прототипа используются формулы, схемы, рисунки, таблицы и т.п. В результате выделяют модели математические, графические и табличные.

Вербальные или описательные. Преставление происходит на любом естественном языке, т.е. языке общения создателя продукта (русский, английский и т.д.). В данном классе выделяют модели мыслительные или устные.

Разработка модели информационной системы ориентирована на реализацию процессов апробации и последующего использования в цифровом пространстве. Поэтому используется формализованный язык более высокого уровня, требующий специального изучения.

Примеры информационных компьютерных моделей

Основное назначение компьютерного моделирования – представление любого существующего или проектируемого оригинала с помощью специальных средств. Это могут быть различные программные и технологические среды: графические редакторы, анимационные программы, электронные таблицы, базы данных, программы по разработке 3D-моделей, виртуальные лаборатории. Рассмотрим некоторые информационные модели на примерах.

Виртуальные лаборатории находят широкое применение не только в процессе обучения, но и в исследовательских центрах. Использование такого подхода позволяет провести большое количество опытов, проведение которых в реальных условиях связано с определенным риском или требует дорогостоящего оборудования. Например, в целях безопасности такие комплексы дают возможность поэкспериментировать с кислотами или взрывчатыми веществами

Базы данных широко применяются в процессе цифровизации. Хранение и обработка больших объемов данных с помощью электронного варианта их представления облегчает и ускоряет проведение всех информационных процессов. В качестве примера можно сравнить работу с традиционным и электронным библиотечным хранилищем.

Поиск не только информационного источника, анализ внутреннего содержания по тегам, получение статистических данных, их графического представление и другие действия с элементами системы выполняются быстро и просто благодаря программному сопровождению.

3D-модели дают возможность отобразить, контролировать и совершенствовать множество технических и технологических процессов на различных производствах. От самых простых проектов (3D представление проектируемого оригинала, например, мебели или дизайна участка) до сложных промышленных разработок (стендов испытаний поведения высокотехнологичной продукции или процессов, например, в самолетостроении или добыче нефти и газа).

Использование информационных моделей вносит кардинальные изменения в процесс исследования и разработки разнообразных явлений и объектов. Это дает дополнительные возможности и значительно убыстряет процессы развития во всех предметных областях науки как фундаментальной, так и прикладной.

схема или описание явления, процесса;
образец конструкции;
воспроизведение предмета в масштабе;
изображаемый предмет (в искусстве);
образец для серийного производства;
предмета для формовки при литье из металла.

В общем случае модель объекта - это другой объект (в том числе воображаемый), который отличается от исходного, но обладает существенными свойствами, полезными при моделировании.

Модель (от лат. modulus — образец) — упрощённое представление об объекте, процессе, явлении реального мира. Моделирование — построение моделей для изучения чего-либо.

Модель позволяет изучать объект путем его упрощения, выделения параметров, представляющих интерес. Она подменяет собой исходный объект. Это оказывается полезным там, где исследование поведения реального объекта связано с высокими затратами. Например, при испытаниях автомобилей на устойчивость к авариям реальные детали заменяют на муляжи с соответствующими свойствами на которые установлены необходимые датчики.

Еще более выгодны с экономической точки зрения информационные модели, в которых процессы реального мира воспроизводятся с помощью компьютеров. Существуют высокотехнологичные тренажеры (симуляторы) для обучения летчиков, машинистов поездов, водителей. Используя их, обучающийся может воссоздать аварийную ситуацию, но при этом вместо реальных разрушений произойдут лишь изменения изображений, демонстрируемых на мониторах. Такой метод не заменяет практики на настоящих устройствах (самолетах, поездах, автомобилях), но позволяет обучаемому привыкнуть к обстановке, которая воспроизводится виртуально, сократить срок обучения, расходы (например, топлива), а также риск поломок и аварий.

Рисунок 1. Симулятор авиационного полета. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Готовые работы на аналогичную тему

Классификация моделей

Можно провести классификацию по цели, способу моделирования, степени формализации, неопределенности, по временнóй зависимости и т.п. Также можно разделить модели на два класса:

материальные (аналоговые);
информационные (знаковые, цифровые).

К первым относятся модели, имеющие такую же природу, как и объект моделирования, так и иную материальную природу. Например, для исследования потерь в электропроводниках применяется гидродинамическая модель (течение жидкости в трубках). С помощью электрических резонансных контуров исследуются характеристики пружин и т.п.

Информационные модели делятся на:

описательные: формулируются на языке общения людей (инструкция, автореферат диссертации, гражданский паспорт и т.д.);
математические: применяются для описания объектов, процессов, явлений с помощью специального языка формул и уравнений;
компьютерные: формируются с помощью компьютеров и программного обеспечения.

Иногда выделяют также умозрительные модели, которые формируются в органах мышления человека. Поскольку разные люди воспринимают мир по-разному, умозрительные модели субъективны. После их отделения от сознания автора они становятся информационными или материальными.

Информационные модели - описания объекта моделирования. В современном мире они формируются с помощью компьютерного оборудования и цифрового двоичного кода, в который переводятся данные, предоставленные в любой другой форме.

Информационная модель - не обязательно модель, созданная с помощью компьютера. В доцифровую эпоху существовали модели, выполненные с помощью других носителей информации. Примером могут служить географические пособия, настольные и деловые игры и т.п.

Современные компьютерные информационные модели могут заменять собой описательные (электронные книги, midi-файлы вместо нотной записи), математические (компьютерные вычисления) и даже физические (создание виртуальной реальности).

Примеры информационных моделей

Примеры использования информационных моделей можно видеть в различных областях деятельности: электрические схемы, карты местности, графики, чертежи, таблицы. При этом одни и те же данные можно представить в различных формах, например, сводку по изменениям среднесуточной температуры за период можно представить и как таблицу, и как график.

Когда информационная модель подготовлена и испытана, ее данные можно использовать для формирования реального объекта, прогнозирования его состояний в различных условиях. Например, в машиностроении характеристики сложного устройства (например, двигателя), выражаются в виде чертежей, расчетов допустимых нагрузок. Руководствуясь технической документацией, производственники изготавливают продукцию с заранее рассчитанными параметрами.

Ярким примером информационной модели служат географические карты и схемы. При их подготовке задействуются топографические символы, надписи, таблицы, цветовые комбинации. Если же рассматривать карту-схему метро, то можно обнаружить, что на ней расположение линий не соответствует реальному географическому положению туннелей. Тем не менее, она прекрасно справляется со своей задачей: помогает проложить подземный маршрут между интересующими станциями. Это говорит о том, что информационная модель всегда формируется на некотором уровне абстракции.

Рисунок 2. Схема Московского метро. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Другим хорошо известным примером информационной системы является Таблица Менделеева, где свойства атомов химических элементов распределены в наглядной и компактной форме.

Рисунок 3. Таблица Менделеева. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Читайте также: