14. Основные этапы разработки и исследование моделей на пк.

Процесс разработки моделей и их исследование на компьютере можно разделить на несколько основных этапов:

1. Описательная информационная модель (Постановка задачи). На первом этапе исследования объекта или процессы обычно строится описательная информационная модель на естественном языке.

2. Формальная модель. Описание процесса решения (описательная или математическая модель) На втором этапе создаётся формальная модель. В такой модели с помощью формул, уравнений, неравенств и т.д. фиксируются формальные соотношения между исходными и искомыми величинами, а также накладываются ограничения на допустимые значения этих величин.

3. Компьютерная модель. Создание компьютерной модели (построение алгоритма решения задачи и создание программы на одном из языков программирования; построение компьютерной модели). На третьем этапе необходимо формализованную информационную модель преобразовать в компьютерную модель, т.е. выразить её на понятном для компьютера языке.

4. Компьютерный эксперимент (запуск созданной программы или работа с созданным документом). Четвёртый этап исследования информационной модели состоит в проведении компьютерного эксперимента. Если компьютерная модель существует в виде программы на одном из языков программирования, её нужно запустить на выполнение и получить результаты.

5. Анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели. Пятый этап представляет собой анализ полученных результатов и корректировку исследуемой модели. В случае отличая результатов, полученных при исследовании информационной модели, от измерительных параметров реальных объектов можно сделать вывод, что на предыдущих этапах построение модели были допущены ошибки или неточности.

6. Визуализация формальных моделей. В процессе исследования формальных моделей часто производится их визуализация. Для визуализации алгоритмов используются блок-схемы, пространственных соотношений параметров объектов – чертежи, моделей электрических цепей – электрические схемы.

15. Классификация информационных моделей.

Мы рассмотрим несколько часто используемых видов информационных моделей:

1. Графы.

2. Иерархические структуры (деревья).

3. Таблицы.

1. Граф - это средство для наглядного представления состава и структуры системы. (Граф отображает элементный состав системы и структуру связей).

П ример 1, словесное описание местности (наш район состоит из нескольких посёлков), мы не можем точно описать её, всё понятно становится из схемы, это не карта местности (буквами обозначатся посёлки), здесь не выдержаны направления по сторонам света, не соблюдён масштаб. На этой схеме отражён лишь факт существования нескольких посёлков и дорожной связи между ними.

Пример 2: структура молекулы углерода

2. Иерархические – объекты распределены по уровням. Каждый элемент высокого уровня состоит из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня (представлены в виде дерева, у которого «корень» направлен вверх, а «ветви» вниз. В качестве примера можно привести дерево каталогов на компьютере, генеалогическое древо, систему классификации животных и растений и т. д.).

Как правило, иерархическую структуру имеют системы административного управления, между элементами которых установлены отношения подчинённости. Рассмотрим граф, отображающий иерархическую структуру классификации современных компьютеров.

3. Табличные – объекты и их свойства представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках прямоугольной формы. Перечень однотипных объектов размещен в первом столбце (или строке), а значения их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках) (представлены в виде прямоугольной таблицы, состоящей из строк и столбцов). Широко известно табличное представление математических функций, статистических данных, расписаний поездов и самолетов, уроков и так далее.