Математическая модель — приближенное описание какого-либо класса явлений внешнего мира, выраженное с помощью математической символики.

Иерархические модели описывают многоуровневую структуру, например, структура организации, классификация животных, файловая система и т.д.

Сетевые модели (графы) применяются для отражения систем со сложной структурой, в которых связи между элементами имеют произвольный характер, например, схемы дорог, компьютерных сетей, электрических цепей. Графы позволяют очень наглядно представить информацию, однако они неудобны для автоматической обработки. Поэтому в памяти компьютера информация о графах обычно хранится в виде табличных моделей. Для представления знаний применяют специальные сетевые модели, которые называются семантическими сетями. В них узлы – это объекты (понятия, процессы, явления), а дуги – связи (отношения) между ними.

Игровые модели – это модели, которые описывают соперничество двух (или более) сторон, каждая из которых стремится к выигрышу, т.е. преследует свою цель

Формализация — это замена реального объекта или процесса его формальным описанием, т. е. его информационной моделью.

Этапы моделирования

1. Постановка цели моделирования.

1. Анализ объекта моделирования и выделение всех его известных свойств.

2. Анализ выделенных свойств с точки зрения цели модели­рования и определение, какие из них следует считать су­щественными.

2. Выбор формы представления модели.

3. Формализация.

4. Анализ полученной модели на непротиворечивость.

3. Анализ адекватности полученной модели объекту и цели моделирования.

Взаимосвязь этапов моделирования отражена на рис. 15.1.

Рис. 15.1. Схема взаимосвязи этапов моделирования

Процесс выделения существенных для моде­лирования свойств объекта, связей между ними с целью их опи­сания называется системным анализом.

Не существует универсальных правил определения, ка­кие из известных свойств объекта могут рассматриваться как существенные в каждом конкретном случае. Если условия моделирования позволяют, то рекомендует­ся построить несколько моделей с разными наборами «суще­ственных» свойств и затем оценить их на адекватность объ­екту и цели моделирования.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое модель, опишите классификации моделей.

2. Какие способы моделирования вы знаете, охарактеризуйте каждый из них.

3. Что такое информационная модель объекта?

4. Какие виды информационных моделей вы знаете?

5. Опишите этапы моделирования.

Список литературы Основная

1. Макарова, Н.В. Информатика: Учебник для вузов/ Н.В. Макарова, В.Б. Волков – СПб.: Питер, 2012. – 576 с.: ил.

2. Соболь, Б.В. и др. Информатика: учебник./ Б.В. Соболь, А.Б. Галин, Ю.В. Панов; Ростов-на-Дону. Феникс. 2010. стр. 257-281.

Дополнительная

1. Грошев, А.С. Информатика: Учебник для вузов. Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та. 2010. – 468 с.

2. Давыдов, И.С. Информатика: Учебное пособие. СПб.: Проспект науки. 2009. – 480 с.

Лекция 16. Глобальная сеть Интернет.

16.1. Сеть Интернет и её технические ресурсы

Интернет - это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая в себя сотни миллионов компьютеров.

История Интернет: В 1969 году Министерством обороны США была создана сеть, которая явилась предшественницей Интернета, — ARPANET. Второй датой рождения Интернета принято считать 1983 год, с этого времени Интернет стал быстро распространяться в деловую среду и общество и приобрёл широкую популярность.

Интернет состоит из множества различных сетей, объединенных в одно целое. Объединяются они при помощи так называемого «хребта» - сети высокоскоростных каналов. Этот хребет является объединением отдельных опорных сетей в разных странах. Каждая из опорных сетей отвечает за поток сообщений, который циркулирует внутри ее. Она несет ответственность за соединение с другими опорными сетями, отвечает за свое финансирование. Таким образом, опорные сети являются независимыми компонентами, составляющими основу существования Интернет.

Узлами опорной сети являются шлюзы (gateway) – это суперкомпьютеры, которые обеспечивают очень быструю передачу данных. Посредством шлюзов осуществляются подключения локальных сетей к глобальным, а глобальных сетей к опорной сети Интернет. Глобальная сеть состоит из компьютерных узлов, объединенных между собой каналами информационной связи. Каждый узел имеет связь не с одним, а с множеством других узлов, этим обеспечивается устойчивость работы сети, так как маршруты, по которым поступает информация на узел, могут быть разными. Узел содержит 1 или несколько мощных компьютеров, которые постоянно подключены к сети. Это хост-компьютеры. К узлам подключены персональные компьютеры пользователей, эти компьютеры называются терминалами.

Провайдер – организация-владелец узла глобальной сети. Пользователи заключают договор с провайдерами.

Сети в Интернет неограниченно коммутируются (т.е. связываются) друг с другом, потому что все компьютеры, участвующие в передаче данных, используют единый протокол коммуникации TCP/IP. На самом деле протокол TCP/IP — это два разных протокола, определяющих различные аспекты передачи данных в сети. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления передачей данных, использующий автоматическую повторную передачу пакетов, содержащих ошибки; этот протокол отвечает за разбиение передаваемой информации на пакеты и правильное восстановление информации из пакетов получателя; протокол IP (Internet Protocol) — протокол межсетевого взаимодействия, отвечающий за адресацию и позволяющий пакету на пути к конечному пункту назначения проходить по нескольким сетям.

Схема передачи информации по протоколу TCP/IP такова: протокол ТСР разбивает информацию на пакеты и нумерует все пакеты; далее с помощью протокола IP все пакеты передаются получателю, где с помощью протокола ТСР проверяется, все ли пакеты получены; после получения всех пакетов протокол ТСР располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.