
- •М.А.Андриянова, м.А.Князева
- •Учебное пособие
- •Часть 2
- •Тема 1.Базы данных 7
- •Тема 2.Модели и моделирование 23
- •Тема 3.Компьютерные сети 39
- •Тема 4.Информационная безопасность 77
- •Тема 5.Искусственный интеллект 84
- •Предисловие
- •Тема 1.Базы данных
- •1.1.Основные понятия баз данных
- •1.2.Виды моделей бд
- •1.2.1.Иерархическая модель данных
- •1.2.2.Сетевая модель данных
- •1.2.3.Реляционная модель данных
- •1.3.Классификация баз данных
- •1.4.Проектирование реляционной бд
- •1.4.1.Требования к бд
- •1.4.2.Трехуровневая архитектура представления данных
- •1.4.3.Средства представления инфологической модели данных
- •1.4.4.Нормализация отношений
- •Первая нормальная форма
- •Вторая нормальная форма
- •Третья нормальная форма
- •1.5.Основы использования языка sql
- •1.5.1.Язык Описания Данных
- •1.6.Язык Манипулирования Данными
- •1.7.Тесты для самопроверки
- •2.1.Ключевые этапы моделирования
- •2.2.Обобщённая классификация моделей
- •2.2.1.Категориальные модели
- •2.2.2.Модели, фиксирующие особенности свойств оригинала
- •2.2.3.Природа моделей
- •2.2.4.Основания для перехода от модели к оригиналу
- •2.3.Классификация математических моделей
- •2.3.1.Модели, определяемые методом получения результата
- •2.3.2.Модели, определяемые инструментальной средой моделирования
- •2.4.Тесты для самопроверки
- •3.2.Топология компьютерных сетей
- •3.3.Структура вычислительной сети
- •3.3.1.Компьютеры
- •3.3.2.Каналы передачи данных
- •3.3.3.Устройства сопряжения эвм с аппаратурой передачи данных
- •3.3.4.Устройства межсетевого интерфейса
- •3.3.5.Устройства коммутации
- •3.3.6.Методы доступа к каналам связи
- •3.4.Локальные сети
- •3.5.Организация работы в локальной сети
- •3.5.1.Сеть с файловым сервером
- •3.5.2.Одноранговая сеть
- •3.5.3.Модель открытой системы взаимодействия
- •3.6.Возможности сети Интернет
- •3.6.1.Программное обеспечение работы в Интернет
- •3.6.2.Адресация и протоколы в Интернет
- •3.7.Службы Интернета
- •3.7.1.Терминальный режим
- •3.7.2.Всемирная паутина, или WorldWideWeb
- •3.7.3.Служба Gopher
- •3.7.4.Файловые информационные ресурсы ftp
- •3.7.5.Электронная почта (e-mail)
- •3.7.6.Списки рассылки (Mail List)
- •3.7.7.Новости, или конференции
- •3.7.8.Передача разговоров по Интернету
- •3.7.9.Многопользовательские области, или Игры в Internet
- •3.7.10.Радиовещание Интернет (Internet Talk Radio)
- •3.7.11.Базы данных wais
- •3.8.Сетевая операционная система (сос)
- •3.8.1.Сетевая операционная система aix
- •3.8.2.Сетевая операционная система Cairo
- •3.8.3.Сетевая операционная система Dayton
- •3.8.4.Сетевая операционная система lan Server
- •3.8.5.Сетевая операционная система NetWare
- •3.8.6.Сетевая операционная система vines
- •3.8.7.Сетевая операционная система Windows 95
- •3.8.8.Сетевая операционная система Windows nt*
- •3.8.9.Сетевая операционная система Windows ntas
- •3.8.10.Операционная система unix
- •3.9.Тесты для самопроверки
- •6. Какой домен обозначает образовательные структуры?
- •4.2.Объекты и элементы защиты в компьютерных системах обработки данных
- •4.3.Средства опознания и разграничения доступа к информации
- •4.4.Криптографический метод защиты информации
- •4.5.Компьютерные вирусы и антивирусные программные средства
- •4.6.Защита программных продуктов
- •4.7.Обеспечение безопасности данных на автономном компьютере
- •4.8.Безопасность данных компьютерных сетей
- •4.9.Тесты для самопроверки
- •5.2.Типичные модели представления знаний
- •5.2.1.Логическая модель представления знаний
- •5.2.2.Представление знаний правилами продукций
- •5.2.3.Объектно-ориентированное представление знаний фреймами
- •5.2.4.Модель семантической сети
- •5.3.Эволюционные аналогии в искусственных интеллектуальных системах
- •5.4.Тесты для самопроверки
- •Информатика
- •Часть 2
- •300600, Г. Тула, пр. Ленина, 92
- •300600, Г. Тула, ул. Болдина, 151
2.1.Ключевые этапы моделирования
Подготовка и проведение моделирования предполагает чаще всего:
1. Формулирование задачи.
2. Обоснование необходимости исследования оригинала посредством модели.
3. Получение модели, фиксирующей существенные свойства оригинала и обеспечивающей их исследование.
4. Обоснованный выбор или задание условий среды функционирования модели.
5. Выбор критерия(-ев)2, шкалы оценивания свойств модели и, возможно, плана эксперимента.
6. Исследование модели в соответствии с поставленной целью.
7. Обработка результатов моделирования.
8. Интерпретация экспериментальных данных и их перенос на оригинал.
9. Опытная проверка эксперимента с моделью.
Поясним некоторые из этапов. Попутно отметим, что этапы 1—8 можно выполнять опираясь на компьютерные технологии.
Этап 1.В формулировке задачи должны быть отражены:
— объект изучения — подлежащий изучению объект либо процесс физического, биологического, психического или социального мира, например,деталь, процессэлектрохимическойобработкиметаллическойповерхности, мыслительнаяспособностьчеловека;
— предмет исследования— стороны оригинала, характеризующие его состояние или развитие, и/или зависимости между ними, подлежащие установлению в соответствии с поставленной (чётко сформулированной или размытой) целью. Предмет исследования задаётся человеком, например,установлениесвязимеждуплотностьюматериаладетали, еёобъёмомимассой; зависимостьскоростирастворенияматериалаоттока, размеровэлектрода, концентрацииэлектролита; предаварийнаяситуациястратегически важногообъектаилипроизводства;
— ограничения и условияпроведения исследования оригинала определяются свойствами среды в конкретном объёме пространства-времени, в котором находится оригинал, и степенью его изменчивости как объекта с заданными функциями;
— цель(-и) моделирования— то, к чему стремится в идеальном случае исследователь оригинала.
Возможные цели моделирования:
получение формульных зависимостей;
обоснование достоверности математических описаний объектов и процессов;
оценка состояния натуры при тех или иных условиях во времени и в пространстве;
пассивная и активная идентификация (экспериментальное построение модели по входным и выходным сигналам объекта) (структурная, параметрическая, функциональная). Активная идентификация сопровождается планированием экперимента (заданием схемы проведения опытов до или в ходе эксперимента);
поиск оптимальных и рациональных характеристик натуры при соблюдении принятых критериев;
выделение существенных факторов, влияющих на поведение объекта;
определение структуры объекта и классификация его основных свойств;
обучение и тренировка.
Перед формулировкой задачи обычно проводят анализ области изучения, позволяющий представить её и более корректно сформулировать проблему.
Этап 2. К разрабатываемым моделям предъявляются разные требования, в частности, она должна быть:
адекватной;
однозначно истолковываемой;
достаточно универсальной;
экономичной (либо эффективной).
Адекватность характеризует степень достижения поставленной цели посредством модели. Нужная адекватность обеспечивается правильностью, полнотой и цельностью представления в модели существенных сторон оригинала. В частном случае модель считается адекватной оригиналу, если погрешность результатов модельного эксперимента не превышает заданных значений.
Степень универсальности определяется полнотой отображения в модели сторон оригинала.
Экономичность предполагает минимум затрат при моделировании в определённый промежуток времени при получении максимума информации об оригинале.
Этап 5.Выбор критерия, способа и шкалы оценивания модели предполагает установление правил, методов определения качества модели, оцениваемого (расчётом или с привлечением экспертов) по принятой качественной либо количественной шкале (допустим, шкале наименований, лингвистической, рангов, интервалов и т.д.).
Качественными методами оценивания являются методы, базирующиеся обычно на результатах опроса экспертов: классификации, рангов, парных либо множественных сравнений.
Непосредственная числовая оценка и метод Терстоуна — примеры способов количественного оценивания.
Этап 6.Исследование модели — проведение эксперимента с моделью с фиксацией значений изучаемых её качественных и количественных свойств.
Этап 7.Обработка результатов моделирования предполагает уменьшение влияния на искомые данные случайностей и получение требуемых сведений.
Этап 8.Интерпретация состоит в представлении, анализе и осмыслении результатов, а также в формулировании итоговых выводов.
Перенос результатов изучения сводится к установлению количественных связей между свойствами модели и оригинала, к получению количественных значений существенных свойств натуры.
Этап 9.Опытная проверка результатов моделирования направлена на установление соответствия модели оригиналу и достоверности результатов моделирования. На последнем этапе моделирования возможно проведение эксперимента с оригиналом.