Дискретная математическая модель. Гиперграфовая модель.
Гипергра́ф — обобщённый вид графа, в котором каждым ребром могут соединяться не только две вершины, но и любые подмножества вершин.
С математической точки зрения, гиперграф представляет собой пару (V,E), где V — непустое множество объектов некоторой природы, называемых вершинами гиперграфа, а E — семейство непустых (необязательно различных) подмножеств множества V, называемых рёбрами гиперграфа.
Математическая модель — это модель, созданная с помощью математических понятий.
классификация моделей:
Тип 1: Гипотеза (такое могло бы быть)
Эти модели «представляют собой пробное описание явления, причем автор либо верит в его возможность, либо считает даже его истинным»
Тип 2: феноменологическая модель (ведем себя так, как если бы…)
Феноменологическая модель содержит механизм для описания явления. Однако этот механизм недостаточно убедителен, не может быть достаточно подтверждён имеющимися данными или плохо согласуется с имеющимися теориями и накопленным знанием об объекте.
Тип 3: Приближение (что-то считаем очень большим или очень малым)
Если можно построить уравнения, описывающие исследуемую систему, то это не значит, что их можно решить даже с помощью компьютера. Общепринятый прием в этом случае — использование приближений (моделей типа 3). Среди них модели линейного отклика. Уравнения заменяются линейными.
Тип 4: Упрощение (опустим для ясности некоторые детали)
В модели типа 4 отбрасываются детали, которые могут заметно и не всегда контролируемо повлиять на результат. Одни и те же уравнения могут служить моделью типа 3 (приближение) или 4 (опустим для ясности некоторые детали) — это зависит от явления, для изучения которого используется модель.
Тип 5: Эвристическая модель (количественного подтверждения нет, но модель способствует более глубокому проникновению в суть дела)
Эвристическая модель сохраняет лишь качественное подобие реальности и даёт предсказания только «по порядку величины»
Тип 6: Аналогия (учтём только некоторые особенности)
Тип 7: Мысленный эксперимент (главное состоит в опровержении возможности)
Тип 8: Демонстрация возможности (главное — показать внутреннюю непротиворечивость возможности)
Графовая модель.
Граф или неориентированный граф G — это упорядоченная пара G: = (V,E), для которой выполнены следующие условия:
V это непустое множество вершин или узлов,
E это множество пар (в случае неориентированного графа — неупорядоченных) вершин, называемых рёбрами.
Графовая модельпредставляет собой топологическую основу в виде графа, отражающего структуру моделируемой сущности, а также списков характеристик, поставленных в соответствие вершинам и дугам и отражающим параметры моделируемой сущности.
Иерархическая модель представления данных Иерархическая модель данных
Первые системы управления базами данных использовали иерархическую модель данных, и по времени их появление предшествует появлению сетевой модели.
Структурная часть иерархической модели
Основными информационными единицами в иерархической модели данных являются сегмент и поле. Поле данных определяется как наименьшая неделимая единица данных, доступная пользователю. Для сегмента определяются тип сегмента и экземпляр сегмента. Экземпляр сегмента образуется из конкретных значений полей данных. Тип сегмента — это поименованная совокупность входящих в него типов полей данных.
Как и сетевая, иерархическая модель данных базируется на графовой форме построения данных, и на концептуальном уровне она является просто частным случаем сетевой модели данных. В иерархической модели данных вершине графа соответствует тип сегмента или просто сегмент, а дугам — типы связей предок — потомок. В иерархических структуpax сегмент — потомок должен иметь в точности одного предка.
Иерархическая модель представляет собой связный неориентированный гpaф древовидной структуры, объединяющий сегменты. Иерархическая БД состоит из упорядоченного набора деревьев.
Иерархическая структура представляет совокупность элементов, связанных между собой по определенным правилам. Графическим способом представлен ия ие рархической структуры является дерево (см. рис. 2.1).
Дерево представляет собой иерархию элементов, называемых узлами. Под элементами понимается совокупность атрибутов, описывающих объекты. В модели имеется корневой узел (корень дерева), который находится на самом верхнем уровне и не имеет узлов, стоящих выше него. У одного дерева может быть только один корень. Остальные узлы, называемые порожденными, связаны между собой следующим образом: каждый узел имеет только один исходный, находящийся на более высоком уровне, и любое число (один, два или более, либо ни одного) подчиненных узлов на следующем уровне.
К достоинствам иерархической модели данных относятся эффективное использование памяти ЭВМ и неплохие показатели времени выполнения операций над данными.
Недостатком иерархической модели является ее громоздкость для обработки информации с достаточно сложными логическими связями.