Технология разработки ПО - лекции, пособие, ЛР / Lectures / 03 - Жизненный цикл ПО. Моделирование

О целевом характере моделей

Модель является не просто образомзаменителем оригинала, а его целевым отображением

Т.е. модель отображает не сам по себе оригинал, а те его стороны (свойства, характеристики), которые интересуют субъекта

Пример – модели человека в медицине, дизайне одежды, компьютерных играх и т.д.

Отсюда следует множественность моделей одного и того же объекта: для разных целей требуются разные модели

Способы классификации моделей

По цели моделирования

познавательные (дескриптивные) модели

прагматические (нормативные) модели

По связи с фактором времени

статические модели

динамические модели

По способу воплощения

абстрактные модели

материальные модели

модели прямого подобия

модели косвенного подобия

модели условного подобия, знаковые модели

Познавательные модели

Познавательные модели предназначены для описания свойств или поведения реальных (существующих) объектов. Такие модели являются формой представления знаний о действительности

Примеры: наглядное пособие (карта, макет, изображение), математическое описание физического процесса, финансовый отчет, психологическая характеристика личности и т.д.

Познавательная деятельность ориентирована в основном на

приближение модели к реальности, отображаемой моделью.

При обнаружении расхождения между моделью и реальностью возникает задача устранения этого расхождения путем изменения модели

Реальность

Модель

Прагматические модели

Прагматические модели предназначены для описания целей деятельности и определенного порядка (алгоритма) действий для их достижения, т.е. являются рабочим представлением целей

Примеры: технические проекты, бизнес-планы, законы, уставы организаций и должностные инструкции, рабочие чертежи, технологические допуски, экзаменационные требования и т.д.

Прагматические модели носят нормативный характер, играя роль стандарта, образца. При обнаружении расхождений между моделью

иреальностью усилия должны направляться на изменение реальности так, чтобы приблизить реальность к модели

Модель

Реальность

Статические и динамические модели

Статическая модель – модель конкретного состояния объекта, «моментальный снимок»

Пример – структурная модель системы

Динамическая модель – модель процесса изменений состояния объекта, различия между состояниями

Пример – функциональная модель системы

Классификация моделей по способу воплощения

На самом общем уровне в распоряжении субъекта имеются два типа материалов для построения моделей:

средства самого сознания

средства окружающего материального мира

В соответствии с этим, модели делятся на

абстрактные (идеальные)

материальные (реальные, вещественные),

среди которых выделяют

модели прямого подобия

модели косвенного подобия

Промежуточное положение между этими двумя классами занимает класс материальных моделей, имеющих

абстрактное содержание – модели условного подобия,

втом числе выделяемый в нем подкласс знаковых

моделей

Виды абстрактных моделей

Внутренние формы мышления

эмоции, образы, эвристика, интуиция, озарение, … (большинство таких форм пока не поддаются объяснениям, которые отвечали бы научным стандартам завершенности)

Модели общения между людьми

неязыковые (в классическом понимании) формы общения: искусство, гипноз, жесты и мимика, …

модели, создаваемые средствами языка

с использованием естественных языков

с использованием профессиональных языков

с использованием языка математики (математические модели)

О неопределенности языковых моделей

Виды неопределенности языковых моделей:

многозначность слов

нечеткость значений (несколько, высокий, тяжелый, …)

На практике неопределенность языковых моделей преодолевается с помощью механизма понимания, интерпретации

Неопределенность имеет свои преимущества

обеспечивается универсальность языка

возможность компактно отобразить любую ситуацию (с достаточной для обычных практических целей точностью)

Одна из простейших форм абстрактных (и в том числе языковых) моделей – классификация, т.е. описание реальности конечным множеством отличающихся друг от друга классов

сознательное использование (в юморе, дипломатии, поэзии, …)

Преодоление неопределенности «на постоянной основе»

Адаптация языка под особенности соответствующей этнической группы (условия проживания, обычаи, характерный род занятий)

более десяти слов для описания различных состояний снега в языках некоторых северных народов

множество «терминов» для характеристики коров в языке восточноафриканского скотоводческого племени масаев и т.п.

Создание профессиональных, специализированных языков, более четких и точных, чем естественный

Бóльшая точность достигается за счет большей определенности и однозначности используемых терминов

Наибольшую определенность и точность имеют математические модели, но чтобы иметь возможность их использования в данной области, необходимо получить достаточное для этого количество знаний