10.2. Основні поняття інформаційного моделювання

Зупинимося на інформаційних моделях процеси, що відбивають, виникнення, передачі, перетворення й використання інформації в системах різної природи. Почнемо з визначення найпростіших понять інформаційного моделювання.

Екземпляром будемо називати вистава предмета реального миру за допомогою деякого набору його характеристик, істотних для розв’язку даного інформаційного завдання (, що служить контекстом побудови інформаційної моделі). Безліч екземплярів, що мають ті самі характеристики, що й підкоряються тим самим правилам, називається об’єктом.

Рис. 1.38. Приклад абстрагування при побудові інформаційної моделі

Таким чином, об’єкт є абстракція предметів реального миру, поєднуваних загальними характеристиками й поведінкою, мал. 1.38.

Інформаційна модель якої-небудь реальної системи складається з об’єктів. Кожний об’єкт у моделі повинен бути забезпечений унікальним і значимим іменем (а також ідентифікатором, що служить ключем для вказівки цього об’єкта, зв’язки його з іншими об’єктами моделі). У такий спосіб позначення, найменування об’єкта – це елементарна процедура, що лежить в основі інформаційного моделювання.

Об’єкт являє собою один типовий (але невизначений) екземпляр чогось у реальному світі і є найпростішою інформаційною моделлю. Об’єкти представляють якісь «сутності» предметів реального миру, пов’язані з розв’язуваним завданням.

Більшість об’єктів, з якими доводиться зустрічатися, ставляться до однієї з наступних категорій:

·  реальні об’єкти;

·  ролі;

·  події;

·  взаємодії;

·  специфікації.

Реальний об’єкт - це абстракція фізично існуючих предметів. Наприклад, на автомобільному заводі це кузов автомобіля, двигун, коробка передач; під час перевезення вантажів це контейнер, засіб перевезення.

Роль – абстракція мети або призначення людини, частини встаткування або установи (організації). Наприклад, в університеті як у навчальному закладі це студент, викладач, декан; в університеті як в установі це приймальна комісія, відділ кадрів, бухгалтерія, деканат.

Подія – абстракція чогось того, що трапилося. Наприклад, вступ заяви від абітурієнта в приймальну комісію Університету, здача (або нездача) іспиту.

Взаємодії – об’єкти, одержувані з відносин між іншими об’єктами. Наприклад, угода, контракт (договір) між двома сторонами, свідчення про утвір, видаваний навчальним закладом його випускникові.

Об’єкти-Специфікації використовуються для вистави правил, стандартів або критеріїв якості. Наприклад, перелік знань, умінь і навичок випускника математичного факультету, рецепт прояву фотоплівки.

Для кожного об’єкта повинне існувати його опис – коротке інформаційне твердження, що дозволяє встановити, є деякий предмет екземпляром об’єкта чи ні. Наприклад, опис об’єкта «Абітурієнт університету» може бути наступним: людей у віці до 35 років, що має середню освіту, що подав у приймальну комісію документи й заява про приймання.

Предмети реального миру мають характеристики (такі, наприклад, як ім’я, назва, реєстраційний номер, дата виготовлення, вага і т.д.). Кожна окрема характеристика, загальна для всіх можливих екземплярів об’єкта, називається атрибутом. Для кожного екземпляра атрибут ухвалює певне значення. Так, об’єкт Книга має атрибути Автор, Назва, Рік видання. Число сторінок.

У кожного об’єкта повинен бути ідентифікатор – безліч із одного або більш атрибутів, значення яких визначають кожний екземпляр об’єкта. Для книги атрибути Автор і Назву спільно утворюють ідентифікатор. У теж час Рік видання й Число сторінок ідентифікаторами бути не можуть – ні нарізно, ні спільно, тому що не визначають об’єкт. Об’єкт може мати й кілька ідентифікаторів, кожний з яких складено з одного або декількох атрибутів. Один з них може бути обраний як привілейований для відповідної ситуації.

Об’єкт може бути представлений разом зі своїми атрибутами декількома різними способами. Графічно об’єкт може бути зображений у вигляді рамки, що містить ім’я об’єкта й імена атрибутів. Атрибути, які становлять привілейований ідентифікатор об’єкта, можуть бути виділені (наприклад, символом * ліворуч від імені атрибута):

В еквівалентній текстовій виставі це може мати такий вигляд:

Книга (Автор. Назва. Рік видання. Число сторінок).

Привілейований ідентифікатор підкреслюється.

Ще одним способом вистави об’єкта інформаційної моделі є таблиця. У цій інтерпретації кожний екземпляр об’єкта є рядком у таблиці, а значення атрибутів, відповідних до кожного екземпляра, – клітками рядка, табл. 1.11.

Таблиця 1.11 Таблиця як вистава інформаційної моделі

Автор

Книга

Назва

Рік видання

Число сторінок

Грін А.

Стивенсон Р. П.

Скотт В.

Гончарів І. А.

Що біжить по хвилях

Острів скарбів

Річард Левине Серце

Обрив

1988

1992

1993

1986

279

269

349

598

Можна класифікувати атрибути по приналежності до одному із трьох різних типів:

• описові;

•, що вказують;

• допоміжні.

Описові атрибути представляють факти, внутрішньо властиві кожному екземпляру об’єкта. Якщо значення описового атрибута зміниться, то це говорить про те, що деяка характеристика екземпляра змінилася, але сам екземпляр залишився колишнім.

Вказівні атрибути можуть використовуватися як ідентифікатори (або частина ідентифікаторів) екземпляра. Якщо значення атрибутів, що вказують, змінюється, то це говорить лише про те, що нове ім’я дається тому ж самому екземпляру.

Допоміжні атрибути використовуються для зв’язку екземпляра одного об’єкта з екземпляром іншого об’єкта.

Розглянемо приклад:

Автомобіль

* гос. номер

. марка

. колір

. власник

Атрибут «колір» є описовим, атрибути «гос. номер» і «марка» – вказівними, атрибут «власник» – допоміжним, службовцем для зв’язку екземпляра об’єкта Автомобіль із екземпляром об’єкта Автолюбитель. Якщо значення допоміжного атрибута зміниться, це говорить про те, що тепер інші екземпляри об’єктів зв’язані між собою.