Понятие модели. Структурная модель
Основным способом изучения систем является построение ее модели. Существует множество определений модели. Учитывая сформулированное определение системы и перечень ее свойств, остановимся на следующем определении понятия модели [1]:
Модель есть системное отображение оригинала.
Выделим в этом определении два момента.
1. Отличительная особенность моделей от других систем состоит в их предназначении отображать моделируемый оригинал, т.е. содержать и представлять информацию об оригинале (системе).
2. Модель есть системное отображение оригинала. То есть, модель есть отображение:
целевое,
статическое или динамическое,
ингерентное,
проявляющаяся и развивающаяся в процессе его создания и практического использования,
конечное, упрощенное, приближенное,
абстрактное или реальное; абстрактность или реальность модели определяют ее тип.
Абстрактные (искусственные) модели являются результатом мыслительной деятельности. Примеры: математические модели (функции, системы уравнений), литературные произведения.
Реальные (естественные) модели. Для построения таких моделей используются материальные средства. Примеры: фотографии, макеты.
Таким образом, выше приведена классификация моделей по типу. С вопросами классификации моделей можно подробно ознакомиться в [1]. Здесь же остановимся на описании важной для дальнейшего рассмотрения структурной модели, применяемой при исследовании внутреннего устройства системы.
Под формальной структурой понимается совокупность функциональных элементов и их отношений (связей), необходимых и достаточных для достижения системой заданных целей.
Под связью (отношением) в общем случае будем понимать упорядоченную пару типов объектов.
По типу отношений между элементами структуры подразделяются на:
структуры
с направленными
и ненаправленными
связями,
структуры
с односторонними
и
двусторонними
связями,
структуры
с равноправными
и неравноправными
связями,иерархические (древовидные) и неиерархические структуры.
Важным классом неиерархических структур являются сетевые структуры (сети) – неиерархические структуры с направленными связями.
Рассмотрим виды связей, актуальные для теории баз данных.
Пусть даны два типа объектов А и В.
Различают следующие основные виды связей между этими объектами:
Один-к-одному (1:1). Обозначение
Говорят, что типы А и В находятся в отношении 1:1, если в каждый момент времени каждому экземпляру типа объектов А соответствует один и только один экземпляр типа объектов В. Очевидно, что А идентифицирует В (если определен экземпляр А, то определен и экземпляр В). В качестве примера можно рассмотреть связь объектов СЛУЖАЩИЙ и ЗАРПЛАТА Примера 2.
Один-ко-многим (1:М). Обозначение
Говорят, что типы А и В находятся в отношении 1:М, если в каждый момент времени каждому экземпляру из типа объектов А соответствует нуль, один или несколько экземпляров типа объектов В.
Очевидно, что при таком виде связи А не идентифицирует В.
В общем случае возможны четыре представления прямой и обратной связи:
1:1, 1:M, N:1, N:M.
Таким образом, модель структуры системы – это перечень существенных связей между элементами системы.