Типы структурных информационных моделей:
табличные – объекты и их свойства представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках прямоугольной формы. Перечень однотипных объектов размещен в первом столбце (или строке), а значения их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках) таблицы. Примеры: расписание поездов и самолетов, уроков и др.
иерархические – объекты распределены по уровням. Каждый элемент высокого уровня состоит из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня. Примеры: генеалогическое древо семьи, файловая система компьютера и др.
сетевые – применяют для отражения систем, в которых связи между элементами имеют сложную структуру. Обычно сетевые модели изображаются в наглядном графическом виде. Пример сетевой модели – схема линий метрополитена.
Рис. Генеалогическое древо Рюриковичей (пример иерархической информационной модели)
На протяжении своей истории человечество использовало различные способы и инструменты для создания информационных моделей. Эти способы постоянно совершенствовались. Так, первые информационные модели создавались в форме наскальных рисунков. В настоящее время информационные модели обычно строятся и исследуются с помощью современных компьютерных технологий, хотя и ручной способ описания моделей, например, с помощью традиционного набора инженера или конструктора (карандаша, линейки), используется нередко в наши дни.
Компьютерная модель – модель, реализованная средствами программной среды.
Рис. Схема линий Московского метрополитена (пример сетевой модели)
Формализация – процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков. Формализация есть результат перехода от реальных свойств моделируемой системы к их формальному обозначению в определенной знаковой системе.
В процессе познания окружающего мира человечество постоянно использует моделирование и формализацию. При изучении нового объекта сначала обычно строится его описательная информационная модель на естественном языке, затем она формализуется, т.е. выражается с использованием формальных языков (математики, логики).
По степени формализации информационные модели бывают образно-знаковые и знаковые.
Образно-знаковые модели:
геометрические (рисунок, пиктограмма, чертеж, карта, план, объемное изображение);
структурные (таблица, граф, схема, диаграмма);
словесные (описание естественными (разговорными) языками);
алгоритмические (нумерованный список, пошаговое перечисление, блок-схема).
Знаковые модели:
математические – представлены математическими формулами, отображающими связь параметров;
специальные – представлены на специальных языках (ноты, химические формулы);
алгоритмические – программы.
Примеры информационных моделей прямоугольного треугольника:
геометрическая модель:
словесная модель: «Прямоугольным треугольником называется треугольник, у которого один из углов прямой»
математическая модель: <А+<В+<С=180° , АВ2=АС2+ВС2