1.2.5. Выявление основных технологических операций и алгоритмизация процесса решения задачи
Для разработки технологического процесса решения профессиональной задачи необходимо, на основе анализа информационных моделей, выделить основные рабочие и контрольные операции и рассмотреть эти операции во взаимосвязи и взаимовлиянии. Для решения этой задачи строится структурно-полная модель движения информации.
Модель движения информации базируется на использовании структур, отражающих основные процедуры преобразования информации в рамках семантического, синтаксического и прагматического аспектов информации.
Типовая модель движения информации имеет вид:
1
2 3
и
сточник
регистрация первичная обработ-
передача
ка информации
4 5 6 7
обработка хранение поиск
отображение
8 9
10
анализ принятие
контроль исполнения
решения решения
приемник информации
На этапах 1-3 и 5-7 выполняется преобразование формы информации (синтаксический аспект), на этапе 4 - преобразование смысла (семантический аспект), на этапах 8-10 - актуализация информации (прагматический аспект).
На этапе алгоритмизации решения задачи детализируются действия, выполняемые в рамках каждой технологической операции. Здесь разрабатываются алгоритмы проведения информационных процессов, реализуемых в разрабатываемой технологии.
1.2.6. Выбор состава программно-технических средств для реализации основных технологических процедур
На этом этапе производится выбор необходимых технических (ЭВМ, оргтехника, средства коммуникаций) и программных (общесистемное ПО, базовое ПО) средств для реализации информационных процедур разработанной технологии.
В случае необходимости разрабатывается недостающее прикладное ПО.
Разработка ПО включает следующие этапы:
Постановка задачи.
Формализация (построение математических моделей).
Определение методов решения.
Разработка или адаптация алгоритма решения.
Анализ алгоритма.
Выбор комплекса программных средств для реализации решения.
Составление программы (кодирование).
Отладка программы, решение тестового примера.
Анализ и обработка результатов.
Документирование и сопровождение программы.
1.3. Модели и моделирование
1.3.1. Основные понятия
Моделирование представляет собой процесс построения, использования и совершенствования моделей. Интересно проследить, как развивалось само понятие модели.
Первоначально моделью называли некое вспомогательное средство, объект, который в определенной ситуации заменял другой объект.
Очень долго понятие "модель" относилось только к материальным объектам специального типа, например манекен (модель человеческой фигуры), гидродинамическая уменьшенная модель плотины, модели судов и самолетов, чучела (модели животных) и т.п.
Осмысливание основных особенностей таких моделей привело к раз- работке многочисленных определений, типичным примером которых служит следующее: моделью называется некий объект-заместитель, который в определенных условиях может заменять объект-оригинал, воспроизводя интересующие нас свойства и характеристики оригинала, причем имеет существенные преимущества удобства (наглядность, обозримость, доступность испытаний, легкость оперирования с ним и пр.).
Следующий шаг заключался в признании того, что моделями могут служить не только реальные объекты, но и абстрактные, идеальные построения. Типичным примером служат математические модели. В результате деятельности математиков, логиков и философов, занимавшихся исследованием оснований математики, была создана теория моделей. В ней модель определяется как результат отображения одной абстрактной математической структуры на другую, также абстрактную, либо как результат интерпретации первой модели в терминах и образах второй.
В XX в. понятие модели становится все более общим, охватывающим и реальные, и идеальные модели. При этом понятие абстрактной модели вышло за пределы математических моделей, стало относиться к любым знаниям и представлениям о мире.
В сфере научных дисциплин информационного, кибернетического, системного направления, а затем и в других областях науки модель стала осознаваться как нечто универсальное, хотя и реализуемое различными способами. Модель есть способ существования знаний.
Модели могут быть качественно различными, они образуют иерархию, в которой модель более высокого уровня (например, теория) содержит модели нижних уровней (например, гипотезы) как свои части, элементы. Важно также, что признание идеальных представлений, научных построений, законов в качестве моделей подчеркивает их относительную истинность.
Всякий процесс труда есть деятельность, направленная на достижение определенной цели.
Системность деятельности проявляется в том, что она осуществляется по определенному плану, или по определенному алгоритму. Следовательно, алгоритм - образ будущей деятельности, ее модель.
Как правило, деятельность редко осуществляется по жесткой программе, без учета того, что происходит на промежуточных этапах. Чаще приходится оценивать текущий результат предыдущих действий и выбирать следующий шаг из числа возможных. Это означает, что необходимо сравнивать последствия всех возможных шагов, не выполняя их реально, т.е. "проиграть" их на модели.
Таким образом, моделирование является обязательным, неизбежным действием во всякой целесообразной деятельности, пронизывает и организует ее, представляет собой не часть, а аспект этой деятельности.
Наиболее полным определением модели является следующее: моделью называется многоместное отношение, включающее субъекта, организующего моделирование, и задачу, ради которой проводится моделирование, объект оригинал, который моделируется, средства, из которых создается модель и среду, в которой модель должна функционировать.