Информационное моделирование и модель

Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про информационное моделирование, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое информационное моделирование, информационная модель , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Моделирование и Моделирование систем. Кликните на вариант (или варианты ответов), если он правильный - то будет подсвечен зеленым цветом и вам будет зачислено пару монеток, а если неверный - то красным и будет снята монетка. Удачи в прохождении онлайн теста!

информационная модель — модель объекта, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путем подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта.

Информационная модель (в широком, общенаучном смысле) — совокупность информации, характеризующая существенные свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

Классификация

Выделяют несколько типов информационных моделей, отличающихся по характеру запросов к ним

1. Моделирование отклика системы на внешнее воздействие
2. Классификация внутренних состояний системы
3. Прогноз динамики изменения системы
4. Оценка полноты описания системы и сравнительная информационная значимость параметров системы
5. Оптимизация параметров системы по отношению к заданной функции ценности
6. Адаптивное управление системой

Информационные модели в информатике

Информационная модель в информатике — это представление понятий, связей, ограничений, правил и операций, предназначенное для определения семантики данных для конкретной проблемной области .

Информационные модели в архитектуре

информационное моделирование здания — это подход к возведению, оснащению, обеспечению эксплуатации и ремонту здания (к управлению жизненным циклом объекта), который предполагает сбор и комплексную обработку в процессе проектирования всей архитектурно-конструкторской, технологической, экономической и иной информации о здании со всеми ее взаимосвязями и зависимостями, когда здание и все, что имеет к нему отношение, рассматриваются как единый объект

Процесс коллективного создания и использования информации о сооружении формирует основу для всех решений на протяжении жизненного цикла объекта (от самых ранних концепций до рабочего проектирования, строительства, эксплуатации и сноса).

Virus neutralizer

Game: Perform tasks and rest cool.6 people play!

Play game

Информационное моделирование

Информационное моделирование — процесс описания или построения модели предметной области в том виде или формате, который, с одной стороны, легко воспринимается человеком, и, с другой стороны, легко может быть преобразован в набор элементов информационного хранилища, программных компонентов и других составляющих прикладного программного обеспечения. Чаще всего термин информационное моделирование можно видеть в контексте описания процесса построения ER диаграмм или UML диаграмм или других схем или структур данных.

Практически во всех естественных и социальных науках построение и использование моделей является мощным орудием исследований. Реальные объекты и процессы бывают столь многогранны и сложны, что лучшим способом их изучения оказывается построение модели, отображающей лишь какую-то часть реальности и потому многократно более простой, чем эта реальность. Предметом исследования и разработки информатики является методология информационного моделирования, связанная с использованием компьютерной техники и технологий. В этом смысле говорят о компьютерном моделировании. Межпредметное значение информатики в значительной степени проявляется именно через внедрение компьютерного моделирования в различные научные и прикладные области: физику и технику, биологию и медицину, экономику, управление и многие другие.

Компьютерное моделирование включает в себя процесс реализации информационной модели на компьютере и исследование с помощью этой модели объекта моделирования — проведение вычислительного эксперимента. С помощью компьютерного моделирования решаются многие научные и производственные задачи.

Пример информационного моделирования

Особенности информационного моделирования

Концепция информационного моделирования базируется на следующих принципах:

• информационное моделирование заключается в выявлении сущностей — группы объектов схожих по своим свойствам — в исследуемой предметной области;
• сущности состоят из объектов, называемых экземплярами сущностей;
• объекты имеют свои свойства — атрибуты;
• между объектами существуют связи.

Связи между объектами информационной модели определяют структуру данных.
Различают следующие структуры данных:

• линейные;
• нелинейные.

Линейные структуры данных:

• односвязный список – структура, в которой у каждого элемента есть только один предыдущий и последующий элементы, обращение к элементам структуры осуществляется по адресу элемента в списке;
• стек – структура, имеющая по одному предыдущему и последующему элементу и организованная так, что первым извлекается последний присоединенный к структуре элемент;
• очередь – структура, имеющая по одному соседу до и после элемента, извлечение элементов из очереди осуществляется по принципу – первый пришел – первый ушел.

Нелинейные структуры данных:

• граф – многосвязная структура данных, имеющая один и более предков и потомков;
• дерево – частный случай графа, каждый элемент, за исключением корневого, имеет не более одного предка;
• таблица – универсальная форма для отображения структуры данных, которые распределены по однотипным строкам и столбцам.

Информационное моделирование предметных областей

В программном обеспечении объекты находятся в определенных взаимосвязях друг с другом. Существует 3 вида взаимосвязей : ассоциация, обобщение и агрегация.

Типы взаимосвязей между объектами

• Ассоциация — обозначает наличие логической связи между объектами. С каждой ассоциацией связано понятие мощности, которое может принимать одно из следующих значений: 1:1, 1:М и M:N. Мощность обозначает количество объектов определенного типа, которые будут участвовать в связи.
• Обобщение (от общего к частному) — данный тип взаимосвязи реализуется как взаимосвязь одного родительского класса сущностей с несколькими дочерними классами сущностей.
• Агрегация (целое-часть) — это взаимосвязь одного родительского класса сущностей с несколькими дочерними классами сущностей. При этом взаимосвязи могут быть описаны связями двух видов:

1. обязательно не идентифицирующими связями;
2. необязательно не идентифицирующими связями.

Детальное описание

1:1

В связи один-к-одному каждый блок сущности A может быть ассоциирован с одним блоком сущности B.

Рассмотрим такие сущности — Студент и Зачетная книга.

В каждый момент времени один студент имеет одну зачетную книгу, в то же время одна и та же зачетная книга принадлежит одному студенту.
Для представления связи 1:1 в схеме реляционной БД создаются две таблицы для каждого из объектов предметной области и первичный ключ одного из них (по выбору) добавляется к списку атрибутов другого объекта.

1:M

Если у вас есть две сущности спросите себя:

1) Сколько объектов из B могут относится к объекту A?

2) Сколько объектов из A могут относиться к объекту из B?

Если на первый вопрос ответ — множество, а на второй — один (или возможно, что ни одного), то вы имеете дело со связью один-ко-многим.

Возьмем в качестве примера сущности Кафедра и Преподаватель. В каждый момент времени кафедра содержит много преподавателей, но каждый преподаватель подчинен только одной кафедре.
Для реализации связи 1:М в схеме реляционной БД первичный ключ объекта со стороны «1» добавляется к списку атрибутов объекта со стороны «М».

M:N

Связь многие-ко-многим — это связь, при которой множественным записям из одной таблицы (A) могут соответствовать множественные записи из другой (B).

Возьмем снова в качестве примера сущность Студент и сущность Дисциплина. Каждый студент изучает много дисциплин, в то же время одну и ту же дисциплину изучают много студентов.
Для реализации связи М:N в схеме реляционной БД необходимо создать дополнительную таблицу, первичный ключ которой будет составным и представлять собой сочетание первичных ключей объектов, участвующих в связи.

Обобщение (is-a)

Связь типа обобщение реализуется как взаимосвязь одного родительского класса сущностей с несколькими дочерними классами сущностей. Используется, если составляющая объекта относится к основному объекту как класс к подклассу.
При использовании Обобщения первичный ключ родительского объекта переносится в состав первичного ключа дочерних объектов. Любопытно отметить, что при Обобщении реализуется так называемая иерархия наследования. При этом родительский объект содержит атрибуты, которые являются общими для всех дочерних объектов.

Агрегация (part of)

При агрегации, родительский объект (или агрегат) связывается с несколькими дочерними объектами (или компонентами). Компоненты родительского объекта ссылаются на агрегат посредством внешнего ключа, не входящего в состав первичного ключа. При этом компоненты агрегата могут существовать вне агрегата (допустимы null значения внешнего ключа) и могут НЕ существовать вне агрегата (не допустимы null значения внешнего ключа).
Для представления агрегации необходимо создать одну таблицу для объекта верхнего уровня и по одной таблице для объектов нижнего уровня. Первичный ключ объекта верхнего уровня добавляется как атрибут ко всем объектам нижнего уровня (становится внешним ключом у объектов нижнего уровня).

Нормализация баз данных

Нормальные формы — это рекомендации по проектированию баз данных. Вы не обязаны придерживаться всех пяти нормальных форм при проектировании баз данных. Очень малое количество баз данных следуют всем пяти нормальным формам, предоставленным в реляционной модели данных. Обычно базы данных нормализуются до второй или третьей нормальной формы. Четвертая и пятая формы используются редко.

Первая нормальная форма

Первая нормальная форма гласит, что таблица базы данных — это представление сущности вашей системы, которую вы создаете. Примеры сущностей: заказы, клиенты, заказ билетов, отель, товар и т. д. Каждая запись в базе данных представляет один экземпляр сущности. Например, в таблице товаров каждая запись представляет один товар.

• Первичный ключ.

Правило: каждая таблица имеет первичный ключ, состоящий из наименьшего возможного количества полей.

• Атомарность

Правило: поля не имеют дубликатов в каждой записи и каждое поле содержит только одно значение.

• Порядок записей не должен иметь значение.

Вторая нормальная форма

Для того, чтобы база данных была нормализована согласно второй нормальной форме, она должна быть нормализована согласно первой нормальной форме. Вторая нормальная форма связана с избыточностью данных.

• Избыточность данных

Правило: поля с не первичным ключом не должны быть зависимы от первичного ключа.
Это означает то, что вы должны хранить в таблице только данные, которые напрямую связаны с ней и не имеют отношения к другой сущности. Следование второй нормальной форме — это вопрос нахождения данных, которые часто дублируются в записях таблицы и которые могут принадлежать другой сущности.

Тесты для самопроверки

1. Метод познания окружающей действительности через конструирование моделей объектов и их исследования – это:

•   Моделирование
•   Абстрагирование
•   Прогнозирование
•   программирование

2. Модели, представляющие собой реально существующие макеты, в которых отображаются свойства, структура или поведение реальных объектов – называются:

•   Информационными
•   Натурными
•   Вербальными
•   Компьютерными

3. Модели, описывающие реальные объекты с использованием специальных языков моделирования, называются:

•   Информационными
•   Натурными
•   Описательными
•   Компьютерными

4.Какая структура данных организована по принципу: «Последним пришел, первым ушел»?

•   Очередь
•   Стек
•   Односвязный список
•   Граф

5. Какая структура данных организована по принципу: «Первым пришел, первым ушел»?

•   Очередь
•   Стек
•   Односвязный список
•   Граф

6. В какой структуре данных для каждого элемента, кроме крайних, есть более одного предыдущего и следующего элемента?

•   Очередь
•   Стек
•   Односвязный список
•   Граф

7. Многосвязная структура, элементы которой соединены направленными линиями, называется:

•   Ориентированный граф
•   Неориентированный граф
•   Очередь
•   Односвязный список

8. Если линии, соединяющие элементы графа имеют направление, то они называются:

•   Ребрами
•   Дугами
•   Вершинами
•   Объектами

9. Какую из моделей можно считать статической:

•   Модель системы управления химическим производством
•   Классификация животного мира
•   Прогнозная модель социально-экономического развития
•   Модель оценки динамики производства

10. Какую модель можно считать динамической:

•   Диагностическая модель
•   Классификация неорганических веществ
•   Модель прогнозирования численности населения
•   Иерархическая модель генеалогического древа

См. также

• модели , модель ,
• моделирование , моделирование систем ,
• методы моделирования временных данных , temporal data modeling ,
• психологическое моделирование ,
• имитационное моделирование ,
• моделирование , моделирование систем ,
• Моделизм
• Теория подобия
• Общая теория систем
• Абдуктивное рассуждение
• Все модели неправильные
• Эвристический
• Обратная модель
• Научная визуализация
• Статистическая модель
• Системны анализ
• Функциональный анализ
• Абстрогирование
• Абстракция
• Другие тесты

А как ты думаешь, при улучшении информационное моделирование, будет лучше нам? Надеюсь, что теперь ты понял что такое информационное моделирование, информационная модель и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Моделирование и Моделирование систем