Основы построения информационной модели

Информационная модель задачи.

Граница между вербальными, математическими и информационные моделями может быть проведена весьма условно. Вполне возможно считать информационные модели подклассом математических моделей. Однако, в рамках информатики как самостоятельной науки, отдельной от математики, физики, лингвистики и других наук, выделение информационных моделей в отдельный класс является целесообразным.

Отметим, что существуют и иные подходы к классификации абстрактных моделей; общепринятая точка зрения здесь ещё не установилась. В частности, есть тенденция резкого расширения содержания понятия "информационная модель", при котором информационное моделирование включает в себя и вербальные, и математические модели.

Компьютерное математическое моделирование связано с информатикой технологически; использование компьютеров и соответствующих технологий обработки информации стало неотъемлемой и необходимой стороной работы физика, инженера, экономиста, эколога, проектировщика ЭВМ и т.д. Неформализованные вербальные модели не имеют столь явно выраженной привязки к информатике.

В рамках нашего исследования под информационной моделью задач мы будем понимать сетевую модель, основанную на формализме сетей Петри. Сетевая модель состоит из опорной и ультра сети. Опорная сеть есть модель задачи, построенная на основе анализа условия задачи. Ультра сеть позволяет проанализировать технологию или методику решения данного класса задач. Такая модель задачи позволяет выбрать наиболее эффективную технологию для решения задач. В классической триады "модель-алгоритм программа", под программой понимали программу написанную на языке программирования высокого уровня. В нашей методике понятие программы в этой схеме трактуется более широко. Это может быть технология, схема решения задачи с использованием прикладных программ.

Для уточнения всех этих понятий и самого механизма построения информационной модели задач рассмотрим следующий пример более подробно.

Пример. Построим информационную модель операционной системы ЭВМ (Чечкин А. В.)

Рис.1. Сетевая модель операционной системы ЭВМ

В предметной области изображены следующие опорные множества:

р1 - множество возможных модулей ЭВМ, т.е. физических (аппаратных) структур ЭВМ, отражающих наличие процессоров, коммутаторов, общей оперативной памяти, совокупности селекторных и мультиплексорных каналов, устройств ввода-вывода, внешних запоминающих устройств и т.д.;

р2 - множество возможных отношений между модулями ЭВМ, т.е. организаций процесса функционирования ЭВМ, отражающих доступность отдельных процессоров, возможность одновременного решения нескольких задач на отдельных процессорах, допустимость и ограниченность длины очереди задач, характер перераспределения задач по свободным и исправным процессорам и отправки задач в очередь, характер управления процессорами, очередью и т.д.;

р3 - множество возможных входящих потоков задач в ЭВМ, связанных, например, с одновременным управлением несколькими динамическими объектами, с обработкой систематически поступающих сведений и т.д.;

p4 - множество возможных состояний ЭВМ в целом с учетом имеющихся модулей ЭВМ и отношений между модулями, т.е. частей ЭВМ, которые отражены в опорных множествах р1, р2.

Опорное множество р1 будем математически моделировать нагруженным мультиграфом Х1 в котором вершины соответствуют всем возможным модулям ЭВМ, дуги соответствуют физическим связям между модулями. Нагрузками вершин и дуг являются типы модулей и связей. Элементом х1 множества Х1 является подграф.

Значение теории Пиаже для обучения географии
Представление о стадиях развития мышления сыграет свою роль лишь в том случае, если удастся определить его значение для обучения географии. Еще в начале 20 века столетия Джеймс Фергрив, основываясь на интуиции и опыте, рекомендовал в преподавании географии идти от известного к неизвестному, от част ...

Описание предметных линий в диагностических материалах
На основании имеющейся у нас модели математической деятельности были выделены 4 основные вида математической деятельности, и, соответственно, 4 содержательные линии, положенные в основание диагностики мышления и понимания: моделирование, построение доказательных рассуждений, формулирование (констру ...

Изучение школьников в целях профориентации
Изучение учащихся в целях профориентации (предварительная профдиагностика), как уже было сказано выше, составляет один из важнейших составных компонентов профориентации школьников. На этом этапе следует изучить характерные особенности личности: ценностные ориентации, интересы, потребности, склоннос ...