Пятница, 21.07.2017, 21:35
ОТКРЫТАЯ ИНФОРМАТИКА
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная Типы информационных моделей Регистрация Вход
Меню сайта

Форма входа

Поиск

Календарь
«  Июль 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31

Типы информационных моделей

Основные понятия:

  • вербальные модели;
  • математические модели;
  • табличные модели;
  • иерархические модели;
  • сетевые модели;

Разные объекты можно описывать разными моделями.  

Табличные модели

Одной из наиболее часто встречающихся структур информационной модели является таблица. В табличной информационной модели элементы информации размещаются в отдельных ячейках. Такой тип моделей применяется для описания ряда объектов, обладающих одинаковыми наборами свойств. 

С помощью таблиц могут быть выражены как статические, так и динамические информационные модели. Например, рассмотрим компьютер с точки зрения стоимости его отдельных устройств и изменения его цены во времени.


Наименование устройстваЦена (в у.е.)
Системная плата80
Процессор Celeron (400 МГц)70
Память 32 45
Жёсткий диск 10 Г б 130
Дисковод 3,5 "14
Видеоплата 8 Мб 30
Монитор 15 "200
Звуковая карта 16 бит 30
Дисковод CD-ROM x 4850
Корпус 2550
Клавиатура10
Мышь5

Динамическая информационная модель содержит изменение цены компьютеров по годам для двух различных моделей.

Годы 1997 1998 1999 2000
Цена компьютера на базе процессора Pentium 1200800650500
Цена компьютера на базе процессора Pentium II 18001200800650

Обычно перечень объектов размещен в ячейках первого столбца таблицы, а значения их свойств - в других столбцах.  

Иерархические модели

Группа объектов, обладающих одинаковыми свойствами называется классом объектов. Внутри класса объектов могут быть выделены подклассы, которые в свою очередь могут тоже делиться на более мелкие классы. Такой процесс называется классификацией. В процессе классификации часто строятся модели, которые имеют иерархическую структуру. В биологии весь животный мир рассматривается как иерархическая структура. В информатике иерархия используется в файловой системе.

Статическая иерархическая модель "Компьютер" может выглядеть следующим образом. 

Класс Компьютеры можно разделить на три подкласса: Суперкомпьютеры, Серверы и Персональные компьютеры.

Компьютеры, входящие в подкласс Суперкомпьютеры, отличаются сверхвысокой производительностью и надежностью и используются в крупных научно-технических центрах для управления процессами в реальном масштабе времени.

Компьютеры, входящие в подкласс Серверы, обладают высокой производительностью и надежностью и используются в качестве серверов в локальных и глобальных сетях.
Компьютеры, входящие в подкласс Персональные компьютеры, обладают средней производительностью и надежностью и используются в офисах и дома для работы с различными приложениями.
Подкласс Персональные компьютеры делится, в свою очередь, на Настольные, Портативные и Карманные компьютеры.

В иерархической структуре элементы распределяются по уровням, от первого (верхнего) уровня до нижнего (последнего) уровня. На первом уровне может располагаться только один элемент, который является "вершиной" иерархической структуры. Основное отношение между уровнями состоит в том, что элемент более высокого уровня может состоять из нескольких элементов нижнего уровня, при этом каждый элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента верхнего уровня.

В иерархической информационной модели объекты распределены по уровням. Каждый элемент более высокого уровня может состоять из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня.

В рассмотренной иерархической модели, классифицирующей компьютеры, имеются три уровня. На первом, верхнем, уровне располагается элемент Компьютеры, в него входят три элемента второго уровня Суперкомпьютеры, Серверы и Персональные компьютеры. В состав последнего входят три элемента третьего, нижнего, уровня Настольные, Портативные и Карманные компьютеры.

Изображение информационной модели в форме графа. Граф является удобным способом наглядного представления структуры информационных моделей. Вершины графа (овалы) отображают элементы системы.

Элементы верхнего уровня находятся в отношении "состоять из" к элементам более низкого уровня. Такая связь между элементами отображается в форме дуги графа (направленной линии в форме стрелки). Графы, в которых связи между объектами несимметричны (как в данном случае), называются ориентированными.

Изобразим иерархическую модель, классифицирующую компьютеры, в виде графа


Полученный граф напоминает дерево, которое растет сверху вниз, поэтому иерархические графы иногда называют деревьями.

Динамическая иерархическая модель. Для описания исторического процесса смены поколений семьи используются динамические информационные модели в форме генеалогического дерева. В качестве примера можно рассмотреть фрагмент (X-XI века) генеалогического дерева династии Рюриковичей


Сетевые информационные модели

Сетевые информационные модели применяются для отражения систем со сложной структурой, в которых связи между элементами имеют произвольный характер. Например, различные региональные части глобальной компьютерной сети Интернет (американская, европейская, российская, австралийская и так далее) связаны между собой высокоскоростными линиями связи. При этом одни части (например, американская) имеют прямые связи со всеми региональными частями Интернета, а другие могут обмениваться информацией между собой только через американскую часть (например, российская и австралийская).

Построим граф, который отражает структуру глобальной сети Интернет. Вершинами графа являются региональные сети. Связи между вершинами носят двусторонний характер и поэтому изображаются ненаправленными линиями (ребрами), а сам граф поэтому называется неориентированным.



Представленная сетевая информационная модель является статической моделью. С помощью сетевой динамической модели можно, например, описать процесс передачи мяча между игроками в коллективной игре (футболе, баскетболе и так далее).

Примеры математических моделей смотреть (И.Г. Семакин http://school-collection.edu.ru/)

Примеры графических моделей смотреть (И.Г. Семакин http://school-collection.edu.ru/)

Примеры табличных моделей смотреть (И.Г. Семакин http://school-collection.edu.ru/)


Компьютерный практикум

1. Построить компьютерную модель фрагмента иерархической системы животного мира

2. Построить компьютерную модель генеалогического дерева династии Романовых

3. Построить компьютерную модель генеалогического дерева вашей семьи

4. Построить информационную модель локальной сети школы.


Проверочная работа

Графические модели. Тест (http://school-collection.edu.ru)

Табличные модели. Тест (http://school-collection.edu.ru)

Он-лайн тест "Деревья" (К.Поляков)

Вопросы и задания

1. Какие системы объектов целесообразно и возможно представлять с помощью таблиц?

2.  Какие системы объектов целесообразно и возможно представлять с помощью иерархических моделей?

3. Какие системы объектов целесообразно и возможно представлять с помощью сетевых моделей?

5. Найдите и исправьте ошибки в предложениях:

- По временному фактору информационные модели делятся на словесные, геометрические, математические, логические, специальные

- Словесные модели - математические формулы, отображающие связь различных параметров объекта или процесса.

- Математические модели - графические формы и объемные конструкции

- Описательные модели - модели, в которых представлены различные варианты выбора действий на основе умозаключений и анализа условий.

- Формальные языки используются для представленя описательных моделей.

- Естественные языки используются для построения формально - логических моделей - математических, логических и специальных.

- Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется моделированием.


Домашнее задание:

1. Составьте сетевую модель. В первом ряду укажите имена своих друзей, во втором ряду – их увлечения. Изобразите дугами связи: имя – увлечение

2. С помощью таблицы решите задачу: Маша, Оля, Лена и Валя – замечательные девочки. Каждая из них играет на каком-нибудь музыкальном инструменте и говорит на одном из иностранных языков. Инструменты и языки у них разные: Маша играет на рояле; девочка, которая говорит по-французски, играет на скрипке; Оля играет на виолончели; Маша не знает итальянского языка, а Оля не владеет английским; Лена не играет на арфе, а виолончелистка не говорит по-итальянски. Определите, на каком инструменте играет каждая девочка, и каким языком она владеет.

Наш опрос
Имеете ли вы доступ к компьютеру и в какой форме?
Всего ответов: 447

Друзья сайта
  • Министерство образования РБ
  • Официальный портал подготовки к ГИА и ЕГЭ
  • Всероссийская олимпиада школьников
  • Федеральный портал Российского образования
  • Институт развития образования РБ

  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0

    Copyright MyCorp © 2017 Бесплатный конструктор сайтов - uCoz