Примеры компьютерных моделей различных процессов

Компьютер, или электронно-вычислительная машина, в нашей жизни занимает все большее место. С его помощью можно напечатать текст или произвести математические вычисления, составить расписание движения поездов и управлять технологическим процессом на заводе, изучать иностранные языки и руководить полетом космической станции, вести бухгалтерские расчеты и планировать бюджет страны, общаться с людьми, находящимися в любой точке земного шара, и вести тончайшие хирургические операции, послать письмо другу и сделать фотографию.
 Я могла бы еще долго перечислять возможности современных компьютеров. Но и из этого перечня ясно, что развитие современных технологий, управление экономикой и производством, образование и медицина, наука и космос сегодня немыслимы без компьютера.

Понятие модели

Модель – это условный или мыслимый образ объекта (предмета, явления, процесса), который используется в определенных условиях в качестве его представителя («заместителя») и отражает его свойства и взаимосвязи. Моделирование – это процесс исследования объекта познания на его модели. Между объектом и его моделью существует некоторое подобие, которое проявляется либо в сходстве физических характеристик, либо в сходстве реализуемых (осуществляемых) функций, либо в тождестве их поведения в конкретной среде.

Математическое моделирование устанавливает связи между объектами в виде математических соотношений.

Геометрическое моделирование (предметное) – это изучение свойств реальных объектов по их макетам (плоскостные, объемные).

Информационное моделирование предназначено для исследования процессов сбора, хранения, переработки и передачи информации в изучаемой системе.

Имитационно моделирование служит для получения (определения) исходных данных реального объекта (процесса) с помощью имитации реальной обстановки.

Компьютерной моделью называют модель, построенную для исполнителя, ориентированного на вычислительное устройство. Это не особый вид модели, а способ изучения известных моделей с помощью компьютера.

Классификационные модели строятся для решения таких задач, как диагностика, распознавание образов, анализ схем.

Динамические модели служат для решения таких задач как прогнозирование и управление.

Уровни моделирования

Информационная система – это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Информационный объект – это описание некоторой сущности в виде совокупности логически связанных атрибутов.

Структурирование – это процесс создания полуформализованного описания предметной области.

Организационный уровень моделирования заключается в разработке организационных мероприятий и нормативных документов, обеспечивающих функционирование системы. Функциональный уровень моделирования обеспечивает решение прикладных задач, требующих предварительного анализа информации. Информационный уровень моделирования обеспечивает формирование массивов, между которыми установлены связи, позволяющие осуществлять поиск и выбор требуемой информации в соответствии с реализуемыми функциями. Отношения между объектами Отношения между объектами моделируются связями трех типов (смотри схемы).

Нормализация отношений - это формальный аппарат, который позволяет устранить дублирование, обеспечивает непротиворечивость хранимых в информационной базе данных, уменьшает трудозатраты на сопровождение этой базы.

Математическое моделирование на компьютере

Математическое моделирование – это связь между объектами в виде математических соотношений. При этом информационные объекты представляются в виде математических объектов.

Организация вычислительного эксперимента – это метод решения задач определенного класса (физических, математических, химических и т.д.) с использованием компьютера.