Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

И-ПОИСК. Информация. Знание. Моделирование в инф. системах - Моделирование. Введение


Моделирование. Введение.

 

Сама по себе "моделирование" - очень обширная тема. И она не ограничится одним выпуском рассылки и даже несколькими. Моделирование" будет пронизывать все выпуски рассылки.

В основном будут рассматриваться аспекты моделирования, связанные с моделированием информации, знаний в информационных системах.

Моделирование информации, знаний предполагает моделирование и объектов, и субъектов, и среды, и процессов, и событий, и времени, и много другого - все они подпадают под определение информации-знания.

Для начала определим, что же это такое - моделирование?

Начнем с определения модели.

Модель (от лат. modulus - мера, образец) - упрощенное пред-ставление явлений или объектов действительности, относя-щихся к природе и обществу, в виде схем, изображений, описа-ний, математических формул, какого-либо реального предмета (явления или процесса), изучаемое как их аналог.

Модель - это имитации одного или ряда свойств объекта с помощью некоторых иных предметов или явлений.

Моделью может быть любой объект, воспроизводящий особенности оригинала.

Моделирование - метод познания.

Моделирование - это изучение объектов познания с по-мощью их моделей. При этом исследователь имеет дело не с реальным объектом, а с его моделью. При мо-делировании осуществляется построение и изучение моделей реально существующих объектов или явлений.

Моделирование выполняет познавательную функцию (дает возможность заглянуть в суть изу-чаемых явлений, лучше понять их).

Моделирование дает возможность прогнозировать (позволяет в некотором смысле пред-сказать будущее, ожидающее реальный объект, модель которого исследуется).

Моделирование - это практическое или теоретическое оперирование объектом, при котором изучаемый предмет замещается каким-либо естественным или искусственным аналогом, через исследование которого мы проникаем в предмет познания.

Т.е. моделирование используется как "заместитель" реального объекта или явления с целью его изучения и познания.

Мы будем рассматривать моделирование в большей степени как метод решения задач анализа, управления, принятия решений на основе данных, информации, знаний, выполнения вычислений, автоматизации процессов.

Быстроразвивающийся технический прогресс в области вычислительных систем и компьютерных технологий дает очень хорошую возможность в сегодняшнее время использовать моделирование для сбора и сохранения большого количества информации, проведения всестороннего анализа, выполнения быстрых вычислений над большими массивами данных, быстрого принятия решений.

Все это отражается в реальных информационных и автоматизированных системах, которые используются в науке, промышленности, бизнесе.

К сожалению прогресс компьютерных технологий идет быстрее научной и математической базы их использования для получения более качественного и эффективного результата. Рассылка призвана восполнить некоторые пробелы в этой области.

Моделирование помогает восприятию информации, способствует ее запоминанию, обобщению из-за ограничений человеческого сознания.

Для лучшего уяснения того "моделирования", которое будет в основном рассматриваться в рассылке, рассмотрим следующие примеры.

Для автоматизации различных процессов человек использует компьютер, который выполняет сложные расчеты по определенному алгоритму, заложенному расчету или исходя из возможностей операционной среды, в которой выполняется работа.

Перед использованием возможностей системы, необходимо создать этот расчет (алгоритм, операционную среду), т.е. смоделировать необходимый процесс в компьютере: написать программу, создать операционную среду, заполнить базу данных, задать формулы расчета в какой либо системе, наконец, ввести эти данные и задать параметры расчета. В конечном итоге получить результат в приемлемом для обработки человеком виде (либо в виде, пригодном для передачи следующей цепочке расчетов). Сохранить этот результат для использования в другой момент времени. Примерами всего этого могут служить как обычный "калькулятор", "простая программа", текстовый редактор, так и информационные системы АСУП, АСУТП, САПР, системы моделирования физических процессов для инженерных и научных целей и т.п.

Разработчик таких систем (расчетов, моделей) должен пройти путь моделирования сущностей объектной базы в информационной среде вычислительной машины (компьютера, контроллера, средства разработки программ), т.е. выполнить представление знаний в информационной среде с целью автоматизации рутинных операций, процессов, автоматического отслеживания ситуаций и др.

***

Моделирование процессов, объектов, знаний, реальных систем и других сущностей в информационной системе представляет собой сложный процесс, в котором необходимо учитывать множество нюансов. Этот процесс многообразен и разносторонен, он зависит как от рассматриваемой объектной среды, подвергающейся моделированию, так и от способа ее реализации в вычислительной системе, что порой накладывает на этот процесс существенные ограничения.

Мы будем рассматривать множество видов и типов моделирования в информационных системах, рассматривать различные методы моделирования, способы их реализации, взаимодействие различных параметров систем на моделирование, устойчивость моделирования.

Внимание!

Отмечу, что т.к. данная рассылка предназначена для разработчиков информационных систем, исследователей от науки и т.п., то предполагаю, что им уже известны из множества популярных источников разные методы моделирования, типы моделирования, методы практической реализации, свойства моделирования и т.п. Поэтому в этой рассылке в основном не буду повторять уже известное. Буду ориентироваться на некоторые базовые знания.

Т.е. если посмотреть те темы, которые планируется рассматривать и которые были описаны в первом выпуске рассылки, например "логическое и функционально программирование", "объектно-ориентированное-программирование" и прочее, то понятно, что на эти темы существует огромное количество публикаций. Поэтому в рассылке они не будут раскрываться подробно.

Будет сделан упор на проблемные места разных видов моделирования, их комбинирование, предложены новые решения, рассмотрены разные нюансы и прочее, что еще нигде не рассматривалось.

Впрочем, смотрите. Все будет дальше:

Представим процесс моделирования - как перевод знаний об объектах, их поведения при изменениях, понятий, процессов, структур и т.п. в некую информационную модель, которая представляет собой описание всех этих сущностей, их взаимодействие и взаимосвязи.

Составление информационной модели необходимо для следующего этапа моделирования - реализации, который накладывает свои ограничения на сущность и структуру модели. Реализация информационной модели - это процесс непосредственного представления модели в машинных кодах системы, написания программы, создания базы данных и ее заполнения, программирования контроллера, создание электрической схемы и т.п. Реализация в конечном итоге дает результат для использования ее человеком или другой системой, которая опять же будет использована человеком.

Человек не только исследует, описывает, анализирует объекты применительно к моделированию, но и сам создает новые объекты, т.е. является творцом пусть иногда и абстрактных объектов.

***

При моделировании невозможно отразить ВСЕ свойства объектов, среды, процессов, хода времени. Обычно отражаются только значимые с точки зрения моделирования объекты и их характеристики. Т.е. модель будет неточно отражать среду, но будет точно отражать необходимые нам свойства и характеристики.

Несоответствие модели реальной среде измеряется погрешностью.

Кроме этого некоторые модели отражают реальные объекты, среду, точнее их характеристики, свойства, качества с некоторой вероятностной оценкой.

Вопросы погрешности моделирования и вероятностей будут рассмотрены подробнее в других выпусках.

 


До встречи.

Сергей

 


В избранное