Створення інформаційної моделі

Етапи створення інформаційної моделі

Чітких правил створення моделі не існує. Однак завжди потрібно розпочинати з постановки задачі.

Спочатку задача формулюється звичайною мовою — здійснюється її опис. На цьому етапі важливо визначити мету створення моделі та предметну галузь дослідження, детально описати об’єкт моделюваннята його властивості, з’ясувати, які з них є суттєвими для даної задачі, взаємозв’язки між значеннями вибраних властивостей, між даним об’єктом й іншими об’єктами предметної галузі, які є суттєвими для задачі, та визначити очікуваний результат.

На етапі створення інформаційної моделі спочатку проводиться формалізація — етап переходу від словесного опису зв’язків між об’єктами та їхніми властивостями до побудови інформаційних моделей за допомогою деякої формальної мови кодування (мова схем, мова математики тощо).

Як правило, у результаті формалізації модель подається в знаковій формі: математична формула, схема, графік, таблиця, карта місцевості, креслення, електрична схема тощо.

Формалізація — процес створення інформаційної моделі за допомогою формальних мов, за якого здійснюється перехід від сло-весного опису зв’язків між виділеними властивостями об’єкта до опису, що використовує деяку мову кодування (мова схем, мова математики тощо).

Якщо між величинами, які характеризують об’єкт або процес, установлено співвідношення у вигляді математичних формул, то говорять про створену математичну модель.

За допомогою математичних моделей описуються розв’язки різних логічних задач, фізичних процесів. Наприклад, модель рівномірного прямолінійного руху описується рівнянням: x = x0 + v • t. Оскільки знакова форма подання моделі доступна для опрацювання за допо-могою комп’ютера, то можна створювати комп’ютерну модель, тобто інформаційну модель, реалізовану за допомогою комп’ютерних програм.

Для чого використовується комп’ютерне моделювання?

Моделі, що досліджуються за допомогою комп’ютера, можуть описувати досить різноманітні об’єкти, такі як мости, архітектурні споруди, літаки тощо, а також імітувати їх функціонування, протікання різноманітних процесів, пов’язаних із ними. Дослідження таких моделей дає змогу вивчити властивості багатьох об’єктів без безпосереднього доступу до них. Це допомагає суттєво зменшити матеріальні та часові витрати для вивчення властивостей ще не споруджених будинків, мостів, літаків, двигунів тощо.

Крім виконання числових розрахунків, комп’ютерне моделювання дає змогу відтворити явища, які в реальних земних умовах людині відтворити не під силу. Це, наприклад, рух материків, дія землетрусів, народження нової зірки, зміна напрямків морських підводних течій тощо. При вивченні цих явищ на допомогу приходять спеціальнікомп’ютерні програми, які складаються кваліфікованими програмістами разом із фахівцями: фізиками, географами, біологами тощо.

Комп’ютерне моделювання надає також унікальні переваги для опису й розрахунку небезпечних експериментів, які не бажано виконувати в реальному житті. Це, наприклад, моделі ядерного вибуху, пожежі на підприємстві, військових дій, зіткнення автомобілів чи поїздів тощо. За допомогою комп’ютерних моделей можна досить точно отримати деталі цих катастрофічних процесів.

Існують різні комп’ютерні програми для створення, опрацювання та дослідження інформаційних моделей. Одну й ту само задачу можна розв’язати, скориставшись різними програмами. Обране програмне середовище дає змогу за певним алгоритмом створювати інформаційну модель. Добір потрібних програм для створення інформаційної моделі залежить від мети її створення, знань й умінь дослідника чи дослідниці, призначення обраного комп’ютерного середовища.