Информационная модель

Пример информационной модели

Информацио́нная моде́ль — набор параметров и связей между ними, который отражает объект, процесс или явление, а также связи между объектами и окружающим миром. Параметры модели выбираются таким образом, чтобы отражать наиболее существенные признаки объекта или процесса для решения конкретных задач. В отличие от физических моделей, информационные модели необязательно должны полностью копировать исходный объект, их цель — предоставить достаточно информации для решения поставленной задачи. Информационная модель включает в себя ограничения, которые накладываются на неё для более точного описания объекта.

Информационная модель может быть представлена различными способами, включая таблицы, графики, диаграммы и другие форматы. Математическая модель является одним из видов информационных моделей, где параметры и связи между ними выражены в математической форме.

Современные информационное моделирование часто осуществляется с использованием вычислительной техники, поскольку они позволяют эффективно обрабатывать большие объёмы данных и выполнять сложные вычисления. Компьютерные базы данных, содержащие описания предметных областей, широко применяются для решения различных задач.

Примером информационной модели может служить расписание движения поездов, которое содержит информацию о времени отправления и прибытия, а также продолжительности поездки.

Смысл понятие «информационная модель»

Понятие «модель»

Натурная модель самолёта, экспозиция Авиация на ВДНХ

Информационная модель самолёта

Модель представляет собой упрощенное представление сложной системы или явления, разработанное для улучшения понимания и прогнозирования её поведения. Модели могут принимать различные формы, включая физические, математические или концептуальные представления. Они используются в различных областях, таких как наука, инженерия, экономика и психология, для изучения, объяснения или прогнозирования поведения реальных объектов или систем. Ключевой аспект модели заключается в том, что она захватывает существенные особенности изучаемого явления, в то время как пренебрегает менее важными деталями.

Моделирование представляет собой процесс разработки моделей, который может включать в себя сбор информации о реальной системе, формирование правил описания системы, выбор соответствующих ресурсов и технологий, реализацию модели, проверку и анализ результатов. Моделирование может применяться для изучения сложных систем, которые трудно или невозможно изучить напрямую, или для прогнозирования будущего поведения системы на основе её текущего состояния. Кроме того, моделирование может использоваться для оптимизации системы, например, для определения оптимального способа управления или для минимизации рисков.

Типы моделей

1. Натурная или материальная модель: это тип модели, который воспроизводит реальный объект и передает его внешние признаки, структуру или взаимодействие с другими объектами. Этот тип модели может быть физическим или материальным представлением объекта, таким как макет здания, модель самолета или автомобиля. Условно памятники и скульптуры можно считать материальными моделями. Реальные физические объекты, подчиняющиеся физическим законам природы.
2. Информационная модель: это тип модели, которая представляет собой совокупность информации об объекте, представленную одним из языков кодирования информации. Этот тип модели может включать в себя математические уравнения, компьютерные программы, базы данных или другие формы цифровой информации. К языкам кодирования информации относится и языки межличностного общения. Информационная модель может быть использована для моделирования и анализа сложных систем, таких как экономические или социальные системы, или для моделирования поведения физических систем, таких как климат или экосистемы. Идеальные модели функционируют по законам логики мышления, отражая мир через сознание человека.

Понятие «информация»

Понятие «информация» является фундаментальным и базовым в науке и других областях знания. Оно происходит от лат. informatio «сведение, разъяснение, ознакомление». Определение понятия «информация» является сложной задачей из-за его общенаучного характера и связи с различными системами понятий в разных областях знания. В информатике информация может быть определена как данные, которые имеют смысл и значение для человека или компьютерной системы. Информация может быть представлена в различных формах, таких как текст, изображения, звук, видео и другие.

Понятие «информационная модель»

Информационная модель представляет собой абстрактное представление объекта, процесса или явления, основанное на информации о существенных параметрах, переменных величинах, связях между ними, входах и выходах объекта. Эта модель позволяет моделировать возможные состояния объекта путем подачи на модель информации об изменениях входных величин. Информационные модели не имеют физического воплощения, они строятся исключительно на информации. Таким образом, информационная модель является совокупностью данных, алгоритмов их изменения и способ интерпретации результатов, характеризующей существенные свойства и состояния объекта, процесса или явления, а также их взаимосвязь с внешним миром. Информационные модели широко используются в различных областях знания, таких как информатика, экономика, социология и многих других, для анализа и оптимизации сложных систем.

Классификация информационных моделей

По типу запросов к модели

Выделяют несколько типов информационных моделей, отличающихся по характеру запросов к ним:

1. Моделирование отклика системы на внешнее воздействие. Этот тип информационных моделей используется для моделирования реакции системы на различные внешние воздействия. Такие модели позволяют оценить степень устойчивости системы к внешним воздействиям и разработать меры по улучшению её стабильности.
2. Классификация внутренних состояний системы. Этот тип информационных моделей используется для классификации внутренних состояний системы на основе её параметров. Такие модели позволяют выявить скрытые закономерности в поведении системы и оценить её эффективность.
3. Прогноз динамики изменения системы. Этот тип информационных моделей используется для прогнозирования динамики изменения системы в зависимости от её текущего состояния и внешних факторов. Такие модели позволяют оценить риски и перспективы развития системы и разработать стратегию управления.
4. Оценка полноты описания системы и сравнительная информационная значимость параметров системы. Этот тип информационных моделей используется для оценки полноты и точности описания системы, а также для определения относительной важности её параметров. Такие модели позволяют выявить наиболее значимые параметры системы и оптимизировать её работу.
5. Оптимизация параметров системы по отношению к заданной функции ценности. Этот тип информационных моделей используется для оптимизации параметров системы с целью достижения максимального значения заданной функции ценности. Такие модели позволяют разработать оптимальную стратегию управления системой и улучшить её эффективность.
6. Адаптивное управление системой. Этот тип информационных моделей используется для управления системой в условиях неопределенности и изменчивости внешней среды. Такие модели позволяют адаптировать управление системы к изменениям внешней среды и обеспечить её стабильность и эффективность.

По типу используемого языка описания модели

1. Описательные информационные модели созданы на естественном языке и представляют собой описание объекта, процесса или явления в устной или письменной форме. Они могут включать в себя текстовые описания, схемы, диаграммы и другие визуальные представления, созданные с использованием естественного языка. Такие модели полезны для общения и понимания сущности объекта или процесса, но они могут быть неточными и неполными.
2. Формальные информационные модели созданы на формальном языке и представляют собой точное и полное описание объекта, процесса или явления. Они используют специализированные языки, такие как математические формулы, логические выражения, программные коды и другие формальные нотации. Такие модели позволяют проводить точные вычисления и анализ, а также обеспечивать четкое понимание объекта или процесса. Примерами формальных моделей являются все виды формул, таблицы, графы, карты, схемы и т.д.

По типу предмета описания модели

1. Статические информационные модели описывают состояние системы в определённый момент времени. Примером могут служить формулы химических веществ, модели изображающие строение живых организмов, схемы структуры предприятий и т.п.
2. Динамические информационные модели отражают изменение системы во времени. Примеры: движение планет в Солнечной системе, развитие живых организмов, установление химического равновесия, график движения равноускоренного движения в физике, бизнес-план развития предприятия и т.п.