Як побудувати модель?

З точки зору інформатики, для вирішення будь-якої виробничої чи наукової задачі потрібні моделі, а саме рішення описується наступним технологічним ланцюжком: "реальний об'єкт – модель – алгоритмпрограма – результати – реальний об'єкт". У цьому ланцюжку дуже важливу роль відіграє ланка "модель" як необхідний, обов'язковий етап вирішення цього завдання. Під моделлю при цьому розуміється деякий уявний образ реального об'єкта (системи), що відображає суттєві властивості об'єкта та замінює його у процесі розв'язання задачі.

З точки зору інформатики, для вирішення будь-якої задачі потрібні моделі, а саме рішення описується технологічним ланцюжком: реальний об'єкт - модель - алгоритм - програма-результати - реальний об'єкт

Модель – дуже широке поняття, що включає безліч способів уявлення досліджуваної реальності. Розрізняють моделі матеріальні (натурні) та ідеальні (абстрактні). Матеріальні моделі ґрунтуються на чомусь об'єктивному, існуючому незалежно від людської свідомості (будь-яких тілах чи процесах). Матеріальні моделі ділять на фізичні (наприклад авто- та авіамоделі) і аналогові, засновані на процесах, аналогічних у якомусь відношенні досліджуваному (наприклад, процеси в електричних ланцюгах виявляються аналогічними багатьом механічним, хімічним, біологічним і навіть соціальним процесам і можуть бути використані для їх моделювання). Кордон між фізичними та аналоговими моделями провести можна дуже приблизно і така класифікація моделей має умовний характер.

Ще більш складну картину становлять ідеальні моделі, нерозривним чином пов'язані з людським мисленням, уявою, сприйняттям. Серед ідеальних моделей можна назвати інтуїтивні моделі, до яких відносяться, наприклад, витвори мистецтва – живопис, скульптура, література, театр тощо, але єдиного підходу до класифікації інших видів ідеальних моделей немає. Іноді ці моделі все одно відносять до інформаційних. В основі такого підходу лежить розширювальне тлумачення поняття "інформація": "інформацією є майже все на світі, а можливо, навіть взагалі все". Такий підхід є не цілком виправданим, тому що він переносить інформаційну природу пізнання на сутність моделей, що використовуються в процесі – при цьому будь-яка модель є інформаційною. Більш продуктивним є такий підхід до класифікації ідеальних моделей, при якому розрізняють такі.

  1. Вербальні (текстові) моделі. Ці моделі використовують послідовності речень на формалізованих діалектах природної мови для опису тієї чи іншої області дійсності (прикладами таких моделей є міліцейський протокол, правила дорожнього руху).

  2. Математичні моделі - дуже широкий клас знакових моделей (заснованих формальними мовами над кінцевими алфавітами), що широко використовують ті чи інші математичні методи. Наприклад, можна розглянути математичну модель зірки. Ця модель буде складною системою рівнянь, що описують фізичні процеси, що відбуваються в надрах зірки. Математичною моделлю іншого роду є, наприклад, математичні співвідношення, що дозволяють розрахувати оптимальний (найкращий з економічної точки зору) план роботи будь-якого підприємства.

  3. Інформаційні моделі – клас знакових моделей, які описують інформаційні процеси (виникнення, передачу, перетворення та використання інформації) у системах найрізноманітнішої природи.

Кордон між вербальними, математичними та інформаційними моделями може бути проведений досить умовно; можливо, інформаційні моделі слід вважати підкласом математичних моделей. Проте, у межах інформатики як самостійної науки, окремої від математики, фізики, лінгвістики та інших наук, виділення класу інформаційних моделей є доцільним. Інформатика має безпосереднє відношення і до математичних моделей, оскільки вони є основою застосування комп'ютера при вирішенні завдань різної природи: математична модель досліджуваного процесу або явища на певній стадії дослідження перетворюється на комп'ютерну (обчислювальну) модель, яка потім перетворюється на алгоритм та комп'ютерну програму.

Інструменти