Информационные модели

Информационная модель — это описание объекта в образной или знаковой форме. Образные информационные модели (рисунки, схемы, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, нанесенные на какой-либо носитель информации (бумага, фото_ и кинопленка и др.). Образные информационные модели широко используются в образовании — это учебные плакаты по различным дисциплинам.

Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковыми информационными моделями являются тексты (например, программа на языке программирования), формулы (например, второй закон Ньютона f = m* a), таблицы (например, периодическая таблица элементов Д. И. Менделеева) и т. д.

Информационные модели, описывающие объект на естественном языке, называются вербальными. Например, различного рода инструкции – это вербальные информационные модели поведения человека в тех или иных ситуациях.

Опишем кратко другие типы информационных моделей.

Табличная информационная модель, или просто прямоугольная таблица, состоящая из строк и столбцов, применяется для описания объектов, обладающих одинаковыми наборами свойств.

Иерархическая информационная модель характеризуется распределением объектов по уровням. На первом уровне может находиться только один объект. Объект нижнего уровня может быть связан только с одним объектом более высокого уровня.

Сетевая информационная модель применяется для описания систем со сложной структурой, в которой связи между объектами носят произвольный характер.

Определим понятия формализации и формальных языков, используемые при построении формальных информационных моделей.

Формализацией называется процесс построения информационных моделей с привлечением формальных языков.

К формальным языкам относятся языки программирования, язык химических формул, язык математики, язык алгебры логики и т. д.

Информационная модель применяется для описания информационных объектов (процессов). Информационный объект представляет собой описание реального объекта в виде набора его характеристик (реквизитов). Рассмотрим несколько универсальных информационных моделей.

База данных – это средство накопления и организации больших объемов структурированных данных. Система управления базами данных (СУБД) – комплекс языковых и программных средств, предназначенных для создания, хранения и управления данными. Логическая структура данных, хранимых в базе данных, называется мо­делью представления данных. Различают иерархическую, сетевую и реляционную модели данных.

Искусственный интеллект – одно из направлений кибернетики, развивающее и реализующее идею моделирования интеллектуальных функций человека и создания на этой основе искусственного подобия человеческого разума. Рассматривается два пути решения задачи: нейрокибернетика, ориентированная на аппаратное моделирование структуры человеческого мозга (нейронные сети) и кибернетика «черного ящика», ведущая поиск моделей решения интеллектуальных задач на существующих компьютерах.

Экспертные системы – это программные комплексы, объединяющие и накапливающие знания специалистов в конкретных предметных областях, обладающие возможностями анализировать данные, консультировать и давать рекомендации по запросу пользователя. Ядро экспертной системы - база знаний, в которой хранятся знания в виде фактов (утверждений) и правил (процедур). Для представления знаний используют следующие модели: продукционные, семантические сети, фреймы, формальные логические.