Модель представления документа в виде блоков


Содержание

Описание функциональных блоков в стандарте IDEF0

Стандарт IDEF0

Стандарт IDEF0 представляет совокупность методов, правил и про­цедур, предназначенных для построения функциональной модели, яв­ляющейся иерархически связанным структурным представлением дей­ствия (или множества действий) некоторого объекта, а также вещест­венных и информационных объектов (данных), необходимых для функ­ционирования или являющихся результатом этого функционирования.

Функциональная модель бизнес-процессов состоит из диаграмм, фрагментов текста и глоссария, имеющих ссылки друг на друга. Диа­граммы — главные компоненты модели, которые отображают после­довательности взаимосвязанных через общие объекты функций (опе­раций, действий, работ — activity) бизнес-процесса. Достоинство функциональной модели заключается в простоте графического пред­ставления, которое использует всего два конструктивных элемента:

функциональный блок — описание функций, операций, действий, работ;

интерфейсная дуга — линия, связывающая функциональ­ные блоки и описывающая объекты (потоки объектов).

Функциональные блоки и интерфейсные дуги будут подробно рассмотрены позднее. Однако у вас может возникнуть вопрос: а по­чему, критикуя функциональный подход, мы должны рассматривать функциональное моделирование? Здесь под термином «функциональ­ное моделирование» понимается моделирование процессов функцио­нирования. А вот само функционирование должно строиться исходя из процессного подхода.

Методология IDEF0 основана на следующих концептуальных по­ложениях:

Цели моделирования. Модель разрабатывается для понимания, анализа и принятия решений о реорганизации (реинжиниринге) или замене существующего либо проектировании нового БП. Модель описывает, что происходит в БП, как им управляют, какие сущно­сти он преобразует, какие ресурсы использует и что производит, частями (элементами) БП могут быть любые комбинации разнообразных сущностей, включающие людей, информацию, программное обеспечение, оборудование, изделия, сырье или энергию (энергоно­сители).

Блочное моделирование и его графическое представление. Изу­чаемый БП представляется в виде набора взаимодействующих и взаимосвязанных блоков, отображающих работы, операции, дейст­вия. В IDEF0 работы, операции, действия, происходящие в БП и его элементах, принято называть функциями. Каждой функции ставится в соответствие блок. На IDEF0-диаграмме, основном документе при анализе и проектировании БП, блок представляется прямоугольни­ком. Интерфейсы, посредством которых блок взаимодействует с другими блоками или с внешним по отношению к моделируемому БП окружению, представляются стрелками, входящими в блок или выходящими из него.

Лаконичность и точность. Документация, описывающая БП, долж­на быть точной и лаконичной. Многословные характеристики, изло­женные в форме традиционных текстов, неудобны. Графический язык позволяет лаконично, однозначно и точно показать все блоки БП и все отношения и связи между ними, выявить ошибочные, лишние или дублирующие связи.

Передача информации. Средства IDEF0 облегчают передачу ин­формации от одного участника разработки модели (разработчика или рабочей группы) к другому. К числу таких средств относятся:

· диаграммы, основанные на простой графике блоков и стрелок, легко читаемые и понимаемые;

· метки на естественном языке для описания блоков и стрелок, а также глоссарий и сопроводительный текст для уточнения смысла элементов диаграммы;

· последовательная декомпозиция диаграмм, строящаяся по ие­рархическому принципу, при котором на верхнем уровне ото­бражаются основные функции, а затем, на нижних уровнях, происходит их детализация и уточнение;

· древовидные схемы иерархии диаграмм и блоков, обеспечи­вающие обозримость модели в целом и всех входящих в нее деталей.

Строгость и формализм. Разработка моделей IDEF0 требует со­блюдения ряда строгих формальных правил, обеспечивающих пре­имущества методологии в отношении однозначности, точности и целостности сложных многоуровневых моделей. Эти правила рас­смотрим позднее. Здесь приводится только основное из них:

все стадии и этапы разработки и корректировки модели должны строго, формально документироваться для того, чтобы при ее эксплуатации не возникало вопросов, связанных с неполнотой или некорректностью документации.

Итерационное моделирование. Разработка модели в IDEF0 пред­ставляет собой пошаговую, итерационную процедуру. На каждом шаге итерации разработчик предлагает вариант модели, который подвергают обсуждению, рецензированию и последующему редак­тированию, после чего цикл повторяется. Такая организация работы способствует оптимальному использованию знаний системного ана­литика, владеющего методологией и техникой IDEF0, и знаний спе­циалистов — экспертов в предметной области, к которой относится объект моделирования.

Отделение «организации» от «функции». При разработке моде­лей следует избегать изначальной «привязки» функций исследуемой системы к существующей организационной структуре моделируемо­го объекта (организации, предприятия, фирмы, компании). Это по­могает избежать субъективной точки зрения, навязанной организа­ционной структурой и ее руководством. Организационная структура должна явиться результатом использования (применения) модели. Сравнение результата с существующей структурой позволяет, во-первых, оценить адекватность модели, а во-вторых, предложить ре­шения, направленные на совершенствование этой структуры.

Компонентами синтаксиса IDEF0 являются:

блоки — представляют функции, определяемые как дея­тельность, процесс, операция, действие или преобразование;

стрелкипредставляют данные или материальные объ­екты, связанные с функциями;

диаграммы — обеспечивают формат графического и сло­весного описания моделей.

Достоинство функциональной модели заключается в простоте графического представления, которое использует всего два конструк­тивных элемента: «блок» и «стрелки».

Семантика языка IDEF0 устанавливает правила ото­бражения при помощи блоков и стрелок моделируемых функ­ций, работ, операций, действий, и их интерфейсов.

Более подробно вопросы синтаксиса и семантики диаграмм IDEF0 будут рассмотрены в следующих темах (см. темы 7-9).

Итоги по теме

1. Сущность функционального подхода к моделированию бизнес-процессов сводится к построению схемы процесса в виде последова­тельности работ, на входе и выходе которых отражаются объекты различной природы (материальные и информационные объекты, ис­пользуемые ресурсы, организационные единицы. ), необходимые для функционирования или являющиеся результатом функционирования.

2. Основными компонентами функционального моделирования являются диаграммы, содержащие графические элементы и текстовые описания.

3. Основными графическими компонентами функционального моделирования являются блоки, представляющие функции, и интер­фейсные дуги, представляющие потоки объектов различной природы.

Описание функциональных блоков в стандарте IDEF0

Функциональный блок изображается в виде прямоугольника и представляет функцию или активную часть процесса, продуцирую­щую действие. Поэтому

названиями блоков должны быть глаголы в неопределенной форме с последующим дополнением,

например, «принять заказ», «определить потребность» и т.д. Название записывается внутри прямоугольника, поэтому должно быть кратким, но в то же время отражать суть процесса. Как правило, название дает­ся по названию действия, обеспечивающего основной выходной ре­зультат процесса.

Блоки на диаграмме нумеруются. Номер проставляется в правом нижнем углу. Номера блоков используются для их идентификации на диаграмме и в соответствующем тексте. Пример графического изо­бражения, обозначения и нумерации блока представлен на рис.11.

Синтаксические правила для функциональных блоков:

1. Блоки должны быть прямоугольниками с прямыми углами.

2. Размеры блоков должны быть достаточными для того, чтобы включать имя блока.

3. Имя блока должно отражать сущность процесса.

4. Блоки должны быть нарисованы сплошными линиями.

5. Цвета линий различных блоков могут быть различными.

Число блоков на одной диаграмме должно быть от двух до семи. Ограничение снизу выбрано из соображений здравого смысла для обеспечения информативности декомпозиции. Ограничение сверху определяется возможностями человеческого восприятия и поддержи­вает сложность диаграммы и модели на уровне, доступном для чте­ния, понимания и использования.

Блоки размещают на диаграмме в определенном порядке — по степени важности или по порядку очередности выполнения. Этот по­рядок называется доминированием.

Доминирование можно понимать как влияние, которое один блок оказывает на другие блоки диаграммы. Например, самым домини­рующим блоком на диаграмме может быть либо первая из требуемой последовательности действий функция, либо планирующая или кон­тролирующая функция.

Более доминирующие блоки размещаются выше и левее относительно менее доминирующих.

В результате получается ступенчатая схема, показывающая, ка­кие функции оказывают большее влияние на остальные. Размещать блоки в произвольном порядке не рекомендуется. Тем более что и в жизни всегда можно выделить четкий порядок следования либо подчинения различных действий. Поэтому если блоки размещаются в порядке доминирования, то это один из критериев правильности их выделения.

Рекомендованный принцип размещения блоков в порядке доми­нирования представлен в таблице (таблица 3).

Каждый блок при необходимости может подвергаться декомпози­ции, т.е. разделяться на составляющие действия. Декомпозиция по­рождает очередную диаграмму модели, которая детализирует роди­тельский блок. У порождающего блока может быть только одна диа­грамма декомпозиции.

Отметим, что в ходе разработки модели могут возникать различ­ные альтернативные варианты декомпозиции. Такие варианты долж­ны особым образом обозначаться (как правило, в виде префикса FEO (от первых букв английского выражения «For Exposition Only») к но­меру диаграммы).

Связи блоков и детализирующих их диаграмм можно проследить по соответствующим номерам. Для нумерации диаграмм применяется правило наращивания номера. Пример нумерации дерева диаграмм, изображенного ранее (см. рис. 10), представлен на рис. 12.

Такой способ нумерации обеспечивает уникальность номеров бло­ков во всей модели. Допускается ставить точки между цифрами при наращивании номеров.

Каждая сторона функционального блока имеет определенное на­значение (см. рис. 13):

— левая предназначена для входов;

— верхняя — для управления;

— правая — для выходов;

— нижняя — для механизмов (исполнителей).

Рис. 13. Спецификация сторон функциональных блоков в стандарте IDEF0

Такая спецификация отражает определенные системные принци­пы, принятые при построении диаграмм модели в стандарте IDEF0:

входы преобразуются в выходы;

управление предписывает или ограничивает условия выполне­ния преобразований. Управление в ходе выполнения БП, как правило, остается неизменным;

механизмы (исполнители) показывают, кто или что выполняет преобразование. По завершении БП механизмы (исполнители) могут покидать (выводиться) из БП практически в неизменном состоянии.

Эти принципы могут быть записаны следующим образом:

в результате выполнения процесса, «вход» под воздействием «управления» преобразуется в «выход» посредством «меха­низма» (исполнителя).


И вот для того, чтобы четко выделить такую спецификацию сто­рон функциональных блоков, углы прямоугольников не должны за­кругляться!

Выходы одного блока могут быть входами, или управлениями, или механизмами (исполнителями) для других. Взаимосвязи блоков друг с Другом и с внешней средой отражаются интерфейсными дугами.

Итоги по теме

1.Функция или активная часть процесса изображается в виде Прямоугольника (блока).

2.Стороны блока имеют определенное назначение: вход, управ­ление, выход, механизм.

3.На диаграмме блоки размещаются в порядке доминирования.

4.На одной диаграмме помещаются не менее двух и не более семи блоков.

Объектная модель документа

Читайте также:

  1. I.1.1. Создание основного документа
  2. III. СПЕЦИАЛЬНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
  3. Thrashing. Свойство локальности. Модель рабочего множества.
  4. Абсолютно черное тело. Модель абсолютно черного тела.
  5. Автоматизация работы с документами
  6. Акустическая модель фрикционного контакта
  7. Американская модель управления. Основные черты, достоинства, недостатки.
  8. Анализ биполярного транзистора по переменному току и малосигнальная модель. 1 страница
  9. Анализ биполярного транзистора по переменному току и малосигнальная модель. 2 страница
  10. Анализ биполярного транзистора по переменному току и малосигнальная модель. 3 страница
  11. Англо-американская модель распространяется на корпорации США, Канады, Великобритании, Австралии, Новой Зеландии.
  12. Базова односекторна модель Солоу

Все, что мы рассмотрели о древообразной структуре XML и HTML до настоящего момента, именуется объектной моделью документа – Document Object Model (DOM).

Кроме описания логической структуры объектная модель документа также предоставляет объектно-ориентированный, платформенно-независимый программный интерфейс – API (Application Programming Interface), который позволяет программно управлять структурой, содержанием и отображением HTML-документов.

Изначально различные браузеры имели собственную модель DOM, не совместимую с остальными. Для того чтобы обеспечить взаимную и обратную совместимость, консорциум W3C классифицировал эту модель по уровням, для каждого из которых была создана своя спецификация. Все эти спецификации объединены в одну общую группу, под названием W3C DOM.

Как вы уже наверняка заметили, каждый узел дерева имеет свой тип, имя и значение. Тип есть у всех узлов, а вот имя или значение для некоторых типов узлов не имеет смысла. Какое имя должен иметь текстовый узел? Или какое значение должно быть у элемента? Чтобы частично решить эту проблему, W3C предложили использовать предопределенные и постоянные имена для узлов типа Text, Comment, Document, DocumentFragment и CDATASection. Например, именем любого текстового узла является «#text», а любого комментария – «#comment». Что касается значений, то они для некоторых узлов остаются неопределенными, со значением null. Ниже приведена таблица всех двенадцати типов узлов, их имен и значений.

Таблица 1 – Типы узлов DOM, их имена и значения

Тип узла Имя узла Значение узла
Document #document null
DocumentFragment #document fragment null
DocumentType Имя DOCTYPE null
EntityReference Имя ссылки на сущность null
Element Имя элемента null
Attr Имя атрибута Значение атрибута
ProcessingInstruction Цель инструкции Содержимое узла
Comment #comment Текст комментария
Text #text Содержимое узла
CDATASection #cdata-section Содержимое узла
Entity Имя сущности null
Notation Имя нотации null

Программный интерфейс DOM представляет собой предопределенный набор объектов, их свойств и методов. Например, в JavaScript, объектом, который соответствует узлу типа документ, является document. Каждый объект узла имеет свойства nodeType, nodeName и nodeValue, с помощью которых можно узнать какого типа является данный узел, а также каково его имя и значение, соответственно. Манипулируя свойствами объектов-узлов можно не только определять их значения, но и изменять их. Причем каждое такое действие моментально повлияет на отображение этого объекта в браузере. Подобные манипуляции с объектной моделью документа также имеют название DHTML, сокращенно от Dynamic HTML.

Подводя итог вышесказанному, можно сделать вывод, что существует документ, структура которого подобна дереву. Это дерево состоит из узлов, которые взаимосвязаны между собой иерархической структурой. Структура дерева подчиняется некоторым правилам согласно типу документа. Таково логическое представление HTML. С другой стороны об HTML мы знаем как о некотором текстовом документе, содержащем смысловое наполнение и разметку в виде тегов. Возникает вопрос, каким же образом осуществляется переход между одной моделью в другую? Ответ состоит как минимум из двух утверждений. Во-первых, для веб-разработчика обе модели должны быть единым целым. Такой переход от одного к другому должен постоянно работать в сознании человека, работающего с HTML. Необходимо понимать, что HTML в виде текста и разметки это всего лишь его представление, проявление его логической древообразной структуры в структуру текстового файла. Во-вторых, существует программный переход от текстового представления HTML в его двойник – DOM, в виде структуры объектов. Такой переход делается каждый раз браузером, когда тот пытается обработать полученный документ и отобразить его. Этот процесс преобразования называется parsing. Существует и обратный переход от древообразной логической структуры документа в его текстовый эквивалент. Такое, например, происходит каждый раз при получении свойства innerHTML у элемента, только в этом случае мы видим не весь документ, а только его часть. Аналогичный процесс происходит при попытке сохранить на диске загруженный документ браузером Internet Explorer.

После того, как браузер обработал текстовый HTML-документ и построил DOM, он его отображает на экране. Однако не все узлы дерева имеют свое визуальное представление. Такие узлы как, например, Comment, не отображаются и отображаться не должны. Те же правила работают для узлов Document, DocumentType и для большинства узлов типа Attr. Что же касается Element, EntityReference и Text, то они могут отображаться в самых немыслимых формах, в зависимости от примененных к ним свойств отображения или так называемых стилей. Эти свойства отображения описываются при помощи CSS, и могут фигурировать как во внешнем CSS-файле, так и внутри HTML-документа в отдельной секции стилей или в качестве значения атрибута style. Согласно спецификациям HTML 4.01 и XHTML 1.0 Transitional существуют также специальные атрибуты, отвечающие исключительно за отображение элемента и его содержимого.

Сейчас мы подошли к очень серьезному вопросу – о границе разделения между содержанием HTML-документа и его отображением. Этот вопрос является камнем преткновения HTML-документов старого типа. Давайте рассмотрим эту тему более подробно.

Содержание и отображение

Для большинства людей вид документа, включая используемые в нем цвета, шрифты, отступы и пр. – является не менее значимым, чем текстовое содержание документа. Однако, как уже было сказано в самом начале этой главы, HTML должен отражать только семантическую структуру документа, и такой подход не предполагает включение в него какой бы то ни было информации об отображении. Напротив, все, что касается форматирования и отображения должно быть вынесено во вне, т.е. во внешний CSS-файл. HTML-код должен быть максимально «прозрачен» по своему содержанию, и не должен содержать элементы и атрибуты, ответственные за стиль отображения. Все это обусловлено требованиями спецификаций W3C, а также необходимостью соответствия стандартам доступности (accessibility).

С точки зрения семантики, главной целью HTML является необходимость отделить одни смысловые элементы от других, например, отделить заголовок от параграфа, гиперссылку от изображения. Помимо этого теги должны описывать характер содержащейся в них информации. Они несут в себе метаданные, т.е. информацию об информации. Значение одного и того же текстового фрагмента может быть иным в зависимости от того, какими тегами этот текст выделен. Например, текст внутри тега заголовка h1 и тот же текст внутри тега p будут иметь совершенно различный смысл. В первом случае это заголовок, а во втором – текст параграфа. Используя метаданные, любой человек, знающий HTML, сможет без труда определить, где в документе заголовок, где параграф, где элемент списка, а где ссылка на другой документ. И это вне зависимости от того, на каком языке этот документ составлен! И раз уж это настолько просто и очевидно, тоже самое сможет сделать и поисковый робот, а это, как уже обсуждалось выше, одно из немаловажных свойств современного HTML-кода.

Говоря об отображении, следует подчеркнуть, что практически каждый элемент имеет свой стиль отображения по умолчанию, который более-менее одинаков в различных браузерах. Например, элемент заголовка h1 обычно отображается крупным жирным шрифтом. Элемент strong – жирный шрифт нормального размера, а em – это курсив. Элемент a (гиперссылка) – как правило, это синий подчеркнутый текст. Помимо этого элементы также делятся на строчные и блочные. Они также могут характеризоваться наличием картинки фона, толщиной и цветом рамки, внутренними и внешними отступами, относительным или абсолютным позиционированием и т.д.

Любые свойства отображения элементов могут быть переопределены при помощи CSS. Это может быть сделано таким образом, что одни элементы становятся похожими на другие, приобретая самые различные формы. CSS-стили применимы к любому элементу, кроме элементов, которые не отображаются. К неотображаемым элементам относятся элементы head, meta, link, script, style, и другие. Некоторые элементы, как например ul, li и table, в дополнение к общим свойствам также имеют свои специфические, характерные только для них свойства.

С точки зрения CSS, каждый отображаемый элемент – это кирпичик, которому можно придать любую форму для того, чтобы он вписался в общий фасад строения документа. И это вне зависимости от того, какую смысловую нагрузку несет в себе тот или иной элемент. Визуальное пространство дизайна весьма обширно, и оно далеко не всегда созвучно строгой семантике HTML-кода внутри. Поэтому, отображение документа и его внутренняя структура – это две стороны одной медали. Вместе они составляют единое целое.

Теперь, несложно догадаться, что именно к CSS прилагаются основные усилия веб-разработчика при создании веб-страниц. Именно от CSS зависит выполнение основной задачи – правильное отображение документа в различных браузерах. В процессе разработки документа CSS-код становится все более сложным, в то время как HTML-код остается предельно простым.

Илон Маск рекомендует:  Вырезанные уголки

Возвращаясь к структуре документа, не лишним будет отметить, что чем проще документ, тем проще с ним работать в дальнейшем. И напротив, если документ перегружен элементами форматирования и атрибутами стилей, то с таким документом работать гораздо тяжелее, и такой документ труднее поддается изменениям.

Рассмотрим пример. Зачастую, при перечислении табличных данных следует поочередным образом подсвечивать строки для того, чтобы информация одной строки не сливалась с информацией другой строки. HTML позволяет определить цвет фона для строки таблицы при помощи атрибута bgcolor. Используя этот атрибут, получаем следующий фрагмент кода:

Определение цвета фона для строк таблицы с помощью атрибута bgcolor

Представление алгоритмов в виде блок-схем

Блок-схемой будем называть такое графическое представление алгоритма, когда отдельные действия (или команды) представляются в виде геометрических фигур – блоков. Внутри блоков указывается информация о действиях, подлежащих выполнению. Связь между блоками изображают с помощью линий, называемых линиями связи, обозначающих передачу управления.

Существует Государственный стандарт, определяющий правила создания блок-схем. Конфигурация блоков, а также порядок графического оформления блок-схем регламентированы ГОСТ 19.701-90 «Схемы алгоритмов и программ». В табл. 2.1 приведены обозначения некоторых элементов, которых будет вполне достаточно для изображения алгоритмов при выполнении студенческих работ.

Правила составления блок-схем:

Каждая блок-схема должна иметь блок «Начало» и один блок «Конец».

«Начало» должно быть соединено с блоком «Конец» линиями потока по каждой из имеющихся на блок-схеме ветвей.

В блок-схеме не должно быть блоков, кроме блока «Конец», из которых не выходит линия потока, равно как и блоков, из которых управление передается «в никуда».

Блоки должны быть пронумерованы. Нумерация блоков осуществляется сверху вниз и слева направо, номер блока ставится вверху слева, в разрыве его начертания.

Блоки связываются между собой линиями потока, определяющими последовательность выполнения блоков. Линии потоков должны идти параллельно границам листа. Если линии идут справа налево или снизу вверх, то стрелки в конце линии обязательны, в противном случае их можно не ставить.

По отношению к блокам линии могут быть входящими и выходящими. Одна и та же линия потока является выходящей для одного блока и входящей для другого.

От блока «Начало» в отличие от всех остальных блоков линия потока только выходит, так как этот блок – первый в блок-схеме.

Блок «Конец» имеет только вход, так как это последний блок в блок-схеме.

Для простоты чтения желательно, чтобы линия потока входила в блок «Процесс» сверху, а выходила снизу.

Чтобы не загромождать блок-схему сложными пересекающимися линиями, линии потока можно разрывать. При этом в месте разрыва ставятся соединители, внутри которых указываются номера соединяемых блоков. В блок-схеме не должно быть разрывов, не помеченных соединителями.

Чтобы не загромождать блок, можно информацию о данных, об обозначениях переменных и т.п. размещать в комментариях к блоку.

Начало/Конец программы или подпрограммы

Обработка данных (вычислительное действие или последовательность вычислительных действий)

Ветвление, выбор, проверка условия. В блоке указывается условие или вопрос, который определяет дальнейшее направление выполнения алгоритма

Заголовок счетного цикла

Обращение к процедуре

Маркировка разрыва линии потока

Используется для размещения пояснений к действиям

Горизонтальные и вертикальные потоки

Линии связей между блоками, направление потоков

Тип алгоритма определяется характером решаемой в соответствии с его командами задачи. Различают три типа алгоритмов: линейные, разветвляющиеся, циклические.

Линейный алгоритм состоит из упорядоченной последовательности действий, не зависящей от значений исходных данных, при этом каждая команда выполняется только один раз строго после той команды, которая ей предшествует.

Таким, например, является алгоритм вычисления по простейшим безальтернативным формулам, не имеющий ограничений на значения входящих в эти формулы переменных. Как правило, линейные процессы являются составной частью более сложного алгоритма.

Разветвляющимися называются алгоритмы, в которых в зависимости от значения какого-то выражения или от выполнения некоторого логического условия дальнейшие действия могут производиться по одному из нескольких направлений.

Каждое из возможных направлений дальнейших действий называется ветвью.

В блок-схемах разветвление реализуется специальным блоком «Решение». Этот блок предусматривает возможность двух выходов. В самом блоке «Решение» записывается логическое условие, от выполнения которого зависят дальнейшие действия.

Различают несколько видов разветвляющихся алгоритмов.

1. «Обход» – такое разветвление, когда одна из ветвей не содержит ни одного оператора, т.е. как бы обходит несколько действий другой ветви.

2. «Разветвление» – такой тип разветвления, когда в каждой из ветвей содержится некоторый набор действий.


3. «Множественный выбор» – особый тип разветвления, когда каждая из нескольких ветвей содержит некоторый набор действий. Выбор направления зависит от значения некоторого выражения.

Циклические алгоритмы применяются в тех случаях, когда требуется реализовать многократно повторяющиеся однотипные вычисления. Цикл – это последовательность действий, которая может выполняться многократно, т.е. более одного раза.

циклы с известным числом повторений (или со счетчиком);

циклы с неизвестным числом повторений (циклы с предусловием и циклы с постусловием).

В любом цикле должна быть переменная, которая управляет выходом из цикла, т.е. определяет число повторений цикла.

Последовательность действий, которая должна выполняться на каждом шаге цикла (т.е. при каждом повторении цикла), называется телом цикла или рабочей частью цикла.

Описание алгоритмов в виде схем

Для обозначения шагов решения, в виде схемы алгоритма, используются специальные обозначения (символы). Перечень наиболее часто употребляемых символов приведен в таблице

Номер Наименование символа Обозначение символа Функции символа
Процесс Выполнение операции или группы операций, в результате которых изменяется значение, форма представления или расположения данных
Решение Выбор направления выполнения алгоритма или программы в зависимости от некоторых переменных условий
Ввод — вывод Преобразование данных в форму, пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод)
Пуск — останов Начало, конец, прерывание процесса обработки данных или выполнение программы
Предопредели-тельный процесс Использование ранее созданных или отдельно описанных алгоритмов и программ.
Соединительный Указание связи между прерванными линиями потока, связывающими символами
Комментарий Связь между элементами схемы и пояснением

Для нашего примера алгоритм в виде схемы представлен на рисунке.

Каждый символ имеет номер (в верхнем левом углу в разрыве линии символа). Внутри символов описываются соответствующие им действия. Последовательность выполнения действий задается соединительными линиями между символами. Направление соединения можно обозначать стрелкой. Если направление соединения сверху вниз или слева направо, то стрелку ставить необязательно. Начало и конец алгоритма обозначаются символами «пуск — останов». Вычисления — символом «процесс». Ввод и вывод данных — символом «ввод — вывод».

Естественный язык: если условие то действие1 иначе действие2

Графическая схема (блок-схема) алгоритма — это графическое изображение алгоритма в виде специальных блоков с необходимыми словесными объяснениями. Каждый этап алгоритма представляется в виде геометрической фигуры (блока), что имеет определенную форму в зависимости от характера операции. Блоки на схеме соединяются стрелками (линиями связи), которые определяют последовательность выполнения операций и образовывают логическую структуру алгоритма.
Основные блоки графической схемы:
• блок пуск-остановка, которая определяет начало и конец алгоритма (для блока пуск (начало) — определенный только один выход, для блока остановка (конец) — только вход);
• блок введения-вывод, который определяет введение информации в программу или вывод на устройство;
• блок процесс, который определяет изменение значения, формы представления или расположение данных;
• блок проверки условия, которое определяет дальнейшие шаги выполнения алгоритма в зависимости от выполнения условия.
Важной особенностью базовых структур алгоритмов есть то, что они имеют один вход и один выход, который разрешает при относительной независимости конструировать отдельные блоки алгоритмов, а потом отдельно разработанные структуры соединять между собой (выход одной базовой структуры соединяется с входом другой). Весь алгоритм представляет линейную последовательность базовых структур.

Составление алгоритмов графическим способом подчиняется двум ГОСТам:

1. ГОСТ 19.002-80, соответствует международному стандарту ИСО 2636-73. Регламентирует правила составления блок-схем.

2. ГОСТ 19.003-80, соответствует международному стандарту ИСО 1028-73. Регламентирует использование графических примитивов.

Название Символ (рисунок) Выполняемая функция (пояснение)
1. Блок вычислений Выполняет вычислительное действие или группу действий
2. Логический блок Выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от условия
3. Блоки ввода/вывода Ввод или вывод данных вне зависимости от физического носителя
Вывод данных на печатающее устройство
4. Начало/конец (вход/выход) Начало или конец программы, вход или выход в подпрограмму
5. Предопределенный процесс Вычисления по стандартной или пользовательской подпрограмме
6. Блок модификации Выполнение действий, изменяющих пункты алгоритма
7. Соединитель Указание связи между прерванными линиями в пределах одной страницы
8. Межстраничный соединитель Указание связи между частями схемы, расположенной на разных страницах

Правила построения блок-схем:

1. Блок-схема выстраивается в одном направлении либо сверху вниз, либо слева направо

2. Все повороты соединительных линий выполняются под углом 90 градусов

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9339 — | 7293 — или читать все.

188.64.174.135 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Глава 1: Блочная модель документа

Научимся управлять размерами и расположением элементов, задавать отступы и рамки, а также рассмотрим типы элементов и их особенности. Это первый и самый важный шаг к созданию страниц со сложной сеткой и сложных декоративных элементов.

Консультация по телефону 8 800 555-86-28 .

Курсы

Профессии

Информация

Услуги

Остальное

Регистрация

Нажимая кнопку «Зарегистрироваться», вы даёте своё согласие на обработку персональных данных в соответствии с «Политикой конфиденциальности» и соглашаетесь с «Условиями оказания услуг».

Восстановление доступа

Забыли пароль или потеряли доступ к профилю? Введите привязанную к профилю эл. почту, мы отправим вам письмо со ссылкой для восстановления.

Забыли привязать эл. почту к профилю? Напишите нам, мы поможем.

Информационная модель: примеры и понятие

Когда человек слышит слова «модель» и «моделирование», перед его мысленным взором обычно пробегают картинки из его детства: уменьшенные копии автомобилей и самолетов, глобус, манекен, макеты зданий. Эти и многие другие вещи часто отражают какие-то общие свойства или функции настоящих предметов или объектов, только в более упрощенном виде. Используя такие модели, можно проще объяснить особенности оригинала. Информационная модель, примеры которой наглядно и понятно объясняют многие сложные для понимания процессы, также подчиняется основным требованиям моделирования.

Вышесказанное может привести нас к такому выводу: модели, являясь подобием реальных предметов или процессов, не должны отображать все свойства оригиналов, а только те характеристики, которые в определенной ситуации более востребованы для их применения. Нет необходимости отображать все многообразие свойств объекта — это может привести к усложнению модели и неудобству ее использования. Поэтому очень важно понимать, с какой целью была создана модель, какие ее параметры должны быть отражены в данном конкретном случае. При моделировании необходимо строго придерживаться такой логической цепочки: «объект — цель — модель».

Информационная модель. Примеры. Системный анализ

При формировании цели моделирования встает вопрос правильности и полноты создания списка качеств и характеристик будущей модели. Описание объекта моделирования часто называют термином «информационная модель». Примеры ее использования можно видеть в различных формах: графических, словесных, табличных, математических и многих других. Чем точнее информационная модель, тем более качественно и полно она отображает совокупность свойств оригинального объекта. Поэтому необходимо выделить только самые необходимые параметры для моделирования и установить связи между ними. Этот процесс называется системным анализом.

Форма представления

Одной из характеристик информационной модели является форма ее представления, которая тесно связана с целью создания образа. Если одним из требований к проекту является его наглядность, то используется графическая информационная модель. Примеры таковой найти не сложно: электрические схемы, карты местности, различные графики и чертежи. Причем одни и те же данные, например, график изменения температуры в течение месяца, можно представить в различных формах, например, в табличной или текстовой.

Использование моделирования

Когда информационная модель сформирована, ее параметры можно использовать для изучения реального объекта, прогнозирования его поведения в различных условиях, проведения расчетов. Часто задействуют смешанные информационные модели. Примеры использования такой формы моделирования часто можно встретить в строительстве, когда формируются и отражаются отдельные характеристики сложного объекта, например, здания, в виде чертежей, математических расчетов прочности и допустимых нагрузок.

Еще одним ярким примером смешанной информационной модели служит географическая карта с ее топографическими символами, надписями, таблицами. Такая модель может также представляться в виде графиков, диаграмм, таблиц, схем. Последние условно разделяются на карты, блок-схемы и графы.

Классификация

Для удобства работы с информационными моделями их условно делят на несколько больших блоков: по области использования, по фактору времени, по отрасли знаний и по форме представления. Также их еще можно разделить по типу построения (табличные, иерархические и сетевые), по форме представления данных (знаковые и образно-знаковые) и по объекту (описание свойств объекта или процесса).

Далее рассмотрим, где именно нам может встретиться информационная модель, примеры и формы ее использования тоже не оставим без внимания. При этом упомянем только часто используемые виды.

Типичные примеры образной информационной модели

Формы моделей этого типа отличаются графическим изображением объекта, зафиксированным на каком-либо носителе информации (пленке, бумаге, доске).

К такому типу моделей можно причислить различные фотографии, рисунки, графики. Примеры образной информационной модели часто встречаются в учебных заведениях, где на плакатах предоставляется много информации в графическом виде. Еще один вариант ее использования — иллюстрации в любом школьном учебнике, такие как схема построения войск на битве под Сталинградом. Примеры образной информационной модели можно увидеть и в научных организациях, где производится разделение объектов по их внешнему признаку.

Классификация моделей по времени

Модели могут быть статическими и динамическими. Характеристики объекта в определенный срез времени описывают статические информационные модели. Примеры их использования можно встретить при постройке дома, когда рассматриваются его прочность и устойчивость к статической нагрузке. Или в стоматологии, где описывается состояние полости рта пациента во время текущего приема: количество пломб, наличие дефектов и т. д.

Если рассматривать динамику изменения состояния пациента за несколько приемов или в течение нескольких лет, то при описании тех же характеристик будет использоваться динамическая модель.

Примеры динамических информационных моделей встречаются при работе с факторами или характеристиками, которые изменяются во времени. Среди них изменения температур, сейсмические колебания и пр.

Вербальные модели

К информационным относят и вербальные модели, которые представляются в разговорной или мысленной форме. Они еще имеют название «словесные информационные модели». Примеры такого моделирования можно наблюдать при управлении автомобилем: ситуация на дороге, показания светофоров, скорость соседних автомобилей и т. д. анализируются человеком. При этом вырабатывается определенная модель поведения. Если текущая ситуация смоделирована правильно, то данный отрезок пути будет безопасным. Если нет, велика вероятность аварии.

Также к вербальным моделям относят рифму, промелькнувшую в мозгу поэта, или пока еще не нанесенный на холст образ пейзажа перед мысленным взором художника.

К вербальному типу относят и описательную информационную модель, которая представляет собой письменное или устное описание объекта средствами языка. Пример описательной информационной модели: проза в художественных книгах, описания в художественной литературе, текстовое описание событий и объектов.

Знаковые модели

Если характеристики объекта предстают в виде специальных знаков, отображены средствами формального языка, то они являют собой знаковые информационные модели. Примеры оных окружают нас со всех сторон: графики, схемы, тексты и т. д. Знаковые и вербальные модели тесно взаимосвязаны между собой: мысленный образ можно облечь в знаковую форму, а знаковая модель формирует определенный мысленный образ. Например, прочитав описание какого-либо явления, человек создает себе его модель, и и, встретив это явление в жизни, может его узнать по сформированной модели.


Знаковые информационные модели можно разделить на геометрические, словесные, математические, структурные, логические, специальные.

Математические модели

Как вариант знаковой можно рассмотреть математическую информационную модель. Ее особенность в том, что характеристики, параметры или процессы представлены математическими формулами. Также этот вид описывает соотношения между количественными характеристиками объектов. Например, зная массу тела, мы можем вычислить скорость его свободного падения в определенный момент времени. При этом информационные объекты обычно представлены в форме математических.

Математические модели можно разделить на множество типов: статические, динамические, дискретные, непрерывные, имитационные, вероятностные, логические, множественные, алгоритмические, игровые и т. д.

Табличные модели

Модель, объекты или свойства которой представляются в виде списка, а их значения располагаются в ячейках прямоугольной таблицы, называют табличной. Это один из самых часто встречающихся типов передачи информации. При помощи таблиц есть возможность сформировать статические и динамические информационные модели в различных прикладных областях. В жизни мы используем это, например, когда создаем расписание транспорта, программу телепередач, дневник погоды и т. д.

Виды табличных информационных моделей

Таблицы бывают трех видов: двоичные, «объект-свойство», «объект-объект». Для того чтобы привести примеры табличных информационных моделей, нужно разобрать их структуру.

В таблицах типа «объект-объект» в первой строке и в первом столбце перечисляются объекты. В остальных ячейках отражается взаимоотношение между ними. Таблица, в столбцах и строках которой находятся названия городов, а информационное наполнение показывает наличие качественного характера связи между ними (наличие прямой дороги), может служить образцом типа «объект-объект».

В таблицах типа «объект-свойство» в каждой строке размещаются параметры одного объекта или события, а в столбцах содержится информация об их характеристиках или свойствах. Примером структуры такого типа может быть информация об изменении состояния погоды в разные дни.

Иерархические и сетевые информационные модели

Табличные модели удобны для небольших систем объектов. При создании сложной системы модель может стать слишком большой и неудобной для использования именно из-за того, что она представлена в виде прямоугольной таблицы. Например, если создать в табличном виде схему линий метрополитена с объектами-станциями и указанием, есть ли между ними переход или пересечение, то такая таблица будет иметь огромную избыточность — более десяти тысяч значений, и пользоваться ей окажется очень сложно.

Иерархические системы обычно представлены в графическом виде, в форме графов — связей между объектами, распределенными по уровням. Все элементы верхних уровней состоят из элементов нижних, а элементы нижнего уровня принадлежат только одному элементу более высокого уровня. Частный пример модели такого типа — генеалогическое древо.

Сетевые модели более компактны, так как отражают наиболее важные связи между объектами. Чаще всего они представлены в наглядном графическом виде. Примером такой сетевой модели является схема линий метрополитена.

Использование информационных моделей в процессе моделирования на компьютере

Производить моделирование удобно с использованием вычислительной техники. Сам процесс можно условно разбить на несколько этапов.

Вначале производится построение информационной модели: определение проводимого исследования, выделение важных параметров объекта, соответствующих этой цели, удаление несущественных параметров.

На втором этапе происходит создание формализованной модели: производится выражение описательной информационной модели средствами формального языка, фиксируются отношения между величинами и ставятся необходимые ограничения на их изменение.

На следующем этапе осуществляется преобразование формализованной модели в компьютерную, то есть составление алгоритма, проведение расчетов, написание программ или использование специализированного ПО.

После проверки правильности создания модели и ее соответствия назначенной цели начинается непосредственное использование. При возникновении необходимости проводится коррекция.

Применение вычислительной техники заметно упрощает создание информационных моделей, их изменение, исправление. Имеется возможность поместить смоделированный объект в любое окружение и проверить его поведение или трансформацию характеристик в различных условиях, не подвергая его при этом воздействию данных факторов.

Илон Маск рекомендует:  Превью картинки на PHP

Теоретическая модель процесса построения электронных форм для отображения и редактирования сложных структур данных

Рассматриваются вопросы математического описания информационных объектов и методов построения экранных форм для их отображения на экране и редактирования. Производится детальное изучение проблемы построения модели представления информационных объектов.

Введение

Модель содержания информационного объекта и модель формы представления этого объекта имеют различные предназначения, и вместе они предоставляют возможности создания и редактирования информационных объектов всех допустимых типов ([1]). Модели могут создаваться и редактироваться отдельно друг от друга и использоваться вместе при создании электронной формы, предназначенной для редактирования информационных объектов конкретного типа. Поэтому необходимо изучить вопрос соответствия моделей представления и моделей содержания ([1], [5]).

Рассмотрим процесс создания модели представления формы без учета необходимости однозначного отображения модели содержания на модель представления и обратно, а также возможность построения формы только по модели содержания, либо только по модели представления.

Для того, чтобы содержание некоторого информационного объекта можно было отобразить или изменить с помощью формы, необходимо однозначное соответствие элементов модели представления формы элементам информационного объекта. В общем случае, это соответствие не является взаимно однозначным. Также, для того, чтобы с помощью некоторой формы можно было редактировать некоторый информационный объект, необходимо соответствие элементов объекта элементам этой формы. В общем случае, это соответствие не является взаимно однозначным.

Основные понятия теории

Узлы графа, представляющего собой модель представления электронной формы, принадлежат множеству W. Это множество счетно, т. к. состоит из конечного набора существующих элементов. Можно говорить, что W – пространство описателей элементов электронной формы. Множество всевозможных описателей, позволяющих наличие подчиненных вершин графа модели представления, обозначим как Wj.

Элементы электронной формы, созданные по любому из описаний множества Wj называются контейнерами. Соответственно, элементы множества Wj назовем контейнерами на множестве W.

Элементы электронной формы, отображающие вершины модели структуры типа A, называются повторяющимися контейнерами.

Элементы электронной формы, созданные по любому из описаний дополнения множества Wj на пространстве W, назовем терминальными элементами формы. Соответственно, элементы множества назовем терминальными описателями элементов модели представления или терминальными элементами модели представления.

Семантическими блоками информационного объекта называются взаимосвязанные части этого объекта, на которые он разбивается [3].

Контейнер модели является семантическим блоком.

способ выбора семантических блоков не оговаривается, а модель представления целиком разбивается на блоки из Wj и связи между ними. Ÿ

На основании утверждения 1 можно заключить, что семантическая модель документа изоморфна модели представления электронной формы в виде блоков из Wj.

Рассмотрим пространство моделей представления. Это пространство содержит графы моделей представления, составленные из элементов множества W. Кроме того, по определению модели представления, любой такой граф в качестве корневого узла содержит миниформу. И обратно: любой ориентированный граф, состоящий из вершин множества W и не имеющий циклов, представляет собой модель представления электронной формы. Пространство моделей представления будем обозначать W.

В дальнейшем будем использовать некоторые обозначения из [1]:

j(c, v) — описание электронной формы, где c – модель содержания формы, v – модель представления формы.

Соответствие модели содержания и модели представления

Пусть – пространство моделей структуры объектов, – пространство моделей представления форм. Рассмотрим следующие преобразования: , . Используя эти преобразования, описание формы j(c, v) можно представить в виде функции одной переменной: j(c, ) или j( (v), v).

Взаимно однозначное соответствие модели структуры объекта и модели представления

Если (v) = (v), то j(c, v) = j(c, ) = j( (v), v). В противном случае j(c, ) j( (v), v).

Пусть j = j(c1,v1), где c1 = (v1) = -1(v1), v1 = (c1) => j(c1,v1) = j( (v1),v1)= j( -1(v1),v1) = j( -1(v1), (c1)) = j(c1, (c1)). Т. е. если есть взаимно однозначное преобразование M→Ω, то форму можно строить автоматически только по одной из моделей.

Для построения взаимно однозначного преобразования M→Ω сделаем следующее:

1. Возьмем множество SAE = , где S, A., E – типы вершин, из которых состоят элементы пространства M.

2. Рассмотрим пространство W типов элементов представления формы. Это пространство содержит всевозможные визуальные элементы управления, позволяющие пользователю изменять как данные, так и структуру объектов из D. Множество W не является равномощным множеству SAE, следовательно, между ними невозможно установить взаимно однозначного соответствия. Т. е. для того, чтобы получить взаимно однозначное преобразование M→Ω, необходимо выделить из W всевозможные подмножества, равномощные SAE и среди этих подмножеств попытаться выбрать область определения взаимно однозначного преобразование M→Ω таким образом, чтобы каждому из элементов SAE можно было поставить в соответствие единственный элемент указанного подмножества W. Т. е. нужно выбрать такое множество WmÌW, что для «sÎSAE $!wÎW: η(s)= η-1(w). Очевидно, что множество Wm состоит из трех элементов: Wm=η,Eη>.

3. Для того, чтобы сохранялась обратимость ребер графов из M, элементы Sη, Aη, Eη будем выбирать таким образом, чтобы Sη был контейнером, позволяющим включать в себя элементы множества Wm, а Aη – был контейнером, позволяющим включать элементы типа Sη.

Существует взаимно однозначное отображение .

«mÎM представим в виде множества упорядоченных пар, которые соответствуют направленным ребрам графа m: Mm=<,,…,>. Рассмотрим множество Wm, соответствующее Mm в виде множества пар элементов множества Wm, соответствующих ребрам графа пространства W: Wm=<< Wma1, Wmb1>,< Wma2, Wmb2>,…,< Wman, Wmbk>>. Это соответствие является взаимно однозначным, т. к. множества SAE и Wm взаимно однозначно отображаются друг на друга, а направленное ребро на множестве SAE однозначно отображается на направленное ребро на множестве Wm. В качестве существования элементов Wm, которые могут быть упорядочены операцией включения, выберем следующее множество: Wm=<миниформа, миниформа, текстовое поле ввода>.Ÿ

В дальнейшем обозначение he будем использовать для обозначения взаимно однозначного отображения M®W.

Отображение модели структуры на модель представления

В различных практических задачах один объект d удобнее редактировать с

помощью различных моделей представления. Например, отделу кадров важнее поля с адресом и квалификацией сотрудника, а отделу социального обслуживания интереснее информация о составе семьи и доходах того же сотрудника. Также часто требуется скрыть от всех пользователей часть данных. Поэтому рассмотрим более общее соответствие , которое, в общем случае, не является взаимно однозначным. Однозначность теряется в тот момент, когда при преобразовании из модели представления удаляются элементы, соответствующие некоторым элементам модели структуры или элементы управления ставятся на разные позиции.

Областью определения является пространство M, а областью значений является пространство Ω. Пусть mÎM, тогда (m) = ΩmÎ Ω. Т. е. Ωm – множество моделей представления, которым соответствует модель некоторой структуры m.

Т. к. модель представления создается для удобства пользователя, то не имеет смысла использовать для редактирования объект, для типа структуры которого не может существовать связи хотя бы с одним элементом модели представления. В этом случае пользователь будет видеть несколько полей формы, которые ничего не значат или, что еще хуже, данные, введенные в эти поля, будут теряться при последующей обработке данных, введенных пользователем. Поэтому в качестве множества Ωm значений преобразования (m), будем рассматривать такие модели представления, элементы которых возможно связать с различными элементами модели структуры m. На практике соответствие может реализовывать какой-либо автомат или пользователь, создающий модель представления объекта по имеющейся модели структуры этого объекта.

Напомню, что по определению модели представления, каждый элемент модели представления может быть связан с единственным элементом модели структуры объекта. Очевидно, что в этом случае для модели структуры m невозможно найти модель представления, содержащую элементов больше, чем w = he(m). В качестве вырожденного случая модели представления можно рассмотреть миниформу, не содержащую в себе никаких элементов. В этом случае с учетом условий, описанных выше, на экране можно будет отобразить некоторый объект, но при этом не будут видны его данные и пользователь никак не сможет изменить какие-либо данные этого объекта.

Пусть mÎM, wÎW и w=he(m). В этом случае модель представления w будем называть максимальной на множестве WmÌW: h(m)= Wm и обозначать wmmax.

Пусть mÎM, wÎW и w — модель представления, состоящая из пустой миниформы. В этом случае модель представления w будем называть минимальной на множестве WmÌW: h(m)= Wm. и обозначать wmin.

Очевидно, что остальные элементы множества Ωm получаются из wmmax удалением элементов графа wmmax.

Для «mÎM и WmÌW: h(m)= Wm wminÎWm. Т. е. объект любого типа можно отобразить с помощью модели представления wmin.

Пусть m1ÎM. Тогда $m2ÎM, m2¹m1: h(m1)Çh(m2)¹Æ.

Иными словами, можно найти такие модели структуры, что объекты, задаваемых ими типов, возможно отобразить и редактировать с помощью одних и тех же моделей представления.


Доказательство утверждения 2 следует из существования взаимно однозначного отображения he: M®W.

Рассмотрим класс множеств W, порожденный преобразованием h.

Класс множеств W Ì W, порожденный всевозможными соотношениями h: M®W, представляет собой алгебру пространства W.

Пусть mÎM и h(m)=ΩmÌW Þ ΩmÌW. Докажем, что Ì W. Это верно, т. к. для «wÎ $mwÎM: he(mw)Î (mw = he-1(w)). Следовательно, Ì W.

Теперь докажем, что для «Ω1,Ω2ÌW Ω1ÈΩ2ÌW. Т. е. для «Ω1,Ω2ÌW, Ω3=Ω1ÈΩ2, $m3ÎM, h3: h3(m3)=W3ÌW. Возьмем модели структуры m1 и m2 и вместо корневых узлов этих графов создадим один новый элемент типа S. Полученный граф принадлежит множеству D, т. к. удовлетворяет всем необходимым условиям для графов этого множества. Получили некоторую модель структуры m3. В m3 присутствуют как элементы, соответствующие элементам моделей представления из Ω1, так и элементы, соответствующие элементам моделей представления из Ω2. Следовательно,

для каждого из элементов любой модели представления wÎΩ1ÈΩ2, в модели структуры m3 возможно найти отдельный соответствующий элемент. Следовательно, $h3: (Ω1ÈΩ2)Ìh3(m3), а h3(m3)ÌW. Следовательно, (Ω1ÈΩ2)ÌW.

Из того, что для «Ω1Ì W, Ω2ÌW верно

по определению алгебры следует, что W — алгебра пространства W.Ÿ

Т. к. класс множеств W — алгебра, то по свойству алгебр, можно утверждать следующее:

Следствия теоремы 1

1. Все пространство W принадлежит алгебре W.

2. Объединение любого конечного числа множеств W1,…, WnÎW принадлежит W.

3. W содержит все конечные пересечения входящих в него множеств.

4. Для «W1,W2ÌW W1\W2ÌW, W2\W1ÌW и (W1\W2)È( W2\W1)ÌW. Следовательно, W замкнута относительно операций дополнения, разности и конечных объединений и пересечений.

Из следствий теоремы 1 следуют важные практические выводы:

Для любой модели структуры возможно построить хотя бы одну модель представления. Для любого набора моделей представления найдется хотя бы одна модель структуры, по которой они могут быть построены. Если существуют модели структуры m1,…,mk, для которых возможно построить один конечный набор моделей представления, найдется такое преобразование h и модели структуры mn,…,mp, что результатом этого преобразования будет тот же набор моделей представления.

На основании этих следствий можно утверждать, что при создании и хранении электронных форм следует разделять модели представления и модели содержания, т. к. одни и те же модели представления возможно использовать для различных моделей структур электронных форм.

Пространство моделей представления

Для детального рассмотрения моделей представления определим некоторые отношения, связанные с пространством W моделей представления.

Характеристическая функция модели представления

Пусть wÎW. Рассмотрим элементы w, которые подчиняются непосредственно корневому узлу графа модели представления. Пусть среди этих узлов nwS – количество контейнеров, nwA – количество повторяющихся контейнеров, nwE – количество терминальных элементов. Определим характеристическую функцию модели представления следующим образом: l(w)=á nwS, nwA, nwE ñ. Областью значений этой характеристической функции является множество кортежей, образующих пространство L. Определим на L отношение порядка следующим образом:

l1 1 [3]. Пусть тогда контейнер, соответствующий семантическому блоку Bir, содержит элемент формы, который требуется сделать видимым.

Для постепенного рассмотрения перекрывания элементов формы сначала на расположение элементов формы наложим ограничение: элементы формы не могут выходить за пределы своего контейнера и элементы, принадлежащие одному контейнеру, не могут перекрывать друг друга. В этом случае задача сводится к поиску пересечений элемента со всеми контейнерами, внутри которых находится элемент e. И в случае, если такие пересечения найдены, произвести смещение областей отображения данных элементов формы относительно областей отображения этих элементов таким образом, чтобы открыть максимальную область отображения элемента e внутри области отображения контейнеров, содержащих этот элементы.

Пусть для любых элементов формы e1, e2, e1ÎС(Bik), e2ÎС(Bik),

Q(e1)ÇQ(e2) = Æ для любых i, k и Q(e1)ÇQ(С(Bik))¹Æ, Q(e2)ÇQ(С(Bik))¹Æ. Пусть eÎC(BJm) и Q(e)ËQ(C(BJm)). Тогда для C(BJm) $ смещение координат области отображения данных De=(Dex, Dey) относительно начала координат формы, такое, что SQ(e+De, C(BJm))= SmaxQ(e, C(BJm))>0. При этом De=<(Dex, Dey):

C(BJm)x1-ex1£ Dex £ C(BJm)x2- ex2,

C(BJm)y1-ey1£ Dey £ C(BJm)y2- ey2 >.

Очевидно, одним из значений De будет Deo=( C(Bjm)x1-ex1, C(Bjm)y1-ey1), при котором SQ(e+Deo, C(Bjm))= SmaxQ(e, C(Bjm)). При этом Deo будет единственным значением De, если Q(e + De0,C(Bjm)) = Q(C(Bjm)). См. рис. 5.

Рассмотрим сдвиг по оси Ox: при ex1+Deox=C(Bjm)x1 – совпадают левые верхние углы прямоугольников элемента и контейнера. Область данных контейнера будем сдвигать до того момента, пока не совпадут правые верхние углы прямоугольников: ex2+De1x=C(Bjm)x2. Получим, что De1x = C(Bjm)x2- ex2. Аналогично для оси Oy – от совпадения левых верхних углов до совпадения левых нижних. При сдвиге области данных в пределах Deox £De2x£ De1x и Deoy £De2y£ De1y площадь SQ(e+Deo, C(Bjm)) будет максимальной и больше нуля.ÿ

Если eÎC(Bjm) и C(Bjm)Ì C(Bjm-1), Q(e)Ì Q(C(Bjm)) и Q(e)Ë Q(C(Bjm-1)), то элемент e будет скрытым или частично скрытым. Согласно утверждению 1 существует сдвиг DC(Bjm) области данных контейнера C(Bjm-1), такой что,

SQ(C(Bjm)+DC(Bjm), C(Bjm-1)= SmaxQ(C(Bjm)+DC(Bjm), C(Bjm-1). При реализации указанных сдвигов получим: SQ(e+De, C(Bjm)+DC(Bjm),C(Bjm-1)) = SmaxQ(e, C(Bjm),C(Bjm-1)). Аналогично можно показать, что существуют сдвиги координат областей данных контейнеров C(B11),…,C(B1m), такие, что SQ(e+De, C(B11), C(Bi2)+DC(Bi2),…, C(Bjm)+DC(Bjm)) = =SmaxQ(e, C(B11),…,C(Bjm)). Следовательно, элемент e может быть отображен на устройстве вывода внутри каждого из прямоугольников, принадлежащих Q(C(B11)), площадь которых не больше, чем SmaxQ(e, C(B11),…,C(Bjm)).

Если SQ(e)>SmaxQ(e, C(B11),…,C(Bjm)), то на устройстве вывода можно будет получить только часть Q(e), т. е. e будет частично скрытым всегда. В этом случае необходимо отображать на экране ту часть Q(e), которая актуальна в данный момент.

Пусть точка qÎQ(e). Q назовем актуальной точкой элемента e, если в текущий момент времени на устройстве вывода необходимо отображать данные элемента e, которые отображаются внутри области .

Очевидно, что при наличии актуальной точки q элемента e, значениями De, в условиях утверждения 1, будут:

C(Bjm)x1-qx1£ Dex £ C(Bjm)x2- qx2, C(Bjm)y1-qy1£ Dey £ C(Bjm)y2- qy2.

Если для элемента формы e не задана актуальная точка q, будем считать, что q=(ex1,ey1). Таким образом, при наличии актуальной точки, всегда найдутся такие сдвиги координат областей данных контейнеров C(B11),…,C(B1m), что на устройстве вывода отобразится актуальная часть данных элемента e, ограниченная площадью SmaxQ(e, C(B11),…,C(Bjm)).

Теперь рассмотрим ситуацию, при которой элементы формы могут выходить за пределы своего контейнера и элементы, принадлежащие одному контейнеру, могут перекрывать друг друга. В этом случае должна существовать возможность автоматически перемещать элементы формы, которые могут перекрывать собой другие элементы. В противном случае нарушается требование о доступности всех данных формы и форма считается некорректной. Следовательно, найдя сдвиги координат областей данных контейнеров C(B11),…,C(B1m), образующие Q(e, C(B11),…,C(Bjm)): SQ(e+De, C(B11),C(Bi2)+DC(Bi2),…, C(Bjm)+DC(Bjm))=SmaxQ(e, C(B11),…,C(Bjm)), необходимо определить, какие элементы формы пересекаются с Q(e+De, C(B11),C(Bi2)+DC(Bi2),…, C(Bjm)+DC(Bjm)) и найти сдвиги этих элементов, чтобы элементы с новыми координатами не пересекали Q(e+De, C(B11),C(Bi2)+DC(Bi2),…, C(Bjm)+DC(Bjm)).

При отображении данных также следует учесть удобство их чтения на устройстве вывода. Обычно для просмотра или редактирования данного требуется просматривать некоторые соседние данные. Например, при вводе имени человека, удобно видеть его фамилию. Поэтому будем считать, что актуальную точку q элемента eÎ C(Bjm) следует помещать по центру области Q(C(Bjm)). С учетом такой поправки, значение De следует выбирать следующим:

Dex = C(Bjm)x1-qx1+ (C(Bjm)x2 — C(Bjm)x1)/2,

Dey = C(Bjm)y1-qy1+ (C(Bjm)y2 — C(Bjm)y1)/2.

Архитектура «документ-представление» Document/View Architecture

По умолчанию мастер приложений MFC создает скелет приложения с помощью класса документов и класс представления. By default, the MFC Application Wizard creates an application skeleton with a document class and a view class. MFC разделяет управление данными в этих двух классов. MFC separates data management into these two classes. Документ, сохраняет данные и управляет печать данных и координирует обновления нескольких представлений данных. The document stores the data and manages printing the data and coordinates updating multiple views of the data. Представление отображает данные и управляет взаимодействием пользователя с ним, включая выбора и редактирования. The view displays the data and manages user interaction with it, including selection and editing.

В этой модели объекта документа MFC считывает и записывает данные в постоянное хранилище. In this model, an MFC document object reads and writes data to persistent storage. Документ также может предоставлять интерфейс к данным, везде, где она находится (например, как в базе данных). The document may also provide an interface to the data wherever it resides (such as in a database). Объект отдельное представление управляет отображением данных из визуализации данных в окне для выбора пользователя и редактирования данных. A separate view object manages data display, from rendering the data in a window to user selection and editing of data. Представление получает отображение данных из документа и передает их обратно документа все изменения данных. The view obtains display data from the document and communicates back to the document any data changes.

Хотя можно легко переопределить или игнорировать разделение документов и представлений, существует веских причин этой модели, в большинстве случаев. While you can easily override or ignore the document/view separation, there are compelling reasons to follow this model in most cases. Самая важная — при необходимости несколько представлений одного документа, например электронной таблицы и представления диаграммы. One of the best is when you need multiple views of the same document, such as both a spreadsheet and a chart view. Документ представление-модель позволяет объект отдельное представление представления каждого представления данных, а общий код на все представления (например, Вычислительное ядро) может находиться в документе. The document/view model lets a separate view object represent each view of the data, while code common to all views (such as a calculation engine) can reside in the document. Документ также принимает задачи обновления всех представлений при каждом изменении данных. The document also takes on the task of updating all views whenever the data changes.

Архитектуры документ/представление MFC позволяет легко поддерживать несколько представлений, несколько типов документов, окна разделителей и другие функции ценные пользовательского интерфейса. The MFC document/view architecture makes it easy to support multiple views, multiple document types, splitter windows, and other valuable user-interface features.

Части платформы MFC, наиболее видимой для пользователя и вам, программист, — это документ и представление. The parts of the MFC framework most visible both to the user and to you, the programmer, are the document and view. Основная часть работы в разработке приложения с помощью платформы переходит в записи документа и представления классов. Most of your work in developing an application with the framework goes into writing your document and view classes. Описание этого семейства статьи: This article family describes:

В рамках документов, представлений и их взаимодействие в платформе. The purposes of documents and views and how they interact in the framework.

Что необходимо сделать для их реализации. What you must do to implement them.

В сердце документов и представлений приведены четыре основные классы. At the heart of document/view are four key classes:

CDocument (или COleDocument) класс поддерживает объекты, используемые для хранения и управления данных программы и обеспечивает базовую функциональность для классов определенной документов. The CDocument (or COleDocument) class supports objects used to store or control your program’s data and provides the basic functionality for programmer-defined document classes. Документ представляет единицу данных, которые обычно пользователь открывает с команду «Открыть» в меню «файл» и сохраняет с помощью команды «Сохранить» в меню «файл». A document represents the unit of data that the user typically opens with the Open command on the File menu and saves with the Save command on the File menu.

Илон Маск рекомендует:  Как заставить chttpfile принудительно передавать файлы в бинарном виде

CView (или один из многих производных от него) обеспечивает базовую функциональность для классов представления, определяемые программистом. The CView (or one of its many derived classes) provides the basic functionality for programmer-defined view classes. Представление, прикрепляемые к документу и выступает в качестве посредника между документа и пользователем: представление выводит на экран изображение документа на экране и интерпретирует ввод данных пользователем как операции после документа. A view is attached to a document and acts as an intermediary between the document and the user: the view renders an image of the document on the screen and interprets user input as operations upon the document. Представление также отображает изображение для печати и предварительного просмотра. The view also renders the image for both printing and print preview.

CFrameWnd (или один из его вариантов) поддерживает объекты, которые предоставляет рамку вокруг одно или несколько представлений документа. CFrameWnd (or one of its variations) supports objects that provides the frame around one or more views of a document.

CDocTemplate (или CSingleDocTemplate или CMultiDocTemplate) поддерживает объект, который управления один или несколько существующих документов данного типа, а также создание правильного документ, представления и объекты окон фрейма для этого типа. CDocTemplate (or CSingleDocTemplate or CMultiDocTemplate) supports an object that coordinates one or more existing documents of a given type and manages creating the correct document, view, and frame window objects for that type.

На рисунке показана связь между документа и его представлением. The following figure shows the relationship between a document and its view.

Документ и представление Document and View

Реализация документов и представлений в библиотеке классов Отделяет сами данные из своего отображения и операции пользователя с данными. The document/view implementation in the class library separates the data itself from its display and from user operations on the data. Все изменения данных осуществляется через класс документа. All changes to the data are managed through the document class. Представление вызывает этот интерфейс для доступа и обновления данных. The view calls this interface to access and update the data.

Документы, их связанные с ними представления и окна фрейма, frame представлений, создаваемые шаблон документа. Documents, their associated views, and the frame windows that frame the views are created by a document template. Шаблон документа несет ответственность за создание и управление ими для всех документов типа одного документа. The document template is responsible for creating and managing all documents of one document type.

Способ представления моделей.

Классификация по области использования

Если рассматривать модели с позиции для чего, с какой целью они используются, то можно применять классификацию, изображенную на рисунке 3.

Учебные модели используются при обучении. Это могут быть наглядные пособия, различные тренажеры, обучающие программы.

Опытные модели – это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Их называют также натурными моделями, и используют для исследования объекта и прогнозирования его будущих характеристик.

Научно-технические модели создаются для исследования процессов и явлений. К таким моделям можно отнести прибор для получения грозового электрического разряда, модель движения планет Солнечной системы, модель работы двигателя внутреннего сгорания.


Игровые модели– это различного рода игры: деловые, экономические, военные. С помощью таких моделей можно разрешать конфликтные ситуации, оказывать психологическую помощь, проигрывать поведение объекта в различных ситуациях.

Имитационные модели не просто отражают реальность с той или иной степенью точности, а имитируют ее. Эксперимент с моделью либо многократно повторяется при разных исходных данных, чтобы изучить и оценить последствия каких-либо действий на реальную обстановку, либо проводится одновременно со многими другими похожими объектами, но поставленными в разные условия. По результатам исследования делаются выводы. Подобный метод выбора правильного решения называется методом проб и ошибок. К примеру, в ряде опытов на мышах испытывается новое лекарственное средство, чтобы выявить побочные действия и уточнить дозировки.

Классификация с учетом временного фактора

Классификация моделей с учетом временного фактора приведена на рисунке 4.

Статические моделиотражают объект в определенный момент времени, без учета происходящих с ним изменений.В этих моделях отсутствует временной фактор.

Примером статической модели может служить макет или рисунок молекулы воды, состоящей из атомов водорода и кислорода.

Динамические моделиотражают процесс изменения объекта во времени.

Химический опыт, проводимый в лаборатории, является примером динамической модели.

Один и тот же объект возможно изучать, применяя и статическую и динамическую модели.

Классификация по отрасли знаний

Здесь можно выделить следующие виды моделей:

Классификация по способу представления

Классификация моделей по способу представления приведена на рисунке 6.

В соответствии с этой классификацией модели делятся на две большие группы: материальные (иначе их называют предметные) и информационные (абстрактные).

Материальные моделииначе можно назвать предметными, физическими. Они воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала, и всегда имеют реальное воплощение.

Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром. Информационная модель–это описание объекта.

Знаковые и вербальные информационные модели. К информационным моделям можно отнести вербальные (от лат. «verbalis» – устный) модели, полученные в результате раздумий, умозаключений. Они могут остаться мысленными или быть выражены словесно. К таким моделям можно отнести идею, возникшую у изобретателя, и музыкальную тему, промелькнувшую в голове композитора, и рифму, прозвучавшую пока еще в сознании поэта.

Вербальная модель – информационная модель в мысленной или разговорной форме.

Знаковая модель – информационная модель, выраженная специальными знаками, т.е. средствами любого формального языка.

К знаковым моделям относятся:

математические модели – это модели, построенные с использованием математических понятий и формул;

специальные – представлены на специальных языках (ноты, химические формулы);

Существуют и другие подходы к классификации информационных моделей.

В зависимости от структуры информационные модели делятся на:

Компьютерные и некомпьютерные модели. В информатике рассматриваются модели, которые можно создавать и исследовать с помощью компьютера. В этом случае модели делят на компьютерные и некомпьютерные.

Компьютерная модель – это модель, реализованная средствами программной среды.

В настоящее время выделяют два вида компьютерных моделей:

структурно-функциональные, которые представляют собой условный образ объекта, описанный с помощью компьютерных технологий;

имитационные, представляющие собой программу или комплекс программ, позволяющий воспроизводить процессы функционирования объекта в разных условиях.

Основные этапы компьютерного моделирования

Все этапы определяются поставленной задачей и целями моделирования. В общем случае процесс построения и исследования модели можно представить следующей схемой (рисунок 7):

Первый этап – постановка задачи включает в себя стадии: описание задачи, определение цели моделирования, анализ объекта. Ошибки при постановке задачи приводят к наиболее тяжелым последствиям!

Описание задачи. Задача формулируется на обычном языке. По характеру постановки все задачи можно разделить на две основные группы. К первой группе можно отнести задачи, в которых требуется исследовать, как изменятся характеристики объекта при некотором воздействии на него, «что будет, если… ?».

Например, что будет, если магнитный диск положить рядом с магнитом?

В задачах, относящихся ко второй группе, требуется определить, какое надо произвести воздействие на объект, чтобы его параметры удовлетворяли некоторому заданному условию, «как сделать, чтобы…?».

Определение цели моделирования. На этой стадии необходимо среди многих характеристик (параметров) объекта выделить существенные.

Анализ объекта подразумевает четкое выделение моделируемого объекта и его основных свойств.

Второй этап – формализация задачи связан с созданием формализованной модели, то есть модели, записанной на каком-либо формальном языке. Например, данные переписи населения, представленные в виде таблицы или диаграммы – это формализованная модель.

В общем смыслеформализация– это приведение существенных свойств и признаков объекта моделирования к выбранной форме.

Третий этап – разработка компьютерной модели начинается с выбора инструмента моделирования, другими словами, программной среды, в которой будет создаваться, и исследоваться модель.

От этого выбора зависит алгоритм построения компьютерной модели, а также форма его представления. В среде программирования – это программа, написанная на соответствующем языке. В прикладных средах (электронные таблицы, СУБД, графических редакторах и т. д.) – это последовательность технологических приемов, приводящих к решению задачи.

Следует отметить, что одну и ту же задачу можно решить, используя различные среды. Выбор инструмента моделирования зависит, в первую очередь, от реальных возможностей, как технических, так и материальных.

Четвертый этап – компьютерный эксперимент включает две стадии: тестирование модели и проведение исследования.

Тестирование модели– процесс проверки правильности построения модели.

На этой стадии проверяется разработанный алгоритм построения модели и адекватность полученной модели объекту и цели моделирования.

Для проверки правильности алгоритма построения модели используется тестовые данные, для которых конечный результат заранее известен (обычно его определяют ручным способом). Если результаты совпадают, то алгоритм разработан верно, если нет – надо искать и устранять причину их несоответствия.

Тестирование должно быть целенаправленным и систематизированным, а усложнение тестовых данных должно происходить постепенно. Чтобы убедиться, что построенная модель правильно отражает существенные для цели моделирования свойства оригинала, то есть является адекватной, необходимо подбирать тестовые данные, которые отражают реальную ситуацию.

Уровни тестирования программного обеспечения (ПО):

Модульное тестирование (юнит-тестирование) – тестируется минимально возможный для тестирования компонент, например, отдельный класс или функция. Часто модульное тестирование осуществляется разработчиками ПО.

Интеграционное тестирование – тестируются интерфейсы между компонентами, подсистемами. При наличии резерва времени на данной стадии тестирование ведётся итерационно, с постепенным подключением последующих подсистем.

Системное тестирование – тестируется интегрированная система на её соответствие требованиям.

Альфа-тестирование – имитация реальной работы с системой штатными разработчиками, либо реальная работа с системой потенциальными пользователями/заказчиком. Чаще всего альфа-тестирование проводится на ранней стадии разработки продукта, но в некоторых случаях может применяться для законченного продукта в качестве внутреннего приёмочного тестирования.

Бета-тестирование – в некоторых случаях выполняется распространение версии с ограничениями (по функциональности или времени работы) для некоторой группы лиц, с тем, чтобы убедиться, что продукт содержит достаточно мало ошибок. Иногда бета-тестирование выполняется для того, чтобы получить обратную связь о продукте от его будущих пользователей.

Часто для свободного/открытого ПО стадия альфа-тестирования характеризует функциональное наполнение кода, а бета-тестирования — стадию исправления ошибок. При этом, как правило, на каждом этапе разработки промежуточные результаты работы доступны конечным пользователям.

Тестирование «белого ящика». В терминологии профессионалов тестирования, фразы «тестирование белого ящика» и «тестирование чёрного ящика» относятся к тому, имеет ли разработчик тестов доступ к исходному коду тестируемого ПО.

Тестирование «белого ящика» – это тестирование, при котором тестировщик имеет доступ к коду. Кроме того, что тестировщик может просматривать код, он еще и сам может писать код, который использует библиотеки существующего программного продукта.

Другое название этого метода – структурное тестирование.

Тестирование «чёрного ящика». Тестирование методом «черного ящика» базируется на том, что поведение системы можно определить только посредством изучения ее входных и соответствующих выходных данных. Другое название этого метода – функциональное тестирование.

Испытатель подставляет в компонент или систему входные данные и исследует соответствующие выходные данные. Метод обработки данных, и каким образом получаются выходные данные – неизвестно, это закрыто «черным ящиком».

Пятый этап – анализ результатов является ключевым для процесса моделирования. Именно по итогам этого этапа принимается решение: продолжать исследование или закончить.

Если результаты не соответствуют целям поставленной задачи, значит, на предыдущих этапах были допущены ошибки. В этом случае необходимо корректировать модель, то есть возвращаться к одному из предыдущих этапов. Процесс повторяется до тех пор, пока результаты компьютерного эксперимента не будут отвечать целям моделирования.

Системный подход в моделировании

Окружающий нас мир состоит из множества различных объектов, каждый из которых имеет разнообразные свойства, и при этом объекты взаимодействуют между собой. Например, такие объекты, как планеты Солнечной системы, имеют различные свойства (массу, геометрические размеры и пр.) и по закону всемирного тяготения взаимодействуют с Солнцем и друг с другом. Планеты входят в состав более крупного объекта — Солнечной системы, а Солнечная система – в состав нашей галактики «Млечный путь». С другой стороны, планеты состоят из атомов различных химических элементов, а атомы — из элементарных частиц. Можно сделать вывод, что практически каждый объект состоит из других объектов, то есть представляет собой систему.


Важным признаком системы является ее целостное функционирование. Система является не набором отдельных элементов, а совокупностью взаимосвязанных элементов. Например, компьютер является системой, состоящей из различных устройств, при этом устройства связаны между собой и аппаратно (физически подключены друг к другу) и функционально (между устройствами происходит обмен информацией).

Система является совокупностью взаимосвязанных объектов, которые называются элементами системы.

Состояние системы характеризуется ее структурой, то есть составом и свойствами элементов, их отношениями и связями между собой. Система сохраняет свою целостность под воздействием различных внешних воздействий и внутренних изменений до тех пор, пока она сохраняет неизменной свою структуру. Если структура системы меняется (например, удаляется один из элементов), то система может перестать функционировать как целое. Так, если удалить одно из устройств компьютера (например, процессор), компьютер выйдет из строя, то есть прекратит свое существование как система.

Любая система существует в пространстве и во времени. В каждый момент времени система находится в определенном состоянии, которое характеризуется составом элементов, значениями их свойств, величиной и характером взаимодействия между элементами и так далее.

Так, состояние Солнечной системы в любой момент времени характеризуется составом входящих в нее объектов (Солнце, планеты и др.), их свойствами (размерами, положением в пространстве и др.), величиной и характером взаимодействия между собой (силами тяготения, с помощью электромагнитных волн и др.).

Модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени, называются статическими информационными моделями.

Статьи к прочтению:

Лекция 9: Способы представления информации в ЭВМ и методы адресации

Похожие статьи:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ «ВОСКРЕСЕНСКИЙ КОЛЛЕДЖ» РЕФЕРАТ ПО ИНФОРМАТИКЕ И ИКТ на тему:…

Обычно бывает трудно, а иногда и невозможно проследить за поведением реальных систем в разных условиях или изменить эти системы. Решить данную проблему…

Урок 8
Информационные модели

Практическая работа № 11

Информационные модели

Объект — оригинал можно заменить набором его свойств: названий (величин) и значений. Набор свойств, содержащий всю необходимую информацию об исследуемых объектах и процессах, называют информационной моделью.

В табл. 2.1 приведен пример информационной модели дачного дома — карточка из каталога, по которому заказчик строительной компании может выбрать подходящий проект. Каждая карточка в каталоге содержит названия (величины) свойств дома (слева) и значения этих свойств (справа).

Таблица 2.1

Все названия свойств в информационных моделях — это всегда знаковые элементы, потому что название может быть выражено только знаками. А вот значения величин могут нести как знаковую, так и образную информацию. Например, в табл. 2.1 значение величины «внешний вид» выражено образным элементом (рисунком), а значения остальных величин выражены с помощью знаков (чисел, слов, запятых).

Образным элементом информационной модели может быть не только рисунок или фотография, но и объемный макет или видеозапись. Однако при этом обязательно должна иметься возможность связать этот элемент с характеристикой конкретного объекта. Например, в строке «Внешний вид» в каталоге домов может быть указан шифр макета. А чтобы сами макеты были элементами информационной модели, а не украшением, их нужно снабдить ярлыками с шифрами.

Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. По способу представления различают следующие виды информационных моделей — рис. 2.1.

Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком — либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке и др.).

Много информации дают специалистам полученные со спутников фотографии поверхности Земли (рис. 2.2).

Широко используются образные информационные модели в образовании (иллюстрации в учебниках (рис. 2.3), учебные плакаты по различным предметам) и науках, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (в ботанике, биологии, палеонтологии и др.).

Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста на естественном языке или программы на языке программирования, формулы (например, площади прямоугольника S = ab) и т. д.

Во многих моделях сочетаются образные и знаковые элементы. На рис. 2.4 приведен пример модели одноклеточной водоросли хламидомонады. Нарисованные части водоросли — образные элементы этой модели, а надписи снизу и справа от рисунка — знаковые элементы.

Примерами смешанных информационных моделей могут служить географические карты, графики, диаграммы и пр. Во всех этих моделях используются одновременно и графические элементы, и символьный язык.

Коротко о главном

Объект — оригинал можно заменить набором его свойств: их названий и значений. Набор свойств, содержащий всю необходимую информацию об исследуемых объектах и процессах, называют информационной моделью.

Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. По способу представления различают образные, знаковые и смешанные информационные модели.

Вопросы и задания

1. Приведите пример информационной модели:

2. Придумайте пример информационной модели, образными элементами которой являются муляжи фруктов и цветов.

3. Назовите объекты, модели которых приведены на рис. 2.5-2.7.

Назовите образные и знаковые элементы каждой модели. Для каждой модели поясните, смысл каких знаков нужно знать, чтобы получить информацию с помощью этой модели.

Практическая работа №11
Графические модели

Задание 1. В кабинет к директору

1. Запустите текстовый процессор Microsoft Office Word 2007.

2. Перейдите в раздел Вставка.

3. В разделе иллюстрации включить кнопку «Клип».

4. Установить галочку напротив объекта «Автофигуры», (как показано на картинке), и нажать на поиск.

5. После выполнения этой операции — перед нами станут доступны разные автофигуры.

6. Попробуйте теперь с помощью этих автофигур нарисовать кабинет директора.

Работая с объектами (автофигурами и линиями), применяйте операции Копировать, Повернуть, Отразить, Свободное вращение, Группировать.

7. Сохраните результат работы в собственной папке в файле с именем Директор.

Задание 2. План кабинета информатики

Внимательно рассмотрите ваш кабинет информатики. Необходимо нарисовать его план.

1. Выберите для плана масштаб, например 1:100. Тогда 1 см на плане будет соответствовать 1 м в реальном помещении.

2. Нарисуйте прямоугольник, соответствующий классной комнате.

3. Окна и двери изобразите отрезками другого цвета или другого типа линии.

4. Создайте изображение одного рабочего места, состоящего из стола, стула и компьютера.

Выделите все объекты, образующие рабочее место. Для этого, удерживая клавишу , щелкните на каждом из объектов.

Сгруппируйте выделенные объекты ([Действия — Группировать]). Полученный новый объект удобно копировать, перемещать, поворачивать.

5. Разместите нужное количество рабочих мест на плане классной комнаты. При перемещении фигур пользуйтесь курсорными стрелками на клавиатуре. Их совместное использование с клавишей позволяет перемещать объекты «мелкими» шагами.

6. Изобразите учительский стол, классную доску, шкафы и другое оборудование.

7. Сохраните результат работы в собственной папке в файле с именем Кабинет.

Задание 3. Объемные изображения

1. Нарисуйте произвольный прямоугольник и активизируйте кнопку Объем на панели Рисование — она предназначена для придания объектам трехмерного вида.

2. Исследуйте возможные варианты объемных изображений.

3. Изобразите следующие объемные объекты:

4. Выполните объемную композицию «Арка»:

5. Сохраните результат работы в собственной папке в файле с именем Объём.

Задание 4. Творческое задание

Придумайте сами пример объекта, графическую модель которого можно представить с помощью автофигур или объемных фигур. Создайте соответствующую графическую модель в программе Microsoft Word.

Сохраните результат работы в собственной папке в файле с именем Идея6.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Кодинг, CSS и SQL