Моделирование как метод познания

Август 11, 2022

Главная
Информатика
Моделирование как метод познания

Содержание

2. Литература Компьютерные технологии и информационные системы. Электронный ресурс https://de.unecon.ru/course/view.php?id=1335. Режим доступа 28.07.2019. Информатика. Учебник в 2
3. ОСНОВЫ ТЕОРИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ
4. Модель – (от лат. «modulus» — мера, образец) — это объект или образ (мысленный или условный:
5. Моделирование – метод научного исследования явлений, процессов, объектов, устройств или систем (обобщенно — объектов исследований), основанный
6. Модели создаются с допущениями об учете не полной совокупности всех элементов и связей, определяющих их свойства
7. Модели в зависимости от цели, стоящей перед исследователем, числа допущений, их характера и вида, для одного
8. Классификация моделей По отношению ко времени модели разделяют на: - статические, описывающие систему в определенный момент
9. Модель межотраслевого баланса
10. Динамическая модель межотраслевого баланса
11. Классификация моделей В свою очередь, динамические модели подразделяют на дискретные, в которых все события происходят по
12. Модель в структуре связей с объектом и субъектом
13. Цели моделирования - познание объекта-оригинала, законов его развития и взаимодействия с окружающим миром, объяснение их, -
14. Этапы разработки модели Постановка задачи. Под задачей понимается некая проблема (или проблемная ситуация), которую надо решить.
15. Этапы разработки модели Описание задачи. Задача формулируется концептуально на языке, понятном для последующего использования концептуальной модели
16. Анализ объекта На этом этапе четко выделяют моделируемый объект, его основные свойства, его элементы и связи
17. Формализация задачи — отображение содержательного знания в знаково-символическом виде (формализованном языке). При формализации рассуждения об объектах
18. Выбор адекватной модели Значительное число задач предметных областей схожи в формализованном виде и для них созданы
19. Верификация Исследователь должен быть уверен в корректности модели, в соответствии модели реальному прототипу. Точность математического моделирования
20. Верификация модели (model veriﬁcation) — проверка ее истинности, адекватности. Дословно верификация — это: 1) контроль, проверка;
21. Валидация модели (model validation) — проверка соответствия данных, получаемых в процессе компьютерного моделирования, реальному объекту, для
22. От модели – к моделированию Выбор модели предопределяет в последующем выбор программного обеспечения для компьютерного моделирования
23. КЛАССИФИКАЦИЯ И ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ
24. Классы моделей 1) словесные или описательные. Их также называют вербальными или текстовыми моделями (например, милицейский протокол
25. Формы моделей графические модели, например, краты, отображающие местность или звездное небо. Карты используют принцип подобия: сохраняют
26. Формы моделей Манекены — модели людей, которые отражают их внешние черты. Манекены подобны людям, сохраняют их
27. Модели работы одних аппаратных или программных средств с помощью других именуются дефинициями «имитатор», «симулятор» и «эмулятор»
28. Вычислительный эксперимент проводимый методами компьютерного моделирования получил распространение как в физике, химии, биологии, других естественных науках,
29. МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ
30. Методы
31. Методы моделирования
32. Материальные модели иначе можно назвать предметными, физическими. Они воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала и всегда
33. Информационные модели - совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с
34. К информационным моделям можно отнести знаковые и вербальные (описательные в мысленной или разговорной форме). Знаковая модель
35. Компьютерная модель – (англ. computer model) — компьютерная программа, работающая на отдельном компьютере, суперкомпьютере или множестве
36. Технологии моделирования реализуются следующими инструментальными средствами: - AnyLogic – инструмент имитационного моделирования новейшего поколения. Основан на
37. Технологии моделирования - Simulink- интерактивный инструмент для моделирования, имитации и анализа динамических систем. Он дает возможность
38. Технологии моделирования - VisSim — это универсальная система блочного имитационного визуально-ориентированного математического моделирования и одновременно –
39. Технологии моделирования - Математические пакеты maple, mathematica, matlab, mathcad, а также пакетами прикладных программ Excel и
40. ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ОБЪЕКТА
41. Информационные модели – совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с
42. Информационная модель иначе - это модель, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры
43. По форме представления можно выделить следующие виды информационных моделей: геометрические модели — графические формы и объемные
44. По форме представления структурные модели — схемы, графики, таблицы и т. п.; логические модели — модели,
45. Компьютерные информационные модели рассмотрим на примере реляционной модели данных (от англ. «relation») и реляционной систему управления
46. Процесс построения информационной модели состоит из следующих шагов: определение сущностей, определение зависимостей между сущностями, задание первичных
47. Уровни представления данных Стандартом выделяются уровни: 1) концептуальный, связанный с концептуальной моделью данных, которая в интегрированном
48. Представление данных Концептуальная и внешняя модели данных соответствуют логическому, внутренняя модель — физическому представлениям данных. Реляционная
49. Свойства - каждый элемент таблицы — один элемент данных; - все столбцы в таблице однородные, т.е.
50. Отношения реляционной модели представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам или записям, а столбцы —
51. В реляционной модели данных фиксируются два базовых требования целостности, которые должны поддерживаться в любой реляционной СУБД.
52. В реляционной модели данных Второе требование называется требованием целостности по ссылкам и состоит в том, что
53. Нормализация отношений — формальный аппарат ограничений на их формирование, который позволяет устранить дублирование данных, обеспечить их
54. Модель базы данных На практике разработка логической модели БД чаще производится путем использования различные вариантов ER-диаграмм,
55. ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ
56. Цифровые технологии моделирования бизнес-процессов позволяют на основе методологий и стандартов описать и наглядно представить деятельность организации
57. Цифровые технологии моделирования бизнес-процессов Это, как правило, необходимо при проектировании автоматизированных систем и систем менеджмента качества,
58. Методологии К наиболее распространенным, простым в использовании и поддерживаемым программными средствами методологиям относятся: - SADT —
59. Методологии — IDEF0 - методология и стандарт функционального моделирования. С помощью графического языка IDEF0 изучаемая система
60. Методологии IDEF3 — с помощью IDEF3 описывается логика выполнения действий. IDEF3 может использоваться самостоятельно и совместно
61. SADT Методология SADT, разработанная Дугласом Россом, является одной из самых известных и широко используемых систем моделирования.
62. SADT С точки зрения SADT модель может быть сосредоточена либо на функциях системы, либо на ее
63. IDEF0 IDEF0-модели состоят из трех типов документов: графических диаграмм, текста и глоссария. Эти документы имеют перекрестные
64. IDEF0 Основные объекты нотации IDEF0: работы (Activity), отображают функции; стрелки (Arrows). Стрелка входа (Input) отображает входящие
65. IDEF0 Стрелка управления (Control) отображает правила, ограничения и другие управляющие воздействия. В нотации каждая работа должна
66. IDEF0 Стрелка вызова (Call) — специальная стрелка, отображающая обращение из работы данной модели к работе вне
67. Пример
68. Нотации Нотации названных методологий используются в инструментальных case-средствах — BPWin, AIO WIN, ProCap, ProSim, SmartER, а
69. BPMN 2.0 (англ. Business Process Model and Notation, нотация и модель бизнес-процессов) — система условных обозначений
70. Элементы нотации Операции. Каждый тип конкретизирует действие, с которым связана операция. Типы операций определяются условным обозначением
71. Элементы нотации Пример – рассчитать цену с учетом скидки. Операция выполняется программой автоматически (работа программы или
72. Элементы нотации Отправка сообщения - операция, результатом которой является отправленное сообщение. Пример гибкости нотации – операция
73. Элементы нотации Получение сообщения - операция, связанная с получением сообщения. Пример – получить письмо на почте.
74. Элементы нотации Пользовательская операция - операция, которая выполняется сотрудником с помощью сервиса, инструмента или других сотрудников
75. Элементы нотации Ручная операция – операция, которая выполняется сотрудником самостоятельно, без применения каких-то сервисов или инструментов.
76. BPMN 2.0 Другие элементы нотации BPMN 2.0 и их использование иллюстрируются примерами моделей бизнес процессов, представленных
77. Пример 1 модели бизнес-процесса
79. Скачать презентацию

Слайд 2

Литература
Компьютерные технологии и информационные системы. Электронный ресурс https://de.unecon.ru/course/view.php?id=1335. Режим доступа 28.07.2019.

Информатика. Учебник в 2 томах Под ред. профессора В.В. Трофимова. - 3-е издание. - Том. 2. - Академический курс. 2017. - 406 с.

Слайд 3

ОСНОВЫ ТЕОРИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Слайд 4

Модель –
(от лат. «modulus» — мера, образец) — это объект

или образ (мысленный или условный: гипотеза, идея, абстракция, изображение, описание, схема, формула, чертеж, план, карта, блок-схема алгоритма, ноты и т.п.), которые упрощенно отображают самые существенные свойства объекта исследования, замещают реальный объект в процессе исследования.

Слайд 5

Моделирование –
метод научного исследования явлений, процессов, объектов, устройств или систем (обобщенно

— объектов исследований), основанный на построении, изучении и использовании моделей с целью получения новых знаний, совершенствования характеристик объектов исследований или управления ими

Слайд 6

Модели
создаются с допущениями об учете не полной совокупности всех элементов и

связей, определяющих их свойства объектов исследования, а лишь существенных для каждого конкретного исследования, а, следовательно являются упрощенными объектами по сравнению с исследуемыми.

Слайд 7

Модели
в зависимости от цели, стоящей перед исследователем, числа допущений, их характера

и вида, для одного и того же объекта вариативны, следовательно, один и тот же объект исследования может быть заменен множеством моделей

Слайд 8

Классификация моделей
По отношению ко времени модели разделяют на:
- статические, описывающие систему

в определенный момент времени.
- динамические, рассматривающие поведение системы во времени.

Слайд 9

Модель межотраслевого баланса

Слайд 10

Динамическая модель межотраслевого баланса

Слайд 11

Классификация моделей
В свою очередь, динамические модели подразделяют на дискретные, в которых

все события происходят по интервалам времени, и непрерывные, где все события происходят непрерывно во времени.

Слайд 12

Модель в структуре связей с объектом и субъектом

Слайд 13

Цели моделирования
- познание объекта-оригинала, законов его развития и взаимодействия с окружающим

миром, объяснение их,
- управление объектом и определение наилучших способов достижения заданных целей и критериев,
- прогнозирование прямых и косвенных последствий реализации способов и форм воздействия на объект.

Слайд 14

Этапы разработки модели
Постановка задачи.
Под задачей понимается некая проблема (или проблемная ситуация),

которую надо решить. На этапе постановки задачи необходимо определить цели моделирования, проанализировать объект или процесс, описать задачу .

Слайд 15

Этапы разработки модели
Описание задачи.
Задача формулируется концептуально на языке, понятном для последующего

использования концептуальной модели (с использованием стандартных нотаций). Главное здесь — определить объект моделирования и понять, что должен представлять собой результат.

Слайд 16

Анализ объекта
На этом этапе четко выделяют моделируемый объект, его основные

свойства, его элементы и связи между ними, а также показатели, характеризующие процессы, происходящие в моделируемых системах (экономических, технических и других.

Слайд 17

Формализация задачи —
отображение содержательного знания в знаково-символическом виде (формализованном языке). При

формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками, что связано с построением искусственных языков (язык математики, логики и т.п.). В формализованных рассуждениях каждый символ строго однозначен.

Слайд 18

Выбор адекватной модели
Значительное число задач предметных областей схожи в формализованном виде

и для них созданы адекватные модели, причем в ряде случаев существуют альтернативные модели, а их широкая апробация и опыт использования позволяют выбрать на основе сопоставительных результатов их применения наиболее рациональную из моделей.

Слайд 19

Верификация
Исследователь должен быть уверен в корректности модели, в соответствии модели реальному

прототипу. Точность математического моделирования зависит от того, насколько хорошо математическая модель отражает свойства объекта. Исследователю важно знать, с какой погрешностью он получает результат, потому что в случае большой погрешности расчет теряет смысл.

Слайд 20

Верификация модели
(model veriﬁcation) — проверка ее истинности, адекватности. Дословно верификация

— это: 1) контроль, проверка; 2) удостоверение, подтверждение (предсказания, сомнения). Адекватность модели — совпадение свойств (функций/параметров/характеристик и т. п.) модели и соответствующих свойств моделируемого объекта. Адекватностью называется совпадение модели моделируемой системы в отношении цели моделирования.

Слайд 21

Валидация модели
(model validation) — проверка соответствия данных, получаемых в процессе компьютерного

моделирования, реальному объекту, для описания которых создана модель. Она состоит в том, что выходные данные после расчета на компьютере сопоставляются с имеющимися сведениями о моделируемой системе.

Слайд 22

От модели – к моделированию
Выбор модели предопределяет в последующем выбор программного

обеспечения для компьютерного моделирования

Слайд 23

КЛАССИФИКАЦИЯ И ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ

Слайд 24

Классы моделей
1) словесные или описательные. Их также называют вербальными или текстовыми

моделями (например, милицейский протокол с места происшествия;
2) натурные (глобус, макет расположения атомов в молекуле, масштабная копия автомобиля);
3) абстрактные, или знаковые (математические и компьютерные модели).
о

Слайд 25

Формы моделей
графические модели, например, краты, отображающие местность или звездное небо. Карты

используют принцип подобия: сохраняют формы (контуры) континентов, морей, океанов, рек, гор, созвездий, положения объектов друг относительно друга, угловые расстояния между звездами, соотношения их светимостей и т.д.

Слайд 26

Формы моделей
Манекены — модели людей, которые отражают их внешние черты. Манекены

подобны людям, сохраняют их пропорции, цвета кожи, волос. Используются модели в виде макетов технических средств и других объектов реального мира.

Слайд 27

Модели
работы одних аппаратных или программных средств с помощью других именуются дефинициями

«имитатор», «симулятор» и «эмулятор» (от англ. emulation). Симуляторами чаще всего виртуально имитируются объекты и их действия в технологических процессах, компьютерных играх и др.

Слайд 28

Вычислительный эксперимент
проводимый методами компьютерного моделирования получил распространение как в физике, химии,

биологии, других естественных науках, так и в экономике психологии, лингвистике, филологии.

Слайд 29

МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Слайд 30

Методы

Слайд 31

Методы моделирования

Слайд 32

Материальные модели
иначе можно назвать предметными, физическими. Они воспроизводят геометрические и

физические свойства оригинала и всегда имеют реальное воплощение. Материальные модели реализуют материальный подход к изучению объекта, явления или процесса (измерить, увидеть, услышать).
Примеры: масштабные модели автомобилей, учебные пособия и опыты с ними, карты и многое другое.

Слайд 33

Информационные модели -
совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления,

а также взаимосвязь с внешним миром.
Информационные модели нельзя потрогать или увидеть воочию, они не имеют материального воплощения, потому что они строятся только на информации. В основе этого метода моделирования лежит информационный подход к изучению окружающей действительности.

Слайд 34

К информационным моделям
можно отнести знаковые и вербальные (описательные в мысленной или

разговорной форме).
Знаковая модель – информационная модель, выраженная специальными знаками, т. е. средствами любого формального языка. В их числе рисунки, тексты, графики и схемы.
По способу реализации знаковые модели можно разделить на: компьютерные и некомпьютерные.

Слайд 35

Компьютерная модель –
(англ. computer model) — компьютерная программа, работающая на отдельном

компьютере, суперкомпьютере или множестве взаимодействующих компьютеров (вычислительных узлов), реализующая представление объекта, системы или понятия в форме, отличной от реальной, но приближенной к алгоритмическому описанию, включающей и набор данных, характеризующих свойства системы и динамику их изменения со временем.

Слайд 36

Технологии моделирования
реализуются следующими инструментальными средствами:
- AnyLogic – инструмент имитационного

моделирования новейшего поколения. Основан на результатах, полученных в теории моделирования и в информационных технологиях за последнее десятилетие. Это одна из немногих российских разработок в области имитационного моделирования получивших признание за рубежом .

Слайд 37

Технологии моделирования
- Simulink- интерактивный инструмент для моделирования, имитации и анализа

динамических систем. Он дает возможность строить графические блок-диаграммы, имитировать динамические системы, исследовать работоспособность систем и совершенствовать проекты. Simulink также интегрируется с Stateflow для моделирования поведения, вызванного событиями.

Слайд 38

Технологии моделирования
- VisSim — это универсальная система блочного имитационного визуально-ориентированного

математического моделирования и одновременно – это визуальный язык программирования, предназначенный для моделирования динамических систем, а также проектирования, базирующегося на моделях.

Слайд 39

Технологии моделирования
- Математические пакеты maple, mathematica, matlab, mathcad, а также

пакетами прикладных программ Excel и многими другими.

Слайд 40

ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ОБЪЕКТА

Слайд 41

Информационные модели –
совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса,

явления, а также взаимосвязь с внешним миром
Информация, характеризующая объект или процесс, может иметь разный объем и форму представления, выражаться различными средствами.

Слайд 42

Информационная модель
иначе - это модель, представленная в виде информации, описывающей

существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путем подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта.

Слайд 43

По форме представления
можно выделить следующие виды информационных моделей:
геометрические модели —

графические формы и объемные конструкции; словесные модели — устные и письменные описания с использованием иллюстраций; математические модели — математические формулы, отображающие связь различных параметров объекта или процесса;

Слайд 44

По форме представления
структурные модели — схемы, графики, таблицы и т. п.;

логические модели — модели, в которых представлены различные варианты выбора действий на основе умозаключений и анализа условий; специальные модели — ноты, химические формулы и т. п.; компьютерные и некомпьютерные модели.

Слайд 45

Компьютерные информационные модели
рассмотрим на примере реляционной модели данных (от англ. «relation»)

и реляционной систему управления базами данных. Эти модели характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата реляционной алгебры и реляционного исчисления для обработки данных.

Слайд 46

Процесс построения информационной модели
состоит из следующих шагов: определение сущностей, определение зависимостей

между сущностями, задание первичных и альтернативных ключей, определение атрибутов сущностей, приведение модели к требуемому уровню нормальной формы (для реляционной модели данных).

Слайд 47

Уровни представления данных
Стандартом выделяются уровни:
1) концептуальный, связанный с концептуальной моделью данных,

которая в интегрированном виде представляет структуры данных, поддерживаемые СУБД;
2) внешний, связанный с внешней моделью данных, отвечает требованиям приложений;
3) внутренний, связанный с физическим представлением данных в памяти компьютера.

Слайд 48

Представление данных
Концептуальная и внешняя модели данных соответствуют логическому, внутренняя модель

— физическому представлениям данных.
Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

Слайд 49

Свойства
- каждый элемент таблицы — один элемент данных;
- все столбцы в

таблице однородные, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный или др.) и длину;
- каждый столбец имеет уникальное имя;
- одинаковые строки в таблице отсутствуют;
- порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Слайд 50

Отношения реляционной модели
представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам или

записям, а столбцы — атрибутам отношений, доменам, полям.
Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется простым ключом.

Слайд 51

В реляционной модели данных
фиксируются два базовых требования целостности, которые должны поддерживаться

в любой реляционной СУБД. Первое требование называется требованием целостности сущностей, которое состоит в том, что любой кортеж любого отношения должен быть отличим от любого другого кортежа этого отношения, т.е. любое отношение должно содержать первичный ключ.

Слайд 52

В реляционной модели данных
Второе требование называется требованием целостности по ссылкам и

состоит в том, что для каждого значения внешнего ключа в отношении, на которое ведет ссылка, должен найтись кор- теж с таким же значением первичного ключа либо значение внешнего ключа должно быть неопределенным.

Слайд 53

Нормализация отношений —
формальный аппарат ограничений на их формирование, который позволяет устранить

дублирование данных, обеспечить их непротиворечивость и уменьшить затраты на поддержание базы данных.

Слайд 54

Модель базы данных
На практике разработка логической модели БД чаще производится путем

использования различные вариантов ER-диаграмм, поддерживаемых CASE-средствами (совокупностью методов и средств проектирования информационных систем с использованием наборов инструментов и методов программной инженерии для проектирования программного обеспечения).

Слайд 55

ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ

Слайд 56

Цифровые технологии моделирования бизнес-процессов
позволяют на основе методологий и стандартов описать

и наглядно представить деятельность организации с целью документирования бизнес-процессов, их изучения, анализа и получения ответов на интересующие вопросы .

Слайд 57

Цифровые технологии моделирования бизнес-процессов
Это, как правило, необходимо при проектировании автоматизированных

систем и систем менеджмента качества, критической оценке бизнес-процессов и поиске путей повышения их эффективности, а также при разработке новых процессов и систем.

Слайд 58

Методологии
К наиболее распространенным, простым в использовании и поддерживаемым программными средствами методологиям

относятся:
- SADT — основополагающая методология, заложившая принципы современного моделирования и послужившая основой для разработки стандарта IDEF0;

Слайд 59

Методологии
— IDEF0 - методология и стандарт функционального моделирования. С помощью графического

языка IDEF0 изучаемая система предстает в виде набора взаимосвязанных функциональных блоков. Моделирование средствами IDEF0, как правило, является первым этапом изучения системы;

Слайд 60

Методологии
IDEF3 — с помощью IDEF3 описывается логика выполнения действий. IDEF3

может использоваться самостоятельно и совместно с методологией IDEF0: любой функциональный блок IDEF0 может быть представлен в виде последовательности процессов или операций средствами IDEF3. Если IDEF0 описывает что делается в системе, то IDEF3 описывает как это делается.
BPMN (англ. Business Process Model and Notation, нотация и модель бизнес-процессов)

Слайд 61

SADT
Методология SADT, разработанная Дугласом Россом, является одной из самых известных и

широко используемых систем моделирования. SADT (Structured Analysis and Design Technique — технология структурного анализа и проектирования) — это графические обозначения и метод описания процессов.

Слайд 62

SADT
С точки зрения SADT модель может быть сосредоточена либо на

функциях системы, либо на ее объектах. SADT-модели, ориентированные на функции, принято называть функциональными моделями, а ориентированные на объекты системы — моделями данных. Функциональная модель представляет с требуемой степенью детализации систему функций, которые отражают свои взаимоотношения через объекты системы.

Слайд 63

IDEF0
IDEF0-модели состоят из трех типов документов: графических диаграмм, текста и

глоссария. Эти документы имеют перекрестные ссылки друг на друга. Графическая диаграмма — главный компонент IDEF0-модели, содержащий блоки, стрелки, соединения блоков и стрелок и ассоциированные с ними отношения. Блоки представляют собой основные функции моделируемого объекта.

Слайд 64

IDEF0
Основные объекты нотации IDEF0: работы (Activity), отображают функции; стрелки (Arrows).

Стрелка входа (Input) отображает входящие документы, материальные и информационные ресурсы, необходимые для выполнения работы. Работа может не иметь ни одной стрелки входа. Стрелка выхода (Output) отображает исходящие документы, материальные и информационные ресурсы, являющиеся результатом выполнения работы.

Слайд 65

IDEF0
Стрелка управления (Control) отображает правила, ограничения и другие управляющие воздействия.

В нотации каждая работа должна иметь не менее одной стрелки управления. Стрелка механизма (Mechanism) отображает те ресурсы, которые необходимы для выполнения работы, но которые не подвергаются изменению.

Слайд 66

IDEF0
Стрелка вызова (Call) — специальная стрелка, отображающая обращение из работы данной

модели к работе вне моделируемой системы, которая обеспечивает связь между моделями.

Слайд 67

Пример

Слайд 68

Нотации
Нотации названных методологий используются в инструментальных case-средствах — BPWin, AIO WIN,

ProCap, ProSim, SmartER, а также ARIS, дополнительно обеспечивающего поддержку стандарта ERM, UML и предоставляющего существенно большие возможности по работе с отдельными объектами модели.

Слайд 69

BPMN 2.0
(англ. Business Process Model and Notation, нотация и модель бизнес-процессов)

— система условных обозначений (нотация) и их описания в XML для моделирования бизнес-процессов. Нотация BPMN 2.0 – самая гибкая и простая.

Слайд 70

Элементы нотации
Операции. Каждый тип конкретизирует действие, с которым связана операция.

Типы операций определяются условным обозначением внутри прямоугольника «операция».
Сервисная операция - операция, которая выполняется сервисом или механизмом. Иными словами, это операции, выполняемые автоматически.

Слайд 71

Элементы нотации
Пример – рассчитать цену с учетом скидки. Операция

выполняется программой автоматически (работа программы или инструмента). Пул, который означает сотрудника в модели, также может обозначать программу. Если задать один пул как программу, а другой как пользователя, то можно раскрыть процесс взаимодействия.

Слайд 72

Элементы нотации
Отправка сообщения
- операция, результатом которой является отправленное сообщение. Пример

гибкости нотации – операция «отправить электронное письмо» может быть как типом «пользовательская операция», так и «отправка сообщения». Тип зависит от целей моделирования конкретного процесса.
.

Слайд 73

Элементы нотации
Получение сообщения
- операция, связанная с получением сообщения. Пример –

получить письмо на почте.

Слайд 74

Элементы нотации
Пользовательская операция
- операция, которая выполняется сотрудником с помощью сервиса,

инструмента или других сотрудников (программа, веб-приложение, оборудование и т.д.). Сервисом может быть выступать почтовое приложение. Пример 2: просверлить отверстие в стене. Инструмент – перфоратор.
.

Слайд 75

Элементы нотации
Ручная операция –
операция, которая выполняется сотрудником самостоятельно, без применения

каких-то сервисов или инструментов. Пример – отнести платежный документ на подпись директору.

Слайд 76

BPMN 2.0
Другие элементы нотации BPMN 2.0
и их использование иллюстрируются примерами моделей

бизнес процессов, представленных ниже.

Слайд 77

Моделирование как метод познания

Содержание

ЛитератураКомпьютерные технологии и информационные системы. Электронный ресурс https://de.unecon.ru/course/view.php?id=1335. Режим доступа 28.07.2019.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Модель – (от лат. «modulus» — мера, образец) — это объект

Моделирование –метод научного исследования явлений, процессов, объектов, устройств или систем (обобщенно

Моделисоздаются с допущениями об учете не полной совокупности всех элементов и

Моделив зависимости от цели, стоящей перед исследователем, числа допущений, их характера

Классификация моделейПо отношению ко времени модели разделяют на:- статические, описывающие систему

Модель межотраслевого баланса

Динамическая модель межотраслевого баланса

Классификация моделейВ свою очередь, динамические модели подразделяют на дискретные, в которых

Модель в структуре связей с объектом и субъектом

Цели моделирования- познание объекта-оригинала, законов его развития и взаимодействия с окружающим

Этапы разработки моделиПостановка задачи.Под задачей понимается некая проблема (или проблемная ситуация),

Этапы разработки моделиОписание задачи.Задача формулируется концептуально на языке, понятном для последующего

Анализ объекта На этом этапе четко выделяют моделируемый объект, его основные

Формализация задачи —отображение содержательного знания в знаково-символическом виде (формализованном языке). При

Выбор адекватной моделиЗначительное число задач предметных областей схожи в формализованном виде

ВерификацияИсследователь должен быть уверен в корректности модели, в соответствии модели реальному

Верификация модели (model veriﬁcation) — проверка ее истинности, адекватности. Дословно верификация

Валидация модели(model validation) — проверка соответствия данных, получаемых в процессе компьютерного

От модели – к моделированиюВыбор модели предопределяет в последующем выбор программного

КЛАССИФИКАЦИЯ И ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ

Классы моделей1) словесные или описательные. Их также называют вербальными или текстовыми

Формы моделейграфические модели, например, краты, отображающие местность или звездное небо. Карты

Формы моделейМанекены — модели людей, которые отражают их внешние черты. Манекены

Моделиработы одних аппаратных или программных средств с помощью других именуются дефинициями

Вычислительный экспериментпроводимый методами компьютерного моделирования получил распространение как в физике, химии,

МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Методы

Методы моделирования

Материальные модели иначе можно назвать предметными, физическими. Они воспроизводят геометрические и

Информационные модели -совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления,

К информационным моделямможно отнести знаковые и вербальные (описательные в мысленной или

Компьютерная модель –(англ. computer model) — компьютерная программа, работающая на отдельном

Технологии моделирования реализуются следующими инструментальными средствами: - AnyLogic – инструмент имитационного

Технологии моделирования - Simulink- интерактивный инструмент для моделирования, имитации и анализа

Технологии моделирования - VisSim — это универсальная система блочного имитационного визуально­-ориентированного

Технологии моделирования - Математические пакеты maple, mathematica, matlab, mathcad, а также

ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ОБЪЕКТА

Информационные модели – совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса,

Информационная модель иначе - это модель, представленная в виде информации, описывающей

По форме представленияможно выделить следующие виды информационных моделей: геометрические модели —

По форме представленияструктурные модели — схемы, графики, таблицы и т. п.;

Компьютерные информационные моделирассмотрим на примере реляционной модели данных (от англ. «relation»)

Процесс построения информационной моделисостоит из следующих шагов: определение сущностей, определение зависимостей

Уровни представления данныхСтандартом выделяются уровни:1) концептуальный, связанный с концептуальной моделью данных,

Представление данных Концептуальная и внешняя модели данных соответствуют логическому, внутренняя модель

Свойства- каждый элемент таблицы — один элемент данных;- все столбцы в

Отношения реляционной моделипредставлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам или

В реляционной модели данныхфиксируются два базовых требования целостности, которые должны поддерживаться

В реляционной модели данныхВторое требование называется требованием целостности по ссылкам и

Нормализация отношений —формальный аппарат ограничений на их формирование, который позволяет устранить

Модель базы данныхНа практике разработка логической модели БД чаще производится путем