Знаковые и вербальные информационные модели

К информационным моделям можно отнести вербальные модели, полученные в результате

раздумий, умозаключений. Они могут так и остаться мысленными или быть выражены

словесно. Примером такой модели может стать наше поведение при переходе улицы.

Человек анализирует ситуацию на дороге (что показывает светофор, как далеко

находятся машины, с какой скоростью они движутся и т. п.) и вырабатывает свою модель

поведения. Если ситуация смоделирована правильно, то переход будет безопасным, если

нет, то может произойти авария. К таким моделям можно отнести и идею, возникшую у

изобретателя, и музыкальную тему, промелькнувшую в голове композитора, и рифму,

стр. 39 из 47

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.

Знаковые модели окружают нас повсюду. Это рисунки, тексты, графики и схемы.

Вербальные и знаковые модели, как правило, взаимосвязаны. Мысленный образ,

родившийся в мозгу человека, может быть облечен в знаковую форму. И наоборот,

знаковая модель помогает сформировать в сознании верный мысленный образ.

Согласно легенде, яблоко, упавшее на голову Ньютону, вызвало в его сознании мысль о

земном притяжении. И только впоследствии эта мысль оформилась в закон, то есть

обрела знаковую форму.

Типы информационных моделей

Информационные модели отражают различные типы систем объектов, в которых

реализуются различные типы структуры взаимодействия и взаимосвязи между

элементами системы. Для отражения систем систем с различными структурами

используются различные типы информационных моделей: табличные, иерархические и

сетевые.

Табличные информационные модели

Одним из наиболее часто используемых типов информационных моделей является

прямоугольная таблица, которая состоит из столбцов и строк. Такой тип моделей

применяется для описания ряда объектов, обладающих одинаковым набором свойств. С

помощью таблиц могут быть построены как статистические так и динамические модели

информационные модели в различных предметных областях. Широко известно табличное

представление математических функций, статистических данных, расписаний поездов и

самолетов, уроков и так далеее.

В табличной информационной модели перечень однотипных объектов или свойств

размещен в первом столбце (или строке) таблицы, значения их свойств размещаются в

следующих столбцах (или строках) таблицы.

Иерархические информационные модели

При табличном моделировании сложных систем модели могут оказаться слишком

большими и неудобными для использования. Причина этого в формате табличных моделей,

требующем представлять данные единообразно – в форме прямоугольной таблицы. Так,

например_______, если мы представим схему линий московского метрополитена в виде таблицы

объектов-станций, где на пересечении каждых строки и столбца будет стоять “+” для

соседних станций и пересадок и “-” для всех остальных, то такая таблица будет состоять

из более чем 10000 ячеек и пользоваться ей будет практически невозможно.

В сетевых моделях компактно отображаются наиболее существенные отношения между

объектами. Обычно сетевые модели изображаются в наглядном графическом виде.

Пример сетевой модели – схема линий метрополитена.

Моделирование и формализация

На протяжении своей истории человечество использовало различные способы и

инструменты для создания информационных моделей. Эти способы постоянно

совершенствовались. Так, первые информационные модели создавались в форме

наскальных рисунков, в настоящее же время информационные модели обычно строятся и

исследуются с использованием современных компьютерных технологий.

стр. 40 из 47

Формализация

С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели

(математические, логические и др.). Одним из наиболее широко используемых

формальных языков является математика. Модели, построенные с использованием

математических понятий и формул, называются математическими моделями. Язык

математики является совокупностью формальных языков.

Язык алгебры позволяет формализовать функциональные зависимости между

величинами. Так, Ньютон формализовал гелиоцентрическую систему мира, открыв законы

механики и закон всемирного тяготения и записав их в виде алгебраических

функциональных зависимостей.

Язык алгебры логики (алгебры высказываний) позволяет строить формальные

логические модели. С помощью алгебры высказываний можно формализовать (записать в

виде логических выражений) простые и сложные высказывания, выраженные на

естественном языке. Построение логических моделей позволяет решать логические

задачи, строить логические модели устройств компьютера. В процессе познания

окружающего мира человечество постоянно использует моделирование и формализацию.

При изучении нового объекта сначала обычно строится его описательная информационная

модель на естественном языке, затем она формализуется, то есть выражается с

использованием формальных языков (математики, логики и др.).