4-дәріс. Моделдеуді ақпараттық және техникалық жабдықтау
Ақпараттық модельді қолмен ұстап, көзбен көре алмаймыз. Себебі, олар тек ақпараттарға ғана құрылады. Мұндай модельдер қоршаған ортаны ақпараттық жағынан зерттеуге мүмкіндік береді.
Ақпараттық модель дегеніміз – объектінің, процесстің, құбылыстың қасиеттері мен күйін сипаттайтын ақпарат жиынтығын және сыртқы әлеммен өзара байланыс болып табылады.
Ақпараттық модельге вербальдік модель жатады. Вербальдік модель дегеніміз – ойша немесе әңгіме түрінде жасалған ақпараттық модель
Ақпараттық модель – модельденуші объектінің ақпаратты кодтау тілдерінің бірінде жазылған сипаттамасы (сөздік сипаттау, схемалар, сызбалар, картиналар, суреттер, ғылыми формулалар, бағдарламалар).
Ақпараттық модель (Информационная модель; information model) –
1) басқару жүйесінде – автоматтандырылған өңдеуге жататын ақпарат
айналымының процесін параметрлік ұсыну;
2) мәліметтер базасында – тұтастық шектеулер жиынтығы; мәліметтер
құрылымын тудыратын ережелердің, олармен жүргізілетін операциялардың,
сондай – ақ рұқсат етілетін байланыстар мен мәліметтердің мәнін, олардың
өзгерістерінің тізбегін анықтайды; мәліметтер мен олардың арасындағы
қатынастарды матемаетикалық және программалық тәсілдермен ұсыну;
ақпараттық құрылымдар мен олармен жүргізілетін операцияларды
формалдық баяндау.
Ақпараттық модельдердің басқа да ақпарат түрлері сияқты өзіндік тасымалдаушысы болуы керек. Олар қағаз, сынып тақтасы, қабырға – яғни, бір нәрсе жазуға, бейнелеуге болатындай кез-келген бет болуы мүмкін. Бұл тасымалдушыларда модельдер түрлі «физикалық» тәсілдермен: қалам, бор, бояу, диапроектторлық жарық бейнесі көмегімен жазылады. Біздер жалпы жағдайда ақпараттық модель түсінігінің аясында берілетін мазмұнда
түсінеміз. Мысалы, квадраттық теңдеу формуласы қалай және қайда жазылғандығына қарамастан квадраттық теңдеу формуласы болып қала береді.
Ақпарат жүйесі – жеке бөлім мен элементтерге бөлуді қажет ететін күрделі жүйе. Толық жүйеге істей алмайтын нәрсені жеке элементтерге бөліп істеуге болады. Жүйе элементтері мен бөлімдері неғұрлым нақты әрі толық бөлінсе, бөлім қатынасы анық болса, соғұрлым жүйені функциялау мен құру үрдісі тиімді болады.
Ақпараттық жүйені құрушы элементтер, өзінің алатын орнына қарай функционалдық және жабдықтайтын болып екіге бөлінеді. АЖ-нің функционалды бөлімі – ішкі жүйе мен кешен жиынынан және басқарудың маңызды бөлімін құрайтын құрылымнан құралған жиынтық. Функционлды бөлім ішкі жүйе қамтылған кешен жиынынан тұратын функционалды ішкі жүйе кешенін құрйды. Функционалды ішкі жүйе – нақты белгілер бойынша бөлінген жүйенің салыстырмалы тәуелсіз бөлігі.
Әрбір кіші жүйе кешен жиынына бөлінуі мүмкін. Кіші жүйе – нақты белгімен белгіленген жеке жүйе бөлімі. Кешендер жиыны – нақты белгі бойынша топталған жиын.
Ақпарат жүйесінің негізгі талаптары қызметкерлер орындайтын жұмыс кешенін автоматтандырылған түрде орындлуы.
АЖ – құрылымы ішкі ортамен байланысын анықтайтын ішкі кеңістік – уақытылы байланыстарды салыстырмалы түрдегі тұрақтылығы және жеке жүйе астары элементтерімен байланысты.
Ақпараттық ресурстар дегеніміз – бір фирмадағы құндылықтар мен материалды ресурстар болып табылатын мәліметтер жиынтығын айтамыз. Оған ішкі жадыда сақталатын негізгі және көмекші мәліметтер массиві мен кіру құжаттары жатады.
Әлемдік бірлестіктегі, дәлірек айтқанда әлемдік нарықтағы Қазақстан Респувликасының интеграциялау мәселелерінің жинағындағы қоғамды ақпаратпен жабдықтау басты мәселелерінің біріне жатады.
Ақпаратпен жабдықтау концепциясының басты идеясы қоғамның әлеуметтік–экономикалық дамуына ақпараттын және ақпарат технологиясының үдемелі әсер етуін жете түсіндіру болып табылады.
Ғылыми-техникалық модельдер – процесстер мен құбылыстарды зерттеу мақсатында құрылады. Оған мысал ретінде электрондардың жылдамдығын үдеткіш – синхротрон, найзағайдың разрядын бақылаушы құрал және теледидар тексеруге арналған стендтерді айтуға болады.
Ақпараттық процестерді техникалық жабдықтау үшін ақпаратты бірыңғай формаға (санау жүйелері) келтіру қарастырылады, компьютердің ақпаратты өңдеуінің бірізділігі (логика негіздері), ақпаратпен жұмыс жасаудың күрделі түрдегі іс-әрекеттері: алгоритмдеу және модельдеу процестері. «Ақпараттық процестер» ұғымының дамуы түрлі ақпараттар – графиктік, мәтіндік, сандық, дыбыстық және т.б. түрлерін өңдеу, тасымалдау, сақтау ерекшеліктерін және ақпараттық, телекоммуникациялық, сонымен қатар мультимедиялық технологиялардың жабдықтарын зерттеу барысында іске асырылады.
MathCAD математикалық редакторы кеңінен таралған компьютерлік бағдарлама болып саналады, және де ол имитациялық модельдеу идеяларын оқу мақсатында практика жүзінде жүзеге асыруға мүмкіндік береді.
Жүйе – қарапайым және қолдануға ыңғайлы интерактивті пайдаланушы интерфейспен жабдықталған. Компьютермен диалог режимінде MathCAD-тың негізгі мүмкіншіліктері:
– сандық және символдық жүйелер және сызықты және сызықсыз теңдеулерді шешу;
– сандық және символдық дифференциалдау және интегралдау, шектерді символды есептеу;
– функцияның максимумын және минимумын табу: қарапайым дифференциалды теңдеулер мен жүйелердің сандық шешімі;
– оңтайландыру есептерінің классикалық шешімі;
– статистикалық деректерді талдау (орташа, дисперсия, сенімгерлік межелдемені есептеу және т.с.с.);
– анимацияны қолданып, екі өлшемді және үш өлшемді графиктерді тұрғызу;
MathCAD-та есептеулер мәтін құжатында пайдаланушы енгізген теңдеулерге талдау беру көмегімен жүргізіледі. Құжаттарға, экранның кез келген бөлігінде, кестелерді, математикалық формулаларды және графиктерді енгізуге болады, ал бұл электронды кітаптарды және оқу әдістемелік құралдарды әзірлегенге өте ыңғайлы. MathCAD-тағы теңдеулер интерактивті болып келеді, яғни, егер теңдеулер өзгертілсе, онда экрандағы барлық формулалар және графиктер автоматты түрде қайта есептелінеді.
Модельдеуді автоматтандырудың мұндай құралдары көмегімен коммерциялық программалық өнім әзірлеу мүмкін емес. Бірақ математикалық редакторлар қолдануға оңай және қол жетімді болғандықтан оларды ғылым және оқу мақсатында пайдаланады.
Өндірістік-техникалық жүйелерді модельдеу үшін және өнеркәсіптік логистиканың есептерін шешу үшін түрлі бағдарламалар пайдаланады, мысалы, Simula, Arena, Extend және тағы басқа.
Имитациялық модельдеудің негізгі мәселелерінің ішінен келесідей пунктерді көрсетуге болады:
– жасалған имитациялық модельдер мен программалардың адекваттылығын анықтаудың қиындықтары;
– сирек және аз зерттелген құбылыстарды модельдеу кезінде параметрлердің төмен дәлдігі;
– имитациялық эксперимент нәтижесін талдау барысында жасалған жалпылама қорытынды және ұсыныстардың субъективтігі;
Модельдердің техникада ең маңызды қолданысының бірі ол күрделі ұйымдастырушы-техникалық жүйелердің қозғалысын болжау. Имитациялық модельдеу шешім қабылдаудың қолдау жүйесінде басқа программалық жасау құрамында пайдаланылады.
Нақты объектке эксперимент қою экономика жағынан пайдасыз және практикалық жағынан мүмкін емес жағдайлар туындағанда, имитациялық модельдеу көмегімен мұндай эксперименттерді басқаруға болады.
Имитациялық модельдер кәсіби дайындық және оқу құралы ретінде кеңінен пайдаланылады. Компьютерлік модель – көлік машиналар мен күрделі техникалық жүйелердің операторларына таптырмайтын құрал болып табылады. Өйткені, олар басқарудың практикалық дағдыларын және (соның ішінде дағдарыс (кризис) кезінде) шешім қабылдауды білу керек.
Әдебиет 1 нег. [75-85], 2 қос. [23-27]
Бақылау сұрақтары
- Анықтамасын беріңіз: «имитациялық модельдеу» деген не?
- Ақпараттық модельге анықтама беріңіз.
- Машина жасау өндірісінде имитациялық модельдеудің пайдалануына мысал кельтіріңіз.