Инструмент познания, прогнозирования и управления – все это информационная модель. Для понимания природы явления придется разобрать понятия, его составляющие. Если модель в общем понимании может быть создана из любого материала и любым методом, от описания до конструирования корабля из деталей, то информационная или цифровая модель создается только при помощи двоичного кода и существует в памяти компьютера. Она включает:
Воздействуя на информационную модель и вызывая в ней изменения, мы часто пониманием, какие изменения произойдут с реальным объектом. Моделирование призвано создать копию объекта, повторяющую ее характеристики и позволяющую изучать объект, воздействовать на него, управлять им.
Современную постиндустриальную эпоху принято воспринимать как информационную эру. Это говорит о ценности такого объекта как информация. Под информацией принято понимать данные, выраженные на материальном или нематериальном носителе, представленные в любой читаемой форме и имеющие ценность для владельца и третьих лиц.
Если говорить о термине «информационный», то он обычно применяется для описания любого объекта, существующего в компьютерном виде. Информационные базы, системы, технологии – все они относятся к программам и их аппаратному обеспечению, компьютерам.
Информация представляет ценность сама по себе и как инструмент оптимизации процессов. Так, программы информатизации и цифровизации призваны перевести управление экономикой и социальной сферой в цифровую среду, что должно повысить качество управления.
Определение модели стоит искать в справочниках. Оно широко и признаки зависят от цели использования. Так, выделяются понимания моделей как:
Применительно к рассматриваемой теме, модель – это объект, схожий по определенным признакам с оригиналом. Последствия воздействий, оказываемых на модель, окажутся такими же, как и влияний, направленных на базовый объект. Моделирование часто применяется для изучения процессов, явлений, материальных предметов.
Часто в производстве испытания проводятся при помощи моделей, это технология менее затратна, чем тестирование подлинных деталей или агрегатов.
Существует разделение моделей на два типа: аналоговые и цифровые. Первые материальны, но они все больше уходят в прошлое. Аналоговые варианты можно вспомнить по урокам физики, сообщающиеся сосуды или электросхемы демонстрировали законы природы в наглядном виде. Информационные модели воссоздают явления или объект при помощи битов информации. В докомпьютерную эру атласы были информационными моделями Земли, а игра «Монополия» воссоздавала процессы, происходящие в деловом мире.
Модель в соотношении с объектом может воспроизводить его признаки:
Географическая карта – пример для первого случая, манекен в машине при тесте безопасности, снабженный датчиками, определяющими силу воздействия при ударе на тело сидящего человека – пример для второго. Карта повторит все признаки территории, манекен отразит расположение органов тела пассажира или водителя.
Объединяя две исследованные категории, можно прийти к пониманию «информационной модели». Это воссоздание объекта, процесса, явления при помощи информационных технологий. Тем же способом происходит воссоздание влияний на первоначальный объект.
Язык программирования, вне зависимости от сложности, это единственный инструмент для создания информационной модели, будь то нефтяная вышка, работающая в зоне высокого давления, или больной орган, на котором хирург практикуется делать операцию электронным скальпелем.
При создании информационной модели в двоичный код переводятся другие способы передачи информации – естественный язык, изображение, звук, математическая формула.
Цифровая модель объекта содержит больше информации, чем аналоговая и ее можно наполнять данными в зависимости от цели использования. Выполненная из пластика аналоговая модель нового микрорайона только визуализирует его расположение и образ, в цифровом виде она позволит изучить транспортные потоки, потребление услуг ЖКХ, удобство организации досуга населения и другие параметры, необходимые для проектирования удобного для жизни объекта.
Все это позволяет предложить определение: модель, представляющая объект, процесс или явление набором параметров и связей между ними, представленных в электронном виде и созданных в результате программирования, называется информационной.
Основная задача моделирования – получение ответов на вопросы, касающиеся первоначального объекта. Модель, воссоздающая явление в информационной среде, способна решить большее количество задач, так, модели реальных ситуаций используются при обучении пилотов, водителей, врачей. Моделирование – инструмент познания любой науки и по мере ее развития простые модели замещаются более сложными, отражающими больше параметров и связей между ними. Это углубляет и расширяет сферу познания.
С точки зрения использования модели для изучения поведения реального объекта можно назвать следующие цели:
Такие цели чаще свойственны сложным моделям, изучающим экономические или политические процессы или прогнозирующим развитие и успешность инвестиционного проекта.
Но моделирование очень широко используется в образовании, для представления новых знаний, и в науке, для их получения. В строительстве и архитектуре они находят самое широкое применение, позволяя проектировать не одиночное сооружение, а систему, включающую коммуникации, объекты ЖКХ, дороги, окружающую среду, жителей и природу.
Основанием для разделения моделей на типы и подтипы могут служить разные критерии – цель, формат, сложность, изменяемость во времени, степень схожести с прототипом.
Классификация информационных моделей по методу выражения может выглядеть так:
Ряд авторов, изучающих методы познания, выделяют модели умозрительные, формирующиеся в сознании человека. Воплощаясь в реальности, они становятся аналоговыми или цифровыми.
По объекту можно выделить модели, воссоздающие:
От объекта зависит построение модели и наполнение ее информацией. Информация может быть статичной, введенной единожды при создании модели или оперативной, поступающей в режиме онлайн, например, при моделировании климатических явлений или процессов управления производством.
Наглядно представить соотношение модели и реальности можно в виде карты и территории. Они не идентичны, но страница атласа с нужной степенью точности передаст необходимые подробности конкретного региона.
Это образ, но мы сталкиваемся с моделями ежедневно. Среди примеров:
Созданная модель используется для тестирования или проектирования. Так, если нарисовать модель нового моста, то программа способна превратить его уже в проект с расчетом сопротивления материала, нагрузок, требуемых материалов.
Для одного объекта модели могут существовать в разных формах. Так, Земля может быть смоделирована в виде глобуса, простой географической карты, электронной интерактивной карты, в которой в режиме онлайн будет подана информация о температуре, давлении, иных характеристиках погоды.
Информационная модель – инструмент настолько полезный, насколько ясны были поставленные перед ней цели и насколько четко было проведено ее создание. Но простые и привычные модели – карты, чертежи, образцы не менее важны, каждая в своей области.
