Ідеальна еталонна модель в якій представлені основні. Адаптивне регулювання по еталонної моделі. BPM в архітектурі підприємства

Для узгодження роботи пристроїв мережі від різних виробників, забезпечення взаємодії мереж, які використовують різну середу поширення сигналу створена еталонна модель взаємодії відкритих систем (ВОС). Еталонна модель побудована за ієрархічним принципом. Кожен рівень забезпечує сервіс вищестоящому рівню і користується послугами нижчестоящого рівня.

Обробка даних починається з прикладного рівня. Після цього, дані проходять через всі рівні еталонної моделі, і через фізичний рівень відправляються в канал зв'язку. На прийомі відбувається зворотна обробка даних.

У еталонної моделі OSI вводяться два поняття: протокол і інтерфейс.

Протокол - це набір правил, на основі яких взаємодіють рівні різних відкритих систем.

Інтерфейс - це сукупність засобів і методів взаємодії між елементами відкритої системи.

Протокол визначає правила взаємодії модулів одного рівня в різних вузлах, а інтерфейс - модулів сусідніх рівнів в одному вузлі.

Всього існує сім рівнів еталонної моделі OSI. Варто відзначити, що в реальних стеках використовується менше рівнів. Наприклад, в популярному TCP / IP використовується всього чотири рівні. Чому так? Пояснимо трохи пізніше. А зараз розглянемо кожен з семи рівнів окремо.

Рівні моделі OSI:

• Фізичний рівень. Визначає вид середовища передачі даних, фізичні і електричні характеристики інтерфейсів, вид сигналу. Цей рівень має справу з битами інформації. Приклади протоколів фізичного рівня: Ethernet, ISDN, Wi-Fi.
• Канальний рівень. Відповідає за доступ до середовища передачі, виправлення помилок, надійну передачу даних. На прийомі отримані з фізичного рівня дані упаковуються в кадри після чого перевіряється їх цілісність. Якщо помилок немає, то дані передаються на мережевий рівень. Якщо помилки є, то кадр відкидається і формується запит на повторну передачу. Канальний рівень підрозділяється на два підрівні: MAC (Media Access Control) і LLC (Locical Link Control). MAC регулює доступ до поділюваного фізичного середовища. LLC забезпечує обслуговування мережного рівня. На канальному рівні працюють комутатори. Приклади протоколів: Ethernet, PPP.
• Мережевий рівень. Його основними завданнями є маршрутизація - визначення оптимального шляху передачі даних, логічна адресація вузлів. Крім того, на цей рівень можуть бути покладені завдання з пошуку неполадок в мережі (протокол ICMP). Мережевий рівень працює з пакетами. Приклади протоколів: IP, ICMP, IGMP, BGP, OSPF).
• Транспортний рівень. Призначений для доставки даних без помилок, втрат і дублювання в тій послідовності, як вони були передані. Виконує наскрізний контроль передачі даних від відправника до одержувача. Приклади протоколів: TCP, UDP.
• Сеансовий рівень. Управляє створенням / підтриманням / завершенням сеансу зв'язку. Приклади протоколів: L2TP, RTCP.
• Представницький рівень. Здійснює перетворення даних в потрібну форму, шифрування / кодування, стиснення.
• Прикладний рівень. Здійснює взаємодію між користувачем і мережею. Взаємодіє з додатками на стороні клієнта. Приклади протоколів: HTTP, FTP, Telnet, SSH, SNMP.

Після знайомства з еталонною моделлю, розглянемо стек протоколів TCP / IP.

У моделі TCP / IP визначено чотири рівні. Як видно з малюнка вище - один рівень TCP / IP може використовуватися декількома рівнями моделі OSI.

Рівні моделі TCP / IP:

• Рівень мережевих інтерфейсів. Відповідає двом нижнім рівням моделі OSI: канальному і фізичному. Виходячи з цього, зрозуміло, що даний рівень визначає характеристики середовища передачі ( кручена пара, Оптичне волокно, радіоефір), вид сигналу, спосіб кодування, доступ до середовища передачі, виправлення помилок, фізичну адресацію (MAC-адреси). У моделі TCP / IP на цьому рівні працює протокол Ethrnet і його похідні (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet).
• Рівень міжмережевої взаємодії. Відповідає мережному рівню моделі OSI. Бере на себе всі його функції: маршрутизацію, логічну адресація (IP-адреси). На даному рівні працює протокол IP.
• Транспортний рівень. Відповідає транспортному рівню моделі OSI. Відповідає за доставку пакетів від джерела до одержувача. На даному рівні задіюється два протоколи: TCP і UDP. TCP є більш надійним, ніж UDP за рахунок створення попереднього з'єднання, запитів на повторну передачу при виникненні помилок. Однак, в той же час, TCP повільніший, ніж UDP.
• Прикладний рівень. Його головне завдання - взаємодія з додатками і процесами на хостах. Приклади протоколів: HTTP, FTP, POP3, SNMP, NTP, DNS, DHCP.

Інкапсуляція - це метод упаковки пакета даних, при якому незалежні один від одного службові заголовки пакету абстрагуються від заголовків нижчих рівнів шляхом їх включення в вищі рівні.

Розглянемо на конкретному прикладі. Нехай ми хочемо потрапити з комп'ютера на сайт. Для цього наш комп'ютер повинен підготувати http-запит на отримання ресурсів веб-сервера, на якому зберігається потрібна нам сторінка сайту. На прикладному рівні до даних (Data) браузера додається HTTP-заголовок. Далі на транспортному рівні до нашого пакету додається TCP-заголовок, що містить номери портів відправника і одержувача (80 порт - для HTTP). на мережевому рівні формується IP-заголовок, що містить IP-адреси відправника і одержувача. Безпосередньо перед передачею, на канальному рівні додається Ethrnet-заголовок, який містить фізичні (MAC-адреси) відправника і одержувача. Після всіх цих процедур пакет у вигляді бітів інформації передається по мережі. На прийомі відбувається зворотна процедура. Web-сервер на кожному рівні буде перевіряти відповідний заголовок. Якщо перевірка пройшла вдало, то заголовок відкидається і пакет переходить на верхній рівень. В іншому випадку весь пакет відкидається.

Підтримайте проект

Друзі, сайт Netcloud кожен день розвивається завдяки вашій підтримці. Ми плануємо запустити нові рубрики статей, а також деякі корисні сервіси.

У вас є можливість підтримати проект і внести будь-яку суму, яку вважаєте за потрібне.

еталонна модель

еталонна модель (Англ. reference model, master model) - це абстрактне уявлення понять і відносин між ними в деякій проблемної області. На основі еталонної будуються більш конкретні і детально описані моделі, в результаті втілені в реально існуючі об'єкти і механізми. Поняття еталонної моделі використовується в інформатиці.

Приклади еталонної моделі

• Мережева модель OSI (Open Systems Interconnection Reference Model),
• модель Відкритого геопросторового консорціуму (англ.),
• архітектура фон Неймана - модель еталонної моделі з послідовними обчисленнями,
• еталонна модель Архітектури державного підприємства (англ.),
• Еталонна Інформаційна Модель HL7 (Reference Information Model, RIM HL7),
• Еталонна Модель (Reference Model, RM) openEHR.

Wikimedia Foundation. 2010 року.

Дивитися що таке "Еталонна модель" в інших словниках:

еталонна модель - ієрархічна модель - [Л.Г.Суменко. Англо російський словник з інформаційних технологій. М .: ДП ЦНДІЗ, 2003.] Тематики інформаційні технології в цілому Синоніми ієрархічна модель EN reference model ...

еталонна модель - etaloninis modelis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. master model; reference model vok. Referenzmodell, n rus. еталонна модель, f pranc. modèle de référence, m; modèle standard, m ... Automatikos terminų žodynas

еталонна модель - 3.1.41 еталонна модель (reference model): Структурований комплект взаємозалежних уявлень про об'єкт (наприклад інформаційній системі), Що охоплює даний об'єкт в цілому, що спрощує розбиття зв'язків з тематики, який може бути ... ... Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації

еталонна модель ВОС - Модель взаємодії відкритих систем, розроблена ISO в 1984 р Дозволяє універсальним чином описати логіку інформаційного обміну між взаємопов'язаними системами і абонентами. Повна модель містить сім рівнів. На самому нижньому ... ... Довідник технічного перекладача

еталонна модель ISO / OSI - Семиуровневая еталонна модель протоколів передачі даних. Визначає рівні: фізичний, канальний, мережевий, транспортний, сеансовий, представницький і прикладної. У CAN мережах зазвичай реалізуються тільки фізичний, канальний і прикладної рівні ... Довідник технічного перекладача

еталонна модель протоколів широкосмугового ISDN-мережі - Модель включає чотири горизонтальних рівня (фізичний, ATM, адаптації ATM і верхні рівні) і три вертикальних площині (користувача, управління і адміністрування). Відповідність між моделями В ISDN і OSI забезпечується на фізичному ... ... Довідник технічного перекладача

еталонна модель BOC - ЕМВОС Модель, розроблена МОС, що містить сім рівнів (шарів) протоколів і призначена для комунікації між пристроями в мережі. [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо російський тлумачний словник по системотехніці ЕОМ. Москва 1993] Тематики ... ... Довідник технічного перекладача

еталонна модель взаємодії відкритих систем - - Тематики електрозв'язок, основні поняття EN ISO / OSI reference model ... Довідник технічного перекладача

еталонна модель протоколу - - [Л.Г.Суменко. Англо російський словник з інформаційних технологій. М .: ДП ЦНДІЗ, 2003.] Тематики інформаційні технології в цілому EN protocol reference modulePRM ... Довідник технічного перекладача

еталонна модель з'єднання відкритих систем - - [Л.Г.Суменко. Англо російський словник з інформаційних технологій. М .: ДП ЦНДІЗ, 2003.] Тематики інформаційні технології в цілому EN reference model of open systems ... Довідник технічного перекладача

книги

• Комп'ютерні мережі. У 2 томах. Том 1. Системи передачі даних, Р. Л. Смілянський. Наведено теоретичні основи систем передачі даних, характеристики основних видів фізичних середовищ, способи кодування і передачі аналогових і цифрових даних, основи організації ...

Первинне уявлення про професіограми тієї чи іншої професії дає її структурний зміст. В описані про-фессіограмми професій, що включають наступні розділи - загальна характеристика професії, її значення; опис трудового процесу, що виконуються роботи; вимоги професії до особистості; умови праці; необхідні знання; необхідні вміння та навички; де можна отримати спеціальність; економічні умови праці.

Існує і Професіографічний метод вивчення особистості і діяльності сучасного вчителя.

Професіограма - це ідеальна модель вчителя, викладача, класного керівника, педагога, зразок, еталон, в якому представлені:

Основні якості особистості, якими повинен володіти вчитель;

Знання, вміння, навички для виконання функцій вчителя.

Виходячи з цього розуміння сенсу поняття «професіограма», можна говорити і про професіографічної методі вивчення особистості, при якому здійснюється порівняння наявних у педагога знань, умінь і навичок з тими, які могли б у нього бути відповідно до ідеальною моделлю. Не важко уявити, що такий метод дозволяє проектувати особистісний та професійний ріст педагога.

Разом з тим профессиограмма вчителя - документ, в якому дана повна кваліфікаційна характеристика вчителя з позицій вимог, що пред'являються до його знань, умінь і навичок, до його особистості, здібностям, психофізіологічним можливостям і рівню підготовки.

Таке уявлення про професіограми складалося в попередні десятиліття. Так, можна говорити про професіограми класного керівника, складеної Н. І. Болдиревим.

Н. І. Болдирєв виділив пріоритетні якості особистості класного керівника: ідейність, моральну і громадянську зрілість, суспільну активність, захопленість професією вихователя, любов до дітей, гуманне, дбайливе ставлення до них, високу вимогливість до себе і учням, комунікативність, дружнє ставлення, ввічливість в спілкуванні, психологічну сумісність з іншими членами педагогічного колективу та інші, необхідні ідеальному фахівцеві.

Для виконання великого різноманіття функцій вчителю, на думку Н. І. Болдирєва, необхідні наступні вміння:

встановлювати ділові відносини з адміністрацією школи, з батьками, громадськістю (вміння спілкування, за сьогоднішніми уявленнями, близькі до комунікативним);

інформаційні вміння та навички;

вміння яскраво, виразно, логічно викладати свої думки (за сьогоднішніми уявленнями - дидактичні та мовні);

вміння переконати, залучити до себе, зробити своїм прихильником (за сьогоднішніми уявленнями - дидактичні, комунікативні).

Для реалізації даних умінь необхідно створити високий емоційний настрій, забезпечити діловий характер життя, праці.

Важливу роль Н. І. Болдирєв відводив якостям особистості, сформованими незалежно від пріоритетних непогано було б мати вчителю (класному керівнику): такт, витримка, самообла-ня, спостережливість, щирість, винахідливість, твердість, послідовність в словах і діях, акуратність, зовнішня охайність .

Класному керівнику важливо знати основи теорії і методики виховання, вміти:

працювати з батьками (громадськістю); планувати виховну роботу;

відбирати на основі діагностики колективів (груп), окремих особистостей необхідні види діяльності;

правильно враховувати і оцінювати результати виховання; виявляти і організовувати актив;

здійснювати контроль і допомогу у виконанні доручень.

Для виконання складних і різноманітних функцій педагогу добре було б опанувати деякими прикладними творчими художніми вміннями:

малювати (образотворчі);

грати на музичних інструментах, співати (музичні); виразно читати (художньо-літературні); танцювати (хореографічні);

ходити в походи (спортивно-туристські або спортивно-трудові).

А. С. Макаренка у вступному слові до «Книзі для батьків» написав: «Уміння виховувати - це все-таки мистецтво, таке ж мистецтво, як добре грати на скрипці або роялі, добре писати картини, бути хорошим фрезерувальником або токарем».

Якщо йти від функціонального принципу, т. Е. Від тих дій функцій, які повинен виконувати педагог, то можна пере-числиться функції вчителя. Так, одними з перших (в 1971 році) виділили вісім функцій вчителя в школі А. І. Щербаков, Н. А. Риков. Їм належить така класифікація функцій вчителя:

Інформаційна (вчитель транслює ту чи іншу інфор-мацію);

Розвиваюча (розвиває мислення, уяву, ті чи інші вміння, мова і т. Д.);

орієнтує (орієнтує в різноманітті інформації, моральних цінностях);

мобілізаційна (мобілізує на виконання вправ, завдань, справ);

конструирующая (конструює урок, позакласне справу, різнорівневі завдання, самостійні роботи, Спілкування і багато іншого);

комунікативна (функція спілкування з батьками, іншими вчителями, адміністрацією, психологами, валеологами та ін.);

організаційна (організовує учнів, інших вчителів, батьків, самого себе, а також організовує уроки, позакласні справи, які проводить);

дослідницька (вміє досліджувати як окрему особистість, групу учнів - колектив, так і навченість і вихованість учнів і т. д.).

Згадка останньої функції, з нашої точки зору, дозволяє говорити про функції не тільки вчителі, а й педагога - в широкому сенсі слова.

У підручниках педагогіки минулих років автори виділяють функції вихователя, класного керівника:

організаційну (організовує всі виховні впливи і взаємодії в колективах, в тому числі у вигляді виховних справ - екскурсії, поїздки, збори, класні години, анкетування як дослідження і т. д.);

виховну (в результаті якої різними шляхами і засобами здійснюється виховання, формування і розвиток якостей особистості, властивих учневі як члену дитячого колективу, сім'янинові, громадянину Росії, громадянину Миру, творчої особистості та індивідуальності);

стимулюючу (в результаті якої здійснюється сти-мулірующая діяльність учнів, дитячого колективу, батьків, громадськості і т. д.);

координаційну (в результаті якої здійснюється координація діяльності як дітей, коли це необхідно, так і вчителів, які працюють в одному класі, паралелі, а також може здійснюватися зв'язок із зовнішнім світом, якщо освітня установа розглядається як відкрита система;

роботу з документами (журналами, щоденниками учнів, їх особистими справами, різними планами).

Функцій, які повинні виконувати вчителі, вихователі, класні керівники, досить багато. Якими ж знаннями і вміннями вони повинні для цього мати? Подання про уміннях і навичках, якими повинні володіти і вчителі, і класні керівники, дає поняття професіограми, розглянуте нами вище. Однак просто знань і умінь, про які говорилося раніше, недостатньо. Як вважають психологи, багато що залежить від природних передумов, задатків особистості (які можуть розвинутися в ті чи інші здібності), від психологічної готовності особистості, її прагнення (бажання) добре виконувати ці функції. Багато що виховується, виробляється тільки в результаті тривалої роботи над собою; головне в самовихованні - терпіння і контроль над своєю поведінкою.

Психолог В. А. Крутецкий в підручнику «Психологія» пропонує структуру професійно-значущих якостей особистості та вмінь, які необхідно мати вчителю. Якщо професійно-значущі якості особистості вчителя ми слідом за В. А. Крутецким представимо у вигляді сукупності чотирьох блоків (частин або підструктур) (1. Світогляд особистості; 2. Позитивне ставлення до педагогічної діяльності; 3. Педагогічні здібності; 4. Професійно-педагогічні знання, вміння та навички), то отримаємо досить цілісне уявлення про ті вимоги, які пред'являються до професії вчителя та іншим педагогічним професіями.

Розглянемо ці блоки професійно-значущі якості особистості вчителя докладніше.

1-й блок. Гуманістичний світогляд ( мова йде про тих переконаннях, ідеалах, які притаманні вчителю-вихователю; виховує лише той, хто сам вихований; бажано, щоб вихователь мав високий рівень загальної культури і високий моральний вигляд, а головне - любив би інших людей).

2-й блок. Позитивне ставлення до педагогічної діяльності (мова йде про педагогічної спрямованості особистості, педагогічних схильностях як стійкому бажанні і прагненні присвятити себе педагогічній діяльності, не може бути хорошим учителем той, хто байдуже ставиться до своєї роботи; діти безпомилково визначають тих вчителів, які їх не люблять або не люблять педагогічну діяльність в цілому).

3-й блок. Педагогічні здібності (грунтуючись на природні передумови, вони за певних умов реалізуються - чи ні - в професійно-педагогічні знання, вміння, навички, інакше кажучи - педагогічні здібності) - це узагальнена сукупність індивідуально-психологічних особливостей та професійно-значущих якостей особистості, які відповідають вимогам педагогічної діяльності, забезпечують досягнення в ній високих результатів, визначають успіх педагога в цілому в оволодінні цією діяльністю (докладніше див. в гл. 1).

4-й блок. Професійно-педагогічні знання, вміння, навички (мова йде про знання в галузі предмета і технології навчання).

В. О. Сухомлинський згадує про чотирьох ознаках педагогічної культури. Коротко його думки можна висловити так. Необхідно: 1) щоб у педагога були академічні знання, щоб можна було звернутися до розуму і серця вихованця; 2) щоб педагог читав літературу (педагогічну, психологічну, публіцистичну і т. Д.); 3) щоб педагог знав багатство методів вивчення дитини; 4) мав мовної культурою.

Отже, фахівці вважають, що хорошими передумовами для того, щоб стати педагогом, мають ті, хто.

Модель з ідеальною точкою передбачає порівняння конкретного продукту або іншого об'єкта з певним еталоном у вигляді різниці. Відповідно до моделі кожен ознака нормується у вигляді відстані від ідеального або еталонного значення ознаки. Для застосування моделі перш за все формується уявлення про ідеальний з точки зору споживачів продукті - вводиться "ідеальна" точка Х0.

Модель дає характеристику ступеня близькості конкретного продукту до "ідеального" відповідно до залежності

де До i – вагові коефіцієнти; Х 0i – координати ідеальної точки. Показник ступеня т вибирається дослідником і, як правило, приймає значення на рівні 1 або 2. Підсумовування проводиться по п властивостями продукту. Кращими є низькі значення W, оскільки якщо ідеальна точка є найкращою, то очевидно, що бажано мінімальна відстань від неї.

Вибір ідеальної точки досить складний і неоднозначний. Читачеві слід звернути увагу на наступні можливі підходи до вибору ідеальної точки.

• 1. Кращі бали по вираженості: "всі п'ятірки". Якщо розглянути такий споживчий ознака, як зручність управління складною технікою, наприклад автомобілем або музичним центром, То координати ідеальної точки будуть відповідати кордоні обраної шкали. Однак відповідний гіпотетичний "кращий у всіх відносинах" продукт буде далекий від реальності, оскільки далеко не завжди існує продукт кращий за всіма параметрами. Зокрема, важко об'єднати в одному автомобілі властивості лімузина і позашляховика. Якщо кращий продукт все- таки існує, то ціна його буде надмірно висока.
• 2. Застосування параметрів реального найбільш конкурентоспроможного або "кращого на ринку" продукту за принципом: "дівчина моєї мрії" або "справжній чоловік". Особливість такого підходу полягає в тому, що вважаються небажаними відхилення від ідеальної точки в будь-яку сторону, навіть в сторону формального поліпшення.
• 3. Застосування таких об'єктивних властивостей, коли існує оптимальний рівень якості. В цьому випадку ідеальні рівні не обов'язково будуть або найбільшими, або найменшими. У такій ситуації застосування моделі з ідеальною точної найбільш обгрунтовано. Приклади параметрів з оптимумом: розмір екрану телевізора для автомобіля або кухні, яскравість телевізійного зображення. хорошим прикладом наявності оптимального рівня є освітленість приміщення, коли "занадто яскраво" і "занадто темно" однаково небажано. Слід зробити зауваження про необхідність конкретизації призначення продукту. Так, якщо не вказати, що телевізор призначений для кухні, то може виникнути бажання вважати ідеальним найбільший телевізор з тих, які є в продажу.
• 4. Кращі властивості при даній ціні. Пропонується наступний підхід. Щоб не поставити "всі п'ятірки", що в принципі і не потрібно, та й нереально за ціною, необхідно мати регресійну модель залежності ціни від рівнів властивостей, що відповідає параметричного ціноутворення. Тоді експерт може вибрати набір властивостей при кожному доступному для нього рівні ціни. І це реально, оскільки підхід "мобільний не повинен коштувати дорожче десяти тисяч" застосовується багатьма.

Очевидно, що для застосування моделі з ідеальною точкою розмірності всіх координат повинні збігатися, щоб мати можливість підсумувати відповідні величини у формулі. Одним виходом з проблеми є застосування безрозмірних бальних оцінок. Інший спосіб, який і розглядається далі, полягає в нормуванні, коли фактичні рівні діляться на еталонні або нормативні, якими можуть бути і координати ідеальної точки.

Модель з нормованими рівнями факторів

Застосування моделей з відносними факторами дозволяє в одній моделі об'єднувати фактори з різною розмірністю. Відповідна модель має наступний вигляд:

(16.2)

Всі позначення відповідають введеним у формулі (16.1); Zi - параметричні індекси.

Модель широко застосовується при розрахунку індексів якості продукції і, особливо, при оцінці конкурентоспроможності. При розрахунку індексів якості Х i0 - нормативні, задані стандартами і технічними умовами рівні вираженості властивостей товару. Як правило, модель (16.2) застосовується при одночасному розгляді об'єктивних (виробничих і експлуатаційних) властивостей продукту, таких як швидкість, потужність, розміри, надійність і ін., Хоча можливо розглядати і об'єктивні властивості.

При оцінці конкурентоспроможності Х i0 – параметри порівнюваного товару, яким може бути товар найсильнішого конкурента. У літературі з конкурентного аналізу зустрічаються різні назви показника - зведений параметричний індекс споживчих властивостей, груповий показник конкурентоспроможності.

Класифікація моделей

Проблема класифікації моделей, як і будь-яких досить складних явищ і процесів, складна і багатогранна. Об'єктивна причина цього полягає в тому, що дослідника цікавить лише якесь одне властивість (або кілька властивостей) системи (об'єкта, процесу, явища), для відображення якого і створена модель. Тому в основу класифікації можна покласти безліч різних класифікаційних ознак: спосіб опису, функціональне призначення, ступінь деталізації, структурні властивості, область застосування і т.д.

Розглянемо деякі найбільш часто використовувані класи (види) моделей (табл.1.4.1).

Таблиця 1.4.1

ознака класифікації	види моделей
сутність моделі	- матеріальні (фізичні) - ідеальні (уявні) - інформаційні (теоретичні, абстрактні)
Характеристика об'єкта моделювання	- Модель зовнішнього вигляду - модель структури - модель поведінки
ступінь формалізації	- неформалізовані - частково формалізовані - формалізовані
призначення моделі	- дослідні:. дескрипторного. когнітивні. концептуальні. формальні - навчальні - робочі:. оптимізаційні. управлінські
Роль в управлінні об'єктом моделювання	- реєструють - еталонні - прогностичні - імітаційні - оптимізаційні
фактор часу	- статичні - динамічні

матеріальні(Фізичні, реальні) моделі - моделі, побудовані засобами матеріального світу для відображення його об'єктів, процесів.

ідеальні(Уявні) моделі - моделі, побудовані засобами мислення на базі нашої свідомості.

Інформаційні(Абстрактні, теоретичні) моделі - моделі, побудовані на одному з мов (знакових систем) кодування інформації.

матеріальні моделіявляють собою реальні, речові конструкції, службовці для заміни оригіналу в певному відношенні. Основною вимогою до побудови даного класу моделей є тре-бованіе подібності (подібності, аналогії) між моделлю і оригіналом. Розрізняють декілька типів подібності - геометричне, фізичне, аналогію і ін.

геометрична подібністьє основною вимогою до побудови геометричних моделей, які представляють собою об'єкт, геометрично подібний до свого прототипу і службовець для демонстраційних цілей. Дві геометричні фігури подібні, якщо відношення всіх відповідних довжин і кутів однакові. Якщо відомий коефіцієнт подібності - масштаб, то простим множенням розмірів однієї фігури на величину масштабу визначаються розміри іншої фігури. У загальному випадку така модель демонструє принцип дії, взаємне розташування частин, процес збирання та розбирання, компоновку об'єкта і призначена для вивчення властивостей, які інваріантні (незалежні) від абсолютних величин лінійних розмірів об'єкта. Прикладами геометричних моделей є: макети машин, манекени, скульптури, протези, глобуси і т.д. Вони зображують прототип не в усьому різноманітті його властивостей, не в будь-яких якісних межах, а в межах чисто просторових. Тут має місце схожість (подібність) не взагалі між речами, а між особливими типами речей - тілами. У цьому обмеженість даного класу моделей. Відзначимо, що тут реалізується пряме подобу.

фізична подібністьвідноситься до моделі і оригіналу однаковою фізичної природи і відображає їх схожість в однаковості відносин однойменних фізичних змінних у відповідних просторово-часових точках. Два явища фізично подібні, якщо за заданими характеристиками одного можна отримати характеристики іншого простим перерахуванням, який аналогічний переходу від однієї системи одиниць вимірювання до іншої. Геометрична подібність є окремим випадком фізичної подібності. При фізичному подобі модель і оригінал можуть перебувати в більш складних геометричних відносинах, ніж лінійна пропорційність, так як фізичні властивості оригіналу не пропорційні його геометричних розмірів. Тут важливо, щоб простір фізичних змінних моделі було подібно до простору фізичних змінних оригіналу. При цьому фізична модель по відношенню до оригіналу є аналогією типу ізоморфізму (взаємно однозначного відповідності). Центральною проблемою є проблема коректного перерахунку результатів модельного експерименту на результати випробування оригіналу в реальних умовах. Подібність засноване на дотриманні деяких фізичних критеріїв.

ідеальні(Уявні) моделі - це ідеальні конструкції в нашій свідомості у вигляді образів або уявлень про ті чи інші фізичні явища, процеси, об'єкти, системи (геометрична точка, нескінченність і т.д.).

абстрактні(Теоретичні, інформаційні) моделі - моделі, що представляють об'єкти моделювання в образній або знаковій формі.

Прикладами абстрактних моделей можуть служити будь-яка гіпотеза 1 про властивості матерії, припущення про поведінку складної системи в умовах невизначеності або нова теорія про будову складних систем.

На абстрактних моделях і на умоглядною аналогії (схожості) між моделлю Мі оригіналом Sбудується абстрактне (теоретичне) моді-лирование.

Яскравим представником абстрактного і знакового моделювання є математична модель.

Математична модель– це сукупність математичних формул, Рівнянь, співвідношень, що описує цікаві для дослідника властивості об'єкта моделювання.

Для дослідження кожного аспекту моделювання (вид, структура, поведінка) або їх комбінації можуть використовуватися відповідні моделі: моделі зовнішнього вигляду, моделі структури, моделі поведінки.

Модель зовнішнього виглядунайчастіше зводиться до перерахування зовнішніх ознак об'єкта моделювання і призначена для ідентифікації (розпізнавання) об'єкта.

модель структуриявляє собою перелік складових елементів об'єкта моделювання із зазначенням зв'язків між цими елементами і призначена для наочного відображення, вивчення властивостей, виявлення значущих зв'язків, дослідження стабільності об'єкта моделювання.

Модель поведінкиявляє собою опис змін зовнішнього вигляду і структури об'єкта моделювання з плином часу і в результаті взаємодії з іншими об'єктами. Призначення моделей поведінки - прогнозування майбутніх станів об'єкта моделювання, управління об'єктів, встановлення зв'язків з іншими об'єктами, які не належать до об'єкта моделювання.

Об'єктивно рівні наших уявлень, рівні наших знань про різні явища, процеси, системах різні. Це відбивається в способах подання даних явищ.

До неформалізовані моделям можна віднести відображення (образи), отримані з використанням різних форм мислення: емоції, інтуїції, образного мислення, підсвідомості, евристики як сукупності логічних прийомів і правил відшукання істини. При неформализованном моделюванні модель не формулюється, а замість неї використовується деякий нечітке уявне відображення (образ) реальності, що служить основою для прийняття рішення.

Прикладом невизначених (інтуїтивних) уявлень про об'єкт може служити нечіткий опис ситуації, засноване на досвіді і на ін-туіціі.

До формалізованим моделям можна віднести образні моделі, коли моделі будуються з будь-яких наочних елементів (пружні кулі, потоки рідини, траєкторії руху тіл і т.д.).

До формалізованих абстрактним моделей належать знакові моделі, В тому числі математичні конструкції, мови програмування, естест-ються мови разом з правилами їх перетворення і інтерпретації.

За своїм призначенням моделі покликані вирішувати безліч завдань:

дослідні(Дескрипторного, когнітивні, концептуальні, формальні) моделі призначені для генерації знань шляхом вивчення властивостей об'єкта;

навчальнімоделі призначені для передачі знань про досліджуваному об'єкті;

робочі(Оптимізаційні, управлінські) моделі призначені для генерації правильних дій в процесі досягнення мети.

До дослідним моделей належать напівнатурні стенди, фізичні моделі, математичні моделі. Відзначимо, що досліджень-тельские моделі можуть виступати в якості навчальних, якщо вони перед-призначені для передачі знань про властивості об'єкта. Прикладами робочих моделей можуть служити: робот; автопілот; математична модель об'єкта, вбудована в систему управління або контролю; штучне серце і т.д. При цьому дослідні та навчальні моделі повинні наближатися до реальності, а робочі моделі повинні відображати цю реальність. Чіткої межі між цими моделями не існує. Так, наприклад, дослідницька модель, адекватно відображає властивості об'єкта, може бути використана в якості робочої.

Дослідницькі моделі є носіями нових знань, навчальні моделі з'єднують старі знання з новими.

Робочі моделі ідеалізують накопичені знання в формі ідеальних дій по виконанню тих чи інших функцій, які бажано було б здійснити.

дескрипторного моделі- описові моделі, призначені для встановлення законів зміни параметрів цих процесів і є реалізаціями описових і пояснювальних змістовних моделей на формальному рівні моделювання.

Як приклад такої моделі можна привести модель руху матеріальної точки під дією прикладених сил, що використовує другий закон Ньютона. Ставлячи положення і швидкість точки в початковий момент часу (вхідні величини), масу точки (параметр моделі) і закон зміни яких докладають сил (зовнішні впливи), можна визначити швидкість і координати точки в будь-який інший час після цього часу (вихідні величини).

когнітивні(Уявні, пізнавальні) моделі - моделі, що представляють собою якийсь уявний образ об'єкта, його ідеальна модель в голові дослідника, отримана в результаті спостереження за об'єктом-оригіналом.

Формуючи таку модель, дослідник, як правило, прагне відповісти на конкретні питання, тому від нескінченно складного обладнання об'єкта відсікається все непотрібне з метою отримання його більш компактного і лаконічного опису.

Когнітивні моделі суб'єктивні, так як формуються умоглядно на основі всіх попередніх знань і досвіду дослідника. Отримати уявлення про когнітивної моделі можна тільки описавши її в знаковій формі. Подання когнітивної моделі на природній мові на-ни опиняються змістовної моделлю .

Когнітивні і змістовні моделі не еквівалентні, оскільки перші можуть містити елементи, які дослідник не зможе або не хоче сформулювати.

концептуальною моделлюприйнято називати змістовну модель, при формулюванні якої використовуються поняття і уявлення предметних областей знання, що займаються вивченням об'єкта моделювання.

У більш широкому сенсі під концептуальною моделлю розуміють змістовну модель, що базується на певній концепції або точці зору.

формальна модельє поданням концептуальної моделі за допомогою одного або декількох формальних мов (наприклад, мов математичних теорій, універсальної мови моделювання або алгоритмічних мов).

У гуманітарних науках процес моделювання в багатьох випадках закінчується створенням концептуальної моделі об'єкта.

У природничо-наукових і технічних дисциплінах, як правило, вдається побудувати формальну модель.

Таким чином, когнітивні, змістовні і формальні моделі складають три взаємозалежних рівні моделювання.

оптимізаційні моделі- моделі, призначені для визначення оптимальних (найкращих) з точки зору деякого критерію параметрів модельованого об'єкта або ж для пошуку оптимального (найкращого) режиму управління деяким процесом.

Як правило, такі моделі будуються з використанням однієї або декількох дескриптивних моделей і включають деякий критерій, що дозволяє порівнювати різні варіанти наборів значень вихідних величин між собою з метою вибору найкращого. На область значень вхідних параметрів можуть бути накладені обмеження у вигляді рівностей і нерівностей, пов'язані з особливостями розглянутого об'єкта або процесу.

Прикладом оптимізаційної моделі може служити моделювання процесу запуску ракети з поверхні Землі з метою піднесення її на задану висоту за мінімальнечас при обмеженнях на величину імпульсу двигуна, час його роботи, початкову і кінцеву масу ракети. Математичні співвідношення дескриптивної моделі руху ракети виступають в даному випадку у вигляді обмежень типу рівностей.

Відзначимо, що для більшості реальних процесів, конструкцій потрібно визначення оптимальних параметрів відразу за кількома критеріями, тобто ми маємо справу з так званими багатокритеріальної задачі оптимізації.

Керуючі моделі- моделі, які використовуються для прийняття ефективних управлінських рішень в різних областях цілеспрямованої діяльності людини.

У загальному випадку прийняття рішень є процесом, за своєю складністю можна порівняти з процесом мислення в цілому. Однак на практиці під прийняттям рішень зазвичай розуміється вибір деяких альтернатив із заданого їх безлічі, а загальний процес прийняття рішень представляється як послідовність таких виборів альтернатив.

На відміну від оптимізаційних моделей, де критерій вибору вважається певним і шукане рішення встановлюється з умов його екстремальності, в управлінських моделях необхідне введення специфічних критеріїв оптимальності, які дозволяють порівнювати альтернативи при різних невизначеностей завдання. Вид критерію оптимальності в управлінських моделях заздалегідь не фіксується. Саме в цьому полягає основна особливість даних моделей.

реєструють моделіявляють собою моделі, призначені для реєстрації цікавлять дослідника властивостей і якостей, недоступних для безпосередньої реєстрації на об'єкті моделювання.

При вирішенні завдань управління складними динамічними об'єктами використовуються еталонні і прогностичні моделі, які представляють собою формалізоване відображення бажаних характеристик об'єкта управління для цілей поточного або майбутнього управління об'єктом.

еталонна модель- це модель, що описує в тій чи іншій формі бажані (ідеалізовані) властивості об'єкта моделювання (управління).

прогностичні моделі- моделі, призначені для визначення майбутніхстанів ( майбутньогоповедінки) об'єкта моделювання.

імітаційні моделі- це сукупність опису елементів системи, взаємозв'язків елементів один з одним, зовнішніх впливів, алгоритмів функціонування системи (або правил зміни станів) під впливом зовнішніх і внутрішніх збурень.

Імітаційні моделі створюються і використовуються тоді, коли створення єдиної моделі складної системи неможливо або пов'язане з дуже великими труднощами, наявні математичні методи не дозволяють отримати задовільних аналітичних або чисельних рішень розглянутих задач. Але наявність описів елементів і алгоритмів функціонування дозволяє імітувати процес функціонування системи і виробляти виміруцікавлять характеристик.

Можна також відзначити, що імітаційні моделі можуть бути створені для набагато більш широкого класу об'єктів і процесів, ніж аналітичні та чисельні моделі. Крім того, оскільки для реалізації використовуються, як правило, обчислювальні засоби (комп'ютери і інші засоби) засобами формалізованого опису імітаційних моделей служать універсальні або спеціальні алгоритмічні мови.

Імітаційне моделювання при вивченні великих (складних) систем

залишається практично єдино доступним методом отримання інформації про поведінку системи в умовах невизначеності, що особливо важливо на етапі її проектування. Даним методом можна вибирати структуру, параметри і алгоритми управління синтезується системи, оцінювати їх ефективність, а також імітувати поведінку системи в умовах, які неможливо відтворити на реальний прототип (наприклад, аварії, відмови, надзвичайні ситуації тощо). Коли при імітаційному моделюванні вивчають поведінку системи при дії випадкових чинників з подальшою статистичною обробкою інфор-мації, то доцільно в якості методу машинної реалізації імітаційної моделі використовувати метод статичного моделювання. При цьому метод статистичних випробувань (метод Монте-Карло) розглядається як чисельний метод рішення аналітичних задач.

Особливий клас моделей складають кібернетичнімоделі, які відображають управлінські аспекти поведінки складних систем на основі інформаційного обміну між її елементами. Сама фізична природа кібернетичних моделей відрізняється від фізичної природи прототипу і її елементів. Особливістю кібернетичних моделей є можливу наявність в них, крім механізму управління, також і механізмів самоорганізації, навчання, адаптації і т.д., а в більш складних системах - і штучного інтелекту.

Облік фактора часу при моделюванні призводить використання статичних та динамічних моделей.

статичні моделівідображають усталені (рівноважні) режими роботи системи;

Статичні режими роботи елементів, об'єктів, систем відображені в їх статичних характеристиках (лінійних, нелінійних) і описуються відповідними алгебраїчними функціональними залежностями.

динамічні моделівідображають несталі (нерівноважні, перехідні) режими роботи системи.

Для опису нерівноважних (перехідних) режимів роботи системи найчастіше використовуються диференціальні рівняння або системи диференціальних рівнянь.

Розглянемо деякі властивості моделей, які дозволяють в тій чи іншій мірі або розрізняти, або ототожнювати модель з оригіналом (об'єктом, процесом). Прийнято виділяти такі властивості моделей: адекватність, складність, кінцівку, істинність, наближеність.

Адекватність.під адекватністюмоделі прийнято розуміти правильне якісне і кількісне опис об'єкта (процесу) за обраному безлічі характеристик з деякою достатньою впевненістю оцінити.

Адекватність є найважливішою вимогою до моделі, вона вимагає відповідності моделі її реальному об'єкту (процесу, системи і т.д.) щодо обраного безлічі його властивостей і характеристик. При цьому мається на увазі адекватність не взагалі, а адекватність за тими властивостями моделі, які є для дослідника істотними. Повна адекватність означає тотожність між моделлю і прототипом.

Математична модель може бути адекватна щодо одного класу ситуацій (стан системи + стан зовнішнього середовища) і не адекватна щодо іншого. Застосування неадекватною моделі може привести або до суттєвого спотворення реального процесу або властивостей (характеристик) досліджуваного об'єкта, або до вивчення неіснуючих явищ, властивостей і характеристик.

Можна ввести поняття ступеня адекватності, яка буде змінюватися від 0 (відсутність адекватності) до 1 (повна адекватність). Ступінь адекватності характеризує частку істинності моделі щодо обраної характеристики (властивості) досліджуваного об'єкта. Відзначимо, що в деяких простих ситуаціях чисельна оцінка ступеня адекватності не представляє особливих труднощів. Труднощі оцінки ступеня адекватності в загальному випадку виникає через неоднозначність і нечіткості самих критеріїв адекватності, а також через труднощі вибору тих ознак, властивостей і характеристик, за якими оцінюється адекватність.

Поняття адекватності є раціональним поняттям, тому підвищення її ступеня також слід здійснювати на раціональному рівні. Адекватність моделі повинна перевірятися, контролюватися, уточнюватися постійно в процесі дослідження на приватних прикладах, аналогіях, експериментах і т.д. В результаті перевірки адекватності з'ясовують, до чого призводять зроблені припущення: чи то до допустимої втрати точності, то чи до втрати якості. При перевірці адекватності також можна обгрунтувати законність застосування прийнятих робочих гіпотез при вирішенні даної задачі або проблеми.

Простота і складність.Одночасне вимога простоти і адекватності моделі є суперечливим. З точки зору адекватності складні моделі є переважно простих. У складних моделях можна врахувати більшу кількість чинників, що впливають на досліджувані показники об'єктів. Хоча складні моделі і більш точно відображають моделюються властивості оригіналу, але вони більш громіздкі, труднообозримой і незручні в зверненні. Тому дослідник прагне до спрощення моделі, так як простими моделями легше оперувати. При прагненні до побудови простої моделі повинен дотримуватися основний принцип спрощення моделі:

спрощувати модель можна до тих пір, поки зберігаються основні властивості, характеристики та закономірності, притаманні оригіналу.

Цей принцип вказує на межу спрощення.

При цьому поняття простоти (або складності) моделі є поняттям відносним. Модель вважається досить простий, якщо сучасні засоби дослідження (математичні, інформаційні, фізичні) дають можливість провести якісний і кількісний аналіз з необхідною точністю. А оскільки можливості засобів досліджень безперервно ростуть, то ті завдання, які раніше вважалися складними, тепер можуть бути віднесені до категорії простих.

Більш важким завданням є забезпечення простоти / складності моделі складної системи, що складається з окремих підсистем, з'єднаних один з одним в деяку ієрархічну і багатозв'язкову структуру. При цьому кожна підсистема і кожен рівень мають свої локальні критерії складності і адекватності, відмінні від глобальних критеріїв системи.

З метою меншою втрати адекватності спрощення моделей доцільніше проводити:

1) на фізичному рівні зі збереженням основних фізичних співвідношень,

2) на структурному рівні зі збереженням основних системних властивостей.

Спрощення ж моделей на математичному рівні може призвести до суттєвої втрати ступеня адекватності. Наприклад, усічення характерис-тичного рівняння високого порядку до 2 - 3-го порядку може призвести до абсолютно невірних висновків про динамічні властивості системи.

Зауважимо, що більш прості моделі використовуються при вирішенні задачі синтезу, а більш складні точні моделі - при вирішенні завдання аналізу.

Кінцівка моделей.Відомо, що світ нескінченний, як будь-який об'єкт, не тільки в просторі і в часі, а й у своїй структурі (будові), властивості, відносини з іншими об'єктами. Нескінченність проявляється в ієрархічну будову систем різної фізичної природи. Однак при вивченні об'єкта дослідник обмежується кінцевим кількістю його властивостей, зв'язків, використовуваних ресурсів і т.д. Він ніби «вирізає» з нескінченного світу деякий кінцевий фрагмент у вигляді конкретного об'єкта, системи, процесу і т.д. і намагається пізнати нескінченний світ через кінцеву модель цього фрагмента.

Кінцівка моделей систем полягає, по-перше, в тому, що вони відображають оригінал в кінцевому числі відносин, тобто з кінцевим числом зв'язків з іншими об'єктами, з кінцевою структурою і кінцевим кількістю властивостей на даному рівні вивчення, дослідження, опису, наявних ресурсів. По-друге, в тому, що ресурси (інформаційні, фінансові, енергетичні, часові, технічні і т.д.) моделювання і наші знання як інтелектуальні ресурси кінцеві, а тому об'єктивно обмежують можливості моделювання і сам процес пізнання світу через моделі. Тому дослідник (за рідкісним винятком) має справу з Кінцевомірними моделями.

Вибір розмірності моделі (її ступеня свободи, змінних стану) тісно пов'язаний з класом вирішуваних завдань. Збільшення розмірності моделі пов'язано з проблемами складності і адекватності. При цьому необхідно знати, яка функціональна залежність між ступенем складності і розмірністю моделі. Якщо ця залежність статечна, то проблема може бути вирішена за рахунок застосування обчислювальних систем. Якщо ж ця залежність експоненціальна, то «прокляття розмірності» (Р. Калман 1) неминуче і позбутися від нього практично не вдається.

Як зазначалося вище, збільшення розмірності моделі призводить до підвищення ступеня адекватності і одночасно до ускладнення моделі. При цьому ступінь складності обмежена можливістю оперування з моделлю, тобто тими засобами моделювання, якими володіє дослідник. Необхідність переходу від грубої простий моделі до більш точної реалізується за рахунок збільшення розмірності моделі шляхом залучення нових змінних, якісно відрізняються від основних і якими знехтували при побудові грубої моделі. Ці змінні мо-гут бути віднесені до одного з наступних трьох класів:

1) бистропротекающиезмінні, протяжність яких в часі або в просторі настільки мала, що при грубому розгляді вони бралися до уваги своїми інтегральними або усередненими характеристиками;

2) медленнопротекающіезмінні, протяжність зміни яких настільки велика, що в грубих моделях вони вважалися постійними;

3) малі змінні(Малі параметри), значення і впливу яких на основні характеристики системи настільки малі, що в грубих моделях вони ігнорувалися.

Відзначимо, що поділ складного руху системи за швидкістю на бистропротекающее і медленнопротекающее руху дає можливість вивчати їх в грубому наближенні незалежно один від одного, що спрощує рішення вихідної задачі. Що стосується малих змінних, то ними нехтують зазвичай при вирішенні задачі синтезу, але намагаються врахувати їх вплив на властивості системи при вирішенні завдання аналізу.

При моделюванні прагнуть по можливості виділити невелике число основних факторів, вплив яких одного порядку і не дуже складно описується математично, а вплив інших факторів виявляється можливим врахувати за допомогою усереднених, інтегральних або "заморожених" характеристик.

Наближеність моделей.З викладеного вище випливає, що кінцівку і простота (спрощеність) моделі характеризують якісневідмінність (на структурному рівні) між оригіналом і моделлю. Тоді наближеність моделі буде характеризувати кількіснусторону цієї відмінності.

Можна ввести кількісну міру наближеності шляхом порівняння, наприклад, грубої моделі з більш точної еталонної (повної, ідеальною) моделлю або з реальною моделлю. Наближеність моделі до оригіналу неминуча, Існує об'єктивно, так як модель як інший об'єкт відображає лише окремі властивості оригіналу. Тому ступінь наближеності (близькості, точності) моделі до оригіналу визначається постановкою завдання, метою моделювання.

Надмірне прагнення до підвищеної точності моделі призводить до її значного ускладнення, і, отже, до зниження її практичної цінності. Тому, мабуть, справедливий принцип Л. Заде 1 про те, що при моделюванні складних (людино-машинних, організаційних) систем точність і практичний сенс несумісні і виключають один одного. Причина суперечливості та несумісності вимог точності і практичності моделі криється в невизначеності і нечіткості знань про сам оригіналі - його поведінці, його властивості та характеристики, про поведінку довкілля, Про механізми формування мети, шляхів і засоби її досягнення і т.д.

Істинність моделей.У кожної моделі є частка істини, тобто будь-яка модель в чомусь правильно відображає оригінал. Ступінь істинності моделі виявляється тільки при практичному порівнянні її з оригіналом, бо тільки

практика є критерієм істинності.

З одного боку, в будь-якої моделі міститься безумовно істинне, тобто виразно відоме і правильне. З іншого боку, в моделі міститься і умовно істинне, тобто вірне лише при певних умовах. Типова помилка при моделюванні полягає в тому, що дослідники застосовують ті чи інші моделі без перевірки умов їх істинності, Меж їх застосовності. Такий підхід призводить свідомо до отримання невірних результатів.

Відзначимо, що в будь-якої моделі також міститься приблизно-справжнє (правдоподібне), тобто щось, що може бути в умовах невизначеності або вірним, або хибним. Тільки на практиці встановлюється фактичне співвідношення між істинним і хибним в конкретних умовах. Таким чином, при аналізі рівня істинності моделі необхідно з'ясувати:

1) точні, достовірні знання;

2) знання, достовірні при певних умовах;

3) знання, які оцінюються з деяким ступенем невизначеності;

4) знання, що не піддаються оцінці навіть з деяким ступенем невизначеності;

5) незнання, тобто то, що невідомо.

Таким чином, оцінка істинності моделі як форми знань зводиться до виявлення вмісту в ній як об'єктивних достовірних знань, правильно відображають оригінал, так і знань, наближено оцінюючи-чих оригінал, а також те, що становить незнання.