Інформаційних систем

Системні особливості моделей комп’ютерних

Відомо, що в основі моделювання знаходяться інформаційні процеси: створення моделі ґрунтується на інформації про реальний об’єкт, що моделюється; в процесі моделювання отримують нову інформацію про систему. Суттєве місце займає опрацювання та інтерпретація отриманої інформації; у процесі експериментування на моделі вводиться керуюча інформація.

Характерною особливістю моделей ІС є експериментування на моделі з метою підтвердження висунутих гіпотез або обґрунтування необхідних дій у різних ситуаціях. У цьому випадку під експериментом розуміють деяку процедуру організації та спостереження певних явищ, що здійснюються у близьких до реальних умовах. У той же час для створення моделі необхідна деяка первісна інформація, яку отримують також шляхом експерименту.

Розрізняють пасивний експеримент, якщо дослідник спостерігає реальний процес (основний метод отримання первинної інформації для побудови моделі ІС), та активний, коли дослідник цілеспрямовано планує та проводить експеримент (основний метод отримання нової інформації шляхом експериментування на моделі ІС). Основним недоліком пасивного експерименту є те, що таким чином моделюється минуле, а також неможливість виявлення критичних ситуацій. ІС як об’єкт моделювання все більше ускладнюються, і, відповідно, моделі отримують нові якості - так, якщо модель призначена для керування, то вона входитиме до складу системи, що моделюється, і може розглядатися в якості складової системи. Окрім того, така модель може складатися із комплексу під моделей, що описують різні частини ІС, або ж розглядають її на різних стадіях.

Для моделей ІС характерні наступні особливості:

- Двоїстість мети. З одного боку це мета функціонування власне системи, що моделюється, яка у багатьох випадках описується у вигляді множини критеріїв, що відображають різні її аспекти. З іншого боку, це мета створення моделі (одноразове використання, періодичне використання, використання у контурі керування), що має безпосередній вплив на критерії оцінки адекватності моделі, точності та достовірності модельних результатів.

- Складність моделі, яку приблизно можна оцінити на основі загального числа елементів певних типів та зв’язків між ними. Крім того, різноманітність елементів та зв’язків між ними для забезпечення виконання одного з головних кібернетичних принципів – принципу необхідної різноманітності – призводить до побудови моделі у вигляді ієрархічної структури.

- Невизначеність ІС виявляється і у моделі. Оскільки у багатьох випадках ця невизначеність не має характеру стохастичності, вводять у такі моделі підсистеми експертного типу, елементи штучного інтелекту та передбачають можливість маніпулювання з нечіткими множинами.

- Особливістю моделей, що функціонують у контурі керування, є адаптованість, тобто здатність цілеспрямовано функціонувати в умовах нестаціонарного оточення, що досягається реалізацією наведеного вище системного принципу адаптації.

Особливістю правильно побудованої моделі є те, що вона відображає лише ті аспекти реальної системи, що цікавлять системного аналітика. Основною проблемою є досягнення оптимального компромісу між адекватністю моделі та її простотою.

Зі зростанням складності моделі зростає ступінь відповідності її системі, що моделюється, однак разом з цим час отримання результатів та можливості її практичної реалізації зменшуються. Зі спрощенням моделі покращуються її характеристики у часі, однак при цьому можуть бути загублені суттєві аспекти функціонування реальної системи, і модель стане непридатною до використання внаслідок втрати адекватності. Визначення компромісу суттєвим чином залежить від досвіду та знань осіб, які приймають рішення. Як стверджують результати досліджень (правило „80 на 20”), у правильно сконструйованій моделі 20% змінних на 80% визначають функціонування моделі, а 80% змінних – на 20%. Виходячи з цього можна стверджувати, що хоча й існують загальні закономірності побудови моделей ІС, процес їх побудови не може бути строго формалізованим та значною мірою є мистецтвом.

Моделювання широко використовується на етапах проектування та створення ІС.

На етапі опрацювання технічного завдання на створення ІС моделі в основному мають описовий характер та переслідують за мету найбільш повно у компактній формі надати інформацію, що необхідна розробнику.

На етапах технічного та робочого проектів моделі окремих складових підсистем деталізуються, і моделювання служить для розв’язування конкретних задач проектування, тобто вибору оптимального розв’язку із множини припустимих. В основному на цих етапах моделі використовуються для синтезу ІС.

Моделювання на етапах впровадження та супроводу системи використовуються для імітації можливих ситуацій з метою прийняття обґрунтованих оперативних та перспективних керуючих рішень. Окрім того імітація також широко використовується для навчання та тренування користувачів ІС.

У процесі еволюції об’єкта керування розвиваються й вдосконалюються ІС та моделі, що входять до їх складу, і значення моделей у прогнозуванні розвитку реальної системи надзвичайно велике, так як це по суті одна з небагатьох можливостей знайти відповіді на питання про стратегію подальшого ефективного розвитку системи.

Для того, щоби розробити ІС виробничої фірми, необхідно розв’язати ряд складних проблем, виявити та впорядкувати їх, чому допомагає побудова дерева цілей. Коренем дерева є основна мета – створення ІС. Ця мета декомпозується на підцілі першого рівня, що стосуються основних видів забезпечення ІС (організаційного, програмного та технічного) та необхідності вивчення існуючої ІС у тому стані, в якому вона перебуває на момент прийняття рішення про бажані зміни у досліджуваному об’єкті. У свою чергу ці підцілі декомпозуються на підцілі наступних рівнів.