Раздел: Документация
0 ... 4 5 6 7 8 9 10 ... 36 Одним из основных способов структуризации данных является абстракция. Она используется как для образования категорий данных, так и для построения одних категорий на основе других. 5.2.1.Сильно и слабо типизированные модели Одно из противоречий описания моделей заключается в стремлении, с одной; стороны, отразить общие свойства класса объектов, с другой - индивидуальные признаки более узкого подкласса и наконец индивидуальные признаки конкретного объекта. Этот аспект рассмотрения приводит к разделению моделей данных на два класса: сильно типизированные и слабо типизированные. Сильно типизированные - это модели, в которых большинство данных удовлетворяют неким условиям и ограничениям и могут быть отнесены к узкому подклассу (типу). Если исходный данные нельзя отнести к одному типу, то их можно с помощью искусственных приемов ( введением дополнительных условий или ограничений) отнести к набору типов. Слабо типизированные модели это модели, в которых данные разнородны по формату, структуре. Они в общем слабо связаны условиями относительно известных типов. Примером сильно типизированных данных в ГИС служат координатные (метрические) данные. Примером слабо типизированных моделей в ГИС могут быть описательные характеристики (временные наборы данных). Сильно типизированные модели эффективны при обработке однотипных потоков данных. Слабо типизированные модели обеспечивают интеграцию категорий данных. Предельная возможность использования таких моделей обеспечивается исчислением предикатов. Модель должна включать три составные части: синтаксис - правила построения и критерии принадлежности к виду; семантику - методы отображения информации объекта в информацию модели и саму эту информацию; прагматику - полезность, методы оценки полезности модели. Таким образом, семиотика выделяет три основные характеристики модели как знаковой системы: синтаксис, семантика и прагматика. Этот подход определяет содержание элементарной (атомарной) модели как элементарной единицы данных, включающей: правила построения, имя объекта, свойства объекта, значения свойств. ВЫВОДЫ 1.Модель данных в АИИС, основанная на семиотическом подходе независимо от способов построения и видов моделей требует наличия в каждой модели (данных) информации трех ее качественных частей : синтаксической, семантической, прагматической. 2.Отсутствие какой либо из трех упомянутых частей говорит о нестандартном (неполном) построении данной информационной единицы. 5.2, ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ВИДЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ ДАННЫХ Модель отражает наиболее общие свойства объекта или исследуемого процесса. Использование различных аспектов рассмотрения и различных критериев оценки моделей данных позволяет проводить объективный сравнительный анализ для выбора оптимальной модели к классу решаемых проблем. С позиций агрегации (взаимосвязи) отдельных частей модели можно говорить о структуре или структурированности модели. 5.2.2. Статические и динамические модели С позиций изменчивости можно выделить два класса моделей: статические, динамические и квазидинамические. К статическим относят модели инвариантные относительно времени. Они служат для описания процессов и явлений, независящих от времени. Динамические модели ие только допускают изменение параметров и структур во времени, но и служат для описания изменения процессов и моделей именно во времени. Построение динамических моделей (например для задач управления) как правило более сложно чем построение статических. Поэтому в некоторых случаях применяют квазидинамические модели как упрощение динамических. Квазидинамические модели - это модели, в которых временной интервал действия модели разбивается на периоды, для каждого из которых строится статическая модель. Таким образом, квазидинамические модели можно рассматривать как совокупность меняющихся и взаимосвязанных статических моделей. Примерами динамических и статических моделей в ГИС могут служить два вида электронных карт. Электронные карты в режиме разделения времени (электронные атласы) представляют реализацию статических моделей, в то время как электронные карты в реальном масштабе времени (навигационные системы) могут служить примером динамической модели. Следует подчеркнуть, что понятие изменчивости моделей данных в информационных системах - относительно, так как вся информация носит временной характер и через какой -то период времени требует обновления (актуализации). Поэтому применение понятий статистические и динамические модели данных требует указания периода времени, который используется в процессе исследований или указания альтернативной модели при сравнении с исходной. 5.2.3. Аналоговые и дискретные модели По способу отображения объекта в модель можно говорить об аналоговой и дискретной моделях. Примерами таких моделей могут служить обычный фотоснимок и сканированное изображение снимка. Аналоговые модели в свою очередь разбиваются на две группы: прямой и косвенной аналогии. К первой группе относятся модели .создаваемые на основе физического моделирования: аналоговые карты, модели судов, самолетов, гидротехнические сооружения и т. п. Ко второй группе (косвенной аналогии) относятся модели создаваемые на основе математического моделирования (аналитического описания), например, цифровая модель рельефа, построенная на основе аналитического описания поверхности. К этой же группе относят модели, построенные квазианалоговым способом, основанном на принципе эквивалентности. Дискретные модели основаны на замене непрерывных функций набором дискретных значений аргументов и функций. Дискретность определяется шагом квантования. Для необходимости сохранения информативности дискретной модели по отношению к объекту шаг квантования выбирается с учетом теоремы Шеннона - Котельиикова. 5.2.4. Масштаб действия модели Для моделей, описывающих пространственные объекты или явления, существует понятие масштаба действия модели [19]. Это совершенно иное понятие по сравнению с масштабом карты. Например, модель экологического мониторинга городского района неприменима для описания экологической ситуации города или области. Модель экологической ситуации региона может иметь меньшую детализацию, чем модель города. Концептуальная схема определяется как непротиворечивая совокупность высказываний, истинных для данной предметной области, включая возможные состояния, классификации, законы, правила [21]. На этапе разработки проекта осуществляется структурное проектирование, декомпозиция задач и поиск решений задач с помощью данной модели. На фазе реализации осуществляется построение модели на основе программно-аппаратных средств. На фазе эксплуатации осуществляют практические работы и актуализацию данных для приведения характеристик модели с соответствии с изменяющимися внешними условиями. Модернизация модели направлена на ее совершенствование и продление периода эксплуатации. Фаза завершения эксплуатации модели очень важна, так как помимо консервации модели, которая уже не достаточно отражает существующую реальность, необходимо обеспечить преемственность в передаче данных от устаревшей модели к новой. 5.3. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ДАННЫХ Аспект представления моделей разграничивает модели по четырем основным формам представления: аналитические, табличные, графические и графовые. Аналитическая форма представляет модель в виде формулы, аналитического выражения, совокупности аналитических выражений (уравнений). Она применяется при известных законах поведения модели или объекта. Графическая форма использует отображение совокупности моделей или данных в виде кривых, графиков, диаграмм. Она наиболее часто применяется при наличии статистических данных и при известном аналитическом описании модели, т.е является формой взаимосвязанной с аналитической. 43., № Масштаб действия модели определяется в первую очередь ее точностными характеристиками и детальностью, во вторую - территориальными размерами объекта исследований и набором парметров модели, называемым также пространством параметров. Таким образом, модели, имеющие равное пространство параметров позволяют осуществлять информационный обмен, а модели, охватывающие одинаковые территории, позволяют получать обобщенные характеристики на данную территорию. 5.2.5. Жизненный пикл модели Модель как информационная продукция не существует вечно. Она разрабатывается и эффективно используется в течение периода, который называют жизненным циклом. Жизненный цикл является характеристикой всех информационных и технологических продуктов. Существуют разные способы оценки периодов жизненного цикла. В «петле качества», определяемой стандартом ISO 9000-9004 выделяют 11 этапов. В зависимости от аспекта рассмотрения можно по разному определить жизненный цикл модели, наример, технологический, рыночный, информационный и т.п. В минимальном варианте насчитывают четыре этапа жизненного цикла. Для информационной модели можно выделить шесть фаз жизненного цикла: фаза разработки концепции; фаза разработки проекта модели; фаза реализации модели; фаза эксплуатации и актуализации модели фаза модернизации; фаза завершения эксплуатации модели На первой фазе создается концептуальная схема разработки и исполь зования модели. 0 ... 4 5 6 7 8 9 10 ... 36
|
