4 Среда. Вход и выход системы. Понятие “черного ящика”

Каждую систему можно рассматривать как объект окружающей среды. Как среда влияет на систему, так и система влияет на окружающую среду. Воздействие окружающей среды на систему называется “входом системы”, а воздействие системы на окружающую среду – “выход системы”.

Например, система ” автомат по выдаче газет” вход – монета, выход – газета.

Для большинства систем входов и выходов большое количество.

Система рассматривается как ” черный ящик” если не важно как устроен объект внутри, важно знать к каким результатам он приведет.

Например, “Инструкция по использованию какого-либо прибора” – пример нематериальной системы. Не важно знать, как работает прибор, главное следовать инструкции и получим результат.

5. Типы информационных моделей

Информационные модели отражают различные типы сис­тем объектов, в которых реализуются различные структуры взаимодействия и взаимосвязи между элементами системы. Для отражения систем с различными структурами исполь­зуются различные типы информационных моделей: таблич­ные, иерархические и сетевые.

1. Табличные информационные модели

Одним из наиболее часто используемых типов информаци­онных моделей является прямоугольная таблица, которая со­стоит из столбцов и строк. Такой тип моделей применяется для описания ряда объектов, обладающих одинаковыми набо­рами свойств. С помощью таблиц могут быть построены как статические, так и динамические информационные модели в различных предметных областях.

В табличной информационной модели обычно перечень объектов размещен в ячейках первого столбца таблицы, а значения их свойств — в других столбцах. Иногда использу­ется другой вариант размещения данных в табличной моде­ли, когда перечень объектов размещается в первой строке таблицы, а значения их свойств — в последующих строках.

Табличные информационные модели проще всего строить и исследовать на компьютере с помощью электронных таб­лиц и систем управления базами данных. Визуализируем полученную табличную модель путем построения диаграм­мы в электронных таблицах.

2. Иерархические информационные модели

Нас окружает множество различных объектов, каждый из которых обладает определенными свойствами. Однако не­которые группы объектов имеют одинаковые общие свойст­ва, которые отличают их от объектов других групп.

Группа объектов, обладающих одинаковыми общими свойствами, называется классом объектов. Внутри класса объектов могут быть выделены подклассы, объекты которых обладают некоторыми особенными свойствами, в свою оче­редь подклассы могут делиться на еще более мелкие группы и так далее. Такой процесс систематизации объектов назы­вается процессом классификации.

В процессе классификаций объектов часто строятся ин­формационные модели, которые имеют иерархическую структуру. В биологии весь животный мир рассматривает­ся как иерархическая система (тип, класс, отряд, семейство, род, вид), в информатике используется иерархическая фай­ловая система и так далее.

В иерархической информационной модели объ­екты распределены по уровням. Каждый элемент более высокого уровня может состоять из эле­ментов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня.

В иерархической модели, классифицирующей компьютеры, имеются три уровня. На первом, верх­нем, уровне располагается элемент Компьютеры, в него вхо­дят три элемента второго уровня Суперкомпьютеры, Серверы, и Персональные компьютеры. В состав последнего входят три элемента третьего, нижнего, уровня Настоль­ные, Портативные и Карманные компьютеры.

Изображение информационной модели в форме графа. Граф является удобным способом наглядного представления структуры информационных моделей. Вершины графа (овалы) отображают элементы системы.

Элементы верхнего уровня находятся в отношении «состоять из» к элементам более низкого уровня. Такая связь между элементами отображается в форме дуги графа (направленной линии в форме стрелки). Графы, в которых свя­зи между объектами несимметричны (как в данном случае), называются ориентированными.