Problematica modelării cu ajutorul calculatorului

• Conceptul de model

În cazul problemelor decizionale, este necesară definirea unui domeniu al problemei prin stabilirea unor frontiere ale sistemelor asupra cărora se exercită acţiunile care decurg din deciziile adoptate.

Un sistem poate fi orice tip de proces sau colecţie de entităţi dependente una de alta, care formează un întreg organizat în vederea atingerii unor obiective comune. Entităţile care nu fac parte din sistem, dar influenţează atingerea obiectivelor fără a putea fi controlate de către decident constituie mediul sistemului.

Frontierele nu sunt numai graniţele fizice stabilite în mod obiectiv sau arbitrar între sistem şi mediul său. Ele se pot referi la orizontul de timp al deciziei sau la conţinutul sistemului.

Stabilirea unor frontiere ale domeniului problemei decizionale se poate realiza prin decuparea unei porţiuni din realitatea înconjurătoare,denumită uneori sistem real.

Sistemul real poate fi folosit de către decident pentru a experimenta direct, pe baza unui plan, anumite variante decizionale. În final, pe baza evaluării consecinţelor acestor experimente, se poate adopta varianta convenabilă.

În alte situaţii, această abordare poate fi foarte costisitoare sau imposibilă din punct de vedere fizic. În aceste cazuri, este necesară construirea unui model care este o reprezentare simplificată (abstractizare), dar suficient de fidelă pentru a fi utilă studierii sistemului real. Pe lângă reducerea complexităţii sistemului analizat, modelul poate servi la îmbunătăţirea comunicării, comprimarea timpului, reducerea costurilor necesare activităţilor de analiză şi evaluare a consecinţelor variantelor decizionale, evitarea unor situaţii critice sau catastrofale care pot apărea în cazul experimentelor în sistemul real.

Un model reprezentativ pentru sistemul real se poate obţine printr-un proces iterativ pornind de la un model cât mai simplu posibil. Acest lucru poate fi realizat prin definirea limitelor sistemului astfel încât să fie luate în considerare numai caracteristicile esenţiale în raport cu scopul urmărit şi apoi pentru satisfacerea cerinţelor de validare a modelului se poate încerca relaxarea limitelor sau a unor ipoteze simplificatoare.or situaţii critice sau catastrofale care pot apărea în cazul experimentelor în sistemul real.

Prin modelare se înţelege reprezentarea unui obiect, fenomen sau proces din lumea reală într-un anumit sistem (matematic, fizic, grafic, informatic, etc.). Un model este creat pentru a permite studiul obiectului, fenomenului sau procesului respectiv, într-un anumit context.

În urma analizei obiectului, fenomenului sau procesului din lumea reală, modelul va păstra numai acele caracteristici ce sunt considerate importante pentru reprezentarea acestuia în contextul în care va funcţiona.

Un model informatic, realizat pentru a fi implementat pe calculator, conţine informaţii (date) şi prelucrări, care provin din caracteristicile (proprietăţile) şi acţiunile (metodele) obiectului, fenomenului sau procesului din lumea reală.

În acest caz, vom avea deci două procese de modelare, şi anume: modelarea datelor şi modelarea prelucrărilor. Aceste procese de modelare, vor parcurge mai multe grade de abstractizare, obţinându-se mai multe tipuri intermediare de modele: conceptual, logic şi tehnic.

Modelul care poate fi implementat pe calculator este cel care are gradul de abstractizare cel mai mare (modelul tehnic). După efectuarea codificării informaţiilor (datelor) din modelul tehnic, acestea, într-un calculator, pot fi memorate, transmise sau supuse execuţiei anumitor operaţii.

Scopul modelării este studiul unui obiect, fenomen sau proces real, prin simularea diferitelor situaţii în care se poate afla acesta.

În figura de mai jos este prezentată activitatea de modelare efectuată asupra unui obiect, fenomen sau pr concretizează practic prin implementarea pe calculator a modelelor tehnice - de date şi prelucrări - prin folosirea anumitor metode, tehnici şi instrumente).

Modelarea conceptuala

Modelul conceptual - reprezintă definirea realităţii obiectului supus modelării printr-un ansamblu de concepte şi reguli de combinare a acestor concepte.

Modelul conceptual este definite sub forma unor enunţuri, cu un grad de generalitate foarte ridicat, ce duc la o asemănare cât mai apropiată între obiect şi model. Fiind cel mai apropiat de realitatea obiectivă, gradul de abstractizare introdusă de modelul conceptual este scăzut.

Modelul conceptual cuprinde trei aspecte ale analizei obiectului supus modelării şi anume:

• Analiza structurală, statică - care studiază componentele obiectului supus modelării precum şi legăturile stabilite între acestea;

• Analiza comportamentală (temporală), dinamică - care studiază: stările prin care trec componentele şi legăturile obiectului ca reacţie la apariţia unor anumite evenimente externe, precum şi a efectelor provocate asupra acestora în perioada tranziţiei de la o stare la alta;

• Analiza funcţională - care studiază transformările produse în componentele şi legăturile obiectului pentru satisfacerea cerinţelor determinate de funcţionarea sistemului (cerinţele informaţionale) - adică a prelucrărilor efectuate asupra datelor;

Modelul conceptual al datelor (MCD) are două părţi esenţiale: conceptele şi legăturile între concepte. Conceptele se creează în funcţie de scopul urmărit şi de interdependenţa dintre elemente.