Основні етапи розробки й дослідження моделей на комп’ютері

Використання комп’ютера для дослідження інформаційних моделей різних об’єктів і систем дозволяє вивчити їх зміни залежно від значення тих або інших параметрів. Процес розробки моделей і їх дослідження на комп’ютері можна розділити на кілька основних етапів.

На першому етапі дослідження об’єкта або процесу звичайно будується описова інформаційна модель. Така модель виділяє істотні з погляду цілей проведеного дослідження параметри об’єкта, а несуттєвими параметрами зневажає.

На другому етапі створюється формалізована модель, тобто описова інформаційна модель записується за допомогою якої-небудь формальної мови. У такій моделі за допомогою формул, рівнянь, нерівностей та ін. фіксуються формальні співвідношення між початковими й кінцевими значеннями властивостей об’єктів, а також накладаються обмеження на припустимі значення цих властивостей.

Однак далеко не завжди вдається знайти формули, що явно виражають шукані величини через вихідні дані. У таких випадках використовуються наближені математичні методи, що дозволяють одержувати результати із заданою точністю.

На третьому етапі необхідно формалізовану інформаційну модель перетворити в комп’ютерну модель, тобто виразити її на зрозумілій для комп’ютера мові. Існують два принципово різні шляхи побудови комп’ютерної моделі:

1)  побудова алгоритму рішення завдання і його кодування на одній з мов програмування;

2) побудова комп’ютерної моделі з використанням одного з додатків (електронних таблиць, СУБД та ін.).

У процесі створення комп’ютерної моделі корисно розробити зручний графічний інтерфейс, який дозволить візуалізувати формальну модель, а також реалізувати інтерактивний діалог людини з комп’ютером на етапі дослідження моделі.

Четвертий етап дослідження інформаційної моделі полягає в проведенні комп’ютерного експерименту. Якщо комп’ютерна модель існує у вигляді програми на одній з мов програмування, її потрібно запустити на виконання й одержати результати.

Якщо комп’ютерна модель досліджується в додатку, наприклад в електронних таблицях, можна провести сортування або пошук даних, побудувати діаграму або графік і так далі.

П’ятий етап полягає в аналізі отриманих результатів і коректуванню досліджуваної моделі. У випадку відмінності результатів, отриманих при дослідженні інформаційної моделі, з вимірюваними параметрами реальних об’єктів можна зробити вивід, що на попередніх етапах побудови моделі були допущені помилки або неточності. Наприклад, при побудові описової якісної моделі можуть бути неправильно відібрані істотні властивості об’єктів, у процесі формалізації можуть бути допущені помилки у формулах і так далі. У цих випадках необхідно провести коректування моделі, причому уточнення моделі може проводитися багаторазово, поки аналіз результатів не покаже їх відповідність досліджуваному об’єкту.