Какие информационные модели относят к графическим: Какие информационные модели относят к графическим?

Содержание

Решение 1.3 Графические информационные модели по информатике 9 класс



1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Какими слайдами вы могли бы дополнить презентацию?

Презентация: Перейти


2. Какие информационные модели относят к графическим?

К графическим информационным моделям являются простейшим видом моделей, которые передают внешние признаки объекты — размеры, форму, цвет.


3. Приведите примеры графических информационных моделей, с которыми вы имеете дело:


а) при изучении других предметов;
б) в повседневной жизни. а) Электрические схемы по физике, схема Куликовской битвы по истории, политическая карта мира, чертежи по черчению.
б) График погоды на неделю, карта.


4. Что такое граф? Что является вершинами и рёбрами графа на рис. 1.6? Приведите примеры цепей и циклов, имеющихся в этом графе. Определите, какие два пункта наиболее удалены друг от друга (два пункта считаются самыми удалёнными, если длина кратчайшего пути между ними больше, чем длина кратчайшего пути между любыми другими двумя пунктами).

Укажите длину кратчайшего пути между этими пунктами.
Граф — это объект изображенный с помощью вершин, а связи между ними — линиями (ребрами).
На данном рисунке вершины — города A, B, C, D, E; рёбра — дороги(линии) между ними.
Города B и D — наиболее удалены друг от друга. Длина кратчайшего пути между ними составляет 170.


5. Приведите пример системы, модель которой можно представить в форме графа. Изобразите соответствующий граф.

Пример графа: Персональный компьютер



6. Грунтовая дорога проходит последовательно через населённые пункты А, В, С и D. При этом длина грунтовой дороги между А и В равна 40 км, между В и С — 25 км, и между С и D — 10 км. Между А и D дороги нет. Между A и С построили новое асфальтовое шоссе длиной 30 км. Оцените минимально возможное время движения велосипедиста из пункта А в пункт В, если его скорость по грунтовой дороге — 20 км/ч, по шоссе — 30 км/ч.


На графе черная линия — асфальтированное шоссе, а серая линия — грунтовая дорога.
По условию скорость велосипедиста по грунтовой — 20 км/ч, по шоссе — 30 км/ч.
От A до B можно добраться двумя способами: 1) 40 км по грунтовой дороге; 2) 30 по шоссе и 25 км по грунту.
Найдем время, которое может затратить велосипедист этими двумя способами(Расстояние делим на скорость).
1) 40:20 = 2 часа.
2) 25:20 = 1,25 часа по грунту, 30:30 = 1 час по шоссе, 2,25 часа займёт весь путь.
Ответ: 2 часа по грунтовой дороге в 40 км.


7. Составьте семантическую сеть по русской народной сказке «Колобок».




8. Что такое дерево? Моделями каких систем могут служить деревья? Приведите пример такой системы.

Дерево — это граф, в котором нет циклов. Все иерархические системы можно представить в виде дерева.
Пример: генеалогическое дерево.


9. Сколько трёхзначных чисел можно записать с помощью цифр 2, 4, 6 и 8 при условии, что в записи числа не должно быть одинаковых цифр?

246; 248; 264; 284; 268; 286
426; 428; 462; 468; 482; 486
624; 628; 642; 648; 682; 684
824; 826; 842; 846; 862; 864
Всего 24 числа.



10. Сколько существует трёхзначных чисел, все цифры которых различны?

Всего цифр 10: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
В трёхзначном числе три места
На первое можно поставить любую из девяти цифр( 0 нельзя)- 9 способов
На второе место останется 8 цифр + 0 = 9 цифр — 9 способов
На третье место 8 цифр, — 8 способов
Всего 9·9·8=648 чисел


11. Для составления цепочек используются бусины, помеченные буквами А, В, С, D, Е. На первом месте в цепочке стоит одна из бусин А, С, Е. На втором — любая гласная, если первая буква гласная, и любая согласная, если первая согласная. На третьем месте — одна из бусин С, D, Е, не стоящая в цепочке на первом месте. Сколько цепочек можно создать по этому правилу?


Составляем дерево вариантов и мы получаем:
Ветки начинающиеся с A: AAC AAD AAE; AEC AED AEE.
Ветки начинающиеся с C: CBD CBE; CCD CCE; CDD CDE.
Ветки начинающиеся с E: EAC EAD; EEC EED.
Ответ: 16 вариантов


12.

Два игрока играют в следующую игру. Перед ними лежит куча из 6 камней. Игроки берут камни по очереди. За один ход можно взять 1, 2 или 3 камня. Проигрывает тот, кто забирает последний камень. Кто выигрывает при безошибочной игре обоих игроков — игрок, делающий первый ход, или игрок, делающий второй ход? Каким должен быть первый ход выигрывающего игрока? Ответ обоснуйте.
При безошибочной игре выигрывает первый игрок. Своим первых ходом он должен взять один камень. В куче остается пять камней. Какой бы ход ни сделал второй игрок, в куче останется 4, 3 или 2 камня. Это позволяет первому игроку своим вторым ходом оставить в куче ровно один камень, его и должен будет забрать своим вторым ходом второй игрок.

Графические и информационные модели

14 слайд

Вопросы и задания Какие информационные модели относят к графическим? Приведите примеры графических информационных моделей, с которыми вы имеете дело: а) при изучении других предметов; б) в повседневной жизни. Что такое граф? Что является вершинами и рёбрами графа на рисунке? Приведите примеры цепей и циклов, имеющихся в этом графе. Определите, какие два пункта наиболее удалены друг от друга (два пункта считаются самыми удалёнными, если длина кратчайшего пути между ними больше, чем длина кратчайшего пути между любыми другими двумя пунктами). Укажите длину кратчайшего пути между этими пунктами. Приведите пример системы, модель которой можно представить в форме графа. Изобразите соответствующий граф. Грунтовая дорога проходит последовательно через населённые пункты А, B, С и D. При этом длина грунтовой дороги между А и В равна 40 км, между В и С – 25 км,и между С и D – 10 км. Между А и D дороги нет. Между А и С построили новое асфальтовое шоссе длиной 30 км. Оцените минимально возможное время движения велосипедиста из пункта А в пункт В, если его скорость по грунтовой дороге — 20 км/ч, по шоссе — 30 км/ч. Составьте семантическую сеть по русской народной сказке «Колобок». Что такое дерево? Моделями каких систем могут служить деревья? Приведите пример такой системы.

Сколько трёхзначных чисел можно записать с помощью цифр 2, 4, 6 и 8 при условии, что в записи числа не должно быть одинаковых цифр? Сколько существует трёхзначных чисел, все цифры которых различны? Для составления цепочек используются бусины, помеченные буквами: A, B, C, D, E. На первом месте в цепочке стоит одна из бусин A, C, E. На втором — любая гласная, если первая буква гласная, и любая согласная, если первая согласная. На третьем месте — одна из бусин C, D, E, не стоящая в цепочке на первом месте. Сколько цепочек можно создать по этому правилу? Два игрока играют в следующую игру. Перед ними лежит куча из 6 камней. Игроки берут камни по очереди. За один ход можно взять 1, 2 или 3 камня. Проигрывает тот, кто забирает последний камень. Кто выигрывает при безошибочной игре обоих игроков — игрок, делающий первый ход, или игрок, делающий второй ход? Каким должен быть первый ход выигрывающего игрока? Ответ обоснуйте.

Графические информационные модели. Моделирование и формализация

ГРАФИЧЕСКИЕ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
МОДЕЛИ
Моделирование и формализация
Ключевые слова
схема
карта
чертёж
график
диаграмма
граф
сеть
дерево
Многообразие графических
информационных моделей
Схема
Граф
Карта
Графическая
модель
Чертёж
График
Диаграмма
Схемы
Схемыввбиологии
физике
истории
Р
генотип
гаметы
F1


Географическая карта Евразии
Чертёж детали
График описания движения
Диаграмма
Графы
Граф состоит из вершин, связанных линиями — рёбрами.
Вершины графа изображаются кругами, овалами, точками,
прямоугольниками и т. д.
Объекты представляются как вершины графа, а связи –
как его рёбра.
Взвешенный граф
Граф называется взвешенным, если его вершины или
рёбра характеризуются некоторой дополнительной
информацией — весами вершин или рёбер.
90
80
C
D
70
60
B
E
50
A
90
Протяжённость дорог в километрах
Сеть и дерево
Цепь – путь по вершинам и
рёбрам графа, в который любое
ребро графа входит не более одного
раза.
Цикл – цепь, начальная и конечная
вершины которой совпадают.
Сеть – граф с циклом.
Дерево – это граф, в котором нет циклов.
Генеалогическое древо
Родословная А. В. Суворова
Использование графов при
решении задач
Сколько существует трёхзначных чисел, состоящих
из цифр 1 и 2?
*
2
1
1
1
1
2
2
1
2
1
2
2
Дерево для решения задачи
1
2
Граф задачи о переправе
КСЛГ ||
СЛГ || К
ЛГ || КС
СГ || КЛ
СЛ || КГ
КСГ || Л
Г || КСЛ
КГ || СЛ
С || КГЛ
КЛС || Г
КЛГ || С
Л || КСГ
ЛГ || КС
ЛС || КГ
КЛ || СГ
|| КЛСГ
С
Л
Г
КС || ЛГ
К
Самое главное
В графических информационных моделях для наглядного
отображения объектов используются условные графические
изображения, дополняемые числами, символами и текстами:
схемы, карты, чертежи, графики и диаграммы, графы.
Граф состоит из вершин, связанных линиями – рёбрами.
У взвешенного графа вершины или рёбра характеризуются
некоторой дополнительной информацией – весами вершин (рёбер).
Цепь – это путь по вершинам и рёбрам графа, в который любое
ребро графа входит не более одного раза.
Цикл – цепь, начальная и конечная вершины которой совпадают.
Сеть – граф с циклом.
Дерево – граф иерархической системы. Между любыми двумя
вершинами дерева существует единственный путь.
Вопросы и задания
1. Какие информационные модели относят к графическим?
2. Приведите примеры графических информационных
моделей, с которыми вы имеете дело:
а) при изучении других предметов;
б) в повседневной жизни.
Вопросы и задания
3. Что такое граф? Что является вершинами и рёбрами
графа на рисунке? Приведите примеры цепей и циклов,
имеющихся в этом графе.
4. Определите, какие два пункта наиболее удалены друг
от друга (два пункта считаются самыми удалёнными,
если длина кратчайшего пути между ними больше, чем
длина кратчайшего пути между любыми другими двумя
пунктами). Укажите длину кратчайшего пути между
этими пунктами.
90
80
C
D
70
60
B
E
50
A
90
Вопросы и задания
5. Грунтовая дорога проходит последовательно через
населённые пункты А, B, С и D.
При этом длина грунтовой дороги между А и В равна 40
км, между В и С – 25 км, и между С и D – 10 км.
Между А и D дороги нет. Между А и С построили новое
асфальтовое шоссе длиной 30 км. Оцените минимально
возможное время движения велосипедиста из пункта А
в пункт D, если его скорость по грунтовой дороге – 20
км/ч, по шоссе – 30 км/ч.
Вопросы и задания
6. Что такое дерево?
Моделями каких систем могут служить деревья?
Приведите пример такой системы.
Вопросы и задания
7. Сколько трёхзначных чисел можно записать с
помощью цифр 2, 4, 6 и 8 при условии, что в записи
числа не должно быть одинаковых цифр?
Вопросы и задания
8. Сколько существует трёхзначных чисел, все цифры
которых различны?
Вопросы и задания
9. Для составления цепочек используются бусины,
помеченные буквами: A, B, C, D, E.
На первом месте в цепочке стоит одна из бусин A, C, E.
На втором – любая гласная, если первая буква гласная,
и любая согласная, если первая согласная.
На третьем месте – одна из бусин C, D, E, не стоящая в
цепочке на первом месте.
Сколько цепочек можно создать по этому правилу?
Вопросы и задания
10. Два игрока играют в следующую игру. Перед ними
лежит куча из 6 камней. Игроки берут камни по очереди.
За один ход можно взять 1, 2 или 3 камня. Проигрывает
тот, кто забирает последний камень.
Кто выигрывает при безошибочной игре обоих игроков –
игрок, делающий первый ход, или игрок, делающий
второй ход?
Каким должен быть первый ход выигрывающего игрока?
Ответ обоснуйте.
Вопросы и задания
11. На рисунке – схема дорог, связывающих города А, Б,
В, Г, Д, Е, Ж и К. По каждой дороге можно двигаться
только в одном направлении, указанном стрелкой.
Сколько существует различных путей из города А в
город К?
Вопросы и задания
12. На рисунке – схема дорог, связывающих города А, Б,
В, Г, Д, Е, Ж и К. По каждой дороге можно двигаться
только в одном направлении, указанном стрелкой.
Сколько существует различных путей из города А в
город К?
Вопросы и задания
13. На рисунке – схема дорог, связывающих города А, Б,
В, Г, Д, Е, Ж и К. По каждой дороге можно двигаться
только в одном направлении, указанном стрелкой.
Сколько существует различных путей из города А в
город К?
Опорный конспект
Графические информационные модели используются
для наглядного отображения объектов.
Графическая информационная модель
Схема
Чертёж
Карта
График
Диаграмма
Домашнее задание
§ 1.3, № 37, 38, 41(из рабочей тетради),
13 (из презентации)
Домашнее задание
Домашнее задание

Модели и моделирование. Экономическая модель

Моделирование является обязательной частью исследований и разработок, неотъемлемой частью нашей жизни, поскольку сложность любого материального объекта и окружающего его мира бесконечна вследствие неисчерпаемости материи и форм её взаимодействия внутри себя и с внешней средой.

Одни и те же устройства, процессы, явления и т. д. (далее — «системы») могут иметь много разных видов моделей. Как следствие, существует много названий моделей, большинство из которых отражает решение некоторой конкретной задачи. Ниже приведена классификация и дана характеристика наиболее общих видов моделей.

Требования к моделям

Моделирование всегда предполагает принятие допущений той или иной степени важности. При этом должны удовлетворяться следующие требования к моделям:

  • адекватность , то есть соответствие модели исходной реальной системе и учет, прежде всего, наиболее важных качеств, связей и характеристик. Оценить адекватность выбранной модели, особенно, например, на начальной стадии проектирования , когда вид создаваемой системы ещё неизвестен, очень сложно. В такой ситуации часто полагаются на опыт предшествующих разработок или применяют определенные методы, например, метод последовательных приближений;
  • точность , то есть степень совпадения полученных в процессе моделирования результатов с заранее установленными, желаемыми. Здесь важной задачей является оценка потребной точности результатов и имеющейся точности исходных данных, согласование их как между собой, так и с точностью используемой модели;
  • универсальность , то есть применимость модели к анализу ряда однотипных систем в одном или нескольких режимах функционирования. Это позволяет расширить область применимости модели для решения бо́льшего круга задач;
  • целесообразная экономичность , то есть точность получаемых результатов и общность решения задачи должны увязываться с затратами на моделирование. И удачный выбор модели, как показывает практика, — результат компромисса между отпущенными ресурсами и особенностями используемой модели;
  • и др.
  • аналитическим путем, то есть выводом из физических законов, математических аксиом или теорем;
  • экспериментальным путем, то есть посредством обработки результатов эксперимента и подбора аппроксимирующих (приближенно совпадающих) зависимостей.

Математические модели более универсальны и дешевы, позволяют поставить «чистый» эксперимент (то есть в пределах точности модели исследовать влияние какого-то отдельного параметра при постоянстве других), прогнозировать развитие явления или процесса, отыскать способы управления ими. Математические модели — основа построения компьютерных моделей и применения вычислительной техники.

Результаты математического моделирования нуждаются в обязательном сопоставлении с данными физического моделирования — с целью проверки получаемых данных и для уточнения самой модели. С другой стороны, любая формула — это разновидность модели и, следовательно, не является абсолютной истиной , а всего лишь этап на пути её познания.

Промежуточные виды моделей

К промежуточным видам моделей можно отнести:

Трёхмерная компьютерная модель

  • графические модели . Занимают промежуточное место между эвристическими и математическими моделями. Представляют собой различные изображения:
    • эскизы . Этому упрощенному изображению некоторого устройства в значительной степени присущи эвристические черты;
    • чертежи . Здесь уже конкретизированы внутренние и внешние связи моделируемого (проектируемого) устройства, его размеры;
    • полигональная модель в компьютерной графике как образ объекта, «сшитый» из множества многоугольников.
  • аналоговые модели . Позволяют исследовать одни физические явления или математические выражения посредством изучения других физических явлений, имеющих аналогичные математические модели;
  • и др.

Существует и другие виды «пограничных» моделей, например, экономико-математическая и т. д.

Модель принципа действия

Модель принципа действия (принципиальная модель , концептуальная модель ) характеризует самые существенные (принципиальные) связи и свойства реальной системы. Это — основополагающие физические, биологические, химические, социальные и т. п. явления, обеспечивающие функционирование системы, или любые другие принципиальные положения, на которых базируется планируемая деятельность или исследуемый процесс. Стремятся к тому, чтобы количество учитываемых свойств и характеризующих их параметров было небольшим (оставляют наиболее важные), а обозримость модели — максимальной, так чтобы трудоемкость работы с моделью не отвлекала внимание от сущности исследуемых явлений. Как правило, описывающие подобные модели параметры — функциональные, а также физические характеристики процессов и явлений. Принципиальные исходные положения (методы, способы, направления и т. д.) лежат в основе любой деятельности или работы.

Так, принцип действия технической системы — это последовательность выполнения определенных действий, базирующихся на определенных физических явлениях (эффектах), которые обеспечивают требуемое функционирование этой системы. Примеры моделей принципа действия: фундаментальные и прикладные науки (например, принцип построения модели, исходные принципы решения задачи), общественная жизнь (например, принципы отбора кандидатов, оказания помощи), экономика (например, принципы налогообложения, исчисления прибыли), культура (например, художественные принципы).

Работа с моделями принципа действия позволяет определить перспективные направления разработки (например, механика или электротехника) и требования к возможным материалам (твердые или жидкие, металлические или неметаллические, магнитные или немагнитные и т. д.).

Правильный выбор принципиальных основ функционирования предопределяет жизнеспособность и эффективность разрабатываемого решения. Так, сколько бы ни совершенствовали конструкцию самолета с винтомоторным двигателем, он никогда не разовьет сверхзвуковую скорость, не говоря уже о полетах на больших высотах. Только использование другого физического принципа, например, реактивного движения и созданного на его основе реактивного двигателя , позволит преодолеть звуковой барьер.

Графическим представлением моделей принципа действия служат блок-схема , функциональная схема , принципиальная схема .

Например, для технических моделей эти схемы отражают процесс преобразования вещества, как материальной основы устройства, посредством определенных энергетических воздействий с целью реализации потребных функций (функционально-физическая схема ). На схеме виды и направления воздействия, например, изображаются стрелками, а объекты воздействия — прямоугольниками.

Структурная модель

Четкого определения структурной модели не существует. Так, под структурной моделью устройства могут подразумевать:

  • структурную схему , которая представляет собой упрощенное графическое изображение устройства, дающее общее представление о форме, расположении и числе наиболее важных его частей и их взаимных связях;
  • топологическую модель , которая отражает взаимные связи между объектами, не зависящие от их геометрических свойств.

Под структурной моделью процесса обычно подразумевают характеризующую его последовательность и состав стадий и этапов работы, совокупность процедур и привлекаемых технических средств, взаимодействие участников процесса.

Например, — это могут быть упрощенное изображение звеньев механизма в виде стержней, плоских фигур (механика), прямоугольники с линиями со стрелками (теория автоматического управления , блок-схемы алгоритмов), план литературного произведения или законопроекта и т. д. Степень упрощения зависит от полноты исходных данных об исследуемом устройстве и потребной точности результатов. На практике виды структурных схем могут варьироваться от несложных небольших схем (минимальное число частей, простота форм их поверхностей) до близких к чертежу изображений (высокая степень подробности описания, сложность используемых форм поверхностей).

Возможно изображение структурной схемы в масштабе. Такую модель относят к структурно-параметрической . Её примером служит кинематическая схема механизма, на которой размеры упрощенно изображенных звеньев (длины линий-стержней, радиусы колес-окружностей и т. д.) нанесены в масштабе, что позволяет дать численную оценку некоторым исследуемым характеристикам.

Для повышения полноты восприятия на структурных схемах в символьном (буквенном, условными знаками) виде могут указывать параметры, характеризующие свойства отображаемых систем. Исследование таких схем позволяет установить соотношения (функциональные, геометрические и т. п.) между этими параметрами, то есть представить их взаимосвязь в виде равенств f (x 1 , х 2 , …) = 0, неравенств f (x 1 , х 2 , …) > 0 и в иных выражениях.

Параметрическая модель

Под параметрической моделью понимается математическая модель, позволяющая установить количественную связь между функциональными и вспомогательными параметрами системы. Графической интерпретацией такой модели в технике служит чертеж устройства или его частей с указанием численных значений параметров.

Классификация моделей

По целям исследований

В зависимости от целей исследования выделяют следующие модели:

  • функциональные . Предназначены для изучения особенностей работы (функционирования) системы, её назначения во взаимосвязи с внутренними и внешними элементами;
  • функционально-физические . Предназначены для изучения физических (реальных) явлений, используемых для реализации заложенных в систему функций;
  • модели процессов и явлений , такие как кинематические, прочностные, динамические и другие. Предназначены для исследования тех или иных свойств и характеристик системы, обеспечивающих её эффективное функционирование.

По особенностям представления

С целью подчеркнуть отличительную особенность модели их подразделяют на простые и сложные, однородные и неоднородные, открытые и закрытые, статические и динамические, вероятностные и детерминированные и т. д. Стоит отметить, что когда говорят, например, о техническом устройстве как простом или сложном, закрытом или открытом и т. п., в действительности подразумевают не само устройство, а возможный вид его модели, таким образом подчеркивая особенность состава или условий работы.

  • Четкого правила разделения моделей на сложные и простые не существует. Обычно признаком сложных моделей служит многообразие выполняемых функций, большое число составных частей, разветвленный характер связей, тесная взаимосвязь с внешней средой, наличие элементов случайности, изменчивость во времени и другие. Понятие сложности системы — субъективно и определяется необходимыми для его исследования затратами времени и средств, потребным уровнем квалификации, то есть зависит от конкретного случая и конкретного специалиста.
  • Разделение систем на однородные и неоднородные проводится в соответствии с заранее выбранным признаком: используемые физические явления, материалы, формы и т. д. При этом одна и та же модель при разных подходах может быть и однородной, и неоднородной. Так, велосипед — однородное механическое устройство, поскольку использует механические способы передачи движения, но неоднородное по типам материалов, из которых изготовлены отдельные части (резиновая шина, стальная рама, пластиковое седло).
  • Все устройства взаимодействуют с внешней средой, обмениваются с нею сигналами, энергией, веществом. Модели относят к открытым , если их влиянием на окружающую среду или воздействием внешних условий на их состояние и качество функционирования пренебречь нельзя. В противном случае системы рассматривают как закрытые , изолированные.
  • Динамические модели, в отличие от статических , находятся в постоянном развитии, их состояние и характеристики изменяются в процессе работы и с течением времени.
  • Характеристики вероятностных (иными словами, стохастических ) моделей случайным образом распределяются в пространстве или меняются во времени. Это является следствием как случайного распределения свойств материалов, геометрических размеров и форм объекта, так и случайного характера воздействия внешних нагрузок и условий. Характеристики детерминированных моделей заранее известны и точно предсказуемы.

Знание этих особенностей облегчает процесс моделирования, так как позволяет выбрать вид модели, наилучшим образом соответствующей заданным условиям. Этот выбор основывается на выделении в системе существенных и отбрасывании второстепенных факторов и должен подтверждаться исследованиями или предшествующим опытом. Наиболее часто в процессе моделирования ориентируются на создание простой модели, что позволяет сэкономить время и средства на её разработку. Однако повышение точности модели, как правило, связано с ростом её сложности, так как необходимо учитывать большое число факторов и связей. Разумное сочетание простоты и потребной точности и указывает на предпочтительный вид модели.

Ссылки

Литература

  • Хорошев А.Н. Введение в управление проектированием механических систем: Учебное пособие. — Белгород, 1999. — 372 с. —

По мере развития человечества происходит структуризация и оптимизация наличных у нас данных и возможностей их использования. При этом ключевой является информационная модель. На сегодняшний день она является существенно недооценённым инструментов планирования. Чтобы сломать эту тенденцию, необходимо рассказывать аудитории о её возможностях, чем и займётся автор этой статьи.

Что называют информационной моделью? Описание и структура

Так называют модель объекта. Она представлена в виде информации, что описывает существенные для конкретного случая параметры и переменные, связи между ними, а также входы и выходы для данных, при подаче на которые можно влиять на получаемый результат. Их нельзя увидеть или потрогать. В целом они не имеют материального воплощения, поскольку строятся на использовании одной информации. Сюда относятся данные, что характеризуют состояния объекта, существенные свойства, процессы и явления, а также связь с внешней средой. Это процесс называется описанием информационной модели. Это самый первый шаг проработки. Полноценной информационной моделью является обычно сложная разработка, которая может иметь много структур, что в рамках статьи сведены в три основных типа:

  1. Описательная. Сюда относятся модели, которые создаются на естественных языках. Они могут иметь любую произвольную структуру, которая удовлетворит составляющего их человека.
  2. Формальная. Сюда относят модели, которые создаются на формальных языках (научных, профессиональных или специализированных). В качестве примеров можно привести такое: все виды таблиц, формул, граф, карт, схемы и прочих подобных структурных формаций.
  3. Хроматические. Сюда относят модели, которые были созданы с применением естественного языка семантики цветовых концептов, а также их онтологических предикатов. Под последними понимают возможность распознавания значений цветовых канонов и смыслов. В качестве примера хроматических моделей можно навести те, что были построены с использованием соответствующей теоретической базы и методологии.

Как видим, основной составляющей являются данные, их структура и процедура обработки. Развивая мысль, можно дополнить, что информационная модель является схемой, в которой описана суть определённого объекта, а также все необходимые для его исследования процедуры. Для более полного описания характеристик используют переменные. Они замещают атрибут цели, которая прорабатывается. И здесь имеет значительную важность структура информационной модели.

Давайте приведём пример. Описание веника и инструкция по его использованию является информационной моделью для уборщика. Но это не всё. Описание и технологический процесс изготовления веника, изложений в соответствующей документации, является информационной моделью и алгоритмом, по которому его делает производитель. Как видите, отражаются наиболее важные свойства объекта. В действительности, конечно, информационная модель – это лишь приближенное описание. В результате можно сказать, что эти данные, с помощью которых осуществляется познание реальности, являются относительно истинными.

Общая классификация

Какие информационные модели существуют? Классификация сформирована на основе самого определения:

  1. Зависимо от количества значений переменных они делятся на динамические и статистические.
  2. По способу описания бывают знаковыми, натурными, формализованными.
  3. Зависимо от особенностей конструирования переменных делятся на графовые, графические, идеографические, текстовые, алгоритмические, табличные.

Виды информационных моделей

Исследованию поддаётся как физический, так и идеальный объект анализа. Это приводит к тому, что существование одинаковых информационных моделей, к которым можно подойти с тем же самых набором инструментариев, нет. Поэтому приходится использовать отдельные подходы и что-то особенное, что позволит изучить или исследовать предметную область. На основании таких суждений принято выделять три виды информационных моделей:

  1. Математические. Благодаря им изучают явления и процессы, что являются представленными в виде наиболее общих математических закономерностей или абстрактных объектов, которых достаточно, чтобы выразить законы природы или внутренние свойства наблюдаемого. Также применяются для подтверждения правила логических рассуждений.
  2. Компьютерные. Используется для описания совокупности переменных, что представлены абстрактными типами данных и поданы в соответствии с выдвигаемыми требованиями среды обработки ЭОМ.
  3. Материальные. Так называют предметное отражение объекта, сохраняющее геометрические и физические свойства (глобус, игрушки, манекены). Также к материальным моделям относят химические опыты.

Типы информационных моделей

Поскольку они являются совокупностью информации, то часто характеризуют состояние и свойства объекта, явления, процесса и их взаимодействие с окружающим их миром. Зависимо от того, как они представлены и выражены, выделяют два типы информационных моделей:

  1. Вербальные. Они создаются как результат умственной деятельности человека и представляются в словесной форме или при помощи жестикуляции.
  2. Знаковые. Для их выражения используются рисунки, схемы, графики, формулы.

Что необходимо для их создания?

Информация, причём как можно более точная. Чем больше предоставленные данные отвечают реальным показателем, тем эффективней применяется модель на практике. Чтобы разработать модель, сначала проводится сбор всей возможной информации. Она отсеивается и остаётся та, что предоставляет наибольшую ценность для исследователя. Проводится анализ предоставляющей интерес информации, на основании которого она структурируется. И зависимо от целей исследователь из отдельных блоков данных строит необходимую модель. Потом проводится поиск ошибок и ликвидация противоречий. Когда этот шаг закончен, то разработка информационной модели тоже считается завершённой.

Где применяются информационные модели?

Везде. Только такое обозначение не всегда применяется на практике из-за его излишней научности. Инструкции для компьютеров, телевизоров, телефонов, использованных бутылей воды, автомобильных аккумуляторов – вот лишь отдельные примеры. Информационной моделью является и технология производства комбайнов, тракторов, самолётов, грузовиков, прицепов, строений. Как видите, для неё есть применение и в быту, и в промышленности. Но сам термин «информационная модель» больше применяется в последней сфере из-за того, что здесь протекают более сложные процессы с участием большого количества людей.

Пример создания

Давайте попробуем детально проанализировать, что такое информационная модель. Это не так сложно, как может показаться. В качестве примера возьмём клавиатуру. Можно определить два направления относительно пользователя: описание и вопросы настройки. Во-первых, производительно пишет в аннотации, какой это хороший продукт, что он может, как с ним удобно работать. Анализирует передовые технологии, применённые при её создании, экологические преимущества и прочие подобные вещи. Главное – понравиться. Но лгать всё же не надо, поскольку это будет иметь нежелательные последствия.

Во-вторых, прорабатываются вопросы настройки. Можно ответить на них с помощью картинок на листке-вкладыше, где будет изображено, куда вставить разъём клавиатуры в компьютер. Также может прилагаться небольшой ремонтный комплект, инструкция по его использованию, особенности построение устройства, как его следует разбирать в случае возникновения определённых проблем – и ряд других вопросов, которые можно только продумать и дать ответ пользователям на них.

Особенности

Чем больше данных, тем описание информационной модели будет сложнее. Это две стороны медали: следует выбирать между точностью и функциональностью. Чтобы не перегибать палку или избежать слабой проработки вопроса следует заранее очертить задачи для проработки и глубину их разбора. Следует позаботиться обо всех имеющихся моментах, поскольку любая проблема, допущенная на этом этапе, в будущем только добавит работы и необходимость затраты денежных средств на устранение конфликта.

Изучение аспектов информационного моделирования

С научной точки зрения этим вопросом занимается кибернетика. Поэтому, если у вас есть желание углубить свои познания в этой области, запаситесь несколькими недавно вышедшими книгами и внимательно изучите их. Хотя можно и по-другому осведомиться, что такое простейшие информационные модели. Информатика может дать необходимый базис, но для получения всей полноты знаний нужна именно кибернетика. В её рамках можно будет ознакомиться не только с детализированными принципами моделирования, но и узнать про существующие разработки, а также возможности их применения.

Заключение

Информационная модель – это важный и полезный инструмент, если правильно его использоваться. При создании сложных систем (например, программного обеспечения) он позволяет проработать основные технические вопросы и устранить возможные не состыковки. В рамках статьи были размещены знания про то, какие информационные модели есть, как они создаются и другая полезная информация, что пригодится на практике.

По способу отображения действительности различают три ос­новных вида моделей — эвристические, физические и матема­тиче­ские.

Эвристические модели , как правило, представляют собой об­разы, рисуемые в воображении человека. Их описание ве­дется словами естественного языка и, обычно, неоднозначно и субъек­тивно. Эти модели неформализуемы, т. е. не описыва­ются фор­мально-логическими и математическими выраже­ниями, хотя и рождаются на основе представления реальных процессов и явле­ний. Эвристическое моделирование — основное средство вырвать­ся за рамки обыденного и устоявшегося. Но способность к такому моделированию зависит, прежде всего, от богатства фантазии че­ловека, его опыта и эрудиции. Эвристиче­ские модели используют­ся на начальных этапах проектирова­ния (или других видов дея­тельности), когда сведения о разраба­тываемом объекте еще скуд­ны. На последующих этапах проек­тирования эти модели заменя­ются на более конкретные и точ­ные.

Физические модели материальны, но могут отличаться от реального объекта или его части размерами, числом и материа­лом элементов. Выбор размеров ведется с соблюдениемтеории подобия. К физическим моделям относятся реальные изделия, образцы, экспериментальные и натурные модели.

Физические модели подразделяются на объемные (модели и ма­кеты) и плоские (тремплеты).

Под моделью понимают изделие, являющееся упрощенным по­добием исследуемого объекта.

Под тремплетом понимают изделие, являющееся плоским мас­штабным отображением объекта в виде упрощенной ортого­нальной проекции или его контурным очертанием. Тремплеты вырезают из пленки, картона и т. п. и применяют при исследова­нии и проектировании зданий, установок, сооружений.

Под макетом понимают изделие, собранное из моделей или тремплетов.

Физическое моделирование — основа наших знаний и средство проверки наших гипотез и результатов расчетов. Такая модель позволяет охватить явление или процесс во всемих многообра­зии, наиболее адекватна и точна, но достаточно дорога, трудо­емка и менее универсальна. В том или ином виде с физическими моделя­ми работают на всех этапах проектирования.

Математические модели формализуемые, т. е. представля­ют собой совокупность взаимосвязанных математических и фор­мально-логических выражений, как правило, отображающих ре­альные процессы и явления (физические, психические, социаль­ные и т. д.). Модели по форме представления могут быть:

Аналитические, их решения ищутся в замкнутом виде, в виде функциональных зависимостей. Удобны, при анализе сущности описываемого явления или процесса, но отыскание их решений бывает весьма затруднено;

Численные, их решения — дискретный ряд чисел (таблицы). Модели универсальны, удобны для решения сложных задач, но не наглядны и трудоемки при анализе и установлении взаимо­связей между параметрами. В настоящее время такие модели реализуют в виде программных комплексов — пакетов программ для расчета на компьютере. Программные ком­плексы бывают прикладные, привязанные к предметной об­ласти и конкретной системе, явлению, процессу, и общие, реализующие универ­сальные математические соотношения (например, расчет сис­темы алгебраических уравнений).

Построение математических моделей возможно следующими способами:

Аналитическим путем, т. е. выводом из физических законов, математических аксиом или теорем;

Экспериментальным путем, т. е. посредством обработки ре­зультатов эксперимента и подбора аппроксимирующих (при­ближенно совпадающих) зависимостей.

Математические модели более универсальны, дешевы, позво­ляют поставить «чистый» эксперимент (т. е. в пределах точности модели исследовать влияние какого-то отдельного фактора при постоянстве других), прогнозировать развитие явления или про­цесса. Математические модели — основа построения компьютер­ных моделей и применения вычислительной техники. Резуль­таты математического моделирования нуждаются в обязатель­ном со­поставлении с данными физического моделирования — с целью проверки полученных данных и для уточнения самой мо­дели.

К промежуточным между эвристическими и математическими моделями можно отнести графические модели , представляю­щие различные изображения — схемы, графики, чертежи. Так, эскизу (упрощенному изображению) некоторого объекта в зна­чительной степени присущи эвристические черты, а в чертеже уже конкрети­зируются внутренние и внешние связи моделируе­мого объекта.

Промежуточными также являются и аналоговые модели . Они позволяют исследовать одни физические явления или математи­че­ские выражения посредством изучения других физических явле­ний, имеющих аналогичные математические модели.

Выбор типа модели зависит от объема и характера исходной информации о рассматриваемом объекте и возможностей проек­тировщика, исследователя. По возрастанию степени соответст­вия реальности модели можно расположить в следующий ряд: эври­стические (образные) — математические — физические (экс­пери­ментальные).

Технические системы различаются по назначению, устрой­ст­ву и условиям функционирования. Следовательно, можно и нужно вносить соответствующие различия и в их модели.

В зависимости от целей исследования выделяют следующие модели:

Функциональные, предназначенные для изучения функцио­нального назначения элементов системы, внутренних связей и связей с другими системами;

Функционально-физические, предназначенные для изучения сущности и назначения физических явлений, используемых в системе, их взаимосвязей;

Модели процессов и явлений, таких как кинематические, проч­ностные, динамические и другие, предназначенные для иссле­дования тех или иных характеристик системы, обеспечиваю­щих ее эффективное функционирование.

Модели также подразделяют на простые и сложные, однород­ные и неоднородные, открытые и закрытые, статические и дина­мические, вероятностные и детерминированные.

Часто говорят о технической системе как простой или слож­ной, закрытой или открытой и т. п. В действительности же под­ра­зумевается не сама система, а возможный вид ее модели, ак­центи­руется особенность ее устройства или условий работы.

Четкого правила разделения систем на сложные ипростые не существует. Обычно признаком сложных систем служит много­об­разие выполняемых функций, большое число составных час­тей, разветвленный характер связей, тесная взаимосвязь с внеш­ней средой, наличие элементов случайности, изменчивость во времени и другие. Понятие сложности системы — субъективно и определя­ется необходимыми для ее исследования затратами времени и средств, потребным уровнем квалификации, т. е. за­висит от кон­кретного случая и конкретного специалиста.

Подразделение систем на однородные и неоднородные произ­водится в соответствии с заранее выбранным призна­ком: исполь­зуемые физические явления, материалы, формы и т. д. При этом одна и та же система при разных подходах может быть и однород­ной, и неоднородной. Так, велосипед — однородная механическая система, поскольку использует механические способы передачи движения, но неоднородная по типам материалов, из которых из­готовлены отдельные части (резиновая шина, стальная рама, ко­жаное седло).

Все системы взаимодействуют с внешней средой, обменива­ются с нею сигналами, энергией, веществом. Системы относят к открытым , если их влиянием на окружающую среду или воз­дей­ствием внешних условий на их состояние и качество функ­циони­рования пренебречь нельзя. В противном случае системы рассмат­ривают какзакрытые , изолированные.

Динамические системы , в отличие отстатических , нахо­дятся в постоянном развитии, их состояние и характеристики изменяют­ся в процессе работы и с течением времени.

Характеристики вероятностных (иными словами,стохас­ти­ческих) систем случайным образом распределяются в про­странст­ве или меняются во времени. Это является следствием как случай­но, о распределения свойств материалов, геометриче­ских размеров и форм объекта, так и случайного характера воз­действия на него внешних нагрузок и условий. Характеристикидетерминирован­ных систем заранее известны и точно предска­зуемы.

Знание этих особенностей облегчает процесс моделирова­ния, так как позволяет выбрать вид модели, наилучшим образом соот­ветствующей заданным условиям.

Выбор модели того или иного вида основывается на выделе­нии в системе существенных и отбрасывании второстепенных факторов и должен подтверждаться исследованиями или пред­ше­ствующим опытом. Наиболее часто в процессе моделирова­ния ориентируются на создание простой модели, поскольку это позво­ляет сэкономить время и средства на ее разработку. Од­нако повы­шение точности модели, как правило, связано с рос­том ее сложно­сти, так как необходимо учитывать большое число факторов и связей. Разумное сочетание простоты и по­требной точности и ука­зывает на предпочтительный вид мо­дели.

В описываемой статье мы разберем подробно, что такое модель в информатике. Рассмотрим виды, а также способы проектирования. В данном разделе имеется множество полезных знаний, которые позволят будущим специалистам в сфере информационных технологий работать без каких-либо усилий. Для того чтобы решить любую задачу, причем неважно, научную или производственную, следует придерживаться цепочки: объект, модель, алгоритм, программа, результат, реализация. Нужно обратить внимание на второй пункт. Если этого звена не будет, то и сама проектировка не подлежит исполнению. Для чего же используется модель, и что под этим словом подразумевается? Далее раскроем этот вопрос.

Модель

Что такое модель в информатике? Благодаря ей можно составить образ какого-либо объекта, который реально существует. Также при необходимости можно отобразить все его свойства и признаки.

Для того чтобы решить какую-то задачу, следует сделать ее модель, ведь именно она и будет использоваться при дальнейшем проектировании. В школьном курсе информатики данные понятия вводятся уже в шестом классе. Однако в самом начале учат детей лишь пониманию, что же это такое.

Классификация

Описываемым термином можно назвать описание какого-либо процесса, его изображение, схему, уменьшенную копию реального объекта и так далее. Учитывая все вышеперечисленное, следует сказать, что модель — довольно широкое понятие. Его можно разделить на группы: материальное, идеальное.

Под первым типом понимают комплекс данных, который представляет собой реальный объект. Это может быть либо тело, либо процесс и так далее. Данная группа делится еще на два типа: физические, аналоговые. Эта классификация полностью условная, так как между указанными двумя подвидами нет никакой четкой черты.

Идеальную модель охарактеризовать еще труднее, потому что она связана полностью с воображением человека, его восприятием мира. К ней также можно отнести и любое произведение искусства, в том числе картины, прозу, спектакли и так далее.

Цели моделирования

Рассматривая, что такое модель в информатике, необходимо также сказать и о целях ее создания.

Моделирование — довольно важный этап, так как он позволяет осуществить большое количество задач. Именно об этом мы далее и поговорим.

Для начала, моделирование позволит человеку больше узнать о том, что его окружает. Если говорить в обширном смысле, то в самой древности люди собирали какие-то данные, информацию, факты и передавали из поколения в поколение. Примером можно назвать модель нашего мира, которая называется “глобус”. В прошлые века, как правило, моделирование было построено на несуществующих объектах, с трудом познаваемыми человеком, которые на данный момент уже имеют свою реализацию в качестве материального предмета. Большинство из них прочно закрепились в нашей жизни. Речь может идти о зонтах, мельницах и так далее.

На данный момент модели систем информатики касаются путей достижения максимального эффекта от принимаемых решений, а также обращают внимание на последствия какого-либо процесса или же действия. Если говорить о последнем подпункте, то в пример можно привести модель, которая выясняет, какие последствия будут в результате повышения стоимости проезда либо после утилизации каких-либо отходов под землей.

Задачи моделирования

Рассматривая, что такое модель в информатике, необходимо еще сказать о задачах данного способа проектирования. Описываемый процесс имеет несколько общих целей, о которых мы и поговорим далее. Если рассматривать более детально, то задачами являются этапы решения каких-либо проблем. То есть, в принципе, таковой можно назвать небольшую цель, с которой необходимо справиться, чтобы достигнуть определенных высот.

Классификация задач

При этом делятся данные задачи на две группы. Речь идет о прямых и обратных. Что касается последних, то подобные формулировки ставят перед разработчиком вопросы типа: “Как увеличить эффективность до максимума?” или “Какое же действие полностью удовлетворит имеющееся условие?” Если говорится о прямых, то такие задачи ставят перед человеком вопросы о том, что будет, если разработчик поступит так или иначе. Нужно заметить: любая прямая формулировка имеет исходные данные, а также ставит конкретные условия.

Вербальная модель

Также необходимо рассказать о видах моделей в информатике. Рассмотрим первую: вербальную. Такой метод моделирования позволяет работать с идеальными или абстрактными вопросами. Следует заметить, что в науке считаются двумя основными видами математический и информационный. Хоть и вербальный на данный момент не сильно распространен, однако он используется. Под ним подразумевают, что все задачи, цели и так далее описываются с помощью букв и связанных предложений. К таковым моделям можно отнести обычную художественную литературу, составленный протокол, какие-либо правила, информацию, описание предмета, явления и так далее.

Математическая модель

Математическая модель — это в информатике один из главных видов проектирования. Она еще известна, как алгоритмическая. Следует заметить, что между математическим и информационным видами граница максимально условная. Об этом уже говорилось ранее.

Если не задаваться сложными терминами, а попытаться объяснить простым языком, то описываемая модель необходима для того, чтобы решить любую задачу или достигнуть цель при помощи математической точки зрения. Следует заметить, что каждый человек в реальной жизни занимается постоянно проектированием такой модели. Допустим, обычная бытовая задача, например, купить что-то в магазине, требует составления таковой. Человек знает, сколько стоят продукты. Необходимо посчитать, какая сумма в итоге нужна для осуществления покупки, сложив все данные. Это является обычным примером математической модели.

Информационная модель

Следует заметить, что с этим видом моделирования нужно ознакомиться любому человеку, который видит свое будущее в IT-сфере. Как правило, все информационные модели создаются при помощи компьютерной техники. Причем речь идет не только конкретно о проектировании каких-то диаграмм, но используются еще и таблицы, рисунки, чертежи, схемы и так далее.

В целом информационная модель представляет собой свойства того объекта, который мы отображаем, максимально описывая его состояние, а также то, насколько он связан с окружающим миром, отношение к другим внешним предметам и влияние на них. Следует отметить, что информационной моделью может служить обычный текст, рисунок, словесное описание, чертеж, формула и так далее.

Такой вид отличается от других вышеперечисленных тем, что он является данными. То есть модель не имеет материального воплощения, так как считается примитивным комплексом информации, представленной в разном виде.

Системный подход к созданию модели

Классификацию моделей в информатике мы уже рассмотрели, теперь следует сказать о том, какой подход следует использовать, чтобы составить идеальную схему.

Необходимо понять, что такое система. Это комплекс элементов, которые взаимодействуют между собой, а также работают вместе для того, чтобы выполнить определенную задачу. Построение модели связано с использованием системного подхода. Объектом будет считаться любой комплекс, который функционирует в качестве единого в специальной среде. Иногда бывает так, что проект довольно сложный, поэтому систему делят на две части.

Цель использования

Приведем примеры моделей в информатике, для того чтобы понять, какими целями руководствуются производители при создании записи.

Следует заметить, что есть такие виды, как учебные, имитационные, игровые и так далее. Рассмотрим их.

К учебным относятся все материалы, при помощи которых осуществляется обучение.

К опытным следует добавить модели уменьшенной копии, создаваемые на основе реальных объектов.

Имитационные могут служить информацией, которая позволит понять, что произойдет в результате какого-либо действия. К примеру, если человек проводит реформу, он должен составить такую модель. Это поможет приблизительно понять то, как люди отреагируют на новые изменения. Либо же, например, чтобы человеку сделать операцию по пересадке какого-либо органа, в самом начале исследований проводится большое количество опытов. Их также можно назвать имитационной моделью. Таким образом, она представляет собой систему проб и ошибок. Это позволяет принимать более оправданные решения.

Игровой моделью является система, которая ставит определенные объекты в какие-либо рамки. Это может быть экономическая, деловая или военная игра. Таким образом, человек способен понять поведение определенного объекта в нужной ему среде.

Научно-техническую следует использовать для того, чтобы изучить какое-либо явление и процесс, который трудно исследовать в обычной жизни. Это может быть создание прибора, имитирующий грозовой разряд, либо же модель движения, полностью копирующая солнечную систему.

Способ представления

Подытоживая все вышесказанное о моделях данных в информатике, необходимо разузнать, как же представляется созданная запись.

Она бывает материальная и нематериальная. К первому виду нужно отнести все копии, которые были сняты с существующих объектов. Таким образом, их можно взять в руки, потрогать, понюхать и так далее. Они даже способны имитировать какие-либо свойства оригинального объекта, а также его действия. Данные материальные модели являются опытным методом проектирования.

К нематериальным относятся те, которые работают на теории. Они идеальные либо же абстрактные. Эта категория также имеет несколько типов. Речь идет об информационных, а еще воображаемых вариантах. Первый представляет собой перечень данных, который касается определенного объекта. Таковыми можно назвать таблицы, рисунки, схемы и так далее.

Однако многих их интересует, почему же данная модель класса информатики считается нематериальной. Текст хоть и напечатан, таблица составлена, но его потрогать нельзя. Именно поэтому данная модель является абстрактной. К слову, среди информационных вариантов записи имеются наглядные примеры.

К воображаемой модели относят то, что называется творческим процессом, то есть все происходящее в сознании человека. Это побуждает его создать на основе данной схемы оригинальный объект.

Каждый современный человек ежедневно сталкивается с понятиями «объект» и «модель». Примерами объектов являются как предметы, доступные для осязания (книга, земля, стол, ручка, карандаш), так и недоступные (звезды, небо, метеориты), предметы художественного творчества и умственной деятельности (сочинение, стихотворение, решение задачи, картина, музыка и другие). Причем каждый объект человеком воспринимается только как единое целое.

Объект. Виды. Характеристики

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что объект является частью внешнего мира, которая может быть воспринята в качестве единого целого. Каждый предмет восприятия имеет свои индивидуальные характеристики, отличающие его от других (форма, сфера использования, цвет, запах, размер и так далее). Важнейшей характеристикой объекта является название, но для полного качественного его описания одного названия недостаточно. Чем более полно и подробно описан объект, тем легче процесс его распознавания.

Модели. Определение. Классификация

В своей деятельности (образовательной, научной, художественной, технологической) человек ежедневно использует уже существующие и создает новые модели внешнего мира. Они позволяют сформировать впечатление о процессах и объектах, недоступных для непосредственного восприятия (очень маленькие или, наоборот, очень большие, очень медленные или очень быстрые, очень далекие и так далее).

Итак, модель — это некоторый объект, отражающий важнейшие особенности изучаемого явления, объекта либо процесса. Может существовать несколько вариаций моделей одного и того же объекта, также как несколько объектов могут быть описаны одной единственной моделью. Например, подобная ситуация возникает в механике, когда различные тела с материальной оболочкой могут быть выражены то есть одинаковой моделью (человек, автомобиль, поезд, самолет).

Важно помнить, что ни одна модель не способна полноценно заменить изображаемый объект, так как она отображает только некоторые из его свойств. Но порой при решении определенных задач различных научных и промышленных течений описание внешнего вида модели может быть не просто полезным, но единственной возможностью представить и изучить особенности характеристик объекта.

Сфера применения предметов моделирования

Модели играют важную роль в различных сферах жизни человека: в науке, образовании, торговле, проектировании и других. Например, без их применения невозможны проектирование и сборка технических устройств, механизмов, электрических цепей, машин, зданий и так далее, так как без предварительных расчетов и создания чертежа выпуск даже простейшей детали невозможен.

Часто используются модели в образовательных целях. Они носят названия наглядных. Например, из географии представление о Земле как о планете человек получает, изучая глобус. Также актуальными наглядные модели являются и в других науках (химии, физике, математике, биологии и других).

В свою очередь, теоретические модели востребованы при изучении естественных и (биологии, химии, физики, геометрии). Они отражают свойства, поведение и строение объектов, подвергающихся изучению.

Моделирование как процесс

Моделирование — метод познавания, включающий в себя исследование существующих и создание новых моделей. Предметом познания данной науки является модель. ранжируются в зависимости от различных свойств. Как известно, любой объект имеет множество характеристик. При создании определенной модели выделяются лишь наиболее важные для решения поставленной задачи.

Процессом создания моделей является художественное творчество во всем своем разнообразии. В связи с этим фактически каждое художественное или литературное произведение можно рассматривать в качестве модели реального объекта. Например, картины являются моделями реальных пейзажей, натюрмортов, людей, литературные произведения — моделями человеческих жизней и так далее. Например, при создании модели самолета с целью изучения его аэродинамических качеств важно отразить в ней геометрические свойства оригинала, но абсолютно неважен его цвет.

Одни и те же объекты различными науками изучаются с разных точек зрения, а соответственно, их виды моделей для изучения будут также отличаться. Например, физика изучает процессы и результаты взаимодействия объектов, химия — химический состав, биология — поведение и строение организмов.

Модель относительно временного фактора

Относительно времени модели делятся на два вида: статические и динамические. Примером первого вида является единоразовое обследование человека в клинике. Оно отображает картину его состояния здоровья на данный момент, в то время как его медицинская карта будет моделью динамической, отражающей изменения, происходящие в организме на протяжении определенного периода времени.

Модель. Виды моделей относительно формы

Как уже понятно, модели могут различаться по разным характеристикам. Так, все ныне известные виды моделей данных можно условно разделить на два основных класса: материальные (предметные) и информационные.

Первый вид передает физические, геометрические и иные свойства объектов в материальной форме (анатомический муляж, глобус, макет здания и так далее).

Виды разнятся по форме реализации: знаковая и образная. Образные модели (фотографии, рисунки и другое) являются зрительными реализациями объектов, зафиксированными на определенном носителе (фото-, кинопленке, бумажном или цифровом).

Они широко применяются в образовательном процессе (плакаты), при изучении различных наук (ботаника, биология, палеонтология и других). Знаковые модели — это реализации объектов в виде символов одной из известных языковых систем. Они могут быть представлены в виде формул, текста, таблиц, схем и так далее. Существуют случаи, когда, создавая знаковую модель (виды моделей передают конкретно то содержание, которое требуется для изучения определенных характеристик объекта), используют сразу несколько известных языков. Примером в данном случае выступают различные графики, диаграммы, карты и подобное, где используются как графические символы, так и символы одной из языковых систем.

С целью отражения сведений из различных сфер жизни применяются три основных вида информационных моделей: сетевые, иерархические и табличные. Из них наиболее популярным является последний, применяемый для фиксации различных состояний объектов и характерных для них данных.

Табличная реализация модели

Данный вид информационной модели, как уже было сказано выше, является наиболее известным. Выглядит он следующим образом: это обычная, состоящая из строк и столбцов таблица прямоугольной формы, графы которой заполнены символами одного из известных знаковых языков мира. Применяются табличные модели с целью характеристики объектов, обладающих одинаковыми свойствами.

С их помощью в различных научных сферах могут быть созданы как динамические, так и статические модели. Например, таблицы, содержащие математические функции, различные статистические данные, расписания поездов и так далее.

Математическая модель. Виды моделей

Отдельной разновидностью информационных моделей являются математические. Все виды обычно состоят из уравнений, написанных на языке алгебры. Решение данных задач, как правило, основывается на процессе поиска равнозначных преобразований, которые способствуют выражению переменной величины в виде формулы. Существуют также для некоторых уравнений и точные решения (квадратные, линейные, тригонометрические и так далее). Как следствие, для их решения приходится применять методы решения с приближенной заданной точностью, иначе говоря, такие виды математических данных, как числовой (метод половинного деления), графический (построение графиков) и другие. Метод половинного деления целесообразно использовать лишь при условии, что известен отрезок, где функция при определенных значениях принимает полярные значения.

А метод построения графика является унифицированным. Его можно использовать как в вышеописанном случае, так и в ситуации, когда решение может быть только приближенным, а не точным, в случае так называемого «грубого» решения уравнений.

Д. Ф. Миронов. Компьютерная графика в дизайне

   К аппаратным средствам, применяющимся в компьютерной графике, относятся:
   • Компьютеры, в состав которых входят:
   – процессор;
   – оперативная память;
   – накопители;
   – видеокарта с графическим ускорителем.
   • Устройства графического вывода:
   – мониторы;
   – видеопроекторы;
   – печатающие устройства (лазерные, струйные и термосублимационные принтеры, фотонаборные автоматы, слайд-принтеры и цифровые минилабы).
   • Устройства графического ввода:
   – манипуляторы;
   – графические планшеты;
   – сканеры;
   – цифровые камеры.
   • Специальные устройства (например, устройства для вывода голограмм и стереопар).

Процессор и оперативная память

   В рамках настоящего учебника нет смысла подробно останавливаться на назначении стандартных устройств компьютера, ограничимся рассмотрением специфических требований, которые на них накладывают типовые задачи компьютерной графики.
   При работе с информационными моделями сложных векторных или пиксельных изображений с высоким разрешением (см. разд. 3.1.2) задачи компьютерной графики становятся очень ресурсоемкими. Поэтому общий принцип выбора процессора: «чем мощнее – тем лучше». На момент написания книги минимальными параметрами для графического компьютера считались тактовая частота процессора не ниже 2,5 ГГц и объем кэш-памяти второго уровня, встроенной в ядро процессора, не менее 512 Кбайт.
   Чем больше объем оперативной памяти, тем быстрее выполняются операции над большими по размеру информационными моделями изображений. Это обусловлено тем, что в процессе обработки данные большого изображения не помещаются в оперативную память целиком, и их приходится «подкачивать» по частям. Чем больше размер этих частей, тем реже приходится выполнять подкачку в процессе работы, тем быстрее выполняется обработка. Поэтому для работы с небольшими изображениями (например, с цифровыми фотографиями, снятыми камерами с размерами сенсора до 10 мегапикселов) объем оперативной памяти может составлять 1 Гбайт, для больших изображений желательны большие объемы.

Накопители

   От емкости накопителя на жестком диске (винчестере) зависит объем данных, находящихся в оперативном распоряжении пользователя. Достаточно много дисковой памяти требуется для организации подкачки данных в оперативную память. Обычно компьютеры для графических работ комплектуют накопителями объемом 120–250 Гбайт, но для профессиональной работы нелишним будет и больший объем. Большое влияние на быстродействие оказывает и скорость передачи данных между накопителем и оперативной памятью, она не должна быть менее 100 Мбайт/с – в противном случае подкачка данных сильно замедляется.

Видеокарты

   В отличие от задач трехмерного или имитационного моделирования и компьютерных игр, компьютерная графика не предъявляет очень высоких требований к видеосистеме компьютера, основой которой является видеокарта. Основная задача видеокарты – получение данных пиксельной информационной модели и преобразование их в видеосигнал, формирующий изображение на экране монитора. Причем передача видеосигнала на монитор должна выполняться достаточно быстро, чтобы изображение на нем не мерцало (современные стандарты рекомендуют частоту обновления не ниже 100 Гц). Чтобы выполнить это условие, данные изображения должны полностью помещаться в видеопамять. Подробнее расчеты объема памяти, достаточного для хранения информационной модели пиксельного изображения, представлены в разд. 3.1.2. Некоторые данные о минимальном объеме видеопамяти приведены в табл. 1.1.1.
Таблица 1.1.1. Минимальный объем видеопамяти для мониторов с различным размером экранного растра    Для мониторов наиболее распространенных моделей вполне достаточно видеопамяти объемом 64 Мбайта. Однако если в составе видеокарты имеется графический ускоритель (что для современных моделей стало стандартом де-факто), этот объем должен быть, как минимум, в два раза больше, т. е. 128 Мбайт. Для мониторов с большим размером растра следует рассчитывать объем видеопамяти и подбирать соответствующую видеокарту индивидуально. Следует заметить, что современные видеокарты могут по стоимости в несколько раз превышать все остальные устройства компьютера, вместе взятые, поэтому к ее выбору необходимо подходить рационально. Наиболее мощные видеокарты выпускаются для нужд специалистов в анимационном трехмерном моделировании, видеомонтаже и любителей компьютерных игр, а в задачах компьютерной графики их возможности оказываются востребованными далеко не полностью.
Мониторы и видеопроекторы

   Не менее важной частью видеосистемы является монитор – устройство для преобразования видеосигнала в визуально воспринимаемое изображение. Наиболее важные характеристики для задач компьютерной графики – размер экрана, размерность растра, частота обновления изображения и точность воспроизведения цвета. Разработчики программных средств компьютерной графики считают минимальными требованиями к мониторам диагональ экрана не менее 17 дюймов, частоту обновления изображения не ниже 85 Гц, размерность растра не менее 1024*768 пикселов, число воспроизводимых цветов не менее 16 777 216.
   Точность воспроизведения цвета на экранах больших размеров сегодня несколько выше у мониторов с электронно-лучевой трубкой. По остальным параметрам эти мониторы немного уступают мониторам на жидкокристаллических панелях.
   Видеопроекторы предназначены для построения крупноформатных изображений, рассматриваемых со значительно большего расстояния, чем изображения на экране монитора. Они подключаются к той же видеокарте, что мониторы, и получают такой же видеосигнал. При использовании видеопроекторов следует иметь в виду, что они воспроизводят значительно меньше цветов, чем мониторы, и точность воспроизведения цвета у них значительно ниже. Сегодня более качественной, но и более дорогостоящей альтернативой видеопроекторам выступают плазменные панели, функционально не отличающиеся от мониторов.

Печатающие устройства

   Печатающим устройством или принтером называется периферийное устройство компьютера, преобразующее информационную модель в визуально воспринимаемое изображение на плоском носителе (бумаге, ткани или полимерной пленке). Принципы, на основе которых на носителе формируется изображение, можно разделить на несколько категорий (рис. 1.1.2).
   Рис. 1.1.2. Принципы формирования изображений печатающими устройствами
 
   Приведенные на рис. 1.1.2 способы формирования изображений существенно отличаются друг от друга, поэтому устройства печати сложно сравнивать, пользуясь одной и той же системой показателей. Подробнее эти вопросы будут освещены в разд. 3.1.4, посвященном методам расчета параметров изображения в процессе подготовки его к выводу на печать. Там же рассматриваются и существенные для компьютерной графики особенности печатающих устройств каждой категории.
Устройства графического ввода

   Устройством графического ввода называется периферийное устройство компьютера, позволяющее формировать новую информационную модель изображения и/или вносить изменения в существующую. Классификация таких устройств приведена на рис. 1.1.3.
   Рис. 1.1.3. Классификация устройств графического ввода
 
   Манипуляторы, строго говоря, не являются устройствами графического ввода. Они лишь позволяют перемещать на экране монитора специальный значок (курсор, указатель) и передавать в компьютер его координаты с той или иной частотой. Как правило, манипуляторы снабжены несколькими кнопками, позволяющими передавать в компьютер управляющие сигналы. Однако в подавляющем большинстве графических редакторов манипулятор управляет работой специальных графических инструментов, с помощью которых пользователь и воздействует на графическую модель. Поэтому традиционно манипуляторы относят к устройствам графического ввода.
   Автоматические устройства графического ввода позволяют формировать новую информационную модель изображения без вмешательства пользователя и без графического редактора. К этой категории относят сканеры и цифровые камеры. Сканер формирует информационную модель пиксельного изображения по физическому оригиналу, в роли которого чаще всего выступают непрозрачные (отпечатки) и полупрозрачные (слайды, пленки) изображения.
   Примечание
   При работе с планшетными сканерами распространенной практикой является размещение на предметном стекле не изображения, а тех или иных предметов. В этом случае сканер можно рассматривать как вариант цифровой камеры, «фотографирующей» объемные объекты.
   Основные характеристики сканера – аппаратное разрешение сканирования и точность восприятия цвета (см. разд. 3.1.4).
   Цифровые фото– и видеокамеры обычно работают в автономном режиме, но при прямом подключении к компьютеру их можно рассматривать как устройства графического ввода. Особенно это относится к так называемым «цифровым задникам» – приставкам к традиционным широкопленочным камерам, с которыми работают в условиях фотостудии, формирующим очень большие по размеру информационные модели пиксельных изображений. Многие из них просто не оборудованы промежуточным устройством хранения данных. Основные характеристики цифровых камер – размеры растра в пикселах и точность восприятия цвета. Подробнее цифровые камеры рассматриваются в разд. 3.2.4.
   Интерактивные устройства графического ввода отличаются от манипуляторов тем, что фиксируют на экране координаты не указателя, а кончика специального пера. Например, сенсорный экран, представляющий собой гибрид графических устройств ввода и вывода, – монитор, экран которого способен воспринимать касания и степень нажима, а также координаты точки, в которой этот нажим осуществляется. Пользователь имеет возможность «рисовать» по нему пером, может фиксировать силу нажима, а графический планшет — не только силу нажима, но и углы наклона пера к плоскости планшета и разворота пера вокруг своей оси. Сколка представляет собой графический планшет больших размеров, приспособленный для кодирования чертежей. Аппаратное и программное обеспечение сколки позволяет формировать векторную информационную модель изображения, но для работы с ней требуется специальная подготовка (см. главу 2.1).

   Методы и средства компьютерной графики востребованы в любой сфере человеческой деятельности, где используются изображения. Но в некоторых из них применение компьютерной графики особенно перспективно. Больше всего это касается областей, в которых основную роль играют объекты визуальной коммуникации. Визуальная коммуникация представляет собой информационный процесс, при котором информация передается от источника (автора) потребителю через зрительный канал. Объект визуальной коммуникации, несущий в себе эту информацию, называется изображением. В последующих подразделах дается краткий обзор некоторых прикладных областей, в которых важность визуальной коммуникации привела к интенсивному применению средств компьютерной графики.

Дизайн и художественное творчество

   Для современных условий характерны две тенденции: рост качества жизни и ужесточение конкуренции во всех областях производства и сервиса. Повышаются требования к удобству и эстетическому совершенству всего, что окружает человека, а конкуренция приводит к тому, что преуспевают те, кто уделяет этому фактору значительное внимание. Поэтому значение дизайна (и, в частности, промышленного дизайна) в жизни современного общества сложно переоценить. Возрастание роли дизайна и спроса на продукцию дизайнеров привели к необходимости интенсификации и повышения эффективности этого вида труда.
   Из-за того, что творческая составляющая профессиональной деятельности дизайнера не поддается формализации и в этом аспекте эффективность его труда определяется только мерой таланта, радикально увеличить эффективность деятельности можно только за счет сокращения объема и трудоемкости рутинных операций. Компьютерная графика является той базой, на основе которой можно добиться этой цели. Пользуясь программами компьютерной графики, дизайнер может не только быстрее материализовать свои творческие замыслы, но и оперативно проверить несколько вариантов реализации каждого из них. В частности, при работе над шрифтовыми композициями применение программных средств векторной графики позволяет сократить затрачиваемое время в несколько раз. Конечно, рост эффективности возникает только при достаточно профессиональном владении арсеналом компьютерной графики.
   Эффективное средство повышения производительности труда дизайнера – трехмерное моделирование, интенсивно использующееся в архитектурном и ландшафтном дизайне, дизайне интерьеров и мебели. Кроме того, в условиях перехода к информационному обществу появились новые области: дизайн мультимедиа, Web-дизайн, дизайн пользовательского интерфейса информационных систем. В этих прикладных областях в силу их специфики традиционные техники дизайна, не связанные с компьютерной графикой, просто неприменимы.

Массмедиа и полиграфия

   Из средств массовой коммуникации сегодня, пожалуй, только на радио не задействованы приемы компьютерной графики (если исключить рекламную поддержку). На телевидении не обойтись без заставок, титров и логотипов, а анимационные ролики занимают значительную часть экранного времени на многих каналах, причем не только в виде рекламы, но и как вставки в новостных программах. Практически всегда прогноз погоды читают на фоне метеорологических карт, подготовленных с помощью графических программ. Все чаще картами и схемами иллюстрируют новостные сообщения.
   Служба доступа к гипертексту, более известная как WWW или «Всемирная паутина», ставшая атрибутом повседневного обихода многих людей, требует небывалого в человеческой истории объема графических работ. Причем их качество должно быть достаточно высоким, поскольку успех того или иного информационного ресурса Сети во многом определяется его дизайном, удобством графического интерфейса, добротностью представленных на нем изображений. Развитие WWW приводит к высокому спросу на специалистов-дизайнеров с хорошей подготовкой в области компьютерной графики.
   В современных полиграфических технологиях, обеспечивающих выпуск книг и газет, компьютеры и программное обеспечение играют центральную роль. Почти все печатные издания поступают в производство в виде полиграфической оснастки, подготовленной с помощью программ компьютерной верстки. Для ее работы требуется, чтобы и текст, и иллюстрации были представлены на машинном носителе, т. е. в виде информационных моделей. Для иллюстраций это означает не только возможность их включения в макет издания произвольной сложности, но и готовность к обработке с помощью программ компьютерной графики. Многие графические элементы, определяющие стиль оформления издания (такие, как заставки, виньетки, буквицы и линейки), удобно с самого начала разрабатывать с помощью программ векторной графики.
   Иллюстрации, подготовленные в традиционной графической технике, а также фотографии (отпечатки, негативы и слайды) в издательстве сканируются и проходят цикл обработки методами компьютерной графики (ретушь, цветокоррекция, допечатная подготовка). Многие художники-графики, работающие в жанре книжной иллюстрации, с самого начала работы над графическими проектами пользуются программами компьютерной графики.

Анимация

   Анимация – создание иллюзии движения за счет демонстрации быстро сменяющих друг друга изображений. Специфика анимации состоит в том, что изображения, из которых впоследствии составляется анимационный ролик, не снимаются в непрерывном режиме кино– или видеокамерой. Более того, во многих видах анимации они формируются не камерой, а получаются из других источников. В традиционной анимации изображения, из которых составляется анимационный ролик, создаются вручную художниками, прорисовывающими все промежуточные кадры по нарисованным ранее опорным.
   Применение для построения опорных кадров методов компьютерной графики позволяет радикально изменить технологию. Если опорные кадры представляют собой два различных состояния информационной модели изображения, то формирование промежуточных состояний той же информационной модели, соответствующих промежуточным кадрам, может выполняться автоматически. Это дает колоссальную экономию труда. Поэтому сегодня методы компьютерной графики представляют собой неотъемлемую часть технического арсенала создателей анимационных фильмов, а анимационный фильм, в работе над которым они не применялись, является редким исключением.

Кинематография

   Внедрение средств компьютерной графики в традиционную кинематографию началось существенно позднее, чем в анимационную. Продолжительное время они применялись, главным образом, для подготовки титров и заставок. Но лавинообразный рост затрат на съемку фильмов потребовал поиска путей экономии, и компьютерная графика оказалась весьма перспективным в этом смысле средством. Технология цифрового видеомонтажа позволила частично отказаться от постройки декораций. Например, в известном фильме «Титаник» большая часть интерьеров роскошного лайнера – виртуальные, существующие только в виде графических изображений. При создании фильмов «Ночной дозор», «Дневной дозор» и «Турецкий гамбит» наряду с приемами трехмерного моделирования широко использовались приемы и эффекты пиксельной графики.
   Анализируя современные тенденции развития кинематографии, можно уверенно предположить, что в будущем этой отрасли будет требоваться все больше специалистов по компьютерной графике.

Трехмерное моделирование

   Трехмерное моделирование представляет собой большой комплекс методов и средств, предназначенных для создания сеточной информационной модели объекта (совокупности объектов), внесения в нее изменений, и построения по ней как отдельных изображений, так и их последовательностей, составляющих анимационные ролики. Сеточная информационная модель – это обобщение векторной модели изображения, позволяющее описывать не только двухмерные объекты (которых достаточно, чтобы описать любое плоское изображение), но и пространственные оболочки. В силу этого сеточная модель включает в себя информационные модели как векторного, так и пиксельного изображений, а программные средства трехмерного моделирования реализуют многие методы работы с этими моделями из арсенала компьютерной графики.
   Более того, векторные информационные модели могут служить в качестве исходного материала для трехмерного моделирования. Например, при построении трехмерной модели, соответствующей телу вращения или телу экструзии, образующие кривые могут строиться в программе векторной графики с последующим импортированием в программу трехмерного моделирования.
   Методы и средства пиксельной графики незаменимы при формировании текстур и карт, позволяющих имитировать оптические свойства поверхностей объектов при построении изображения по трехмерной модели. Не обойтись без них и при создании фона трехмерной сцены, и при настройке наложения сложных текстур на модель объекта.
   Поэтому можно утверждать – чтобы достичь высокой квалификации в трехмерном моделировании, необходимо владеть арсеналом средств и методов компьютерной графики. При работе над крупными проектами трехмерного моделирования (такими, как подготовка архитектурного проекта или трехмерного анимационного фильма) в состав коллектива разработчиков всегда включаются специалисты в области компьютерной графики.

Фотография

   Лавинообразный рост числа цифровых фотокамер во всех секторах рынка фототехники (от камер для начинающих и любителей, в котором пленочная техника вытеснена полностью, до аппаратуры профессионалов, постоянно совершенствующейся) с неизбежностью привел к интеграции средств компьютерной графики в работу фотографов. Фотокамера автоматически формирует информационную модель пиксельного изображения, поэтому к цифровым фотографиям применимы все методы и приемы пиксельной графики.
   На практике фотографы пользуются средствами компьютерной графики для устранения дефектов изображений, их допечатной подготовки, тонирования и фотомонтажа. Множество приемов разработано для компьютерной ретуши фотографий, развившейся в обширную прикладную отрасль компьютерной графики. Большинство профессиональных фотографов размещают информацию о себе и своих работах на собственных и корпоративных сайтах, большая часть фотопродукции продается также через Интернет. Естественно, подготовка фотографий к публикации в Сети также невозможна без средств компьютерной графики.

Автоматизация проектирования

   Предмет автоматизации проектирования – автоматическая и автоматизированная подготовка проектно-конструкторской документации, по которой впоследствии может быть изготовлено и проверено на соответствие требованиям некоторое изделие. По своему составу проектно-конструкторская документация разделяется на текстовую и графическую. К последней относятся чертежи и схемы, представляющие собой изображения, построенные в соответствии с общепринятой системой условностей. В России эта система зафиксирована документами ЕСКД (Единой Системы Конструкторской Документации). Эти документы с точки зрения информационного анализа представляют собой сложные информационные модели, достаточно полно описывающие изделия, технологию их изготовления и определяющие содержание и последовательность процессов производства.
   Поскольку значительная часть документов представляют собой изображения, информационная модель векторного изображения включается неотъемлемой частью в упомянутые информационные модели. Соответственно, в автоматизации проектирования оказываются удобными многие приемы компьютерной графики, автоматизирующие работу с информационной моделью векторного изображения. Подсистемы компьютерной графики часто выступают в качестве ядра, на основе которого строятся САПР (системы автоматизации проектирования). Наиболее яркий пример такого подхода – система AutoCAD.
   Но проектные документы являются лишь конечным результатом труда проектировщиков. Арсенал компьютерной графики применяется не только для их выпуска. Начальные стадии проектирования чаще всего выполняются средствами графического моделирования (двухмерного и трехмерного), в котором также не обойтись без средств компьютерной графики.

Деловая графика

   Термином деловая графика (бизнес-графика) обозначают специальный класс графических изображений, позволяющих представлять в наглядной форме числовые данные и снабжать своеобразными графическими комментариями изображения различного назначения. Некоторые авторы относят к сфере деловой графики системы указательных, предупредительных и информационных знаков. Наиболее часто деловая графика востребована при подготовке всевозможных отчетов, докладов, презентаций. Достаточно часто объекты деловой графики используются при подготовке научной и учебной литературы.
   Эффективность применения средств и методов компьютерной графики настолько очевидна, что сегодня доля материалов к докладам и выступлениям, отчетов, подготовленных «вручную», без программных средств, стала пренебрежимо мала. Основное преимущество применения компьютерной графики в этой области – возможность за очень короткое время проверить несколько вариантов представления данных, выбрать из них наилучший, и, по мере необходимости, оперативно внести в него изменения.

   • Анимация
   • Визуальная коммуникация
   • Графический редактор
   • Деловая графика (бизнес-графика)
   • Драйвер графического устройства
   • Изображение
   • Информационная модель
   • Метаданные
   • Планшет графический
   • Подключаемый модуль (плагин)

3. Графические информационные модели — Моделирование и формализация

Графические (или геометрические) информационные модели являются простейшим видом моделей, которые передают внешние признаки объекта — размеры, форму, цвет.
Графические модели более информативны, чем словесные. Без карт трудно представить себе ботанику и биологию, географию, военное дело, судоходство и т. д.
Современные технологии не могут обойтись без информационных моделей технических устройств, зданий и т. д. в виде чертежей.
Электрические и радиосхемы — это информационные модели физики, радиотехники и радиоэлектроники.
Графики и диаграммы — это информационные модели, которые в нагляд­ной форме представляют числовые и статистические данные.
Особое место среди геометрических моделей занимают задачи на пост­роение. Такие задачи возникли еще в глубокой древности и были связаны с практическими потребностями. Они тренируют ум, учат комплексно применять знания, воспитывают нестандартный подход к решению проблем.
В качестве инструмента для графического моделирования сегодня ис­пользуется графический редактор. Для моделирования в среде графического редактора можно пользоваться обобщенной информационной моделью графического объекта.
Любой графический объект обладает формой, размерами, пропорциями и цветом и его можно перемещать, тиражировать, редактировать, повора­чивать, отражать, изменять размеры и пропорции.
Конструирование — это процесс сбора объекта и элементов. Конструиро­вать можно плоские и объемные объекты.
Таким образом
Графическая информационная модель – это наглядный способ представления объектов и процессов в виде графических изображений.
Виды графических моделей:

¨ Карта как информационная модель

¨ Чертеж – точная геометрическая копия реального объекта

¨ Схема – информационная модель сложных систем

¨ Граф

¨ График – как модель процесса

¨ Диаграмма

¨ Фотография – точное визуальное изображение объекта

Карта описывает конкретную местность, которая является для нее объектом моделирования.

Карта создается с определенными целями для определения :

• местоположения населенных пунктов;

• рельефа местности;

• расположения автомагистралей;

• используя линейку и учитывая масштаб карты, для измерения расстояний между реальными объектами на местности

• и т. д.

Сейчас получили большое распространение геоинформационные модели

Чертежи создаются конструкторами, проектировщиками, они должны быть очень точным, т. к. на них указываются все необходимые размеры реального объекта.

Существует масса различных компьютерных сред для создания конструкторских чертежей: Автокад, Адем, Компас, 3D MАХ — для трехмерного моделирования и т. д.

Схема – это графическое отображение состава и структуры сложной системы.

Структура — это определенный порядок объединения элементов системы в единое целое.

Для отображения и визуализации различных процессов (природных, экономических, общественных и технических) часто используют построение графиков.

Графики могут быть представлены в виде круговых диаграмм, столбчатых диаграмм – гистограмм и линейных графиков.

4. Практическая работа в графическом редакторе Paint

В графическом редакторе создайте схему кабинета информатики. Соблюдайте пропорции всех объектов

Требования к информационные модели — Народный интерес

Информационная модель: примеры и понятие

Когда человек слышит слова «модель» и «моделирование», перед его мысленным взором обычно пробегают картинки из его детства: уменьшенные копии автомобилей и самолетов, глобус, манекен, макеты зданий. Эти и многие другие вещи часто отражают какие-то общие свойства или функции настоящих предметов или объектов, только в более упрощенном виде. Используя такие модели, можно проще объяснить особенности оригинала. Информационная модель, примеры которой наглядно и понятно объясняют многие сложные для понимания процессы, также подчиняется основным требованиям моделирования.

Вышесказанное может привести нас к такому выводу: модели, являясь подобием реальных предметов или процессов, не должны отображать все свойства оригиналов, а только те характеристики, которые в определенной ситуации более востребованы для их применения. Нет необходимости отображать все многообразие свойств объекта — это может привести к усложнению модели и неудобству ее использования. Поэтому очень важно понимать, с какой целью была создана модель, какие ее параметры должны быть отражены в данном конкретном случае. При моделировании необходимо строго придерживаться такой логической цепочки: «объект — цель — модель».

Информационная модель. Примеры. Системный анализ

При формировании цели моделирования встает вопрос правильности и полноты создания списка качеств и характеристик будущей модели. Описание объекта моделирования часто называют термином «информационная модель». Примеры ее использования можно видеть в различных формах: графических, словесных, табличных, математических и многих других. Чем точнее информационная модель, тем более качественно и полно она отображает совокупность свойств оригинального объекта. Поэтому необходимо выделить только самые необходимые параметры для моделирования и установить связи между ними. Этот процесс называется системным анализом.

Форма представления

Одной из характеристик информационной модели является форма ее представления, которая тесно связана с целью создания образа. Если одним из требований к проекту является его наглядность, то используется графическая информационная модель. Примеры таковой найти не сложно: электрические схемы, карты местности, различные графики и чертежи. Причем одни и те же данные, например, график изменения температуры в течение месяца, можно представить в различных формах, например, в табличной или текстовой.

Использование моделирования

Когда информационная модель сформирована, ее параметры можно использовать для изучения реального объекта, прогнозирования его поведения в различных условиях, проведения расчетов. Часто задействуют смешанные информационные модели. Примеры использования такой формы моделирования часто можно встретить в строительстве, когда формируются и отражаются отдельные характеристики сложного объекта, например, здания, в виде чертежей, математических расчетов прочности и допустимых нагрузок.

Еще одним ярким примером смешанной информационной модели служит географическая карта с ее топографическими символами, надписями, таблицами. Такая модель может также представляться в виде графиков, диаграмм, таблиц, схем. Последние условно разделяются на карты, блок-схемы и графы.

Для удобства работы с информационными моделями их условно делят на несколько больших блоков: по области использования, по фактору времени, по отрасли знаний и по форме представления. Также их еще можно разделить по типу построения (табличные, иерархические и сетевые), по форме представления данных (знаковые и образно-знаковые) и по объекту (описание свойств объекта или процесса).

Далее рассмотрим, где именно нам может встретиться информационная модель, примеры и формы ее использования тоже не оставим без внимания. При этом упомянем только часто используемые виды.

Типичные примеры образной информационной модели

Формы моделей этого типа отличаются графическим изображением объекта, зафиксированным на каком-либо носителе информации (пленке, бумаге, доске).

К такому типу моделей можно причислить различные фотографии, рисунки, графики. Примеры образной информационной модели часто встречаются в учебных заведениях, где на плакатах предоставляется много информации в графическом виде. Еще один вариант ее использования — иллюстрации в любом школьном учебнике, такие как схема построения войск на битве под Сталинградом. Примеры образной информационной модели можно увидеть и в научных организациях, где производится разделение объектов по их внешнему признаку.

Классификация моделей по времени

Модели могут быть статическими и динамическими. Характеристики объекта в определенный срез времени описывают статические информационные модели. Примеры их использования можно встретить при постройке дома, когда рассматриваются его прочность и устойчивость к статической нагрузке. Или в стоматологии, где описывается состояние полости рта пациента во время текущего приема: количество пломб, наличие дефектов и т. д.

Если рассматривать динамику изменения состояния пациента за несколько приемов или в течение нескольких лет, то при описании тех же характеристик будет использоваться динамическая модель.

Примеры динамических информационных моделей встречаются при работе с факторами или характеристиками, которые изменяются во времени. Среди них изменения температур, сейсмические колебания и пр.

Вербальные модели

К информационным относят и вербальные модели, которые представляются в разговорной или мысленной форме. Они еще имеют название «словесные информационные модели». Примеры такого моделирования можно наблюдать при управлении автомобилем: ситуация на дороге, показания светофоров, скорость соседних автомобилей и т. д. анализируются человеком. При этом вырабатывается определенная модель поведения. Если текущая ситуация смоделирована правильно, то данный отрезок пути будет безопасным. Если нет, велика вероятность аварии.

Также к вербальным моделям относят рифму, промелькнувшую в мозгу поэта, или пока еще не нанесенный на холст образ пейзажа перед мысленным взором художника.

К вербальному типу относят и описательную информационную модель, которая представляет собой письменное или устное описание объекта средствами языка. Пример описательной информационной модели: проза в художественных книгах, описания в художественной литературе, текстовое описание событий и объектов.

Знаковые модели

Если характеристики объекта предстают в виде специальных знаков, отображены средствами формального языка, то они являют собой знаковые информационные модели. Примеры оных окружают нас со всех сторон: графики, схемы, тексты и т. д. Знаковые и вербальные модели тесно взаимосвязаны между собой: мысленный образ можно облечь в знаковую форму, а знаковая модель формирует определенный мысленный образ. Например, прочитав описание какого-либо явления, человек создает себе его модель, и и, встретив это явление в жизни, может его узнать по сформированной модели.

Знаковые информационные модели можно разделить на геометрические, словесные, математические, структурные, логические, специальные.

Математические модели

Как вариант знаковой можно рассмотреть математическую информационную модель. Ее особенность в том, что характеристики, параметры или процессы представлены математическими формулами. Также этот вид описывает соотношения между количественными характеристиками объектов. Например, зная массу тела, мы можем вычислить скорость его свободного падения в определенный момент времени. При этом информационные объекты обычно представлены в форме математических.

Математические модели можно разделить на множество типов: статические, динамические, дискретные, непрерывные, имитационные, вероятностные, логические, множественные, алгоритмические, игровые и т. д.

Табличные модели

Модель, объекты или свойства которой представляются в виде списка, а их значения располагаются в ячейках прямоугольной таблицы, называют табличной. Это один из самых часто встречающихся типов передачи информации. При помощи таблиц есть возможность сформировать статические и динамические информационные модели в различных прикладных областях. В жизни мы используем это, например, когда создаем расписание транспорта, программу телепередач, дневник погоды и т. д.

Виды табличных информационных моделей

Таблицы бывают трех видов: двоичные, «объект-свойство», «объект-объект». Для того чтобы привести примеры табличных информационных моделей, нужно разобрать их структуру.

В таблицах типа «объект-объект» в первой строке и в первом столбце перечисляются объекты. В остальных ячейках отражается взаимоотношение между ними. Таблица, в столбцах и строках которой находятся названия городов, а информационное наполнение показывает наличие качественного характера связи между ними (наличие прямой дороги), может служить образцом типа «объект-объект».

В таблицах типа «объект-свойство» в каждой строке размещаются параметры одного объекта или события, а в столбцах содержится информация об их характеристиках или свойствах. Примером структуры такого типа может быть информация об изменении состояния погоды в разные дни.

Иерархические и сетевые информационные модели

Табличные модели удобны для небольших систем объектов. При создании сложной системы модель может стать слишком большой и неудобной для использования именно из-за того, что она представлена в виде прямоугольной таблицы. Например, если создать в табличном виде схему линий метрополитена с объектами-станциями и указанием, есть ли между ними переход или пересечение, то такая таблица будет иметь огромную избыточность — более десяти тысяч значений, и пользоваться ей окажется очень сложно.

Иерархические системы обычно представлены в графическом виде, в форме графов — связей между объектами, распределенными по уровням. Все элементы верхних уровней состоят из элементов нижних, а элементы нижнего уровня принадлежат только одному элементу более высокого уровня. Частный пример модели такого типа — генеалогическое древо.

Сетевые модели более компактны, так как отражают наиболее важные связи между объектами. Чаще всего они представлены в наглядном графическом виде. Примером такой сетевой модели является схема линий метрополитена.

Использование информационных моделей в процессе моделирования на компьютере

Производить моделирование удобно с использованием вычислительной техники. Сам процесс можно условно разбить на несколько этапов.

Вначале производится построение информационной модели: определение проводимого исследования, выделение важных параметров объекта, соответствующих этой цели, удаление несущественных параметров.

На втором этапе происходит создание формализованной модели: производится выражение описательной информационной модели средствами формального языка, фиксируются отношения между величинами и ставятся необходимые ограничения на их изменение.

На следующем этапе осуществляется преобразование формализованной модели в компьютерную, то есть составление алгоритма, проведение расчетов, написание программ или использование специализированного ПО.

После проверки правильности создания модели и ее соответствия назначенной цели начинается непосредственное использование. При возникновении необходимости проводится коррекция.

Применение вычислительной техники заметно упрощает создание информационных моделей, их изменение, исправление. Имеется возможность поместить смоделированный объект в любое окружение и проверить его поведение или трансформацию характеристик в различных условиях, не подвергая его при этом воздействию данных факторов.

Информационная модель объекта

Задачи главы

  • 1. Выявить цели создания информационной модели объекта.
  • 2. Выбрать соответствующую цели модель данных.
  • 3. Научиться представлять структуру и семантику объекта в информационной модели с помощью системы сущностей и связей.
  • 4. Изучить методологии и стандарты функционального моделирования предметной области.
  • 5. Выявить этапы создания информационных моделей объекта.

Цели создания информационной модели объекта и выбор соответствующей модели данных

Информационная модель объекта – это модель, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путем подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта. Информационные модели одного и того же объекта, предназначенные для разных целей, могут быть совершенно разными (карточка сотрудника в отделе кадров и медицинская карточка сотрудника).

Построение информационной модели требует представления сущностей таблицами, а атрибутов сущностей – столбцами таблиц; для возможных ключей определяется ограничение unique, внешние ключи становятся декларациями ссылочной целостности. Конструкции в информационной модели должны быть реализуемы в выбранной СУБД. Процесс построения информационной модели состоит из следующих шагов: определение сущностей, определение зависимостей между сущностями, задание первичных и альтернативных ключей, определение атрибутов сущностей, приведение модели к требуемому уровню нормальной формы (для реляционной модели данных).

В классической теории БД представление и обработка данных в СУБД включает в себя по меньшей мере три аспекта:

  • 1) структуры – методы описания типов и логических структур данных;
  • 2) манипуляции – методы манипулирования данными;
  • 3) целостности – методы описания и поддержки целостности базы данных.

Аспект структуры определяет, что из себя логически представляет база данных, аспект целостности характеризует средства описаний корректных состояний БД, а аспект манипуляции – способы перехода между состояниями БД и способы извлечения данных из БД.

Таким образом, каждая СУБД строится на основе некоторой явной или неявной модели данных. Все СУБД, построенные на одной и той же модели данных, относят к одному типу. Например, основой реляционных СУБД является реляционная модель данных, сетевых СУБД – сетевая модель данных, иерархических СУБД – иерархическая модель данных.

Основой любой БД является реализованная в ней модель данных, представленная в виде структур данных, ограничений целостности и операций манипулирования данными. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и существующие между ними связи.

Модели данных принято делить на физические и логические. Первый класс моделей связан с возможностями среды хранения данных, второй класс моделей предназначен для представления структур данных, используемых в приложениях.

Американский национальный институт стандартов (American National Standards Institute – ANSI) выделяет три уровня представления данных:

  • 1) концептуальный, связанный с концептуальной моделью данных, которая в интегрированном виде представляет структуры данных, поддерживаемые СУБД;
  • 2) внешний, связанный с внешней моделью данных, отвечает требованиям приложений;
  • 3) внутренний, связанный с физическим представлением данных в памяти ЭВМ.

Концептуальная и внешняя модели данных соответствуют логическому, внутренняя модель – физическому представлениям данных.

Разновидностями логических моделей данных являются иерархическая, сетевая и реляционная.

Иерархическая модель данных представляет информационные отображения объектов реального мира – сущности и их связи в виде ориентированного графа или дерева. К основным понятиям иерархической структуры относятся уровень, элемент или узел и связь. Узел – это совокупность атрибутов, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень дерева), не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем уровнях. Число деревьев в БД определяется числом корневых записей.

К каждой записи БД существует только один (иерархический) путь от корневой записи.

Примерами операторов манипулирования иерархически организованными данными являются:

■ найти указанное дерево БД;

■ перейти от одного дерева к другому;

■ перейти от одной записи к другой внутри дерева;

■ перейти от одной записи к другой в порядке обхода иерархии;

■ вставить новую запись в указанную позицию;

■ удалить текущую запись.

В иерархической модели данных автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потомками. Основное правило: никакой потомок не может существовать без своего родителя.

Сетевая модель организации данных является расширением иерархической модели. В иерархических структурах запись-«потомок» должна иметь только одного «предка». В сетевой структуре данных «потомок» может иметь любое число «предков».

Понятие реляционной модели данных (от англ. «relation» – отношение) связано с разработками Е. Кодда. Эти модели характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата реляционной алгебры и реляционного исчисления для обработки данных.

Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

■ каждый элемент таблицы – один элемент данных;

■ все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный или др.) и длину;

■ каждый столбец имеет уникальное имя;

■ одинаковые строки в таблице отсутствуют;

■ порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Отношения представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам или записям, а столбцы – атрибутам отношений, доменам, полям.

Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется простым ключом. Если записи однозначно определяются значениями нескольких полей, то такая таблица БД имеет составной ключ.

Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо ключ первой таблицы ввести в состав ключа второй таблицы или ввести в структуру первой таблицы внешний ключ – ключ второй таблицы.

В реляционной модели данных фиксируются два базовых требования целостности, которые должны поддерживаться в любой реляционной СУБД. Первое требование называется требованием целостности сущностей, которое состоит в том, что любой кортеж любого отношения должен быть отличим от любого другого кортежа этого отношения, т.е. любое отношение должно содержать первичный ключ.

Второе требование называется требованием целостности по ссылкам и состоит в том, что для каждого значения внешнего ключа в отношении, на которое ведет ссылка, должен найтись кортеж с таким же значением первичного ключа либо значение внешнего ключа должно быть неопределенным.

В качестве операторов манипулирования данными в реляционных моделях используются операторы языка структурированных запросов SQL.

Требования финского заказчика к информационной модели, как основе системы проектирования (на примере АЭС «Ханхикиви-1»)

1 Требования финского заказчика к информационной модели, как основе системы проектирования (на примере АЭС «Ханхикиви-1») Вторая ежегодная научно-практическая конференция СРО атомной отрасли «АтомСтройСтандарт-2015» Егоров Сергей АО «РЭИН» г. Москва 7 октября 2016 г.

2 Содержание Информационная модель в понимании Заказчика Внимание Заказчика к информационной модели Нормативная база Требования YVL, непосредственно относящиеся к IMS Требования ЕРС, непосредственно относящиеся к IMS Статус готовности информационных систем Сопровождающая документация к информационной системе Открытые вопросы по системе управления информацией Перспективы развития IMS 2

3 Информационная модель в понимании Заказчика Информационная модель АЭС один из модулей системы управления информацией, содержащий в себе базу данных и графическое отображение элементов АЭС Система управления информацией включает в себя следующие модули: Объединенный график Проекта (включая графики 3-го уровня на проектные и строительно-монтажные работы) Документооборот по Проекту (организационный и технический) Проектирование (включая управление конфигурацией и информационную модель 2D, 3D графика и атрибутивная база данных) Хранение и архивирование документации Задачи и поручения по Проекту Поставка оборудования 3

4 Внимание Заказчика к информационной модели В пакет приложений к EPC-контракту входит отдельная глава с требованиями к Information Management System IMS IMS упоминается практически во всех приложениях к EPC-контракту и функциональные (проектные) требования к IMS распределены по всей контрактной документации Поставщик должен использовать автоматизированную систему управления информацией 4

5 Нормативная база EPC-контракт и приложения: YVL A. 3 Management System For A Nuclear Facility YVL A.4 Organization and personnel of a nuclear facility YVL A.5 Construction and commissioning of a nuclear facility YVL A.12 Information security management of a nuclear facility YVL B.1 Safety design of a nuclear power plant и др. Документы управления проектом (IMS Plan): ISO/IEC 18028:2006 Security techniques — IT network security ISO/IEC Information technology Другие документы: IAEA-TECDOC-1284 Information technology impact on nuclear power plant documentation IAEA-TECDOC-1335 Configuration management in nuclear power plants IAEA-TECDOC-1651 IT for Nuclear Power Plant Configuration Management IAEA No65 Application оf Configuration Management In Nuclear Power Plants и др. 5

6 Требования YVL, непосредственно относящиеся к IMS YVL-B.1 Проектирование безопасности атомной станции В описании системы должно быть, по крайней мере: Для технологических систем: основные элементы и компоненты систем, подключения и связи с другими системами, схемы теологических процессов и КИП, 3D компьютерные модели и чертежи основного оборудования и др. YVL-B.7 Подготовка к внутренним и внешним угрозам на атомной электростанции Заявитель должен предоставить в Центр радиационной безопасности компьютерную модель 3D, в которой будут представлены запланированные здания, конструкции, основное и технологическое оборудование, трубопроводы, кабельные пути, помещения пункта управления, помещения электрики и автоматики и распределительные устройства (шкафы). 6

7 Требования ЕРС, непосредственно относящиеся к IMS REQ-E REQ-E REQ-E REQ-E Возможность эксплуатировать и осуществлять техническое обслуживание АЭС после предварительной приемки Владельцем Наличие инструментов и программного обеспечения для управления данными, которые поставщик использует при проектировании, закупке, строительстве, монтаже и пусконаладочных работах. Общее описание плана развития и архитектуры IMS должно включать существующие интерфейсы с инструментами установленными Владельцем, обеспечивающим передачу документов и любой другой информации в собственные системы Владельца Поставщик должен сделать IMS, которая должна обеспечивать совместную работу всех участников в процессе проектирования и Владельца REQ-E Поставщик предоставляет Заказчику всю документацию, относящуюся к плану IMS. Поставщик безвозмездно предоставляет Заказчику соответствующие пользовательские лицензии как минимум до Предварительной приемки 7

8 Статус готовности информационных систем Система документооборота существует и может быть адаптирована под требования Заказчика Система закупок существует, но возможность адаптации не определена Система управления сооружением существует и может быть адаптирована под требования Заказчика Система управления требованиями существует и отвечает требованиям Заказчика Система календарно-сетевого планирования существует и может быть адаптирована под требования Заказчика Расчетные комплексы (включая РУ и ТУ) существуют и могут быть адаптированы под требования Заказчика Система проектирования (включая РУ и ТУ) существуют и могут быть адаптированы под требования Заказчика 8

9 Сопровождающая документация к информационной системе Система управления информацией это сопутствующий продукт, который должен сопровождаться необходимым описанием Примерный перечень сопровождающих документов: План обслуживания и модернизации ИТ-инфраструктуры Требования к передаче инженерных данных Заказчика Описание архитектуры системы Принципы конфигурации системы Руководства пользователей Руководства программиста Описания для интерфейсов программных приложений (ИПП) и др. 9

10 Открытые вопросы по системе управления информацией Парадигма проектирования (что первично? 3D модель или чертеж?) Обеспечение защиты авторского права (передача технологии или результатов проектирования) Внедрение и реальное применение в ежедневной трудовой практике информационных модулей Процедура передачи информационной модели заграницу (как интеллектуальную собственность) Глубина и ширина внедрения информационной модели в бизнес-процессы Проекта 10

11 Перспективы развития IMS Создание единого информационного пространства для инжиниринга: Применение систем управления информацией на начальных стадиях Проекта (преддоговорной этап) Формирование и формализация методологии применения СУИ Применение лучших практик из одного Проекта в Другие проекта 11

Каковы будут главные требования к цифровым информационным моделям для прохождения экспертизы?

Д. Н. Давыдов, руководитель проектного офиса по внедрению технологий информационного моделирования Мосгосэкспертизы

Москва, поддержанная Минстроем России в качестве пилотного субъекта РФ по переходу на технологию информационного моделирования (ТИМ), сегодня работает над внедрением ТИМ в деятельность строительного комплекса города, и в первую очередь главная задача – обеспечение единого стандарта для всех участников строительного процесса в столице.

BIM – это принципиально новый подход к проектированию в строительной отрасли. Термин пришел из-за рубежа и его перевод имеет различные интерпретации. С английского языка он может быть переведен как «информационная модель здания» или «информационное моделирование здания». В российском строительном сообществе сформировалось устойчивое словосочетание «технология информационного моделирования», под которым также понимается BIM. На государственном уровне понятие BIM имеет более широкое значение и более комплексную трактовку, нежели информационное моделирование зданий. Имеют место следующие особенности понимания этого термина в России.

  • Российским аналогом аббревиатуры BIM является аббревиатура ТИМ, хотя надо заметить, что этот термин не совсем точно передает суть процесса строительства объектов капитального строительства ОКС.
  • Объектом информационного моделирования могут быть не только здания, но и сооружения, т.е. ОКС.
  • Процесс взаимодействия участников строительства, в результате которого формируются сведения, включающие цифровые информационные модели и прочие документы в электронной форме, сопровождающие объект капитального строительства на протяжении всего жизненного цикла, более точно отражает термин «информационное сопровождение объекта капитального строительства».

С учетом перечисленных выше особенностей Мосгосэкспертизой были предложены следующие термины и определения:

  • Информационная модель объекта капитального строительства (информационная модель) – совокупность цифровых информационных моделей и документов в электронной форме об объекте капитального строительства, формируемых на протяжении его жизненного цикла (при проведении инженерных изысканий, подготовке обоснования инвестиций, проектировании, строительстве, эксплуатации, реконструкции, капитальном ремонте и выводе из эксплуатации).
  • Цифровая информационная модель объекта капитального строительства (цифровая информационная модель) – объектно-ориентированное параметрическое пространственное представление физических и функциональных характеристик объекта капитального строительства, созданное с помощью специализированных систем автоматизированного проектирования, содержащее набор атрибутов по объекту, по каждому элементу объекта, необходимых для решения задач в течение жизненного цикла (при проведении инженерных изысканий, подготовке обоснования инвестиций, проектировании, строительстве, эксплуатации, реконструкции, капитальном ремонте и выводе из эксплуатации).
  • Информационное сопровождение объекта капитального строительства – процесс формирования и ведения информационных моделей объектов капитального строительства в результате взаимодействия застройщика, технического заказчика и лиц, выполняющих инженерные изыскания, подготовку обоснования инвестиций, разработку цифровых информационных моделей, подготовку проектной документации, в том числе на основе цифровых информационных моделей, строительство, эксплуатацию, реконструкцию, капитальный ремонт и вывод из эксплуатации.

Важнейшим этапом во внедрении технологии информационного моделирования является разработка требований к цифровым информационным моделям объекта капитального строительства для каждой стадии жизненного цикла. Целью разработки требований к цифровым информационным моделям на государственном уровне являются стандартизация подхода к проектированию с применением технологии информационного моделирования и, как следствие, организация удобного и эффективного взаимодействия участников реализации проекта объекта капитального строительства. Это поможет не только оптимизировать процесс строительства и сэкономить деньги инвестора (в том числе государства), но и повысить качество и безопасность построенных объектов для граждан. В этом вопросе большую роль играют аспекты, касающиеся как формата используемых данных, так и правил разработки цифровых информационных моделей на разных стадиях жизненного цикла и методов работы с данными.

Требования к цифровым информационным моделям

К настоящему моменту, с учетом мирового опыта и особенностей работы Строительного комплекса Москвы, разработаны требования к цифровым информационным моделям для прохождения экспертизы при использовании технологии информационного моделирования (далее – требования к цифровым информационным моделям), предназначенные для представления проектов в Мосгосэкспертизу для проведения государственной экспертизы проектной документации объектов капитального строительства. Требования к цифровым информационным моделям сформулированы для таких объектов, как многоквартирные дома, амбулаторно-поликлинические и учебно-воспитательные объекты. На сегодняшний день одной из основных задач Мосгосэкспертизы является организация совместной работы застройщиков, проектировщиков и других компаний с учетом новой составляющей – технологии информационного моделирования. Требования к цифровым информационным моделям станут ключом к достижению этой цели.

Установление требований к цифровым информационным моделям объектов капитального строительства является первым большим шагом в становлении ТИМ в Москве. Требования к цифровым информационным моделям обеспечивают нормативные, информационные и технологические условия для оказания услуг по экспертизе проектов, выполненных с применением технологии информационного моделирования. Кроме того, они позволят провести технологическую оптимизацию проверок. Мы уверены, что благодаря требованиям к цифровым информационным моделям качество проведения экспертизы выйдет на новый уровень.

С 2014 года Мосгосэкспертиза успела накопить серьезный опыт проведения экспертизы цифровых информационных моделей – всего за это время мы проверили 13 комплектов проектной документации, выполненных с применением технологии информационного моделирования. Поэтому сегодня мы точно знаем, какие особенности нужно учитывать при формировании требований к цифровым информационным моделям, чтобы облегчить работу проектировщиков и экспертов. Требования к цифровым информационным моделям – один из первостепенных вопросов, которые возникают, когда мы говорим о подаче проекта в экспертизу и о возможности обработать полный объем данных, заложенных в информационную модель. Требования к цифровым информационным моделям также учитывают технические и организационные особенности, возникающие при подаче проекта.

План развития и использования требований к цифровым информационным моделям

Требования к цифровым информационным моделям имеют понятную и четкую структуру с иерархией от общего к частному. Это важный момент, которому было уделено немало времени, поскольку и проектировщики, и эксперты должны однозначно понимать, трактовать и применять их на практике.

Общие требования к цифровым информационным моделям содержат требования к формату, размеру и наименованию файлов цифровых информационных моделей. Выполнение этих требований позволит однозначно идентифицировать принадлежность файлов к конкретному проекту, что очень важно с учетом того, что проект может насчитывать от трех до десяти (и более) цифровых информационных моделей в зависимости от размера и сложности объекта. Имя файла также позволит распознать раздел, подраздел или части раздела для проверки состава проекта.

Требования к составу и структуре сводной цифровой информационной модели объекта капитального строительства представляют указания к составу и критериям разбиения на отдельные цифровые информационные модели (например, по разделам проектной документации), а также регламентируют допустимое количество разделов.

Требования к параметрам, общим для всех цифровых информационных моделей, можно разбить на требования к параметрам-реквизитам, которые необходимы для однозначной идентификации различных цифровых информационных моделей, и требования к нормативным параметрам. Последние обязательно должны содержать общие проектные, климатические и технико-экономические показатели.

Требования к координации цифровой информационной модели обеспечивают применение единых единиц измерения, точное позиционирование и ориентацию цифровых информационных моделей в проекте, а также возможность проверки проекта на отсутствие коллизий.

Требования к количеству разделов сводной цифровой информационной модели определяют обязательный порядок представления разделов и подразделов проектной документации, подготовленной на основе цифровых информационных моделей. Обязательным является выполнение на основе цифровых информационных моделей следующих разделов проектной документации:

  • «Архитектурные решения»,
  • «Конструктивные и объемно-планировочные решения»,
  • «Сведения об инженерном оборудовании, о сетях инженерно-технического обеспечения, перечень инженерно-технических мероприятий, содержание технологических решений».

Требования к уровню проработки цифровых информационных моделей определяют степень графической и информационной детализации цифровых информационных моделей, необходимой для прохождения экспертизы.

Нормативные требования разделов «Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности», «Мероприятия по обеспечению доступа инвалидов» и «Мероприятия по обеспечению соблюдения требований энергетической эффективности и требований оснащенности зданий, строений и сооружений приборами учета используемых энергетических ресурсов» включены в разделы «Архитектурные решения», «Конструктивные и объемно-планировочные решения» и «Сведения об инженерном оборудовании, о сетях инженерно-технического обеспечения, перечень инженерно-технических мероприятий, содержание технологических решений» в виде дополнительных обязательных параметров.

В настоящее время требования к цифровым информационным моделям проходят апробацию при проектировании «пилотных» объектов капитального строительства в Москве. План развития и использования требований к цифровым информационным моделям представлен на рис. 2.

Наряду с требованиями к цифровым информационным моделям подготовлена московская строительная система классификаторов для разработки цифровых информационных моделей, которая будет более подробно рассмотрена в следующем номере.

На настоящий момент подготовлен исчерпывающий список требований к цифровым информационным моделям для прохождения экспертизы при использовании ТИМ. Это означает, что экспертизу проектов в ближайшее время ожидает настоящая технологическая революция с внедрением новых процедур проверки цифровых информационных моделей.

Разработка Стандарта требований к цифровой информационной модели: начало положено

Завершено формирование рабочей группы для разработки Стандарта «Требования к цифровым информационным моделям для обеспечения информационной поддержки процессов проектирования, строительства и эксплуатации».

Идея создания Стандарта для ЦИМ объектов капитального строительства принадлежит компаниям IBCON и AVEVA . В состав рабочей группы вошли 26 представителей из 12 российских компаний различных областей нефтегазовой отрасли. Все участники представляют разные этапы жизненного цикла объекта капитального строительства: от проектирования до эксплуатации. Наличие специалистов во всех выбранных сферах гарантирует всестороннюю проработку Стандарта.

Формирование рабочей группы по Стандарту – это первый этап работы над проектом. На сегодняшний день уже представлен план-график работ по разработке Стандарта, а также производится настройка рабочего пространства проекта. Сейчас эксперты сформированной рабочей группы приступают к согласованию концепции проекта, которое будет завершено в начале июня.

В рамках следующих шагов планируется разработать требования к ЦИМ, обеспечивающие возможность ее эффективного использования на всех этапах жизненного цикла проектов КС. На основе этих требований эксперты группы создадут пример ЦИМ и демо-стенд, который будет иллюстрировать возможности и сценарии практического использования цифровой информационной модели.

ЦИМ объекта капитального строительства существенно облегчает работу специалистов на этапах проектирования, строительства и эксплуатации. На этапе проектирования модель позволяет работать в единой информационной среде, использовать наработанную каталожную базу, устранять пространственные коллизии и уменьшать сроки формирования комплектов чертежей. На этапе строительства используется для создания календарно-сетевых графиков. На ее основе ведется визуализация этапов строительства, выявляются отклонения от проектных положений несущих конструкций и коммуникаций, формируются необходимые отчеты. На этапе эксплуатации ЦИМ служит основой для организации информационно-технического архива предприятия с его текущими ретроспективными и производственными характеристиками. Актуальная цифровая информационная модель предприятия служит инструментом для обучения новых сотрудников и отработки противоаварийных мероприятий в виде учебных тренажеров.

По вопросам проекта разработки Стандарта обращайтесь в IBCON : nif @ ibcon . ru или +7(812)325-91-28, доб. 141, Александра.

Другие статьи:

  • Арбитражный суд апелляционной инстанции не вправе Восьмой Арбитражный апелляционный суд Статья 257 АПК РФ. Право апелляционного обжалования 1. Лица, участвующие в деле, а также иные лица в случаях, предусмотренных настоящим Кодексом, вправе обжаловать в порядке апелляционного производства решение арбитражного […]
  • Заявление при продаже комнаты в коммунальной квартире Порядок продажи комнаты в коммунальной квартире Продажа комнаты в коммунальной квартире в 2018 году – один из наиболее непростых вопросов, касающихся недвижимости. Дорогие читатели! Статья рассказывает о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый […]
  • Неустойка как считать арбитражный суд Калькулятор неустойки для обращения в арбитражный суд Понятие судебной неустойки. Расчет неустойки Понятие неустойки дается не только в ст. 330 ГК РФ, но и в постановлении Пленума ВС РФ «О применении судами некоторых положений ГК РФ…» от 24.03.2016 № 7. В данных […]
  • Командировка директора приказ Как оформить командировку директору и учредителю В служебную командировку может отправиться и генеральный директор компании, поскольку существуют вопросы, в решении которых бывает необходимо его личное присутствие. У кадровиков иногда возникают вопросы, как […]
  • Алименты на 1го ребенка Каков размер алиментов на ребенка от первого брака, если есть ребенок от второго брака? Вопрос: В каком размере будут взысканы алименты на ребенка от первого брака, если у меня есть ребенок от второго брака, который проживает вместе со мной? Могут ли мне […]
  • Цитаты про залог Фразы про успех, цитаты и афоризмы Выбирая цель, цельтесь выше, не боясь попасть в звёзды. Слабые желания приносят слабые результаты. Равно как небольшое количество огня дает небольшое количество тепла. Чтобы хорошо жить, нужно много работать. А для того, чтобы […]
  • Увольнение чиновников 2019 Ряды госслужащих поредеют: особенности сокращения в 2019 году В канун 2016 г. Президентом РФ был подписан указ о сокращении численности сотрудников госаппарата. Под сокращение подпадут сотрудники следующих министерств: Вышеупомянутый указ предусматривает также […]

Графическая модель – обзор

Графические модели широко используются для представления класса кодов исправления ошибок. В блоках с проверкой на четность кодов (например, [31]) посылается k информационных битов (0,1 для двоичного кода) в блоке из N битов, N>k; таким образом, в систему вводится избыточность, чтобы справиться с эффектами шума в канале передачи. Дополнительные биты известны как биты контроля четности. Для каждого кода определяется матрица проверки на четность H ; чтобы быть действительным, для каждого кодового слова x оно должно удовлетворять ограничению проверки четности (операции по модулю 2), Hx=0.Возьмем в качестве примера случай k=3 и N=6. Код состоит из 2 3 (всего 2k) кодовых слов, каждое из которых имеет длину N=6 бит. Для матрицы проверки на четность

H=[110100101010011001],

восемь кодовых слов, которые удовлетворяют ограничению проверки на четность: восемь слов, первые три бита являются информационными битами, а оставшиеся — битами проверки четности, которые однозначно определяются для удовлетворения ограничения проверки четности.Каждое из трех ограничений проверки на четность может быть выражено через функцию, то есть

ψ1(x1,x2,x4)=δ(x1⊕x2⊕x4),ψ2(x1,x3,x5)=δ( x1⊕x3⊕x5),ψ3(x2,x3,x6)=δ(x2⊕x3⊕x6),

, где δ(⋅) равно единице или нулю в зависимости от того, равен ли ее аргумент единице или нулю соответственно , а ⊕ обозначает сложение по модулю 2. Кодовые слова передаются в зашумленный двоичный симметричный канал без памяти, где каждый передаваемый бит xi может быть перевернут и принят как yi в соответствии со следующим правилом:

P(y=0|x=1)=p ,P(y=1|x=1)=1−p,P(y=1|x=0)=p,P(y=0|x=0)=1−p.

При получении последовательности наблюдений, yi, i=1,2,…,N, необходимо решить, какое значение xi было передано. Поскольку предполагается, что канал не имеет памяти, на каждый бит влияет шум независимо от других битов, а общая апостериорная вероятность каждого кодового слова пропорциональна

∏i=1NP(xi|yi).

Чтобы гарантировать, что учитываются только допустимые кодовые слова, и предполагая равновероятных информационных битов, мы запишем совместную вероятность как

P(x,y)=1Zψ1(x1,x2,x4)ψ2(x1,x3 ,x5)ψ3(x2,x3,x6)∏i=1NP(yi|xi),

, где учтены ограничения проверки на четность.Соответствующая факторная модель представлена ​​на рис. 15.19, где

Рис. 15.19. Фактор-граф для (3,3)-кода с проверкой на четность.

gi(yi,xi)=P(yi|xi).

Задача декодирования состоит в том, чтобы вывести эффективную схему вывода для вычисления апостериорных значений и на ее основе принять решение в пользу 1 или 0.

8 типов графического дизайна

Графический дизайн использует визуальные композиции для решения проблем и передачи идей с помощью типографики, изображений, цвета и формы.Единого способа сделать это не существует, поэтому существует несколько типов графического дизайна, каждый из которых имеет свою область специализации.

Хотя они часто пересекаются, каждый тип графического дизайна требует определенного набора навыков и дизайнерских приемов. Многие дизайнеры специализируются на одном типе; другие сосредотачиваются на наборе связанных, похожих типов. Но поскольку отрасль постоянно меняется, дизайнеры должны уметь приспосабливаться и учиться всю жизнь, чтобы они могли менять или добавлять специализации на протяжении всей своей карьеры.

Независимо от того, являетесь ли вы начинающим дизайнером или ищете дизайнерские услуги для своего бизнеса, понимание восьми типов графического дизайна поможет вам найти нужные навыки для работы.

1. Графический дизайн визуальной идентификации


Бренд — это отношения между бизнесом или организацией и их аудиторией. Идентичность бренда — это то, как организация передает свою индивидуальность, тон и сущность, а также воспоминания, эмоции и опыт. Графический дизайн визуальной идентичности — это именно то, что визуальные элементы идентичности бренда выступают в качестве лица бренда, чтобы передать эти нематериальные качества через изображения, формы и цвет.

Дизайнеры, специализирующиеся на графическом дизайне визуальной идентификации, сотрудничают с заинтересованными сторонами бренда для создания таких активов, как логотипы, типографика, цветовые палитры и библиотеки изображений, которые представляют индивидуальность бренда. В дополнение к стандартным визитным карточкам и корпоративным бланкам дизайнеры часто разрабатывают набор руководств по визуальному брендингу (руководств по стилю), в которых описываются передовые методы и приводятся примеры визуального брендинга, применяемого в различных средствах массовой информации. Эти рекомендации помогают обеспечить согласованность бренда во всех будущих приложениях.

By nnorth

Дизайн визуальной айдентики — один из самых распространенных видов дизайна. Графические дизайнеры визуальной идентификации должны обладать общими знаниями обо всех типах графического дизайна, чтобы создавать элементы дизайна, подходящие для всех визуальных носителей. Им также необходимы отличные коммуникативные, концептуальные и творческие навыки, а также страсть к исследованию отраслей, организаций, тенденций и конкурентов.

2. Маркетинговый и рекламный графический дизайн


Когда большинство людей думают о графическом дизайне, они думают о дизайне, созданном для маркетинга и рекламы.

Компании зависят от успешных маркетинговых усилий, чтобы задействовать свою целевую аудиторию в процессе принятия решений. Хороший маркетинг привлекает людей, основываясь на их желаниях, потребностях, осведомленности и удовлетворенности продуктом, услугой или брендом. Поскольку люди всегда будут находить визуальный контент более привлекательным, графический дизайн помогает организациям более эффективно продвигать и общаться.

Маркетинговые дизайнеры работают с владельцами компаний, директорами, менеджерами или специалистами по маркетингу для создания активов для маркетинговых стратегий.Они могут работать в одиночку или в составе внутренней или творческой группы. Дизайнеры могут специализироваться на определенном типе носителей (например, оклеивание автомобилей или реклама в журналах) или создавать широкий ассортимент материалов для печати, цифровых материалов и других материалов. Хотя этот тип дизайна традиционно ориентирован на печать, он стал включать больше цифровых активов, особенно для использования в контент-маркетинге и цифровой рекламе.

Автор: Yaseenart

Примеры маркетингового графического дизайна

  • Открытки и листовки
  • Реклама в журналах и газетах
  • Плакаты, транспаранты и рекламные щиты
  • Инфографика
  • Брошюры (печатные и цифровые)
  • Оклейка автомобиля
  • Вывески и выставочные стенды
  • Шаблоны электронного маркетинга
  • Презентации PowerPoint
  • Меню
  • Реклама, баннеры и графика в социальных сетях
  • Баннерная и ретаргетинговая реклама
  • Изображения для веб-сайтов и блогов

Маркетинговым дизайнерам нужны отличные навыки общения, решения проблем и тайм-менеджмента. Помимо владения несколькими приложениями для графического дизайна, верстки и презентаций, они также должны быть знакомы с производством для печати и онлайн-сред. Позиции начального уровня в этой области — отличный способ для новых дизайнеров изучить процессы и приобрести ценные навыки и опыт.

3. Графический дизайн пользовательского интерфейса


Пользовательский интерфейс (UI) — это то, как пользователь взаимодействует с устройством или приложением. Дизайн пользовательского интерфейса — это процесс разработки интерфейсов, чтобы сделать их простыми в использовании и обеспечить удобство для пользователя.

Пользовательский интерфейс включает в себя все, с чем взаимодействует пользователь — экран, клавиатуру и мышь, — но в контексте графического дизайна дизайн пользовательского интерфейса фокусируется на визуальном восприятии пользователя и дизайне экранных графических элементов, таких как кнопки, меню, микровзаимодействия и многое другое. Задача UI-дизайнера — сбалансировать эстетическую привлекательность с технической функциональностью.

дизайнера пользовательского интерфейса специализируются на настольных приложениях, мобильных приложениях, веб-приложениях и играх. Они тесно сотрудничают с дизайнерами UX (пользовательского опыта) (которые определяют, как работает приложение) и разработчиками пользовательского интерфейса (которые пишут код, чтобы заставить его работать).

Примеры графического дизайна пользовательского интерфейса

  • Дизайн веб-страницы
  • Дизайн темы (WordPress, Shopify и т. д.)
  • Игровые интерфейсы
  • Дизайн приложения

UI-дизайнеры должны быть командными игроками, обладающими как серьезными навыками графического дизайна, так и отличным пониманием принципов UI/UX, адаптивного дизайна и веб-разработки. Помимо графических приложений, им необходимо знание языков программирования, таких как HTML, CSS и JavaScript.

4. Графический дизайн публикации


Публикации — это объемные материалы, которые доносятся до аудитории посредством публичного распространения. Они традиционно были печатным средством. Публикационный дизайн — это классический тип дизайна, например книги, газеты, журналы и каталоги. Однако в последнее время наблюдается значительный рост цифровых публикаций.

By shwin

Графические дизайнеры, специализирующиеся на публикациях, работают с редакторами и издателями над созданием макетов с тщательно подобранной типографикой и сопутствующими изображениями, включая фотографии, графику и иллюстрации.Дизайнеры публикаций могут работать фрилансерами, членами креативного агентства или штатными сотрудниками издательской компании.

Примеры публикации графического дизайна

  • Книги
  • Газеты
  • Информационные бюллетени
  • Каталоги
  • Годовые отчеты
  • Журналы
  • Каталоги

Дизайнеры публикаций должны обладать отличными коммуникативными, версточными и организационными навыками. В дополнение к опыту графического дизайна им необходимо понимать управление цветом, печать и цифровую публикацию.

5. Графический дизайн упаковки


Для большинства продуктов требуется упаковка в той или иной форме для защиты и подготовки к хранению, распространению и продаже. Но дизайн упаковки также может напрямую общаться с потребителями, что делает его чрезвычайно ценным маркетинговым инструментом. Каждая коробка, бутылка и пакет, каждая банка, контейнер или канистра — это шанс рассказать историю бренда.

Дизайнеры упаковки создают концепции, разрабатывают макеты и создают готовые к печати файлы для продукта.Это требует экспертных знаний о процессах печати и глубокого понимания промышленного дизайна и производства. Поскольку дизайн упаковки затрагивает так много дисциплин, дизайнеры нередко создают другие активы для продукта, такие как фотографии, иллюстрации и визуальная идентификация.

Дизайнеры упаковки могут быть мастерами на все руки или специализироваться на определенном типе упаковки (например, на этикетках или банках для напитков) или на конкретной отрасли (например, на продуктах питания или детских игрушках). Их работа требует первоклассных концептуальных навыков и навыков решения проблем, а также глубоких практических знаний в области печати и промышленного дизайна. Они должны быть гибкими, чтобы соответствовать требованиям клиентов, маркетологов и производителей и быть в курсе современных тенденций.

6. Моушн-дизайн


Проще говоря, анимационная графика — это графика в движении. Это может включать анимацию, аудио, типографику, изображения, видео и другие эффекты, которые используются в онлайн-медиа, на телевидении и в кино.Популярность этого средства массовой информации резко возросла в последние годы, поскольку технологии улучшились, а видеоконтент стал королем.

«Дизайнер моушн-графики» — несколько новая специальность для дизайнеров. Технический прогресс, формально зарезервированный для телевидения и кино, сократил время и затраты на производство, сделав этот вид искусства более доступным и доступным. Теперь моушн-графика — один из новейших видов дизайна, который можно найти на всех цифровых платформах, что создало множество новых областей и возможностей.

Примеры моушн-графики

  • Заголовки и финальные титры
  • Объявления
  • Анимированные логотипы
  • Прицепы
  • Презентации
  • Рекламные ролики
  • Обучающие видео
  • веб-сайтов
  • Приложения
  • Видеоигры
  • Баннеры
  • гифок

Дизайнеры моушн-графики начинают с создания раскадровки, а затем воплощают свои концепции в жизнь с помощью анимации, видео и традиционного искусства.В зависимости от отрасли сильные практические знания в области маркетинга, кодирования и 3D-моделирования могут быть определенными преимуществами.

7. Экологический графический дизайн


Графический дизайн окружающей среды визуально связывает людей с местами, чтобы улучшить их общее впечатление, делая пространства более запоминающимися, интересными, информативными или более удобными для навигации. Экологический дизайн — это широкий тип дизайна, вот несколько примеров:

Примеры экологического графического дизайна

  • Вывеска
  • Фотообои
  • Музейные выставки
  • Брендирование офиса
  • Навигация в общественном транспорте
  • Интерьеры магазинов розничной торговли
  • Брендирование стадиона
  • Помещения для мероприятий и конференций

Wayfinding — это особый тип графического дизайна окружающей среды, который состоит из стратегических вывесок, ориентиров и визуальных подсказок, которые помогают людям определить, где они находятся и куда им нужно идти, чтобы они могли попасть туда без путаницы.

Графический дизайн окружающей среды — это междисциплинарная практика, объединяющая графический, архитектурный, интерьерный, ландшафтный и промышленный дизайн. Дизайнеры сотрудничают с людьми в любом количестве этих областей, чтобы планировать и реализовывать свои проекты. Из-за этого дизайнеры обычно имеют образование и опыт как в графическом дизайне, так и в архитектуре. Они должны быть знакомы с концепциями промышленного дизайна и уметь читать и делать наброски архитектурных планов.

Традиционно в графическом дизайне окружающей среды использовались статические печатные материалы, но цифровые интерактивные дисплеи продолжают набирать популярность как средство создания более увлекательных впечатлений.

8. Искусство и иллюстрации для графического дизайна


Графическое искусство и иллюстрация часто рассматриваются как то же самое, что и графический дизайн, однако они очень разные. Дизайнеры создают композиции для общения и решения проблем, художники-графики и иллюстраторы создают оригинальные произведения искусства. Их искусство принимает различные формы, от изобразительного искусства до декораций и иллюстраций.

Несмотря на то, что графическое искусство и иллюстрация технически не являются видами графического дизайна, в контексте графического дизайна создается так много для коммерческого использования, что вы не можете говорить об одном без другого.

By suxzero

Примеры искусства и иллюстрации для графического дизайна

  • Дизайн футболки
  • Графические узоры для текстиля
  • Анимационная графика
  • Стоковые изображения
  • Графические романы
  • Видеоигры
  • веб-сайтов
  • Комиксы
  • Обложка альбома
  • Обложки для книг
  • Книги с картинками
  • Инфографика
  • Техническая иллюстрация
  • Концепт-арт
Автор: Наталия Мака. Автор: MOGOLLON

Художники-графики используют любые комбинации средств и методов для создания своих работ, сотрудничая с писателями, редакторами, менеджерами, маркетологами и арт-директорами во всех типах графического дизайна. Они часто имеют основу в изобразительном искусстве, анимации или архитектуре. Совпадающие навыки и приложения позволяют найти графических дизайнеров, которые также работают художниками-графиками и иллюстраторами (и наоборот).

Используйте правильные типы графического дизайна для работы


Графический дизайн — это постоянно развивающаяся область, и спрос на специализированных и квалифицированных дизайнеров постоянно растет. Когда вы ищете подходящего человека для работы дизайнером, знание различных типов графического дизайна поможет вам найти нужного вам специалиста.

Найти хорошего дизайнера легко!
Просто выполните поиск в нашем сообществе дизайнеров и выберите идеального для своего проекта.

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings. ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$элемент}} {{l10n_strings.ПРОДУКТЫ}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article. content_lang.display}}

{{l10n_strings.АВТОР}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

11 основных типов графического дизайна (веселого и разнообразного)

Большинство людей достаточно уверены в своем определении графического дизайна, но в конечном итоге они ограничивают графических дизайнеров очень узкой сферой деятельности просто потому, что имеют ограниченное представление о том, чем на самом деле занимаются дизайнеры. Они создают логотипы для бизнеса? Они редактируют изображения в Photoshop? Они разрабатывают графику для цифровой рекламы? Да, но это лишь элементы большой картины.

Оглянитесь прямо сейчас. Видишь вывеску над витриной? Кофейный рукав, обнимающий чашку с собой, из которой вы сейчас пьете? Афиша через улицу, рекламирующая следующее событие в вашем местном театре? Все вещи, с которыми вы взаимодействуете каждый день, были созданы графическим дизайнером. Все эти элементы передают идею или концепцию — это цель графического дизайна. Работа графического дизайнера — сочетать креативность и стратегию, чтобы эффективно общаться с окружающим миром (именно поэтому хорошие коммуникативные навыки являются такой же частью репертуара дизайнера, как и оригинальность).

Большинство людей могут сделать красивую картинку, но не многие из них обладают навыками, необходимыми для того, чтобы подумать о цели дизайна еще до того, как они возьмут перо на бумаге (или перо на экране). В Shillington мы учим наших студентов, как прислушиваться к потребностям клиентов и как исследовать и разрабатывать концепции, чтобы найти баланс между функциональностью и эстетикой. Учитель Шиллингтона в Брисбене Адам Басби выразился лучше:

.

Дизайн — это не просто ремесло, это способ мышления, и как только вы научитесь этому удивительному способу мышления, вы уже никогда не сможете смотреть на мир по-прежнему.

Сначала вернемся к основам

Весь графический дизайн, независимо от типа, основан на пяти ключевых элементах:

  • Весы для s стол и конструкция
  • Иерархия для создания организации и направления
  • Выравнивание для создания более резкого и четкого результата
  • Повторение для унификации и усиления
  • Контрастность до создание эффекта i и выделение важных областей

Графический дизайн — это фактор «ВАУ», но хороший дизайн — ничто без «ооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооо!

Теперь давайте демистифицируем мир графического дизайна

Дизайн — это все, от физического до цифрового и всего промежуточного. Графический дизайн — это гораздо больше, чем потрясающий веб-сайт или выдающиеся визитные карточки. Это всего лишь более мелкие элементы более крупных категорий. Чтобы полностью понять мир графического дизайна, мы должны разбить его на 11 частей:

.

1. Брендинг/визуальная идентификация

У каждого есть своя уникальная история — от отдельных людей до малых предприятий и крупных корпораций.Как только эти истории созданы, пришло время дать им голос. Вот где в дело вступает графический дизайнер. Они работают с клиентом, чтобы разработать визуальное представление своего бренда (своего фирменного стиля), чтобы вдохнуть жизнь в свою историю, привнося в повествование формы, цвета и изображения. Благодаря тщательному использованию изображений они надеются оставить неизгладимое впечатление о бренде в сознании аудитории.

Дизайнеры, специализирующиеся в этой области, создают различные активы, в том числе: логотипы, визитки, цветовые палитры и типографику. Командам по брендингу поручено передать нематериальные качества аудитории с помощью визуальной коммуникации. Графические дизайнеры визуальной айдентики должны иметь практические знания обо всех типах графического дизайна, чтобы создать концепцию, которая будет транслироваться в различных средствах массовой информации, а также поддерживать согласованность бренда во всех каналах. Это дизайнеры, которые часто заканчивают карьеру в маркетинге и рекламе в более позднем возрасте.

2. Дизайн рекламы и маркетинга

Куда бы мы ни пошли, нас постоянно бомбардируют маркетинговыми кампаниями.Мы видим их по телевизору, когда смотрим онлайн-видео, когда берем в руки газету и когда листаем Facebook. Мы сталкивались с хорошим и плохим, даже если мы настолько привыкли к кампаниям, что сознательно не обозначаем их прямо. Когда мы видим отличную рекламу, мы знаем, что она хороша, потому что мы быстро нажимаем кнопку «Купить» или «Купить сейчас». Это показатель эффективности маркетинговой кампании.

Будь то цифровая, печатная или гибридная кампания, дизайнеры по маркетингу являются людьми, стоящими за концепцией и реализацией этих проектов.Многие люди не осознают, сколько времени уходит на создание успешной рекламы (вероятно, потому, что они видят ее всего лишь секунды или минуты, в конце концов). Перед маркетологами стоит задача стратегического создания концепций, которые резонируют с целевой демографией. Иногда эти дизайнеры работают фрилансерами, а иногда входят в штатную команду креативных директоров, арт-директоров и копирайтеров. По мере того, как маркетинговые требования становятся более тонкими, все больше фирм начинают инвестировать в большее количество внутренних команд.

3. Цифровой дизайн

Цифровой дизайн относится конкретно к тому, что создается и производится для просмотра на экране. Это может охватывать множество различных типов дизайна, от пользовательского интерфейса (пользовательский интерфейс, который можно найти на веб-сайтах, в играх и приложениях) до 3D-моделирования. Цифровой дизайнер занимается визуальными элементами вашего цифрового опыта. Такие вещи, как размер, цвет и расположение кнопок, входят в их компетенцию. Они часто работают рука об руку с разработчиками пользовательского интерфейса, которые пишут код, благодаря которому программы работают.

Как вы знаете, мир становится все более оцифрованным, а это означает, что эта область будет продолжать расширяться по мере того, как потребители будут все больше полагаться на экранное время.

4. Дизайн продукта

Дизайнеры продуктов координируют весь процесс проектирования продуктов. Существует шесть типов конструкторов продуктов:

  • Дизайнеры взаимодействия или UX , которые понимают, как приложения взаимодействуют с потребностями потребителей
  • Графические или визуальные дизайнеры , создающие изображения и пользовательский интерфейс
  • Исследователи пользователей , которые понимают мысли ваших клиентов
  • Аналитики данных , которые тестируют продукты и используют эту информацию и данные для информирования конечного продукта
  • Прототипы , которые могут реализовывать и тестировать идеи как можно дешевле и быстрее
  • Бизнес-стратеги , которые анализируют стратегию, стоящую за каждым проектным решением

Это все отдельные роли, но хороший дизайнер продукта понимает каждый путь. Эти дизайнеры помогут вам продвигать свой бренд. Если ваша команда по брендингу обещает профессиональный и сострадательный опыт, ваш дизайнер продукта гарантирует, что ваши клиенты его получат. Одно дело иметь хороший продукт, но если вы не можете выполнить то, что обещаете своей аудитории, вы только навредите себе.

4. Редакция/издательство

Одним из наиболее распространенных видов графического дизайна является редакционный дизайн, связанный с такими публикациями, как книги и журналы.Дизайнеры публикаций создают макеты, обложки и графику для редакционных статей, чтобы передать авторское видение и посыл своей работы. С появлением онлайн-публикаций редакционные дизайнеры не ограничиваются работой и с печатными СМИ. Онлайн-газеты, журналы и электронные книги требуют, чтобы кто-то разработал макет, обложки, редакционные статьи и графику.

Дизайнеры публикаций могут быть фрилансерами, штатными креативщиками или работать в креативном агентстве. Независимо от того, где они работают, каждый из них работает с редакторами и издателями, чтобы добиться красивого и эффективного конечного результата. Поэтому они должны разбираться в печати, цифровых публикациях и управлении цветом.

5. Упаковка

Упаковка — это и наиболее видимый, и невидимый аспект дизайна любого продукта. Это практический элемент, который может оказать огромное влияние на жизнеспособность продукта на рынке. Изменение дизайна упаковки может быть важным элементом ребрендинга или частью того, что привлекает клиентов к вашему продукту. Сам по себе дизайн упаковки часто может продвинуть компанию вперед своих конкурентов или может стать последним гвоздем в их метафорическом гробу.В 2017 году Lean Cuisine стала обладателем главного приза Nielsen Design Impact Awards, потому что обновление их продукта привело к увеличению продаж на 58 миллионов долларов по сравнению с предыдущим годом.

7. Надписи/дизайн шрифта

Если вы когда-либо погружались в сообщество планировщиков и журналов пуль, вы познакомились с искусством леттеринга. На самом деле, многие любители канцелярских товаров обладают обширными знаниями об этих типах графического дизайна и многих инструментах, необходимых для создания потрясающих произведений искусства с использованием письменного слова. Дизайн шрифта требует практических знаний типографики, которая по своей сути является наукой о леттеринге.

Правильный выбор шрифта может мгновенно передать ваше сообщение. Однако неправильный выбор шрифта может раздражать, отвлекать и часто совершенно нечитаем. Подумайте о логотипе FedEx. Вы представляете это прямо сейчас, верно? Это потому, что их брендинг настолько эффективен, что просто услышав название компании, вы можете создать четкое и точное изображение в своем уме. Ключ в том, чтобы смешать стиль с ясностью.

8. Экологический дизайн

Экологический дизайн — это дисциплина, затрагивающая множество различных типов графического дизайна. В конечном счете, эти дизайнеры сосредоточены на том, чтобы дать своей аудитории отличный опыт. Они связывают людей с местами, потому что время, проведенное человеком в определенной среде, можно сделать запоминающимся, если оно интересно, легко ориентируется и информативно. Дизайнер среды часто имеет опыт или опыт работы в архитектуре, поскольку дизайн среды включает в себя все, от графики, ландшафтов, интерьеров и других архитектурных элементов.

9. Набор стоек

Художники по костюмам часто являются прославленными героями кино и телевидения, в то время как художники по декорациям остаются незамеченными героями индустрии. Эти дизайнеры отвечают за все элементы графического дизайна, необходимые для создания атмосферы набора. Хороший дизайн реквизита должен быть заметен, но только подсознательно. Дизайнеру требуется много усилий, чтобы создать эти элементы только для того, чтобы они смешались со сценой. Но в этом вся суть.Если хотя бы один реквизит будет неточным или неправильным, зритель узнает об этом, что полностью удалит его из среды, в которую режиссер пытается его погрузить. 

Надпись на старомодном окне парикмахерской является частью реквизита, как и этикетка на бутылке с волшебным зельем, которая просто стоит на заднем плане сцены. Все эти элементы были кем-то разработаны. Художники-декораторы — это невидимые руки, которые создают необходимые объекты, чтобы мир, в котором живут персонажи, казался реальным. Они переделывают существующие объекты, такие как президентские печати, и создают новые, такие как газеты, написанные на эльфийском языке.

10. Дизайн, ориентированный на человека

Дизайн, ориентированный на человека, также известный как дизайн-мышление, не совсем тип дизайна. Скорее, это философия, которая лежит в основе всех типов графического дизайна. Он ставит человека в центр процесса проектирования. Он стремится точно определить проблему, а затем создать решения, ориентированные на потребности и желания пользователя.Это то, что отличает его от других видов графического дизайна. Каждая область работает для решения проблемы, но этот метод сильно ориентирован на точки зрения людей, которые сталкиваются с определенной проблемой, и на то, насколько хорош дизайн для эффективного решения этой проблемы.

Прежде чем дизайнер сможет приступить к творческому процессу, ему необходимо понять аудиторию, на которую он работает. Они погружаются в сообщество, разговаривают лицом к лицу с людьми в этом сообществе и постоянно наблюдают за всем вокруг. Дизайнеры, ориентированные на человека, не только используют эту информацию для информирования своих проектов, но и вовлекают людей в процесс.

11. Дизайн во благо

Дизайн, ориентированный на человека, фокусируется на пользователе, в то время как Design for Good фокусируется на том, как живет человек. Речь идет о проектировании социальных изменений. Одним из ярких примеров этого является дизайн нового многоквартирного дома. Переосмысливая схемы движения и проекты зданий, архитектор может создать сообщество, которое поощряет детей играть на улице на хорошо освещенных игровых площадках и поощряет сближение сообщества, проектируя большие окна и места для встреч.Графические дизайнеры также могут участвовать в разработке общественных проектов, имеющих положительное социальное влияние. Приложения, игры, реклама и публикации, направленные на то, чтобы сделать мир лучше, — все это различные виды графического дизайна, воплощающие философию дизайна во благо.

Работа в качестве рекламного агентства или внутреннего маркетингового дизайнера

Когда вы начинаете карьеру графического дизайнера, одно из решений, которое вам нужно будет принять, будет заключаться в том, решите ли вы продолжить карьеру в рекламном или дизайнерском агентстве или станете частью собственной рекламной команды. Между ними есть существенные различия, каждая из которых имеет свои сильные и слабые стороны.

Основное различие между ними заключается в том, что если вы работаете в штатной команде, вы знаете все тонкости компании. Вы являетесь частью корпоративной культуры и можете сосредоточиться исключительно на направлении общего повествования компании. Вы станете очень специализированным, когда будете работать над многими продуктами в более конкретных областях (например, моющие средства или детское питание). У вас будет больше информации о том, как проводятся кампании, над которыми вы работаете.Вы также можете решить проблемы с бюджетом.

В то же время в агентстве вы будете работать со многими различными компаниями по более широкому спектру продуктов. Вам придется равномерно применять свои навыки в самых разных отраслях. Часто вы являетесь «свежим взглядом», в котором нуждается компания. Важно отметить, что некоторые агентства специализируются на определенных типах клиентов, хотя вы все равно увидите более широкий спектр продуктов и проблем, чем вы можете столкнуться в составе внутренней команды.

Работа фрилансером

Фрилансеры, работающие полный рабочий день, часто начинают работать по совместительству. Многие использовали свои навыки еще в школе, чтобы заработать несколько дополнительных долларов, медленно создавая портфолио и репутацию в течение нескольких лет, прежде чем, наконец, сделать решительный шаг и стать дизайнером-фрилансером на полную ставку. Есть ряд вещей, которые следует учитывать при работе на фрилансе. Привыкаешь к более постепенному восхождению к стабильности. Фрилансеры испытывают и пир, и голод в самом начале своей карьеры, поскольку они продолжают приобретать новых клиентов.

Еще одна вещь, которую следует учитывать, это то, что, хотя фриланс — это невероятная возможность для карьерного роста, он имеет свою долю тщательного планирования, долгих ночей и творческого решения проблем. Есть много людей, которые живут прекрасной жизнью цифровых кочевников, работая из любой точки мира. Есть также много фрилансеров, занятых индивидуальным предпринимателем, которые приняли решение взять под контроль свою жизнь и карьеру, став самозанятыми. Вы узнаете, как вам лучше всего работать в качестве фрилансера, и сможете построить свою карьеру.

Если вы можете справиться с давлением, связанным с привлечением клиентов, заключением контрактов, уплатой ежеквартальных налогов и созданием собственного бренда, то фриланс идеально подходит для вас. Если вам нужно поощрение и стабильность офисной среды или вам не хватает возможности продавать себя потенциальным клиентам, то это может быть не очень хорошим шагом для вас.

Индустрия графического дизайна полна возможностей.

Здесь есть место для дизайнеров, которые хотят специализироваться в своей области знаний, и есть место для дизайнеров, которые хотят опробовать каждый тип дизайна.Всеохватывающий мир графического дизайна развивает индустрию, которая ценит каждый набор навыков, талант и творческий подход.

Хотите узнать больше о графическом дизайне и выяснить, является ли это перспективной карьерой для вас? Узнайте о вакансиях и возможностях, доступных дизайнерам после прохождения курса графического дизайна Shillington. И чтобы помочь вам в дальнейшем, мы составили этот список из 120 дизайнерских терминов, чтобы понять жаргон.

Хотите учиться из любой точки мира? Присоединяйтесь к Global Classroom с онлайн-курсом графического дизайна Shillington и начните свою творческую карьеру.

Графический реферат

Журналы все чаще требуют представления «графического» или «визуального резюме» вместе с основной частью статьи. Это единое, краткое, наглядное и наглядное резюме основных выводов статьи. Это может быть либо заключительная фигура из статьи, либо, что еще лучше, фигура, специально разработанная для этой цели, которая схватывает содержание статьи для читателей с одного взгляда. См. примеры ниже.

Графический реферат будет отображаться в списках результатов онлайн-поиска, в списке онлайн-содержания и в статье на ScienceDirect, но, как правило, не отображается в файле PDF статьи или в печати.

Преимущества для авторов

Графический реферат должен позволить читателям быстро понять основной смысл статьи и предназначен для поощрения просмотра, продвижения междисциплинарных научных исследований и помощи читателям быстрее определить, какие статьи наиболее актуальны своим исследовательским интересам.

Исследования показали, что статьи, содержащие графические аннотации, полезны как с точки зрения просмотров статьи, так и с точки зрения повышения активности в социальных сетях. В частности, среднегодовое использование статьи удваивается по сравнению с теми, у кого нет визуальной аннотации.


Инструкции

Авторы должны предоставить оригинальное изображение, которое ясно представляет работу, описанную в статье. Графические тезисы должны быть представлены отдельным файлом в системе подачи, выбрав «графические тезисы» из выпадающего списка при загрузке файлов.Обратите внимание: как каждая статья должна быть уникальной, так и каждая графическая аннотация должна быть уникальной.

NB: В некоторых изданиях есть специальные инструкции для графических рефератов, поэтому обязательно прочтите руководство для авторов соответствующего журнала, прежде чем завершить работу.

Для удобства просмотра графическая аннотация должна иметь четкое начало и конец, желательно «читаться» сверху вниз или слева направо. Постарайтесь максимально уменьшить количество отвлекающих и загромождающих элементов.

  • Размер изображения: предоставьте изображение размером не менее 1328 x 531 пикселей (Ш x В) с минимальным разрешением 300 точек на дюйм. Если вы отправляете изображение большего размера, используйте то же соотношение сторон (500 по ширине x 200 по высоте). Обратите внимание, что ваше изображение будет пропорционально масштабировано, чтобы соответствовать доступному окну ScienceDirect: прямоугольнику размером 200 на 500 пикселей.
  • Шрифт: используйте Times, Arial, Courier или Symbol с достаточно большим размером шрифта, так как размер изображения будет уменьшен, чтобы оглавление соответствовало окну высотой 200 пикселей.
  • Тип файла: предпочтительные типы файлов: файлы TIFF, EPS, PDF или MS Office.
  • Дополнительный текст, схема или синопсис не должны включаться. Любой текст или метка должны быть частью файла изображения. Пожалуйста, не используйте ненужные пробелы или заголовок «графическая абстракция» в файле изображения.

Базовый шаблон визуального/графического реферата приведен ниже в разделе «Дополнительная литература и ресурсы» вместе с советами и дополнительными советами по его созданию.

Рациональная модель и графический дизайн

Процесс проектирования рациональной модели

Рациональная модель была описана как американским экономистом Гербертом Саймоном, так и немецкими теоретиками Герардом Палем и Вольфгангом Бейтцем, которые в основном сами пришли к одним и тем же выводам о том, что процесс проектирования является естественным и внутренне мотивированным. по известным целям и параметрам.Дизайнер получает проект и начинает создавать свой дизайн, основываясь на том, что он или она знает как о желаемом результате, так и об ограничениях. Таким образом, рациональная модель утверждает, что структура необходима для процесса проектирования.

Герберт Саймон был одним из первых, кто определил рациональную модель.

В рамках этого целенаправленного и запланированного процесса рациональная модель предполагает, что проекты достигаются посредством исследований.Благодаря как предыдущим, так и новым знаниям, полученным эмпирическим путем, дизайнер работает над созданием дизайна, который соответствует его или ее параметрам и будет соответствовать цели дизайна. Этот очень научный и методичный подход в значительной степени зависит от процесса проектирования, который контролируется и регулируется путем разделения его на четкую последовательность этапов. Дизайнеры должны работать в рамках этой расписанной и запланированной системы, чтобы создать лучший дизайн. Существует ряд формул для этих этапов, но вот общие этапы процесса проектирования в рациональной модели:

Во-первых, создайте первоначальные проекты на основе первоначального понимания целей и параметров.Этапы включают (1) создание первоначальной декларации целей дизайна, которые будут определять проект, затем анализ этих целей, (2) исследование того, как другие проекты отвечают на аналогичные цели, а затем использование этого для дальнейшего определения потребностей, целей и задач дизайна. параметры и (3) запись решений, которые вы разрабатываете для преодоления проблем проектирования.

Затем начните создавать дизайн на основе своих знаний и исследований. При этом попробуйте методично реализовать свои проектные решения и запишите результаты.После того, как вы создали дизайн, протестируйте его: посмотрите, работает ли он, а также соответствует ли он необходимым задачам и параметрам. При необходимости вернитесь к началу, чтобы перепроектировать элементы, которые нуждаются в исправлении. В конце напишите описание и анализ всего процесса, отметив, что сработало, а что нет для будущих проектов.

Как видите, рациональная модель очень методична и систематична. Он основан на четких этапах и шагах процесса, от которых дизайнеры не могут отклоняться.

Независимо от фактических шагов, рациональная модель заключается в планировании и следовании шаблонной процедуре.

Плюсы и минусы

Итак, что люди думают о рациональной модели дизайна? Является ли это лучшим описанием процесса проектирования? Неудивительно, что люди смотрят на это по-разному.

Те, кто поддерживает рациональную модель, утверждают, что это наиболее эффективная форма процесса проектирования для дизайнеров, нанятых кем-то другим.По сути, если кто-то нанимает вас для разработки веб-сайта, вам с самого начала ставятся цели и параметры, и эта модель гарантирует, что конечный продукт будет соответствовать этим требованиям.

Однако есть много людей, которые выступают против рациональной модели как по теоретическим, так и по практическим соображениям. Сторонники ориентированной на действие модели утверждают, что рациональная модель просто нереалистична. Исследования дизайнеров показали, что большинство дизайнеров на самом деле не работают таким образом; процесс проектирования в действии нельзя разделить на определенные этапы и этапы.

Цели проекта могут часто меняться, и многие цели на самом деле неизвестны, когда начинается проект, поэтому их нельзя включить в план с самого начала. Это самая большая критика рациональной модели. По мнению его критиков, он просто не отражает того, что на самом деле представляет собой процесс проектирования! Может быть, это не всегда так рационально.

Резюме урока

Существует два основных метода описания процесса графического дизайна.Более традиционной из них является рациональная модель , в которой процесс проектирования рассматривается как основанный на планировании и проводимый через отдельные этапы. Согласно рациональной модели, процесс проектирования определяется известными целями, требованиями и параметрами, и дизайнер создает свой дизайн посредством разработки, тестирования и анализа идей о проекте.

Рациональная модель нравится тем, кто работает в сфере клиентского дизайна и имеет четкие цели и параметры.Ему противостоят другие, которые считают его нереалистичным и не отражающим реальную текучесть процесса проектирования. Итак, насколько рациональна рациональная модель? Вам решать.

19 типов графических органайзеров для эффективного преподавания и обучения

Графические органайзеры объединяют как текст, так и изображения. Научно доказано, что это эффективный способ преподавания и обучения. Их использование может быть чрезвычайно полезным как для учителей, так и для учеников, поскольку они сделают уроки более увлекательными и понятными.

Ниже мы перечислили несколько типов графических органайзеров, которые вы можете использовать в различных сценариях, когда вы читаете, пишете, проводите исследования или готовитесь к экзаменам. К каждому инструменту прилагается шаблон, который вы можете использовать сразу.

Что такое графические органайзеры

Графический органайзер — это инструмент обучения и обучения, который используется для организации информации и идей таким образом, чтобы их было легко понять и усвоить. Интегрируя текст и изображения, графические органайзеры показывают отношения и связи между понятиями, терминами и фактами.

Графические органайзеры можно использовать во всех классах, и они зарекомендовали себя как эффективные средства обучения для одаренных детей и учащихся с особыми потребностями. А для взрослых учащихся графические органайзеры могут помочь установить связь между тем, что они уже знают, и новыми знаниями.

Преимущества графических органайзеров

В учебной программе можно использовать различные типы графических органайзеров для преподавания, обучения и ведения заметок. Их легко создать, и они эффективно упрощают информацию.

  • Помогите визуализировать или представить информацию так, чтобы ее было легче понять, разбивая более крупные или сложные концепции или идеи на более мелкие и простые части.
  • Предоставьте учащимся возможность активно вносить свой вклад и участвовать в учебном процессе посредством создания графических органайзеров.
  • Помогают развивать когнитивные навыки, такие как мозговой штурм, критическое и творческое мышление, категоризация и расстановка приоритетов контента, размышления и т. д. 
  • Помогают вспомнить предыдущие знания по предмету и быстро связать их с новой информацией 
  • Способствуют самообучению.Используя графические органайзеры для ведения заметок, анализа, изучения и т. д., учащиеся могут гораздо легче ознакомиться с уроком.

Типы графических органайзеров

Здесь мы перечислили 19 типов графических органайзеров для преподавания и обучения. В зависимости от их различных целей вы можете использовать их для чтения, письма, исследования, мозгового штурма и анализа.

Графические органайзеры для письма

1. Карта убеждения

Карта убеждения — это интерактивный графический органайзер, который помогает учащимся ознакомиться с процессом убедительного письма.Это помогает им обрисовывать и готовить аргументы для своих эссе, речей, дебатов и т. д. 

Как использовать

Шаг 1: Выберите интересующую тему для эссе/дебатов. Проведите надлежащее исследование, чтобы собрать достаточно информации.

Шаг 2: Определите утверждение, которое вы хотите сделать в своем эссе. Начните свою карту убеждения, сначала записав это.

Шаг 3: Рядом с этим запишите причины, по которым вы сделали это заявление.

Шаг 4: Затем запишите факты, примеры и информацию, подтверждающую ваши рассуждения.

Шаг 5: Завершите карту убеждения заключением своего эссе.

Шаблон карты убеждения (нажмите на шаблон, чтобы отредактировать его онлайн)
2. Диаграмма последовательности 

Графический органайзер последовательности — это инструмент, который помогает визуализировать порядок шагов процесса или временную шкалу событий и т. д. Его также можно использовать для ведения заметок, планирования уроков и написания эссе.

Как использовать

Шаг 1. Определите этапы процесса или события.

Шаг 2: Используя диаграмму последовательности, расположите эти шаги в последовательном порядке.

Шаблон

Графический органайзер Sequence (Нажмите на шаблон, чтобы отредактировать его онлайн)

Графические органайзеры для чтения

3. Карта-история 

Карту-историю можно использовать для определения различных элементов, таких как персонажи, сюжеты персонажей, темы, приемы и т. д. в книге, которую читают учащиеся. Это полезный инструмент, который учителя могут интегрировать в урок, чтобы улучшить понимание учащихся.

Как использовать

Шаг 1: Прочтите книгу и хорошо ее поймите.

Шаг 2: Обсудите различные важные элементы, задействованные в истории. Это могут быть персонажи, сеттинг, проблема и решение и т. д. Карту истории можно заполнить во время обсуждения.

Шаг 3: Когда карта будет готова, вы можете обсудить каждый элемент по отдельности.

Организатор графических карт-историй (Нажмите на шаблон, чтобы редактировать его онлайн)
4.Биографический графический органайзер

Это инструмент, помогающий глубже понять персонажа романа, автобиографии или фильма или историческую личность. Он привлекает внимание к различным важным факторам жизни человека.

Как его создать

Шаг 1: Соберите как можно больше информации о персонаже, которого изучаете. Вы также можете обратиться к онлайн-ресурсам или спросить у учителей или экспертов.

Шаг 2. Анализируя собранную информацию, выделяйте факты, которые выделяются или кажутся вам важными.

Шаг 3: Используйте графический органайзер биографии, чтобы представить информацию в презентабельном виде. Вы также можете добавить изображения, чтобы сделать его более понятным.

Biography Graphic Organizer (Нажмите на шаблон, чтобы редактировать его онлайн)
5. Диаграмма KWL
Таблица

KWL используется для сбора информации из предыдущих знаний или опыта учащегося. Эта 3-столбцовая диаграмма отражает этапы чтения до (что читатель уже знает), во время (что читатель хочет узнать) и после (что читатель узнал).

Как использовать

Шаг 1. Предложите учащимся провести мозговой штурм по выбранной теме и запишите все, что они о ней знают, в колонке K.

Шаг 2: Попросите их составить список вопросов о том, что они хотят знать, в столбце W диаграммы.

Шаг 3: Во время или после чтения книги/урока попросите их ответить на эти вопросы в колонке L.

KWL Chart Graphic Organizer (Нажмите на шаблон, чтобы редактировать его онлайн)

Графические органайзеры для обучения

6.Учебная карта

Учебные карты наглядно отображают основные выводы — навыки, идеи, знания — которые учащиеся должны получить на уроке. Обычно он обеспечивает общее представление об уроке/разделе/курсе, который необходимо изучить, и связи между его различными компонентами. Учащиеся также могут использовать учебные карты в классе для ведения заметок.

Как пользоваться

Шаг 1: В центре карты напишите тему (т.е. название урока или раздела)

Шаг 2: Обсудите идеи и информацию, связанную с этим.Запишите их на ветвях, выходящих из центра. Убедитесь, что вы разместили их так, чтобы это было удобно для обучения, или в логической последовательности вокруг центра.

Шаг 3: Добавьте соединители между этими элементами и добавьте метки, чтобы выделить вид связи между ними.

Шаблон карты обучения (нажмите на шаблон, чтобы отредактировать его онлайн)
7. Аналоговый графический органайзер 

Графический организатор аналогий использует аналогию, чтобы помочь учащимся определить сходства и различия между новой темой и темой, с которой они уже знакомы.

Как пользоваться

Шаг 1: Выберите тему/концепцию, которая уже известна учащимся и аналогична в некоторых аспектах новой теме

Шаг 2. Представьте новую концепцию и предложите учащимся прочитать и обсудить ее

.

Шаг 3: С помощью графического органайзера по аналогии попросите учащихся провести мозговой штурм и записать сходства и различия между двумя темами.

Шаг 4. На основе заполненного графического органайзера попросите учащихся написать краткое описание новой темы

. Аналоговый графический органайзер (Нажмите на шаблон, чтобы отредактировать его онлайн)
8.Словарь графический органайзер

Этот инструмент можно использовать для оценки словарного запаса учащихся. Вы можете создавать графические органайзеры, включающие различные элементы, чтобы помочь учащимся выучить новые слова, а также выучить антонимы и синонимы.

Словарный графический органайзер (Нажмите на шаблон, чтобы отредактировать его онлайн)
9. Органайзер для решения проблем

Графические органайзеры для решения задач можно использовать для улучшения навыков решения задач у учащихся. Это помогает учащимся находить и оценивать решения проблем.

Как использовать

Шаг 1. Определите проблему и запишите ее в поле проблемы

.

Шаг 2. Попросите учащихся записать, почему они вообще считают это проблемой

Шаг 3: Попросите их обсудить все возможные решения, а также плюсы и минусы, связанные с ними.

Шаг 4. Как только они выберут наилучшее возможное решение, попросите их перечислить все его возможные последствия

Шаг 5: Затем учащиеся могут внести предложения по дальнейшему улучшению выбранного решения

Графический органайзер для решения проблем (Нажмите на шаблон, чтобы отредактировать его онлайн)
10.
Математический графический органайзер

Математические графические органайзеры используются для графического описания математических понятий для учащихся. Это помогает упростить и решить сложные математические задачи.

Как использовать

Шаг 1: Выберите математическую задачу, которую вы хотите определить, и соответствующий графический органайзер, который вы можете использовать для ее решения.

Шаг 2. Пригласите своих учеников или коллег к совместной работе по вашему желанию.

Нажмите на изображение, чтобы отредактировать онлайн и скачать

Графические органайзеры для обучения

11.Графический органайзер Timeline

Временные диаграммы — это тип графического органайзера, который показывает последовательность событий в хронологическом порядке.

Они пригодятся при изучении истории, так как вы можете использовать их для отображения основных исторических событий, которые произошли в течение определенного периода времени, а также важных деталей, таких как даты и места, в которых они произошли.

Кроме того, временные диаграммы также можно использовать для отображения прогресса чего-либо (например, роста бизнеса) или изменений.

Как использовать

Шаг 1: Определите различные события и последовательность, в которой они произошли.

Шаг 2. Используйте шаблон временной шкалы, чтобы упорядочить их в хронологическом порядке

Шаг 3. При необходимости укажите важные сведения, такие как даты, места и другую дополнительную информацию.

Шаблон диаграммы временной шкалы (нажмите на шаблон, чтобы изменить его онлайн)
12. Т-диаграмма 

Т-таблицы позволяют учащимся изучать два аспекта темы.Например, недостатки и преимущества, плюсы и минусы, различия и сходства и т. д. 

Как использовать

Шаг 1: Нарисуйте Т-диаграмму и запишите две области, вокруг которых вы хотите провести мозговой штурм, в заголовке каждой колонки.

Шаг 2: Запишите факты в каждой колонке во время мозгового штурма.

T Chart Graphic Organizer (Нажмите на диаграмму, чтобы редактировать ее онлайн)
13. Иерархическая диаграмма

Иерархические диаграммы визуализируют элементы системы, организации или концепции от самого высокого положения до самого низкого.Учащиеся могут использовать этот инструмент, чтобы понять главные и подчиненные категории темы и взаимосвязь между ними.

Как использовать

Шаг 1: Определите самый важный элемент изучаемой темы. Запишите это в верхней части таблицы иерархии.

Шаг 2: Перечислите второй слой подэлементов, происходящих из первого компонента, который вы идентифицировали. При необходимости добавьте третью и четвертую.

Шаг 3: Соедините их линиями, чтобы показать, как они связаны друг с другом.

Шаблон иерархической диаграммы (Нажмите на шаблон, чтобы редактировать его онлайн)
14. Звездная диаграмма

Звездные диаграммы используются для систематизации характеристик выбранной темы. Его также можно использовать для мозгового штурма по новым темам.

Как использовать

Шаг 1. Выберите тему, которую хотите изучить, и запишите ее в центре звездообразной диаграммы.

Шаг 2: Запишите характеристики или атрибуты, относящиеся к центральным темам в каждой точке звезды.Отрегулируйте точки звезды в зависимости от того, сколько признаков вы записываете.

Графический органайзер Star Diagram (Нажмите на шаблон, чтобы отредактировать его онлайн)

Графические органайзеры для мозгового штурма

15. Кластерная диаграмма

Кластерные диаграммы можно использовать для проведения мозгового штурма или структурирования идей, а также для помощи в изучении новых тем.

Как использовать

Шаг 1. Выберите интересующую вас тему для изучения.Это должно быть помещено в середине диаграммы.

Шаг 2: Проведите мозговой штурм вокруг этой основной идеи и придумайте подтемы, связанные с ней. Расположите их вокруг центра.

Шаг 3: Проведите мозговой штурм по каждой из подтем и запишите связанные с ними идеи.

Шаг 4: Добавьте столько слоев, сколько хотите. Однако используйте цветовое кодирование, чтобы выделить каждую ветвь мысли. Это облегчит вам чтение и понимание диаграммы кластера.

Шаблон диаграммы кластера (Нажмите на шаблон, чтобы редактировать его онлайн)
16.Схема лотоса

Диаграмма Lotus — это аналитический инструмент, который можно использовать для разбивки более широких и сложных тем на более мелкие компоненты для облегчения понимания. Его можно использовать для мозгового штурма и изучения новых тем.

Как использовать

Шаг 1: Нарисуйте сетку 3×3 в центре. На квадрате в центре напишите основную тему, которую необходимо изучить.

Шаг 2: Запишите связанные с ним подтемы во время мозгового штурма.

Шаг 3: Нарисуйте еще 8 сеток 3×3 вокруг той, что в центре. Каждый из них можно использовать для записи фактов, которые вы обдумываете по каждой подтеме.

Шаблон диаграммы Lotus (Нажмите на шаблон, чтобы отредактировать его онлайн)
17. Графический органайзер причин и следствий

Этот тип графического органайзера показывает причины и следствия события. Причина — это причина того, почему что-то произошло, а следствие — результат того, что произошло. Визуализация помогает четко понять различные причинно-следственные связи.

Как использовать

С помощью графического органайзера причин и следствий определите причины и следствия, связанные с проблемой, которую вы изучаете или о которой пишете.Может быть несколько моделей событий причины и следствия, например, одна причина приводит к одному следствию или множеству следствий, или несколько причин приводят к одному следствию или множеству следствий.

  • Одна причина приводит к нескольким следствиям
  • Несколько причин приводят к одному следствию (Здесь можно использовать диаграмму «рыбий скелет»)
  • Каждая причина имеет одно связанное следствие
  • Одна причина вызывает другую причину, которая ведет к другой
График причин и следствий Органайзер (Нажмите на шаблон, чтобы редактировать его онлайн)
18.
Интеллект-карта

Интеллект-карта — это инструмент, который помогает уловить свободный поток мыслей и широко используется для мозгового штурма по темам. Кроме того, его также можно использовать для организации и группировки информации по теме.

Как использовать

Шаг 1: Запишите тему, над которой вы размышляете, в центре.

Шаг 2: На ветвях, выходящих из середины, запишите идеи/мысли мозгового штурма.

Шаг 3. Расширьте каждую подидею дополнительными фактами.Вы можете продолжать добавлять дополнительную информацию в свою карту ума, пока не получите достаточно.

Шаблон интеллект-карты (нажмите на шаблон, чтобы отредактировать его онлайн)

Графические органайзеры для сравнения и сопоставления

Здесь мы перечислили 19 типов графических органайзеров для преподавания и обучения. В зависимости от их различных целей вы можете использовать их для чтения, письма, исследования, мозгового штурма и анализа. Лучше всего вы можете использовать наш инструмент для создания сравнительных и контрастных диаграмм, чтобы нарисовать их.

19.Двойная пузырьковая карта

Карта двойного пузыря — одна из популярных карт мышления. Она очень похожа на диаграмму Венна и используется для определения сходных и различных качеств двух вещей.

Как им пользоваться?  

Шаг 1: Запишите две идеи/темы, которые вы сравниваете, в двух кружках в центре.

Шаг 2: Во время мозгового штурма и анализа темы запишите различия в кружочках, расходящихся от центра.

Шаг 3: Запишите сходства в кружках, которые являются общими для обеих тем.

Шаблон карты двойных пузырей (нажмите на шаблон, чтобы изменить его онлайн)
20. Диаграмма Венна 

Еще одним графическим органайзером, помогающим наглядно представить сравнение различий и сходств между двумя предметами, является диаграмма Венна. Что отличает ее от карты двойного пузыря, так это то, что она может включать более двух тем и одну общую область.

Как использовать

Работает аналогично двойной пузырьковой карте.

Шаг 1: Запишите сравниваемые темы в верхней части каждого круга.

Шаг 2: Запишите различия или уникальные характеристики внутри своего сектора, избегая перекрывающихся областей.

Шаг 3: Перечислите сходства в общей области.

Шаблон диаграммы Венна (нажмите на шаблон, чтобы отредактировать его онлайн)
Добавьте в наш список графических органайзеров для учителей и учащихся

Хотя в этом посте мы рассмотрели 19 типов графических органайзеров, существует множество других, которые могут быть полезны нашим пользователям. Узнать больше? Упомяните в разделе комментариев ниже, чтобы продолжать расширять список лучших графических органайзеров.

Присоединяйтесь к более чем тысячам организаций, которые используют Creately для мозгового штурма, планирования, анализа и успешного выполнения своих проектов.

Начните здесь .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.