Структурные информационные модели: Виды моделей. Информационная модель

Содержание

Виды моделей. Информационная модель — Информационное моделирование

Модель — общенаучное понятие, означающее как идеальный, так и физический объект анализа. Важным классом идеальных моделей является математическая модель — в ней изучаемое явление или процесс представлены в виде абстрактных объектов или наиболее общих математических закономерностей, выражающих либо законы природы, либо внутренние свойства самих математических объектов, либо правила логических рассуждений.
Границы между моделями различных типов или классов, а также отнесение модели к какому-то типу или классу чаще всего условны. Рассмотрим наиболее распространенные признаки, по которым классифицируются модели:

цель использования;
область знаний;
фактор времени;
способ представления.

По целям использования выделяются модели учебные, опытные, имитационные, игровые, научно-технические.
По области знаний выделяются модели биологические, экономические, исторические, социологические

и т.

д.
     По фактору времени разделяются модели динамические и статические. Статическая модель отражает строение и параметры объекта, поэтому ее называют также структурной. Она описывает объект в определенный момент времени, дает срез информации о нем. Динамическая модель отражает процесс функционирования объекта или изменения и развития процесса во времени.
     Любая модель имеет конкретный вид, форму или способ представления, она всегда из чего-то и как-то сделана или представлена и описана. В этом классе, прежде всего, модели рассматриваются как материальные и нематериальные.
     Материальные модели — это материальные копии объектов моделирования.
     Они всегда имеют реальное воплощение, воспроизводят внешние свойства или внутреннее строение, либо действия объекта-оригинала. Примеры: глобус — модель формы земного шара, кукла — модель внешнего вида человека, робот — модель действий человека на вредном производстве.

Материальное моделирование использует экспериментальный (опытный) метод познания.
     Нематериальное моделирование использует теоретический метод познания. По-другому его называют, абстрактным, идеальным. Абстрактные модели, в свою очередь, делятся на воображаемые и информационные.
     Информационная модель — это совокупность информации об объекте, описывающая свойства и состояние объекта, процесса или явления, а также связи и отношения с окружающим миром.
     Информационные модели представляют объекты в виде, словесных описаний, текстов, рисунков, таблиц, схем, чертежей, формул и т.д. Информационную модель нельзя потрогать, у нее нет материального воплощения, она строится только на информации. Ее можно выразить на языке описания (знаковая модель) или языке представления (наглядная модель).
     Одна и та же модель одновременно относится к разным классам деления. Например, программы, имитирующие движение тел (автомобиля, снаряда, маятника, лифта и пр.

). Такие программы используются на уроках физики (область знания) с целями обучения (цель использования). В то же время они являются динамическими, так как учитывают положение тела в разные моменты времени, и алгоритмическими по способу реализации.
Рассмотрим подробнее класс информационных моделей с позиции способов представления информации. Форма представления информационной модели зависит от способа кодирования (алфавита) и материального носителя.
Воображаемое (мысленное или интуитивное) моделирование — это мысленное представление об объекте. Такие модели формируются в воображении человека и сопутствуют его сознательной деятельности. Они всегда предшествуют созданию материального объекта, материальной и информационной модели, являясь одним из этапов творческого процесса. Например, музыкальная тема в мозгу композитора — интуитивная модель музыкального произведения.

Вербальное моделирование (относится к знаковым) — это представление информационной модели средствами естественного разговорного языка (фонемами).

Мысленная модель, выраженная в разговорной форме, называется вербальной (от латинского слова verbalize — устный). Форма представления такой модели — устное или письменное сообщение. Примерами являются литературные произведения, информация в учебных пособиях и словарях, инструкции пользования устройством, правила дорожного движения.
Наглядное (выражено на языке представления) моделирование — это выражение свойств оригинала с помощью образов. Например, рисунки, художественные полотна, фотографии, кинофильмы. При научном моделировании понятия часто кодируются рисунками — иконическое моделирование. Сюда же относятся геометрические модели — информационные модели, представленные средствами графики.

Образно-знаковое моделирование использует знаковые образы какого-либо вида: схемы, графы, чертежи, графики, планы, карты (см. Рис.3). Например, географическая карта, план квартиры, родословное дерево, блок-схема алгоритма. К этой группе относятся структурные информационные модели, создаваемые для наглядного изображения составных частей и связей объектов. Наиболее простые и распространенные информационные структуры — это таблицы, схемы, графы, блок-схемы, деревья.

Знаковое (символическое выражено на языке описания) моделирование (рис. 4) использует алфавиты формальных языков: условные знаки, специальные символы, буквы, цифры и предусматривает совокупность правил оперирования с этими знаками. Примеры: специальные языковые системы, физические или химические формулы, математические выражения и формулы, нотная запись и т. д. Программа, записанная по правилам языка программирования, является знаковой моделью.

Одним из наиболее распространенных формальных языков является алгебраический язык формул в математике, который позволяет описывать функциональные зависимости между величинами. Составление математической модели во многих задачах моделирования хоть и промежуточная, но очень существенная стадия.

Математическая модель — способ представления информационной модели, отображающий связь различных параметров объекта через математические формулы и понятия.
В тех случаях, когда моделирование ориентировано на исследование моделей с помощью компьютера, одним из его этапов является разработка

компьютерной модели.
Компьютерная модель — это созданный за счет ресурсов компьютера виртуальный образ, качественно и количественно отражающий внутренние свойства и связи моделируемого объекта, иногда передающий и его внешние характеристики.
Компьютерная модель представляет собой материальную модель, воспроизводящую внешний вид, строение или действие моделируемого объекта посредством электромагнитных сигналов. Разработке компьютерной модели предшествуют мысленные, вербальные, структурные, математические и алгоритмические модели.

Модели информационные — Энциклопедия по машиностроению XXL

Модель информационная автоматизированного комплекса радиографического контроля 347 — Входной сигнал 348 — Контраст изображения 349 — Плотность информации 351—354 — Частотно-контрастная характеристика 348, 349 [c. 483]

В свою очередь, математические модели могут быть геометрическими, топологическими, динамическими, логическими и т. п., если они отражают соответствующие свойства объектов. Наряду с математическими моделями при проектировании используют рассматриваемые ниже функциональные ШЕРО-модели, информационные модели в виде диаграмм сущность — отношение, геометрические модели-чертежи. В дальнейшем, если нет специальной оговорки, под словом модель будем подразумевать математическую модель (МО). [c.20]

Таким образом, построение информационной поддержки любого сложного производственного процесса, а таковым и является система обеспечения качества, разбивается на два главных этапа, проектирование модели информационной поддержки и подключение на основе модели соответствующих средств под- [c.266]

Информационные технологии. Методы защиты. Цифровые подписи с приложением.

Часть 2. Механизмы, основанные на идентичности Информационные технологии. Методы защиты. Критерии оценки для информационных технологий. Часть 1. Введение и общая модель Информационные технологии. Методы защиты. Критерии оценки для информационных технологий. Часть 2. Функциональные требования к защите Информационные технологии. Методы защиты. Критерии оценки для информационных технологий. Часть 3. Требования к обеспечению защиты Информационные технологии. Идентификаторы приложения ЕАМ/иСС и идентификаторы фактических данных и их обслуживания [c.99]

Концептуальной модели информационного содержания предметной области,— Примеч. пер. [c.38]

Обобщенная модель информационного содержания фрагмента реальности. Концептуальная схема не должна зависеть от конкретной СУБД. Описание данных, необходимых для выполнения административно-управленческих функций предприятия,

[c.298]

Модель информационной алгебры [55] представляет собой совокупность различных сущностей с присущими им различными свойствами. Каждое свойство сущности обладает значением. В расширенном варианте алгебры [75] допускается существование отношений между сущностями. [c.29]

Взаимосвязь элементов имитационной модели информационной системы в процессе моделирования представлена на рис. 4.8. Моделирование происходит следующим образом. На каждом очередном щаге с помощью модели потока запросов и генератора псевдослучайных чисел получается модель запроса требуемой степени сложности. [c.133]

Риа 1. Структурно-функциональная модель информационного бизнеса [c.9]

Модель — понятие очень сложное, но, не выяснив, что такое модель информационной сети, нельзя рассмотреть многие вопросы, связанные с созданием и эксплуатацией этой сети. Модель создается для того, чтобы

[c.96]

Рис. 5.12. Модель информационной сети

Теперь, после знакомства с моделью телефонной сети, рассмотрим модель информационной сети, показанной на рис.

5.12. Здесь изображена модель сети, в которой работают шесть информационных систем (1—6). Для простоты изложения информационные системы здесь и далее именуются просто системами. Каждая из систем состоит (см. рис. 5.1) из электронной машины с ее программным обеспечением и группы терминалов. В модели (см. рис. 5.12) каждая система представлена прямоугольником, состоящим из двух частей прикладных процессов и процессов взаимодействия. Таких прямоугольников на рис. 5.12 шесть (по числу систем). Седьмой прямоугольник представляет коммуникационную подсеть, часто также именуемую физическими средствами соединения. [c.99]

В дополнение к модели информационной сети рассмотрим схему взаимодействия прикладных процессов (рис. 5.13). Она поясняет, как пользователь, расположенный у терминала, взаимодействует со всеми прикладными процессами (ресурсами) информационной сети. [c.100]

Сложность процессов взаимодействия заставляет делить их в модели информационной сети на семь расположенных (в логическом смысле) друг над другом уровней. В результате в каждой системе процессы взаимодействия также делятся на уровни так, как показано на рис. 5.14. Нумерация уровней идет от физического до прикладного, как говорят снизу вверх . [c.101]

Технология моделирования, создания и ведения БД должна включать описание следующих технологических процессов по формированию моделей информационных баз (ИБ) по генерации моделей нижестоящего уровня на основании моделей вышестоящего уровня созданию баз данных по ведению баз данных по подготовке и вводу информации в вычислительную систему. [c.177]

Используя язык второго уровня, можно получить информационную модель детали на любом этапе обработки, а во взаимодействии с описанием на первом уровне решать технологические вопросы расчета точности обработки, введения предыскажение и т. д. Необходимо отметить, что преобразование описания детали во внутреннее представление происходит без участия технолога, на основе предварительно разработанного специального программного обеспечения. [c.173]

Каждый уровень языка необходимо рассматривать во взаимодействии с остальными уровнями. Технолог кодирует данные о детали на проблемно-ориентированном языке первого уровня, дальнейшие преобразования и построение информационных моделей детали на последующих уровнях проводятся подпрограммами специального программного обеспечения. Использование трехуровневого языка кодирования геометрической информации позволяет передать решение технологических вопросов расчета управляющих программ для станков с ЧПУ системе автоматизированного проектирования, реализованной на ЭВМ третьего пли четвертого поколения [31]. [c.173]

Выше были описаны задачи синтеза. Задачи анализа при проектировании являются задачами исследования моделей создаваемых объектов. Выделяют физические (макеты, стенды, блоки и т. п.) и математические модели. Математические модели (ММ) — это совокупность математических объектов с заданными отношениями между ними. Математические модели бывают функциональные, структурные и коммутационные. Функциональные ММ отображают физические и информационные процессы, происходящие в моделируемом объекте структурные ММ — геометрические свойства объектов коммутационные ММ— соединения в моделируемых объектах. При проектировании объекта обычно используют совокупность описанных моделей. На каждом этапе проектирования могут применять различные модификации ММ. [c.61]

Модели в алгоритмической и аналитической формах называют соответственно алгоритмическими и аналитическими. Среди алгоритмических моделей важный класс составляют имитационные модели, предназначенные для имитации физических или информационных процессов в объекте при задании различных зависимостей входных воздействий от времени. Собственно имитацию названных процессов называют имитационным моделированием. Результат имитационного моделирования — зависимости фазовых переменных в избранных элементах системы от времени. Примерами имитационных моделей являются модели электронных схем в виде систем обыкновенных дифференциальных уравнений или модели систем массового обслуживания, предназначенные для имитации процессов прохождения заявок через систему. [c.147]

Сформулируем основные требования, предъявляемые к ММ адекватность и простота представления исходного объекта информационная сложность, т. е. возможность перехода от одной ММ к другой, от объекта к модели и обратно разумный объем памяти ЭВМ, отводимый для хранения информации о модели степень разработанности математического аппарата для оперирования с ММ простота обработки. [c.215]

Автоматизация проектирования и системный подход явились в наше время главной причиной того, что традиционный метод технического синтеза перестал соответствовать современным задачам конструирования. Чертежный способ, отлично зарекомендовавший себя на уровне компонентов, оказался совсем неэффективным на уровне проектирования систем [17]. Основная трудность проектирования в настоящее время заключается в том, что для системных задач анализа и синтеза нет ни одного метода отображения конструктивной информации, который мог бы выполнить, подобно чертежу, роль структурообразующего звена поисковой деятельности. В традиционных задачах проектирования по прототипам вокруг графической модели, как около некоторого структурного центра, разворачивался интеллектуальный процесс поиска решения. Сейчас роль такого системообразующего стержня деятельности должна взять на себя информационная система (база данных) ЭВМ. [c.15]

Предметом обсуждения в последующих разделах работы является учебная деятельность по созданию пространственно-графических моделей, наиболее полно отвечающая концепции построения эффективной информационно-графической системы. Эта деятельность не только включается в машинную разработку графического образа изделия, но и дополняет машинную графику, особенно на этапе создания первоначального решения. В связи с поставленной целью представляет интерес сравнительный анализ существующих систем визуального отображения информации изобразительного искусства, дизайна, инженерной графики и машинной (компьютерной) графики. В табл. 1.2.1 приведено сравнение графических систем по отдельным характеристикам, определяющим целесообразную ориентацию учебного процесса на конкретную профессиональную деятельность. [c.22]

В любой информационной модели устанавливается структурная эквивалентность с реальным объектом только по некоторым, отвечающим целям моделирования, характеристикам. Машиностроительный чертеж является примером максимально полной графической модели технологического плана. В отличие от него в поисковом конструировании при моделировании возникает потребность в сохранении небольшой части информации, связанной с объемно-пространственным строением формы. [c.29]

Информационное моделирование предусматривает установление структурной эквивалентности между реальным объектом и моделью. Прямой перенос этой идеи на учебный процесс приводит к возникновению установки на доминирование в нем деятельности по задаваемому образцу. У студентов появляется интерференция навыков бессмысленного копирования внешних, наиболее бросающихся в глаза признаков объектов. Ни о какой структуре изображения, системных качествах модели не может в этом случае идти речь [24]. [c.52]

Первый из приведенного перечня показатель качества относится к возможностям личности, определяющим успешное решение задач системного анализа и синтеза. Применительно к инженерной графике они концентрируются прежде всего вокруг интеллектуальных проблем деятельности с использованием информационных моделей. Системный характер языка графического моделирования проявляется в специ- [c.66]

Если обратиться к уточнению термина пространство , употребляемого в графической деятельности, то мы сразу переместимся из чувственного мира в мир строгих геометрических понятий. Если реальное трехмерное пространство является конкретно-чувственным, то его графические модели, используемые в строго формализованном языке инженерной графики, обладают гораздо большей степенью обобщения. Промежуточное положение между этими крайними формами представления пространства занимают информационно-графические модели, используемые в различных наглядных изображениях. [c.81]

МОДЕЛЬ ИНФОРМАЦИОННАЯ — система данных об объ-eifre, которую формируют в задачах при системном направлении развития ЭВМ. Вводится в ЭВМ один раз, и это позволяет любым прикладным программам использовать необходимые для них данные из этой базы данных. [c.41]

Как уже отме—1алось, речь идет о концептуальной модели информационного содержания предметной области.— Примеч. пер. [c.42]

СССД облегчает документирование модели информационных потребностей, не зависящей от особенностей реализации. Детальная концептуальная модель отражает происходящее в том фрагменте реального мира, который связан с некоторым приложением. При ее разработке следует подробно документировать сведения об объектах, их характеристиках и взаимосвязях. СССД предоставляет механизм для описания детальной концептуальной модели. И если СССД уже использовалась на стадии планирования, то для этого необходимо определить лишь дополнительные детали. [c.50]

С помощью СССД регистрируются описания процессов, включающие сведения о выполняемых действиях, возможных областях применения, элементах данных, нужных для получения требуемых результатов, а также о взаимосвязях этих процессов с другими, на которые оказывает влияние их выполнение. СССД представляет собой хранилище информации об элементах данных и объектах, составляющих детальную концептуальную модель — модель информационных потребностей пользователей приложения, разработанную без учета особенностей реализации. [c.52]

С язь моделей и методов. Обсудим кратко шформациопную сторону применения этих методов. Для получения ответа Да (устойчивость) или Нет (неустойчивость) все упомянутые модели информационно независимы. [c.198]

Разнообразие прикладных процессов и многотипность коммуникационных подсетей преобразуют модель информационной системы, показанной на рис. 5.12, в вид, изображенный на рис.

8.1. Процессы взаимодействия, выполняемые в системе, здесь, как и на рис. 5.14, разделены на семь уровней. [c.163]

Общая структура системы управления может рассматриваться как многоуровневое классификатщонное дерево целей, а взаимосвязь базовых подмножеств характеризует при этом множественную модель информационной структуры системы. [c.479]

Информационное обеспечение ИАСУ ГАЦ включает совокупность моделей информационной базы, конкретизированных по уровням представления данных банк данных (на малых ЭВМ) банк данных (на больших ЭВМ) совокупность технологии моделирования, создания и ведения информационных баз. [c.175]

Совокупность моделей информационного обеспечения должна включать модели инфологические, концептуальные, внешние, внутренние. Мифологические модели должны отражать и увязывать все виды информации ИАСУ и реализовывать все процедуры ее обработки. Концептуальные модели обеспечивают единое иерархическое представление массивов информационной базы и их структур. Внешние модели представляют структуру документов и сообщений, обрабатываемых на каждом УВК. Внутренние модели на УВК должны обеспечивать представление структур наборов данных на физическом уровне независимость данных от программ автоматизацию процессов создания и ведения баз данных. [c.177]

По функциональному назначению они делятся на модели информационного поиска и восприятия информации, принятия решений, наблюдения за процессом, слежения за ним, групповой операторской деятельности, эргатическо-го резервирования, контроля работоспособности и технической диагностики, устранения неисправностей, оценки качества и эффективности деятельности, приобретения и утраты навыков. По принципу построения различают модели регрессионные, теоретико-вероятностные, теоретико-информационные, структурные, функционально-системные, структурно-алгоритмические. [c.89]

Важным разделом ТП является информационное согласование задач и подсистем. В этом разделе предусматривается разработка единой терминологии для обработки данных устранение бссполсзпой избыточцости информации контроль полноты необходимой исходной информации построение моделей информационных связей между задачами, документами, массивами и показателями и др. При разработке данного раздела присваиваются шифры документам и массивам, корректируются схемы документооборота предприятия. [c.193]

Язык второго уровня — это язык внутреннего предетавления в ЭВМ информационной модели детали. Деталь представляется находящейся в размерном двухкоординатном поле. Уровни нулевого потенциала совпадают с осями основной системы координат детали. Образующая каждого ГО описывается одним — тремя уравнениями. Геометрическая информация о детали хранится в памяти ЭВМ в виде массива, в котором, кроме уравнений, характеризующих ГО, занесены параметры опорных точек контура, номер и код ГО. Параметры опорных точек рассчитывают автоматически с учетом уравнений, образующих ГО, например, для кода ГО-003 уравнение имеет вид =RRI (3)/2+В1. Параметр В1 вычисляется для конкретного ГО на основе нривя-зо шого размера (Г4, рис. 4.10), и в зависимости от того, в какой системе координат задан ГО, 4 — опорная точка контура детали. [c.173]

Конструктивно-технологическая структура детали представляет собой информационную модель структуры детали, по описанию которой можно восстановить чертеж детали с достаточной степенью достоверности. Отличительной чертой предлагаемого подхода являетея то, что объектом анализа служат наборы поверхностей одного комплекса. Единицы проектных решений связаны с отдельными поверхностями. [c.187]

В настоящее время широко распространены системы РАПИРА, используемые для функционального и конструкторского проектирования РЭА и ЭВА, СВЧ устройств, микросборок, плоских конструктивов, управляющих перфолент для станков с ЧПУ и др. Одна из модификаций этой системы проектирования РАПИРА—5.3—82 представляет собой комплекс пакетов прикладных программ, предназначенный для автоматизации проектирования РЭА и ЭВА на ЕС ЭВМ и выполняющий конструкторское проектирование двусторонних печатных плат, тонкопленочных и толстопленочных микросборок. В состав системы входят программные средства базовое программно-информационное обеспечение (БПИО), подсистема конструкторского проектирования микросборок, подсистема конструкторского проектирования двусторонних печатных плат (ДПП). Система функционирует на ЕС ЭВМ модели не ниже ЕС-1022 стандартной конфигурации (ОЗУ-512к). Для функционирования системы дополнительно используют координатографы, графопостроители, сверлильные станки. [c.91]

Г(ЕС-1020, ЕС-1022, ЕС-1030, ЕС-1050, ЕС-1052) имеет более развитый набор команд для обеспечения новых функций процессоров и каналов, обеспечения многопроцессорных средств и др. В старших моделях ЕС ЭВМ-2 ис-лользуется принцип конвейерной обработки. В ЭВМ второй очереди имеется три типа каналов селекторный, байт-мультиплексный и блок-мультиплексный. Последний обладает свойствами как селекторного, так и мультиплексного канала и предназначен для организации параллельной работы нескольких высокоскоростных внешних устройств по одной информационной линии. Все модели ЕС ЭВМ-2 поставляются с операционной системой версии 6.1 объемом 3,5—4 млн. команд. [c.332]

Предварительные информационно-графические модели имеют своей целью не само запоминание, а вхождение в образ проблемной ситуации, понимание ее структуры не с одной, а со всех точек зрения. Художник в отличие от ученого должен не рассчитать конечный результат, а увидеть его. Но видение возможно только при глубоком внутреннем осознании единства проблемы во всем ее много-образнн. Если рассмотреть психологическую схему взаимодействия информации, располагаемой в кратковременно.м и долговременном хранилище человеческой памяти (КВХ и ДВХ , то открывается еще одна сторона роли графической модели в развитии мышления. Согласно [6] большинство характеристик мышления определяется возможностью обработу ки внешнего материала (кодирования) и эффективностью процессов взаимодействия каналов связи между этими двумя хранилищами информации в памяти. [c.73]

Эффективность и непосредственность запоминания материала при объединении его компонентов в единую графическую структуру объясняется несколькими причинами временем удержания информации в КВХ, высокой степенью структурной переработки информации в целостные информационные коды , включением в них индивидуально-образных и ассоциативных компонентов. Многие черты в учебном методе графического моделирования В. Ф. Шаталова совпадают с дизайнерскими схемами. Это прежде всего индивидуальной образный хара ктер организации внешней структуры материала, соответствующий внутренней структуре кодов памяти. Графическо-информациопные модели предназначены для внутреннего использования (опора сознания), а не для коммуникации между людьми (иллюстративная схема). Ядром отдельных смысловых блоков для графических схем, по терминологии В. Ф. Шаталова, служат опорные сигналы — условные знаки, символы, значимые только для субъекта. Эту же цель преследует отказ от навязывания каких-либо стандартов в создании таких моделей. У каждого ученика они должны быть по-своему разнообразны. [c.74]

9.3. Информационное моделирование. Основы информатики: Учебник для вузов

9.3. Информационное моделирование

Табличные модели. Одним из наиболее часто используемых типов информационных моделей является таблица, которая состоит из строк и столбцов.

Построим, например, табличную информационную модель, отражающую стоимость отдельных устройств компьютера. Пусть в первом столбце таблицы содержится перечень объектов (устройств), входящих в состав компьютера, а во втором – их цена.

Рисунок 9.2. Информационная табличная модель

С помощью таблиц создаются информационные модели в различных предметных областях. Широко известно табличное представление математических функций, статистических данных, расписаний поездов и самолетов, уроков и т. д.

Табличные информационные модели проще всего формировать и исследовать на компьютере посредством электронных таблиц и систем управления базами данных.

Иерархические модели

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

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

При классификации объектов часто применяются информационные модели, которые имеют иерархическую (древовидную) структуру. В иерархической информационной модели объекты распределены по уровням, причем элементы нижнего уровня – входят в состав одного из элементов более высокого уровня. Например, весь животный мир рассматривается как иерархическая система (тип, класс, отряд, семейство, род, вид), для информатики характерна иерархическая файловая система и т. д.

Рисунок 9.3. Информационная иерархическая модель

На рисунке 9.3 изображена информационная модель, которая позволяет классифицировать современные компьютеры. Полученная информационная структура напоминает дерево, которое растет сверху вниз (именно поэтому такие информационные модели называют иногда древовидными). В структуре четко просматриваются три уровня: от первого, верхнего, имеющего один элемент Компьютеры, мы спускаемся до третьего, нижнего, имеющего три элемента Настольные, Портативные, Карманные.

Сетевые информационные модели

Сетевые информационные модели применяются для отражения систем со сложной структурой, в которых связь между элементами имеет произвольный характер.

Рисунок 9.4. Сетевая информационная модель

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Виды моделей. Информационная модель

Границы между моделями различных типов или классов, а также отнесение модели к какому-то типу или классу чаще всего условны. Рассмотрим наиболее распространенные признаки, по которым классифицируются модели:

цель использования;

область знаний;

фактор времени;

способ представления.

По целям использования выделяются модели учебные, опытные, имитационные, игровые, научно-технические.

По области знаний выделяются модели биологические, экономические, исторические, социологические и т.д.

По фактору времени разделяются модели динамические и статические. Статическая модель отражает строение и параметры объекта, поэтому ее называют также структурной. Она описывает объект в определенный момент времени, дает срез информации о нем. Динамическая модель отражает процесс функционирования объекта или изменения и развития процесса во времени.

Любая модель имеет конкретный вид, форму или способ представления, она всегда из чего-то и как-то сделана или представлена и описана. В этом классе, прежде всего, модели рассматриваются как материальные и нематериальные.

Материальные модели — это материальные копии объектов (автомобиль, поезд, самолет, здание и т.д.) моделирования.

Они всегда имеют реальное воплощение, воспроизводят внешние свойства или внутреннее строение, либо действия объекта-оригинала. Примеры: глобус — модель формы земного шара, кукла — модель внешнего вида человека, робот — модель действий человека на вредном производстве. Материальное моделирование использует экспериментальный (опытный) метод познания.

Нематериальное моделирование использует теоретический метод познания. По-другому его называют, абстрактным, идеальным . Абстрактные модели, в свою очередь, делятся на воображаемые и информационные.

Информационная модель — это совокупность полезной и нужной информации об объекте, описывающая свойства и состояние объекта, процесса или явления, а также связи и отношения с окружающим миром.

Информационные модели представляют объекты в виде, словесных описаний, текстов, рисунков, таблиц, схем, чертежей, формул и т.д. Информационную модель нельзя потрогать, у нее нет материального воплощения, она строится только на информации. Ее можно выразить на языке описания (знаковая модель) или языке представления (наглядная модель).

Одна и та же модель одновременно относится к разным классам деления. Например, программы, имитирующие движение тел (автомобиля, снаряда, маятника, лифта и пр.). Такие программы используются на уроках физики (область знания) с целями обучения (цель использования). В то же время они являются динамическими, так как учитывают положение тела в разные моменты времени, и алгоритмическими по способу реализации.

Рассмотрим подробнее класс информационных моделей с позиции способов представления информации. Форма представления информационной модели зависит от способа кодирования (алфавита) и материального носителя.

Воображаемое (мысленное или интуитивное) моделирование — это мысленное представление об объекте (оно же — идеальное, как противоположность материального, оно же — логическое) . Такие модели формируются в воображении человека и сопутствуют его сознательной деятельности. Они всегда предшествуют созданию материального объекта, материальной и информационной модели, являясь одним из этапов творческого процесса. Например, музыкальная тема в мозгу композитора — интуитивная модель музыкального произведения.

Вербальное моделирование (относится к знаковым) — это представление информационной модели средствами естественного разговорного языка (фонемами). Мысленная модель, выраженная в разговорной форме, называется вербальной (от латинского слова verbalize — устный), или словесной. Форма представления такой модели — устное или письменное сообщение. Примерами являются литературные произведения, информация в учебных пособиях и словарях, инструкции пользования устройством, правила дорожного движения.

Наглядное (выражено на языке представления) моделирование — это выражение свойств оригинала с помощью образов. Например, рисунки, художественные полотна, фотографии, кинофильмы. При научном моделировании понятия часто кодируются рисунками — иконическое моделирование. Сюда же относятся геометрические модели — информационные модели, представленные средствами графики.

Образно-знаковое моделирование использует знаковые образы какого-либо вида: схемы, графы, чертежи, графики, планы, карты (см. рис.). Например, географическая карта, план квартиры, родословное дерево, блок-схема алгоритма. К этой группе относятся структурные информационные модели, создаваемые для наглядного изображения составных частей и связей объектов. Наиболее простые и распространенные информационные структуры — это таблицы, схемы, графы, блок-схемы, деревья.

Знаковое (символическое выражено на языке описания) моделирование (рис. ниже) использует алфавиты формальных языков: условные знаки, специальные символы, буквы, цифры и предусматривает совокупность правил оперирования с этими знаками. Примеры: специальные языковые системы, физические или химические формулы, математические выражения и формулы, нотная запись и т. д. Программа, записанная по правилам языка программирования, является знаковой моделью.

Одним из наиболее распространенных формальных языков является алгебраический язык формул в математике, который позволяет описывать функциональные зависимости между величинами. Составление математической модели во многих задачах моделирования хоть и промежуточная, но очень существенная стадия.

Математическая модель — способ представления информационной модели, отображающий связь различных параметров объекта через математические формулы и понятия. По принципам построения математические модели разделяют на :

• аналитические;

• имитационные.

В имитационном моделировании функционирование объектов, процессов или систем описывается набором алгоритмов. Имитационное моделирование позволяет по исходным данным получить сведения о состояниях процесса или системы в определенные моменты времени, однако прогнозирование поведения объектов, процессов или систем здесь затруднительно. Можно сказать, что имитационные модели — это проводимые на ЭВМ вычислительные эксперименты с математическими моделями, имитирующими поведение реальных объектов, процессов или систем. В зависимости от характера исследуемых реальных процессов и систем математические модели могут быть:

• детерминированные,

• стохастические.

В детерминированных моделях предполагается отсутствие всяких случайных воздействий, элементы модели (переменные, математические связи) достаточно точно установленные, поведение системы можно точно определить. При построении детерминированных моделей чаще всего используются алгебраические уравнения, интегральные уравнения, матричная алгебра.

По виду входной информации модели разделяются на :

• непрерывные,

• дискретные.

Если информация и параметры являются непрерывными, а математические связи устойчивы, то модель — непрерывная. И наоборот, если информация и параметры — дискретны, а связи неустойчивы, то и математическая модель — дискретная.

Создание математической модели разбито на этапы:

Первым этапом математического моделирования является постановка задачи, определение объекта и целей исследования, задание критериев (признаков) изучения объектов и управления ими. Неправильная или неполная постановка задачи может свести на нет результаты всех последующих этапов.

Вторым этапом моделирования является выбор типа и построение математической модели, что является важнейшим моментом, определяющим направление всего исследования. Обычно последовательно строится несколько моделей. Сравнение результатов их исследования с реальностью позволяет установить наилучшую из них. На этапе выбора типа математической модели при помощи анализа данных поискового эксперимента устанавливаются: линейность или нелинейность, динамичность или статичность, стационарность или нестационарность, а также степень детерминированности исследуемого объекта или процесса. Процесс выбора математической модели объекта заканчивается ее предварительным контролем, который также является первым шагом на пути к исследованию модели. При этом осуществляются следующие виды контроля (проверки): размерностей; порядков; характера зависимостей; экстремальных ситуаций; граничных условий; математической замкнутости; физического смысла; устойчивости модели.

В тех случаях, когда моделирование ориентировано на исследование моделей с помощью компьютера, одним из его этапов является разработка компьютерной модели.

Компьютерная модель — это созданный за счет ресурсов компьютера виртуальный образ, качественно и количественно отражающий внутренние свойства и связи моделируемого объекта, иногда передающий и его внешние характеристики.

Компьютерная модель представляет собой материальную модель, воспроизводящую внешний вид, строение или действие моделируемого объекта посредством электромагнитных сигналов. Разработке компьютерной модели предшествуют мысленные, вербальные, структурные, математические и алгоритмические модели.

Формализация

Естественные языки служат для создания описательных информационных моделей.

С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические и др.). Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.

Одним из наиболее широко распространенных формальных языков является математический. Модели, сформированные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями.

В процессе познания окружающего мира человечество постоянно прибегает к моделированию и формализации.

Формализация – это сведение некоторого содержания (содержания текста, смысла научной теории, воспринимаемых сигналов и пр.) к выбранной форме.

Возможность формализации опирается на фундаментальное положение, которое называют основным тезисом формализации: существует принципиальная возможность разделения объекта и его обозначения.

Суть объекта не меняется от того, как мы его назовем. Это значит, что мы можем назвать его так, чтобы это имя наилучшим образом соответствовало (с нашей точки зрения) данному объекту. Отрицание основного тезиса формализации означает, что имя объекта выражает его суть. В этом случае каждому объекту должно быть поставлено в соответствие только одно имя. Из основного тезиса формализации следует сама идея моделирования. Для обозначения объекта вводится некоторый набор знаков.

Знак – это элемент конечного множества отличных друг от друга элементов.

Основные черты знака:

1. Способность выступать в качестве заместителя объекта;

2. Неотождественность знака и объекта – знак никогда не может полностью заменить обозначаемое;

3. Многозначность соответствия «знак – объект».

Понятие базы данных

Базу данных (БД) можно определить как унифицированную совокупность данных, совместно используемую различными задачами в рамках некоторой единой автоматизированной информационной системы (ИС).

Теория управления базами данных как самостоятельная дисциплина начала развиваться приблизительно с начала 50-х годов двадцатого столетия. За это время в ней сложилась определенная система фундаментальных понятий. Приведем некоторые из них.

Предметной областью принято называть часть реального мира, подлежащую изучению с целью организации управления в этой сфере и последующей автоматизации процесса управления. В рамках данной книги для нас в первую очередь представляют интерес предметные области, так или иначе связанные со сферой экономики и финансов.

Объектом называется элемент информационной системы, сведения о котором хранятся в базе данных. Иногда объект также называют сущностью (от англ, entity). Классом объектов называют их совокупность, обладающую одинаковым набором свойств.

Атрибут — это информационное отображение свойств объекта. Каждый объект характеризуется некоторым набором атрибутов.

Ключевым элементом данных называются такой атрибут (или группа атрибутов), который позволяет определить Значения других элементов-данных. Запись данных (англ, эквивалент record) — это совокупность значений связанных элементов данных.

Первичный ключ — это атрибут (или группа атрибутов), который уникальным образом идентифицируют каждый экземпляр объекта (запись). Вторичным ключом называется атрибут (или группа атрибутов), значение которого может повторяться для нескольких записей (экземпляров объекта). Прежде всего вторичные ключи используются в операциях поиска записей.

Процедуры хранения данных в базе должны подчиняться некоторым общим принципам, среди которых в первую очередь следует выделить:

o целостность и непротиворечивость данных, под которыми понимается как физическая сохранность данных, так и предотвращение неверного использования данных, поддержка допустимых сочетаний их значений, защита от структурных искажений и несанкционированного доступа;

o минимальная избыточность данных обозначает, что любой элемент данных должен храниться в базе в единственном виде, что позволяет избежать необходимости дублирования операций, производимых с ним.

Программное обеспечение, осуществляющее операции над базами данных, получило название СУБД — система управления базами данных. Очевидно, что его работа должна быть организована таким образом, чтобы выполнялись перечисленные принципы.

Формы представления информационных моделей. Модели материальные и модели информационные

Формы представления информационных моделей.

Модели материальные и модели информационные.

Объектов моделирования огромное количество. И для того, чтобы ориентироваться в их многообразии, необходимо все это классифицировать, то есть каким-либо образом упорядочить, систематизировать.

При классификации объектов по «родственным» группам необходимо выделить некий единый признак (параметр, а затем объединить те объекты, у которых он совпадает).

Все модели можно разбить на два больших класса: модели предметные (материальные) и модели информационные. Предметные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме (глобус, анатомические муляжи, модели кристаллических решеток, макеты зданий и сооружений и др.).

Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме.

Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке и др.). Широко используются образные информационные модели в образовании (вспомните учебные плакаты по различным предметам) и науках, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (ботанике, биологии, палеонтологии и др.).

Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста (например, программы на языке программирования), формулы (например, второго закона Ньютона F = т • а), таблицы (например, периодической таблицы элементов Д.И. Менделеева) и т.д.

Иногда при построении знаковых информационных моделей используются одновременно несколько различных языков. Примерами таких моделей могут служить чертежи, электрические и логические схемы, географические карты, блок-схемы алгоритмов, графики и диаграммы и др. Во всех этих моделях используются одновременно как язык графических элементов, так символьный язык.

На протяжении своей истории человечество использовало различные способы и инструменты для создания информационных моделей. Эти способы постоянно совершенствовались, так, первые информационные модели создавались в форме наскальных рисунков. В настоящее время информационные модели обычно строятся и исследуются с использованием современных компьютерных технологий.

Классификация информационных моделей.

По форме представления можно выделить следующие виды информационных моделей:

1. Словесные модели — устные и письменные описания с использованием иллюстраций.

2. Математические модели — математические формулы, отображающие связь различных параметров объекта или процесса.

3. Геометрические модели — графические формы и объемные конструкции.

4. Структурные модели — схемы, графики, таблицы и т.д.

5. Логические модели — модели, в которых представлены различные варианты выбора действий на основе умозаключений и анализа условий.

6. Специальные модели — ноты, химические формулы и т.п.

Для представления информационных моделей в той или иной форме используются естественные и формальные языки.

Естественные языки используются для построения словесных, описательных моделей. Например, различные литературные произведения имеют непосредственное отношение к понятию модели, поскольку фокусирует внимание читателя на определенных сторонах человеческой жизни. Особенно можно выделить такой литературный жанр, как басня или притча.

В истории науки также существуют многочисленные текстовые информационные модели. Например, гелиоцентрическая модель мира Коперника, которую он сформулировал следующим образом:

— не Солнце движется вокруг Земли, а Земля вращается вокруг своей оси и Солнца;

— орбиты всех небесных тел проходят вокруг Солнца.

В учебнике по географии описаны природные процессы, происходящие на Земле, а также основные географические объекты.

Словесные модели могут описывать ситуации, события, происходящие в жизни, с целью их осмысления и использования опыта.

Со словесного описания начинается построение любой модели, так как оно более или менее точно отражает оригинал. При создании словесной модели важно уметь ясно и понятно строить фразы, выделять ключевые моменты, правильно пользоваться терминологией, ссылаться на известные исторические факты.

Инструментом создания словесных моделей в древности были папирус и перья. Потом — типографские станки и пишущие машинки. Сегодня для описания словесных моделей используется компьютер, а именно его клавиатура и специальная программа, называемая текстовый редактор или процессор.

С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические и др.). Одним из наиболее широко используемых формальных языков является математика. Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями. Язык математики является совокупностью формальных языков, с некоторыми из них (алгебра, геометрия, тригонометрия) вы знакомитесь в школе, с другими (теория множеств, теория вероятностей и др.), сможете ознакомиться в процессе дальнейшего обучения.

Язык алгебры позволяет формализовать функциональные зависимости между величинами. Так, Ньютон формализовал гелиоцентрическую систему мира, открыв законы механики и закон всемирного тяготения и записав их в виде алгебраических функциональных зависимостей. В школьном курсе физики рассматривается много разнообразных функциональных зависимостей, выраженных на языке алгебры, которые представляют собой математические модели изучаемых явлений или процессов.

Язык алгебра логики (алгебры, высказываний) позволяет строить формальные логические модели. С помощью алгебры высказываний можно формализовать (записать в виде логических выражений) простые и сложные высказывания, выраженные на естественном языке. Построение логических моделей позволяет решать логические задачи, строить логические модели устройств компьютера (сумматора, триггера) и т.д.

Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.

В процессе познания окружающего мира человечество постоянно использует моделирование и формализацию. При изучении нового объекта сначала обычно строится его описательная информационная модель на естественном языке, затем она формализуется, т.е. выражается с использованием формальных языков (математики, логики и др.).

Контрольные вопросы

Какие бывают модели? Приведите примеры материальных и информационных моделей.
Приведите примеры описательных текстовых моделей.
Какие вы знаете формальные языки?
Что такое формализация?
Приведите примеры математических и логических моделей.

Практическая работа

Построение словесной модели в среде текстового редактора

Объект моделирования: одноклассник

Цель моделирования: построение словесной модели человека.

Параметры моделирования.

Фамилия, имя, отчество объекта.
Черты лица, телосложение (рост, вес).
Любимый учебный предмет объекта.
Хобби объекта.

Инструмент моделирования: текстовый редактор WordPad.

Ход работы.

Откройте текстовый редактор WordPad.
Выберите объект моделирования (любого одноклассника).
Составьте его мысленный образ в соответствии с параметрами моделирования.
Оформите мысленный образ средствами текстового редактора.
Покажите результат учителю.

Информационные модели — презентация онлайн

ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ
ПОНЯТИЕ МОДЕЛИ
Каждый объект имеет большое количество различных свойств. В процессе
построения модели выделяются главные, наиболее существенные для
проводимого исследования свойства.
Разные науки исследуют объекты и процессы под разными углами зрения и
строят различные типы моделей.
Модель — это некий новый объект, который отражает существенные
особенности изучаемого объекта, явления или процесса.
Один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные объекты
могут описываться одной моделью.
Никакая модель не может заменить сам объект. Но при решении конкретной
задачи, когда нас интересуют определенные свойства изучаемого объекта,
модель оказывается полезным, а подчас и единственным инструментом
исследования.
КЛАССИФИКАЦИЯ МОДЕЛЕЙ
по области использования:
Учебные модели – используются при обучении;
Опытные – это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого
объекта. Используют для исследования и прогнозирования его будущих
характеристик
Научно — технические — создаются для исследования процессов и явлений
Игровые – репетиция поведения объекта в различных условиях
Имитационные – отражение реальности в той или иной степени (это
метод проб и ошибок)
по фактору времени:
Статические – модели, описывающие состояние системы в
определенный момент времени (единовременный срез информации по
данному объекту). Примеры моделей: классификация животных, строение
молекул, список посаженных деревьев, отчет об обследовании состояния
зубов в школе и тд.
Динамические – модели, описывающие процессы изменения и развития
системы (изменения объекта во времени). Примеры: описание движения
тел, развития организмов, процесс химических реакций.
Классификация моделей по отрасли знаний — это классификация по
отрасли деятельности человека: Математические, биологические,
химические, социальные, экономические, исторические и тд
по форме представления :
Материальные – это предметные (физические) модели. Они всегда имеют
реальное воплощение. Отражают внешнее свойство и внутреннее
устройство исходных объектов, суть процессов и явлений объектаоригинала. Это экспериментальный метод познания окружающей
среды. Примеры: детские игрушки, скелет человека, чучело, макет
солнечной системы, школьные пособия, физические и химические опыты
Абстрактные (нематериальные) – не имеют реального воплощения. Их
основу составляет информация. это теоретический метод познания
окружающей среды. По признаку реализации они бывают:
Мысленные модели формируются в воображении человека в результате
раздумий, умозаключений, иногда в виде некоторого образа. Это модель
сопутствует сознательной деятельности человека.
Вербальные – мысленные модели выраженные в разговорной форме.
Используется для передачи мыслей
Информационные модели – целенаправленно отобранная информация об
объекте, которая отражает наиболее существенные для исследователя
свойств этого объекта.
ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ И ИССЛЕДОВАНИЯ
МОДЕЛЕЙ НА КОМПЬЮТЕРЕ
Использование компьютера для исследования информационных моделей
различных объектов и систем позволяет изучить их изменения в
зависимости от значения тех или иных параметров. Процесс разработки
моделей и их исследование на компьютере можно разделить на несколько
основных этапов.
Описательная информационная модель. На первом этапе исследования
объекта или процесса обычно строится описательная информационная
модель. Такая модель выделяет существенные, с точки зрения целей
проводимого исследования, параметры объекта, а несущественными
параметрами пренебрегает.
Формализованная модель. На втором этапе создается формализованная
модель, т. е. описательная информационная модель записывается с
помощью какого-либо формального языка. В такой модели с помощью
формул, уравнений или неравенств фиксируются формальные соотношения
между начальными и конечными значениями свойств объектов, а также
накладываются ограничения на допустимые значения этих свойств.
Компьютерная модель. На третьем этапе необходимо формализованную
информационную модель преобразовать в компьютерную модель, т. е.
выразить ее на понятном для компьютера языке. Существуют различные
пути построения компьютерных моделей, в том числе:
— создание компьютерной модели в форме проекта на одном из языков
программирования;
— построение компьютерной модели с использованием электронных таблиц
или других приложений.
Компьютерный эксперимент. Если компьютерная модель существует в
виде проекта на одном из языков программирования, ее нужно запустить на
выполнение, ввести исходные данные и получить результаты.
Если компьютерная модель исследуется в приложении, то можно построить
диаграмму или график, провести сортировку и поиск данных или
использовать другие специализированные методы обработки данных.
Анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели.
Пятый этап состоит в анализе полученных результатов и корректировке
исследуемой модели. В случае несоответствия результатов, полученных при
исследовании информационной модели, измеряемым параметрам реальных
объектов можно сделать вывод, что на предыдущих этапах построения
модели были допущены ошибки или неточности.
ТИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ
Табличные – объекты и их свойства представлены в виде списка, а их
значения размещаются в ячейках прямоугольной формы. Перечень
однотипных объектов размещен в первом столбце (или строке), а значения
их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках)
Иерархические – объекты распределены по уровням. Каждый элемент
высокого уровня состоит из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего
уровня может входить в состав только одного элемента более высокого
уровня
Сетевые – применяют для отражения систем, в которых связи между
элементами имеют сложную структуру
По степени формализации информационные модели бывают образнознаковые и знаковые.
Образно-знаковые модели :
Геометрические (рисунок, пиктограмма, чертеж, карта, план, объемное
изображение)
Структурные (таблица, граф, схема, диаграмма)
Словесные (описание естественными языками)
Алгоритмические (нумерованный список, пошаговое перечисление, блоксхема)
Знаковые модели:
Математические – представлены матем.формулами, отображающими
связь параметров
Специальные – представлены на спец. языках (ноты, хим.формулы)
Алгоритмические – программы
АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ
ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ
В случае несоответствия результатов, полученных при исследовании
информационной модели, измеряемым параметрам реальных объектов можно сделать
вывод, что на предыдущих этапах построения модели были допущены ошибки или
неточности.
Например, при построении описательной качественной модели могут быть
неправильно отобраны существенные свойства объектов в процессе формализации
могут быть допущены ошибки в формулах и т. д. В этих случаях необходимо
провести корректировку модели, причем уточнение модели может проводиться
многократно, пока анализ результатов не покажет их соответствие изучаемому
объекту.
начать работать. Времени для машинных операций потребуется приблизительно
столько же, сколько для ручного перемножения заданных чисел на бумаге.
Рассмотренный пример показывает суть трудностей, встающих при применении
ЭВМ: малая скорость ввода исходных данных может свести на нет огромную
скорость вычислений. Эти трудности привели в свое время к тому, что ЭВМ
использовались в основном лишь для решения отдельных сложных научнотехнических задач.
Экономические и другие задачи управления, решаемые в АСУ, отличаются
гораздо большим количеством исходных данных. Поэтому попытка использования
ЭВМ в режиме решения отдельных задач в применении к управлению приводит к
крайне неэффективному использованию машин. По-настоящему эффективной
комплексная автоматизация процессов управления на всех уровнях народного
хозяйства может быть лишь в том случае, когда экономические механизмы и
организационные формы управления (в первую очередь документооборот, а также
формы учета, материальной заинтересованности и др.) приводятся в соответствие
с новыми огромными возможностями, которые дает современная электронная
вычислительная техника.

Информационная модель как способ автоматизации бизнес-процессов на предприятии

Сегодня в высокотехнологичных современных компаниях важны роль информации, ее архитектурно упорядоченное представление и эффективное управление. Поэтому проблема автоматизации информационных потоков на предприятии является крайне актуальной.

Использование информационной модели для компании является важнейшей частью управления всей ее деятельностью для обеспечения максимальной конкурентоспособности. В силу прозрачного интерпретирования полученной модели и надежного механизма управления организация способна снизить издержки на администрирование всех ее систем, а также их интеграцию, что позволит оптимизировать большое количество параметров стратегической и операционной деятельности организации.

Важно, чтобы в результате сбора информации была получена структурно упорядоченная БД, позволяющая использовать новейшие технологии доступа и обработки. Ведь эффективность любой деятельности в большой степени зависит от грамотного управления движением информационных потоков.

Стоит отметить научную новизну и практическую значимость данной проблемы. Последние два десятилетия определили новый виток в развитии информационных технологий, обусловленный интенсивным ростом технологий и появлением новых моделей построения архитектур компаний. Огромную важность обретают вопросы интеграции между различными элементами программных решений.

Информационная интеграция является одним из приоритетных направлений развития науки и технологий, входящих в перечень, утвержденный Президентом Российской Федерации. Невозможно выполнять сложнейшие интеграционные проекты без разработки адекватных информационных моделей, отражающих специфику совместного использования аппаратного и программного обеспечения, задействованного в проектах.

Невозможно представить успешное предприятие, которое в процессе своей работы не использовало бы современные аппаратные и программные решения для автоматизации операций различной сложности.

Современные технологические комплексы обеспечивают значительный рост производительности и эффективности работ, тем самым сокращая временные и трудовые затраты. Однако существует проблема разработки системы управления разнородной инфраструктурой. Сложность решения данной задачи обусловлена еще и тем, что чаще всего в компании функционируют несколько автоматизированных модулей различных производителей и внедренных в разное время.

Для разработки единой системы управления требуется их интеграция, затраты на которую равны затратам на внедрение модулей по отдельности.

Информационное моделирование является частью моделирования данных и подразумевает формализованное представление сущностей и понятий, их свойств и отношений, а также операций, которые над ними можно производить. Объектом информационного моделирования являются уровни, описанные замкнутым набором сущностей, отношений, свойств и операций [1].

Основная задача информационного моделирования – разработка формального описания проблемной области, не зависящего от особенностей реализации модели в соответствующем ПО.

Преимущество внедрения решений, поддерживающих автоматизацию бизнес-процессов, для компании заключается в следующих возможностях [2]:

– повышение эффективности работ и получение конкурентных преимуществ за счет улучшения качества;

– сокращение расходов на развитие инфраструктуры за счет более эффективного использования элементов, поддерживающих стандарты взаимодействия и управления;

– сокращение общих расходов на внедрение и поддержку систем управления организации;

Информационная модель предприятия представляет собой подмножество бизнес-модели, описывающее существующие информационные потоки в организации, правила обработки и алгоритмы маршрутизации элементов информационного поля в соответствии со сложившимися или проектируемыми организационными коммуникациями. Таким образом, модель автоматизирует потоки информации и позволяет

– представлять информацию более точно и полно;

– описывать взаимодействие и давать визуальное представление сущностей и связей между ними;

– представлять единую картину информационного наполнения компании.

Преимущества использования единой информационной модели [3] для предприятия:

– единое хранение информации о всех документах;

– сокращение времени поиска документов;

– сокращение сроков согласования документов;

– повышение исполнительской дисциплины;

– упрощение интеграции различных модулей систем;

– получение полной информации для анализа эффективности использования ресурсов, привлекательности продукции и результативности выстроенной системы продаж.

Отметим три аспекта анализа данных [4], которые необходимо использовать при разработке информационной модели:

– с точки зрения бизнеса, задача аналитика состоит в выделении информационных элементов, задействованных в бизнес-процессах компании, и определении их роли и наиболее важных свойств;

– с точки зрения системной архитектуры, ориентация прежде всего на изучение особенностей взаимодействия элементов данных и операций, которые можно производить с тем или иным элементом;

– с точки зрения реализации, на первый план выходят вопросы, относящиеся к практическому воплощению разработанной информационной модели.

Для структурирования данных, составляющих информационную модель, разработана системная информационная карта. Основным ее структурным элементом является информационная сущность – единица данных, обладающая набором описывающих ее атрибутов и участвующая в отношениях с другими сущностями. Сущностью могут быть материальный объект, вид деятельности или понятие. Сущности в карте разбиты по уровням в соответствии с характером информации, которую они описывают, что определяет уровневую структуру модели. Также сущности подлежат детализации. Каждый уровень является замкнутым, элементы внутри него сильно связаны между собой. В то же время связь между ними выражена гораздо меньше.

Для построения качественной и действительно эффективной информационной модели соотнесем каждый уровень с некоторой группой процессов, тем самым упростив анализ информационных потоков на предприятии, что в дальнейшем позволит выделить наиболее важные составляющие для решения конкретных задач [5].

Каждый уровень объединяет информационные элементы той или иной стороны деятельности современной компании.

На рисунке 1 (по центру) представлены уровни, отражающие данные о продажах, продуктах, клиентах, услугах, ресурсах, поставщиках и партнерах, о предприятии. Особое место занимает группа сущностей, которые являются общими для всех остальных уровней.

Основой для описываемой модели является информация, непосредственно относящаяся к деятельности компании, отображенной на рисунке 1 по обе стороны от уровней.

Данные, представляющие интерес для ведения бизнеса, будем называть сущностями. Для каждого уровня, за исключением «Общие бизнес-сущности», определена сущность – информация, собранная на этом уровне.

Важно, чтобы представленные для каждого уровня данные были достаточно полными, поэтому необходимо учитывать набор категорий, который должен охватывать элементы уровня. В итоге получаем карту информационной модели, состоящую из восьми уровней (рис. 2), характеристика которых дана в таблице [6].

Характеристика уровней информационной системы

Description levels Information System

№	Уровень	Характеристика
1.	Маркетинг/Продажи	Объединяет информационные потоки данных о маркетинговой деятельности компании, организации и исследовании продаж
2.	Продукт	Содержит информацию о работе с продуктовым портфелем компании и с данными о жизненном цикле продукта
3.	Клиент	Включает в себя все данные, относящиеся к частному или корпоративному пользователю, использующему продукты компании
4.	Услуга	Моделирует данные об услугах компании, тем самым формируя продукты для пользователей
5.	Ресурс	Поддерживает работу с данными о ресурсах компании
6.	Поставщики/Партнеры	Позволяет моделировать информацию о взаимодействии компании с ее контрагентами
7.	Управление предприятием	Обеспечивает возможность моделирования данных, возникающих в процессе работы предприятия и связанных с управленческой деятельностью
8.	Общие бизнес-сущности	Сущности данного уровня могут использоваться совместно с сущностями всех других уровней при моделировании различных аспектов деятельности компании

Данная информационная модель позволит полно и четко описать разные наборы данных, подробно рассматривая их отношения, особенности управления и использования. Модель представляет собой сложную и объемную систему, которая, тем не менее, достаточно проста в силу уровневой структуры и возможности итеративной детализации разрабатываемой модели.

В процессе моделирования могут возникнуть сложности при выделении ключевых элементов данных и их характеристик и при выявлении связей между ними. Для реализации модели и ее разработки значительную помощь могут оказать уже существующие универсальные модели, удовлетворяющие всем основным принципам информационного пространства любого предприятия. В результате их анализа были выявлены три основных требования к информационной модели:

– универсальность; каждый бизнес индивидуален, именно поэтому модель должна отражать основы, характерные для большинства компаний [7];

– гибкость; внедрение модели не должно вызывать затруднений, она должна с легкостью адаптироваться к структуре конкретного предприятия и быть в меру детализированной [8];

– интегрируемость; модель должна быть совместимой с основными компонентами информационной инфраструктуры и легко интегрируемой в жизнедеятельность компании [9].

Чтобы выполнить данные требования, учтен опыт предыдущих попыток разработки информационных моделей и сформирован стратегически иной подход. При создании информационной модели необходимо придерживаться следующих принципов.

– Модель должна подходить современным компаниям с развитой ИТ-инфраструктурой и одновременно не зависеть от специфики сферы деятельности предприятия и административного устройства внутри компании.

– Модель должна иметь структуризацию по уровням, сформированным по функционально-смысловому признаку, что позволит эффективнее добиваться целей.

– Модель должна быть визуализирована. Для данного этапа авторами был выбран программный продукт «1С: Документооборот», включающий в себя широкий ряд возможностей для доработки и создания новых модулей данного продукта. «1С: Предприятие» – самая распространенная платформа для автоматизации бизнес-задач, платформа предоставляет большое число механизмов для интеграции «1С: Документооборот» с другими конфигурациями и программами: веб-сервисы, планы обмена, правила обмена, COM, электронная почта, REST API, ODBC. В зависимости от степени владения языком программирования 1С автор создает на базе программного продукта собственное решение.

– Модель должна использовать единый формат представления данных. Каждый уровень имеет схожую структуру, что способствует глубокому пониманию модели и принципов ее построения.

Следует отметить, что информационная модель не является однозначно универсальной. Но она помогает приблизить уже сложившуюся на предприятии модель данных к эталонной. Все связи в модели отражают естественные правила работы инфокоммуникационных компаний, вытекающие из целей, принципов и нужд каждой компании. Именно поэтому внедрение данной модели не должно вызывать серьезные трудности [10].

В заключение отметим, что в дальнейшем авторы планируют создание информационной модели на реальном предприятии.

Для построения информационной модели предприятия потребуется предварительная проработка информационной схемы, которая отражала бы общие взаимосвязи предметной области и особенности организации соответствующей информации. Необходимо проанализировать взаимосвязи отделов, потоки документооборота внутри них, потоки документооборота между отделами, список документов и отчетов, существующих на предприятии.

Необходимо исследовать бизнес-процессы предприятия, выделить основные, производящие главные выходы, получаемые клиентами организации, и вспомогательные, выход которых используется другими подразделениями организации.

Каждый бизнес-процесс должен быть подробно описан. Для построения данной информационной модели будет применяться горизонтальное описание бизнес-процессов, а именно текстовый и графический способы.

Также необходимо получить данные о действующих на предприятии механизмах принятия решений и подходов к оценке эффективности деятельности.

В работе будет использована имитационная модель в качестве дополнения к различным алгоритмам и компьютерной программе, имитирующей реальные процессы. В качестве таких дополнений иногда выступают и люди, которые опытным путем анализируют итоги модельных исследований, обсуждают
результаты индивидуального анализа каждого и выносят общее заключение, которое учитывается на следующем этапе итерации эксперимента. В описываемом случае экспертами будут пользователи программного продукта, которые, используя программу в реальных условиях, смогут выявить ее положительные и отрицательные стороны.

Литература

Абросимов А.Г. Информационные системы в экономике: учеб. пособие. М.: СГЭА, 2014. 247 с.
Информационные технологии управления; [под ред. Г. А. Титоренко]: учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во ЮНИТИ-Дана, 2010. 298 с.
Самуйлов К.Е., Серебренникова Н.В. Единая информационная модель управления инфокоммуникационной компанией: учеб. пособие. М.: Изд-во РУДН, 2014. 116 с.
Самуйлов К.Е., Серебренникова Н.В. Введение в управление инфокоммуникациями. М.: Изд-во РУДН, 2014. 534 с.
Титоренко Г.А. Автоматизированные информационные технологии в экономике. М.: Изд-во ЮНИТИ, 2003. 144 с.
Смирнова Г.Н. Проектирование экономических информационных систем: учебник. М.: Финансы и статистика, 2012. 338 с.
Уткин В.Б. Информационные системы и технологии в экономике. М.: Изд-во ЮНИТИ, 2013. 238 с.
Хотинская Г.И. Информационные технологии управления: учеб. пособие для вузов. М.: Дело и Сервис, 2003. 128 с.
Чаадаев В.К. Бизнес-процессы в компаниях связи. М.: Эко-трендз, 2014. 176 с.
Гайдамакин Н.А. Автоматизированные информационные системы, базы и банки данных. Вводный курс: учеб. пособие. М.: Гелиос АРВ, 2012. 368 с.

INFORMATIONAL MODEL AS A WAY TO AUTOMATE BUSINESS PROCESSES
IN THE ENTERPRISE

Semenov N.A., Dr.Sc. (Engineering), Professor;

Redina L.V., Undergraduate

(Tver State University, Zhelyabov St. 33, Tver, 170100, Russian Federation, [email protected])

Аbstract. The article describes the theoretical aspects of the information model, and how it relates to the automation of business processes in the enterprise. The author described the benefits of using these models for every business and the common information space for the performance of the company. It identified three aspects of the data analysis to be used in the development of the information model. Author determined levels, reflecting the sales data, products, customers, services, resources, suppliers and partners, enterprises, and shows the characteristics of each. It shows a map of the information model, which consists of eight levels, namely: «Marketing/Sales», «Product», «Customer», «Service», «Resources», «Suppliers/Partners», «Business Management», «General business essence». Each level has a characteristic that allows you to fully and accurately describe the different data sets in detail considering their relationship, especially the management and use. For further implementation of the model were analyzed commercially available universal models that meet the basic principles of information space of any enterprise. As a result, it was revealed three basic requirements for enterprise information model: versatility, flexibility and integrability. To fulfill these requirements was proposed strategic approach to building information model. In conclusion, the author outlined the future plans for this project.

Keywords. Informational model, automation, business process automation, flows-information, information modeling, information system, information.

Информационная модель

— обзор

3.21.2 Процесс разработки площадки, BIM и GIS

На основе соответствующих описаний Королевского института британских архитекторов (RIBA), Королевского института дипломированных геодезистов (RICS) и дипломированного Институт строительства (CIOB), разработка площадок, как и человек, имеет жизненный цикл, варьирующийся от планирования, приобретения земли, создания, финансирования, проектирования, строительства, эксплуатации / обслуживания и, наконец, сноса или возрождения (см. Рис.1 ). Большие данные, сформированные с помощью ГИС и BIM, считаются основой успеха или неудачи разработки сайта. Это можно объяснить взглядами, вытекающими из науки о принятии решений, которые воспринимают разработку сайта как таковую как принятие решений на протяжении всего жизненного цикла с использованием доступной информации и знаний (Flanagan and Lu, 2008). Управление данными / информацией позволяет принимать обоснованные решения при управлении сайтами разработки.

Рис. 1. Жизненный цикл разработки сайта.

Важность данных / информации для развития сайта также может быть объяснена исследовательскими усилиями, направленными на решение проблем, связанных с современной практикой разработки сайтов.Хотя разработка площадок является основным видом деятельности на местах по формированию общей застроенной среды, она также подвергается резкой критике, такой как низкая производительность, низкое качество, несвоевременная доставка, рост затрат, ухудшение состояния окружающей среды и неприемлемые проблемы, связанные с охраной труда и безопасностью. Они были хорошо обозначены как «недостаток доверия», «фрагментация» и «разрыв» в ряде отчетов об архитектуре, проектировании и строительстве (например, Latham, 1994; Egan, 1998; Wolstenholme, 2009).Например, из-за прерывистости процессов на практике не редкость, что информация о планировании (например, состояние площадки, характеристики окружающей среды) не полностью передается на этап проектирования для необходимого рассмотрения. Аналогичным образом, проектная информация (например, обоснование проектирования) не может быть полностью передана на этап строительства для строительства. Исследователи связывают эти проблемы с плохим управлением информацией. Здесь информация, в простейшем смысле, может быть определена как данные, которым было придано значение посредством реляционной связи; информация — это значимые данные, которые влияют на решение или которые используются для действия.

Одной из основных целей управления информацией является поддержка принятия решений путем обеспечения того, чтобы точная информация всегда была доступна в нужное время в нужном формате и нужному человеку (Chen et al., 2015). Теоретическая основа исследования составляет «треугольник ограничений» теории ограниченной рациональности Саймона (1976), предполагающей, что рациональность людей при принятии решений ограничена информацией, когнитивными способностями и конечным количеством времени, которое у них есть для принятия решений. подчеркивая важность информации при разработке сайта.Текущее принятие решений на протяжении всего жизненного цикла разработки сайта основывается на отсутствующей, устаревшей или даже неверной информации. В серии мероприятий по взаимодействию с заинтересованными сторонами в разработке сайта было обнаружено, что очень часто данные / информация просто отсутствуют от одного этапа к другому жизненного цикла. Отдельные сайты без связи похожи на «Информационные острова»; респонденты размышляли о том, что ошибка, произошедшая на одном сайте 10 лет назад, повторяется неоднократно на сегодняшних сайтах.На этом фоне используются BIM, ГИС и большие данные.

Согласно Национальному комитету по стандартизации строительных информационных моделей США (2007):

BIM — это цифровое представление физических и функциональных характеристик объекта. BIM — это совместно используемый ресурс знаний об объекте, образующий надежную основу для принятия решений в течение его жизненного цикла; определяется как существующий от самого раннего зачатия до сноса.

Eastman et al. (2011) определяют BIM с точки зрения функциональной совместимости:

BIM — это цифровое представление процесса строительства, используемое для облегчения обмена и взаимодействия информации в цифровом формате.

BIM, таким образом, является многозначным словом, которое может использоваться для обозначения информационной модели здания, которая представляет собой цифровое представление объекта, или BIM, которая представляет собой процесс создания модели и дальнейшего использования ее возможностей. Это нашло отклик у Дэвиса и Харти (2011), которые предположили, что:

BIM стал общей номенклатурой для обозначения семейства технологий и связанных практик, используемых для представления и управления информацией, используемой и создаваемой процессом. проектирования, строительства и эксплуатации зданий.

В практике разработки сайтов с использованием BIM дизайнеры, такие как архитекторы, будут разрабатывать концептуальный проект, схематический дизайн и рабочий проект непосредственно в программном обеспечении BIM, таком как ArchiCAD и Autodesk Revit. Модель будет передана инженерам для инженерного проектирования, например, для оказания механических, электрических и сантехнических услуг. Опять же, информационная модель здания будет передана на следующий этап для проведения конкурсных торгов и тендеров. На этапах строительства и эксплуатации будут созданы многочисленные информационные элементы, которые необходимо своевременно синхронизировать в BIM.Ключевое слово BIM — «информация». Schlueter и Thesseling (2009) предполагают, что информация BIM должна включать геометрическую , семантическую и топологическую информацию . Геометрическая информация напрямую связана с формой здания в трех измерениях, таких как размер, объем и форма; семантическая информация описывает свойства компонентов, то есть более подробную информацию о правилах и функциях; а топологическая информация фиксирует зависимости компонентов.Фактически, BIM приведет к так называемой киберфизической системе (см. Рис. 2 ), концепции, представляющей высокую комбинацию и координацию между физическими и вычислительными элементами для облегчения принятия более разумных решений в различных отраслях, включая строительство. Цель BIM — сформировать общую единую платформу, на основе которой заинтересованные стороны, занимающиеся разработкой сайта, такие как клиенты, проектировщики, инженеры, подрядчики и руководители объектов, могут общаться и обмениваться информацией / знаниями (Goedert and Meadati, 2008).Сам BIM представляет собой объект, насыщенный информацией, особенно когда он постоянно пополняется в течение своего жизненного цикла. Соединяя все BIM, которые представляют собой цифровые представления сайтов разработки, они формируют большие данные, которые могут принести пользу в масштабах всей отрасли.

Рис. 2. Киберфизическая система разработки сайтов, связанная с аналитикой больших данных.

BIM также помогает уменьшить такие проблемы, как отсутствие доверия, фрагментация и прерывистость, о которых говорилось выше. Использование BIM дает широкий спектр преимуществ, которые можно извлечь из следующих областей (Li et al., 2009):

(1): вдохновение нового дизайна;
(2): обнаружение ошибок конструкции;
(3): отработка и оптимизация плана строительства;
(4): обнаружение небезопасных зон;
(5): Управление строительной площадкой;
(6): строительные коммуникации;
(7): управление информацией и знаниями проекта; и
(8): сокращение ползучего менеджмента.

Однако это далеко не исчерпывающий список. Как в академических кругах, так и в промышленности активно изучаются новые приложения BIM с добавленной стоимостью при разработке сайтов.

Принимая во внимание потенциальные выгоды, правительства во всем мире рассматривают BIM как стратегическое развитие и пытаются санкционировать его использование для общественных работ. Примечательно, что в Великобритании после апреля 2016 года BIM была обязательна для всех закупок активов государственного сектора. Был намечен уровень зрелости BIM 2 к 2016 году, подробности которого можно найти в PAS (общедоступная спецификация) 1192-3: 2014 Спецификация для управления информацией для этапа эксплуатации активов с использованием информационного моделирования зданий , хотя вокруг этого есть путаница. срок еще не уточняется.

ГИС — это система, предназначенная для сбора, хранения, обработки, анализа, управления и представления пространственных или географических данных (Clarke, 1986; Schatz et al., 2013). Это широкий термин, который может относиться к ряду различных технологий, процессов и методов (Bonham-Carter, 1994; Goodchild, 2010). ГИС привязана ко многим операциям и имеет множество приложений, связанных с проектированием, планированием, управлением, транспортом / логистикой, страхованием, телекоммуникациями и бизнесом (Maliene et al., 2011). Ключевым словом ГИС также является «информация.«ГИС использует пространственно-временное положение в качестве основной переменной индекса для всей другой информации, такой как городская среда, характеристики инфраструктуры, геотехнические условия, топологическая, геометрическая, гидрологическая или картографическая информация и геостатистика, которая все еще расширяется. Информация, доступная в ГИС, открывает возможности для различных научных исследований, таких как городское планирование, развитие и управление. Подобно BIM, развитие цифрового города с использованием ГИС и других технологий обеспечит общую платформу единой информации.На основе моделей цифрового города различные профессионалы, такие как городские планировщики или специалисты по транспорту, могут общаться и разрабатывать приложения с добавленной стоимостью.

Учитывая определения и возможные применения BIM и GIS, почти естественная мысль объединить их, чтобы предоставить более качественную информацию для поддержки принятия решений при разработке сайта. И BIM, и ГИС являются объектами, богатыми информацией, интеграция которых позволяет получить более полную картину объектов разработки. Однако остается загадкой, почему исследований по внедрению BIM и ГИС по-прежнему мало.В приведенном выше PAS 1192-3: 2014 в приложении есть только одно короткое примечание, в котором предполагается, что инструменты ГИС и пространственного анализа могут быть связаны с Информационной системой об активах (ее основой является BIM). Поставщики программного обеспечения, такие как Esri® и Autodesk®, начали знакомить с двумя концепциями и исследовать их интеграцию (например, Markus, 2012; Kuehne and Andrews, 2016). Все чаще публикуются исследовательские работы, посвященные тому, как BIM и ГИС могут быть объединены для поддержки принятия решений в городском масштабе или на отдельных участках.Однако более широкие и инновационные приложения BIM и GIS требуют дополнительных исследований. Эта статья призвана внести свой вклад в внедрение BIM и ГИС для разработки сайтов, поместив ее в контекст эпохи больших данных.

Программное обеспечение для информационного моделирования зданий и структурного анализа: сценарии и факторы успеха для обмена данными

Уже более двадцати лет создаются 3D-модели, например, в стальных конструкциях, и они используются для автоматического получения 2D-инженерных данных или для прямого доступа и управления производственными машинами через данные ЧПУ.Точно так же структурные расчеты на 3D-моделях являются современным. Из-за создания цифровых моделей программное обеспечение для строительства сталкивается, в основном, с проблемой обмена данными и с тем, как эти модели могут быть эффективно использованы в программном обеспечении различных технических проектировщиков. Не только геометрические и физические модели играют роль, но также существует ряд других моделей, содержащих не только физически видимую информацию о компонентах. Такая модель представляет собой структурную или аналитическую модель, которая содержит механические свойства материала, граничные условия или предположения о нагрузке, то есть вещи, которые нельзя сразу считать с чисто физической архитектурной модели.Эти различия приводят к трудностям при обмене данными моделей BIM при проектировании конструкций. Ожидания от BIM в структурном анализе огромны. Не менее велика задача перед производителями программного обеспечения для строительства. В этой статье мы сначала объясним основные вопросы обмена данными, а затем представим практические и проверенные решения.

Структурное проектирование в процессе BIM

Информационное моделирование здания основано на целостном представлении о жизненном цикле конструкции, которое включает в себя первоначальную идею и планирование проекта (архитектор, владелец здания), подробный проект и окончательное планирование (инженеры), а также эксплуатация и снос здания.Среди прочего, целью является оптимизация затрат на протяжении жизненного цикла конструкции. Само конструктивное проектирование является лишь небольшой частью BIM, и его влияние на стоимость конструкции обычно имеет второстепенное значение. Следовательно, великая «революция» BIM имеет больше влияния на архитектора. Тем не менее, проектирование конструкций играет важную роль в относительно короткий период окончательного планирования. Дизайн определяет выполнимость конкретной структурной концепции и является важной вехой в процессе планирования, поскольку другие услуги могут быть отложены без надлежащего проектирования.Это также оказывает сильное влияние на надежность дальнейшего планирования и, следовательно, на связанные с этим затраты на необходимые изменения. Вкратце: структурный анализ, включая любые последующие изменения, должен быть эффективным и надежным. Настоящие трехмерные модели BIM могут обеспечить ценный ввод данных или средства связи и лучшее понимание в отношении проектирования конструкций.

Рисунок 01 — Типичный сценарий обмена данными для BIM при проектировании конструкций

Модель BIM и модель конструкции

Как правило, модели BIM включают информацию о геометрии, материалах и полуфабрикатах здания.Они описывают назначение здания, а также могут предоставить информацию, например, о времени сборки. Модели BIM подходят в качестве инструмента визуальной коммуникации для всех сторон, участвующих в строительстве, они служат инструментом для определения материалов и стоимости, и, наконец, они помогают избежать ошибок планирования из-за столкновений отдельных компонентов или подсекций. Обмен данными в основном относится к параметрическому описанию точной геометрии здания. Компоненты конструкции описываются моделями граничной поверхности или областями выдавливания, которые образуют твердое тело.

В противоположность этому, в центре внимания структурных моделей на механически правильной проекции несущей конструкции. Геометрия упрощается и сводится к структурным компонентам, имеющим отношение к структурному анализу. Подробное описание геометрии используется только в случае необходимости, и время расчета неизбежно увеличивается. Колонны и балки рассчитываются как стержни (одномерные элементы), а стены и перекрытия рассчитываются как плиты и плиты (двухмерные элементы). Эти элементы стержня и поверхности также можно комбинировать друг с другом в 3D-модели конструкции.Чтобы рассчитать эти идеализированные модели численно, необходимо объединить все структурные компоненты вместе и проверить условия перехода. Однако из-за сокращения компонентов от твердых тел к осевым линиям (в случае стержней) и средним плоскостям (в случае поверхностей) автоматическое пересечение не всегда доступно.

К другим важным компонентам структурной модели относятся следующие:

Определения опор и шарниров
Механические свойства материалов и поперечные сечения
Внешние нагрузки (ветер, снег, приложенные нагрузки и т. Д.)) и сочетания нагрузок
Эффекты сейсмической активности или других случайных воздействий
Технические требования к проекту
Линейные и нелинейные методы расчета и анализ

Невозможно вывести структурную модель из чистой геометрической информации модели BIM без вмешательства квалифицированного инженера. Геометрически идентичное моделирование также потребует представления в виде твердотельной модели в проектировании конструкций. Однако даже при имеющихся в настоящее время вычислительных мощностях немыслимо рассчитать здание как твердотельную модель.

Практические сценарии обмена BIM

Можно различать обмен данными между программными приложениями одной и той же дисциплины и приложениями другой дисциплины. Если данные обмениваются между архитектурным программным обеспечением или строительным программным обеспечением, объекты одинаковы, а информационное содержание и его модели данных будут очень похожи в обеих программах. Различные программные приложения могут обрабатывать информацию напрямую и переводить ее в программные интеллектуальные объекты.Это также известно как горизонтальный обмен данными.

Если данные должны быть переданы в другую дисциплину, например, из архитектурного программного обеспечения в программное обеспечение для расчета конструкций, тогда основное внимание будет уделено другому виду данных, и будут рассматриваться только вспомогательные компоненты, такие как колонны, стены, фермы, плиты. Необходимая дополнительная информация, такая как расположение структурных линий действия, эластичность соединений элементов или точные механические детали материалов и поперечных сечений, по-прежнему будет отсутствовать.Это также известно как вертикальный обмен данными. Если вы работаете в рамках одной дисциплины, вы можете легко избежать возможной потери данных или ошибок интерпретации. Для BIM в проектировании конструкций часто используется вертикальный обмен данными, поскольку структурная модель обычно генерируется из архитектурной модели, поскольку архитектурная модель обычно доступна. Однако переход от одного программного обеспечения для расчета конструкций к другому также требует проверки расчетов конструкций.

Рисунок 02 — Горизонтальный и вертикальный обмен данными

Наиболее важные сценарии можно резюмировать следующим образом:

Архитектура → структурный анализ → строительство
Структурный анализ → архитектура для синхронизации данных изменений после структурного расчета
Структурный анализ → обзор статики
Дополнительный экспорт всего конструкция или подконструкции
Дополнительное обновление материалов, толщин и поперечных сечений (двунаправленное) и возврат результатов расчета

Рисунок 03 — Сценарий BIM: перенос модели из программного обеспечения BIM в программное обеспечение для проектирования конструкций, обновление сечений и перенос результатов расчета (внутренние силы) в модель BIM

Существуют различные варианты форматов файлов обмена данными.Особую роль играет формат IFC как мировой стандарт. Он разделен на разные точки зрения, и каждая дисциплина имеет свою точку зрения. Основное представление — это координационное представление, в котором можно сертифицировать отдельные программные продукты. При рассмотрении формата IFC без указания отдельных представлений по умолчанию обычно используется координационное представление. Это поддерживается большинством архитектурных программ. В отличие от этого, есть представление структурного анализа для проектирования конструкций, которое включает в себя описание модели конструкции, нагрузок и сочетаний нагрузок.Это представление в настоящее время не подлежит сертификации и поддерживается только ограниченным числом программ структурного анализа. Хотя формат IFC определен как стандарт, его можно интерпретировать по-разному, поэтому для успешного обмена данными необходимо сверить формат с данными соответствующего программного обеспечения.

Рисунок 04 — Модели координационного представления IFC в RFEM, визуализация и выборочное преобразование в собственный интеллектуальный объект RFEM

В дополнение к формату IFC вы можете использовать установленные форматы файлов, такие как DXF / DWG, интерфейс продукта для стальных конструкций или другие текстовые приложения.Прямые интерфейсы также играют важную роль. У них нет файлов обмена, поскольку отдельные программы напрямую взаимодействуют друг с другом через интерфейсы прикладного программирования (API).

Ключевые факторы успешного обмена данными

Фундаментальный вопрос состоит в том, чтобы уточнить, какой сценарий обмена доступен. Если вам известны отдельные программные продукты, возможно, вы знакомы с поддерживаемыми интерфейсами. Имея это в виду, необходимо проводить целевые тесты обмена с использованием моделей управляемого размера.Свойства материала и поперечного сечения часто требуют дополнительного внимания. Каждое программное обеспечение обычно предоставляет индивидуальные базы данных по проектированию конструкций, которые содержат все параметры, зависящие от стандарта. Эти базы данных связаны друг с другом в «файлах сопоставления», которые представляют собой простые таблицы связанных описаний. Эти файлы сопоставления частично предоставляются разработчиком программного обеспечения. Рекомендуется унифицировать и интегрировать эти файлы в соответствии с программами, используемыми для вашего приложения.

Существует также программное обеспечение BIM, которое уже включает аналитическую модель (структурную модель) в архитектурную модель.Преимущество такого программного обеспечения заключается в том, что обе модели перекрывают друг друга и ссылаются друг на друга, и поэтому эти модели можно анализировать эффективно и легко. В дополнение к системным данным также возможны спецификации нагрузки. При использовании такого программного обеспечения вы должны точно построить обе модели. Необходима соответствующая координация между всеми вовлеченными сторонами. Человек, который проводит редактирование модели, часто не из того же конструкторского бюро, и тогда возникает вопрос, кто оплачивает затраты на междисциплинарные модели и кто отвечает за точность и точность.Об этом нужно договариваться заранее. Вне всякого сомнения, у BIM есть прекрасные возможности, и он по-прежнему получает признание известных фирм. Если можно создать всю цепочку планирования, модели BIM могут быть оптимально подготовлены на ранней стадии, а также использованы позже для структурного анализа.

Важным аспектом при выборе правильного программного обеспечения является поддержка различных форматов данных. Описание в существующем формате данных необходимо перенести в объекты, специфичные для этого ПО.Только рассмотрение визуализации или ссылки на модель данных недостаточно для структурного проектирования и может способствовать только визуальным проверкам. Если программное обеспечение может импортировать несколько моделей и передавать их в соответствующую объектную модель данных, это может значительно повысить гибкость и повысить шансы на успешный и эффективный обмен данными. Это ключевой фактор успеха, когда файлы IFC Coordination View используются в программном обеспечении для расчета конструкций.

Независимо от дополнительных усилий, программирование простых проприетарных инструментов для обмена данными всегда должно быть включено в начало.Это позволяет эффективно передавать дополнительную информацию в виде параметров. Например, вы можете отображать элементы структурной модели в программном обеспечении BIM, сообщать о возможных модификациях или реализовывать рабочие процессы, характерные для компании, в программном обеспечении. Это требует, чтобы у всех задействованных программных продуктов были соответствующие API, управляемые обычными и простыми языками программирования (VBA, C # и т. Д.).

Ключевые факторы успеха для успешного и эффективного обмена данными включают следующее:

Создание модели BIM с учетом структурного проектирования

Раннее привлечение инженера-строителя и консультации по срокам и содержанию передачи
Установление стандартов для материалов и описания поперечных сечений (таблицы сопоставления)
Функциональное и последовательное моделирование компонентов конструкции (колонны, балки как объекты-элементы, стены, плиты как объекты поверхности)
Моделирование стен, плит и колонн в секциях и уровнях

Определение объема и содержания передачи данных

Кто создает идеализированную структурную модель и какое программное обеспечение они используют (BIM или программное обеспечение для расчета конструкций)?
Будут ли переданы только геометрические размеры и структурные линии действия или также другие структурные свойства, такие как опоры или петли?
Кто определяет загружения, сочетания нагрузок и нагрузки?
Кто имеет право вносить определенные изменения: добавлять или удалять структурные компоненты или определять поперечные сечения и толщины компонентов?
Как и когда будет выполнено возможное автоматическое выравнивание модели?

Определение рабочих фаз

Кто и когда работает над каким пространством модели?
По возможности избегайте одновременного редактирования одних и тех же компонентов.

Тестирование сценариев обмена и использование форматов и интерфейсов обмена данными

Обеспечивает ли поддерживаемое программное обеспечение BIM и структурного анализа одинаковые интерфейсы и в какой степени?
Выполнение тестов на управляемых моделях с использованием определенных объектов обмена

Правило привязки для обеспечения доступности моделей BIM

Предпочтительно в нескольких форматах (IFC, собственный формат файла программного обеспечения, DWG / DXF, SDNF, STEP или другие форматы)
Расширение возможностей для обмена данными и возможность проверки и сравнения моделей

Резюме

Структурное проектирование играет важную роль в информационном моделировании зданий.Благодаря все более широкому применению методов планирования, ориентированных на BIM, новые цепочки цифровых процессов дают возможность повысить эффективность. Модель BIM, а также структурная модель различаются по своей природе, и получение структурных моделей из моделей BIM не всегда является автоматическим и очевидным. Эффективный процесс планирования проектирования конструкций требует вовлечения инженера-строителя на ранней стадии и соблюдения аспектов проектирования конструкций и обмена данными при создании модели BIM.Используемое программное обеспечение должно позволять передачу существующей параметрической геометрической информации интеллектуальных объектов, специфичных для программного обеспечения, с использованием соответствующих интерфейсов. Наконец, хорошая стратегия обмена данными в соответствии с используемым программным обеспечением позволяет легко интегрировать структурное проектирование в процесс BIM.

Что такое BIM (информационное моделирование зданий)? | Tekla

Определение BIM (информационное моделирование зданий)

«С помощью технологии BIM (Информационное моделирование зданий) одна или несколько точных виртуальных моделей здания строятся в цифровом виде.Они поддерживают проектирование на всех этапах, обеспечивая лучший анализ и контроль, чем ручные процессы. По завершении эти компьютерные модели содержат точную геометрию и данные, необходимые для поддержки строительства, изготовления и закупок, посредством которых реализуется здание ».

Это определение информационного моделирования зданий в Справочнике по BIM (Eastman, Teicholz, Sacks & Liston 2011) охватывает многое, начиная с технологии и заканчивая полным процессом строительства.

Строительное программное обеспечение для совместной работы и управления информацией

В Tekla мы думаем, что «Мне нравится информация в BIM» — это очень важная буква. В США проектный комитет Национального стандарта информационных моделей зданий (NBIMS-US ™) рассматривает информационные модели зданий как общий ресурс для получения информации об объекте, в то время как сотрудничество заинтересованных сторон — еще одна основная особенность.

Работа с другими может стать проблемой в проекте.Согласно проектному комитету NBIMS-US ™, «здания стоят дороже, чем они должны спроектировать, построить и поддерживать, а их доставка занимает слишком много времени. Мы должны лучше сотрудничать между многими заинтересованными сторонами, участвующими в процессе строительства ». В США исследование NIST показывает, что отсутствие функциональной совместимости приводит к ежегодным дополнительным расходам владельцев в 15,8 миллиарда долларов. Строительная отрасль определенно выиграет от улучшения коммуникации и управления информацией.

Технология BIM

BIM означает автоматизацию использования информации — создание информации стало автоматизированным уже с появлением САПР.От программного обеспечения BIM требует точности и способности обрабатывать большой объем информации, а на практике также совместимости с другими решениями, поскольку в противном случае создание совместного рабочего процесса было бы в лучшем случае сложной задачей. Tekla выбрала Open BIM и конструктивные модели, поскольку мы хотим сделать рабочие процессы BIM доступными для наших клиентов.

Преимущества BIM для всего процесса управления строительством

Пользователи перечисляют множество преимуществ BIM. Компании, использующие BIM, такие как Skanska и Barton Malow, сообщили о преимуществах планирования, оценки и анализа рисков, более совместных процессов и лучшего управления объектами.BIM также дает возможность опробовать решения заранее, прежде чем строить конструкцию на месте: с помощью конструктивной модели конструкцию можно прототипировать виртуально. Стороны проекта могут легче понять и проанализировать проект, что помогает гарантировать его точность и полноту, а также визуализировать и оценивать альтернативы с точки зрения стоимости и других параметров проекта. BIM собрал комплименты за улучшение коммуникации между участниками проекта и в целом за лучшее качество.

BIM не везде

Все модели строительного программного обеспечения и чертежи, представляющие здания, не являются BIM, например, те модели, которые содержат только визуальные 3D-данные, но не содержат атрибутов объекта, или те, которые позволяют изменять размеры на одном виде, но не отражают автоматически эти изменения в других видах.В этих примерах отсутствуют упомянутые выше данные для поддержки строительства, изготовления и закупок.

Данные модели и ALM — Техническая документация Анаплана

Каждая модель Анаплана состоит из структурной информации и производственных данных .

Структурная информация состоит из параметров конфигурации модели и списков (за исключением производственных списков). Структурная информация нельзя редактировать, когда модель находится в развернутом режиме.Изменения, влияющие на структурную информацию модели, известны как структурные изменения , .

Структурную информацию модели можно рассматривать как ее метаданные. Метаданные не имеют большого значения для конечных пользователей приложения, но очень важны для разработчиков моделей и администраторов рабочих областей.

Производственные данные — это оперативные данные, которые часто меняются в ходе повседневных деловых операций, в том числе:

Значения ячеек в модулях
Содержимое производственных списков и значения любых связанных свойств
Конфигурация импорта и определений источника данных импорта (IDS), помеченных как производственные данные
Производственные пользователи
Состояния рабочего процесса

Structural Information Reference предоставляет полный список структурной информации модели и любых исключений, рассматриваемых как производственные данные.

Данные модели и синхронизация

Когда изменения синхронизируются от одной модели к другой, перемещается только структурная информация. Производственные данные не включаются в процесс синхронизации. Вместо этого его необходимо импортировать между моделями, используя Model Settings> Source Models .

Данные модели и теги версии

Теги
Revision фиксируют структурную информацию модели, а не ее производственные данные. В результате модели, созданные из тега ревизии, содержат только структурную информацию.Если вы сравниваете теги ревизий в одной и той же модели, сравнивается только структурная информация.
После внесения хотя бы одного структурного изменения вы можете вернуть модель обратно к тегу последней редакции.
Подробнее об этих задачах см. Работа с тегами редакций.
Интерпретация структурных аналитических моделей из координационного представления в информационных моделях зданий — Penn State
TY — JOUR
T1 — Интерпретация структурных аналитических моделей из координационного представления в информационных моделях зданий
AU — Ramaji, Issa J.
AU — Мемари, Али М.
N1 — Авторские права издателя: © 2018 Elsevier B.V. Авторские права: Авторские права 2018 Elsevier B.V., Все права защищены.
PY — 2018/6
Y1 — 2018/6
N2 — Структурное проектирование / анализ — одно из наиболее востребованных применений информационного моделирования зданий (BIM). Преобразование информационной модели здания в инженерно-аналитическую модель утомительно и требует много времени. Помимо преобразования геометрии, требуются обширные модификации и интерпретации, чтобы сделать сложную преобразованную модель готовой к анализу.Несмотря на такую общепризнанную потребность, промышленные базовые классы (IFC) не получили достаточного развития для инженерного анализа использования BIM, как для некоторых других применений, таких как координация проектирования и управление объектами. В качестве вклада в устранение этого пробела в данной статье обсуждается разработка нового механизма для преобразования информационных моделей зданий IFC в Координационном представлении в их эквивалентные структурные модели в представлении структурного анализа IFC. Рассмотрение IFC в качестве форматов входных и выходных файлов механизма значительно повышает уровень взаимодействия в предлагаемом процессе интерпретации модели.Этот механизм предназначен для автоматизации необходимых операций преобразования, модификации и дополнения во время такого обмена информацией. Чтобы проиллюстрировать осуществимость его реализации, представлен инструмент для автоматизации разработанного механизма обмена интерпретируемой информацией (IIE), и его применение посредством тематического исследования служит в качестве валидации механизма. Разработанный механизм IIE может быть расширен для автоматизации дополнительных задач структурного моделирования. Концепция IIE также применима к другим видам использования BIM, особенно к использованию в инженерном анализе, чтобы автоматизировать создание аналитического моделирования на основе информационных моделей зданий.
AB — Структурное проектирование / анализ — одно из наиболее востребованных применений информационного моделирования зданий (BIM). Преобразование информационной модели здания в инженерно-аналитическую модель утомительно и требует много времени. Помимо преобразования геометрии, требуются обширные модификации и интерпретации, чтобы сделать сложную преобразованную модель готовой к анализу. Несмотря на такую общепризнанную потребность, промышленные базовые классы (IFC) не получили достаточного развития для инженерного анализа использования BIM, как для некоторых других применений, таких как координация проектирования и управление объектами.В качестве вклада в устранение этого пробела в данной статье обсуждается разработка нового механизма для преобразования информационных моделей зданий IFC в Координационном представлении в их эквивалентные структурные модели в представлении структурного анализа IFC. Рассмотрение IFC в качестве форматов входных и выходных файлов механизма значительно повышает уровень взаимодействия в предлагаемом процессе интерпретации модели. Этот механизм предназначен для автоматизации необходимых операций преобразования, модификации и дополнения во время такого обмена информацией.Чтобы проиллюстрировать осуществимость его реализации, представлен инструмент для автоматизации разработанного механизма обмена интерпретируемой информацией (IIE), и его применение посредством тематического исследования служит в качестве валидации механизма. Разработанный механизм IIE может быть расширен для автоматизации дополнительных задач структурного моделирования. Концепция IIE также применима к другим видам использования BIM, особенно к использованию в инженерном анализе, чтобы автоматизировать создание аналитического моделирования на основе информационных моделей зданий.
UR — http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85042405102&partnerID=8YFLogxK
UR — http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85042405102&partnerID=8Y
U2 — 10.1016 / j.autcon.2018.02.025
DO — 10.1016 / j.autcon.2018.02.025
M3 — Артикул
AN — SCOPUS: 85042405102
VL — 90
SP — 117
EP — 133
JO — Автоматизация в строительстве
JF — Автоматизация в строительстве
SN — 0926-5805
ER —
Что такое BIM? | Информационное моделирование зданий
BIM-модель моста Рандсельва, самого длинного моста в мире, построенного только с использованием только BIM-моделей — без чертежей.
Во всем мире BIM (информационное моделирование зданий) является важным и даже обязательным процессом для обеспечения высокой эффективности планирования, проектирования и строительства зданий и взаимодействия. Прочтите, чтобы узнать, что такое BIM, как используется BIM и что означают уровни BIM.
BIM — это аббревиатура от Building Information Modeling или Building Information Management. Это процесс совместной работы, который позволяет архитекторам, инженерам, застройщикам, подрядчикам, производителям и другим специалистам в области строительства планировать, проектировать и строить структуру или здание в рамках одной 3D-модели.
Использование модели BIM уровня 3 для обнаружения цифровых конфликтов — один из основных вариантов использования BIM.
Он также может охватывать эксплуатацию и управление зданиями с использованием данных, к которым имеют доступ владельцы зданий или сооружений (отсюда и Управление информацией о зданиях). Эти данные позволяют правительствам, муниципалитетам и управляющим имуществом принимать обоснованные решения на основе информации, полученной из модели, даже после того, как здание будет построено.
От чертежей к САПР до BIM
В прошлом чертежи и чертежи использовались для выражения информации о конкретном плане здания. Этот двухмерный подход очень затруднял визуализацию размеров и требований. Затем появился САПР (автоматизированный дизайн), который помог разработчикам увидеть преимущества планов в цифровой среде. Позже САПР превратился в 3D, что сделало чертежи более реалистичными. Сейчас BIM (информационное моделирование зданий) является стандартом, но это гораздо больше, чем просто трехмерная модель.
Объекты BIM
Объекты BIM, компоненты, составляющие модель BIM, интеллектуальны, имеют геометрию и хранят данные. Если какой-либо элемент изменяется, программное обеспечение BIM обновляет модель, чтобы отразить это изменение. Это позволяет модели оставаться согласованной и скоординированной на протяжении всего процесса, так что инженеры-строители, архитекторы, инженеры MEP, дизайнеры, менеджеры проектов и подрядчики могут работать в более совместной среде.
Пример объекта BIM: шаровой кран Optibal W6 с приводом — загруженный с производителя и используемый сантехниками в своих моделях BIM.
«I» в BIM
BIM в целом относится к процессу всех сторон, участвующих в строительстве и управлении жизненным циклом построенных активов, работающих совместно и обменивающихся данными. Однако настоящая сила BIM живет в «Я» (информации). Вся собранная информация — от концепции до завершения — не просто хранится, она может быть использована для принятия мер.
Данные могут использоваться для повышения точности, выражения проектного замысла из офиса в поле, улучшения передачи знаний от заинтересованной стороны к заинтересованной стороне, уменьшения количества заказов на изменение и проблем координации на местах, а также для обеспечения понимания существующих зданий для проектов реконструкции в будущем .
Как передается информация BIM?
Эта информация в модели BIM совместно используется через взаимно доступное онлайн-пространство, известное как среда общих данных (CDE), а собранные данные называются «информационной моделью». Информационные модели можно использовать на всех этапах жизни здания; от начала до эксплуатации — и даже ремонта и обновления.
Теперь, когда мы рассмотрели, что такое BIM и как его можно использовать, давайте перейдем к уровням BIM.
Что такое уровни BIM?
Различные уровни BIM могут быть достигнуты для различных типов проектов.Каждый уровень представляет собой отдельный набор критериев, который демонстрирует определенный уровень «зрелости». Уровни BIM начинаются с 0 и переходят к 4D, 5D и даже 6D BIM. Цель этих уровней — оценить, насколько эффективно или сколько информации передается и управляется на протяжении всего процесса.
Итак, что включает в себя каждый уровень и как определить, на каком уровне вы работаете? Ниже приведены краткие описания первых трех уровней и объяснение критериев, используемых на каждом этапе.
BIM уровня 0: чертежи на бумаге + отсутствие сотрудничества
BIM уровня 0 означает отказ от совместной работы. Если вы используете 2D CAD и работаете с чертежами и / или цифровыми отпечатками, вы можете с уверенностью сказать, что вы на уровне 0. Сегодня большая часть отрасли работает выше этого уровня, хотя не каждый профессионал в отрасли имеет достаточное количество BIM. обучение и некоторые проекты не включают использование BIM в контрактных спецификациях.
BIM уровня 1: 2D-строительные чертежи + некоторое 3D-моделирование
Использование 3D CAD для концептуальной работы, а 2D для составления производственной информации и другой документации, вероятно, означает, что вы работаете с BIM уровня 1.На этом уровне стандарты САПР управляются в соответствии со стандартом BS 1192: 2007, а электронный обмен данными осуществляется из общей среды данных (CDE), обычно управляемой подрядчиком. Многие фирмы используют BIM уровня 1, что не требует особого сотрудничества, и каждая заинтересованная сторона публикует свои собственные данные и управляет ими.
BIM уровня 2: команды работают со своими собственными 3D-моделями
BIM уровня 2 начинает добавляться в среду совместной работы. BIM Level 2 фактически стал обязательным требованием в апреле 2016 года для всех проектов, выставленных на публичные торги в Великобритании.Вскоре вслед за этим последовала Франция с собственным мандатом в 2017 году.
На уровне 2 все члены команды используют 3D-модели САПР, но иногда не в одной и той же модели. Однако способ обмена информацией между заинтересованными сторонами отличает ее от других уровней. Информация о дизайне построенной среды передается через общий формат файла.
Когда компании объединяют эти данные со своими собственными данными, они экономят время, сокращают расходы и устраняют необходимость в доработке. Поскольку данные передаются таким образом, программное обеспечение САПР должно иметь возможность экспорта в общий формат файла, такой как IFC (Industry Foundation Class) или COBie (Обмен строительной информацией о зданиях).
BIM уровня 3: команды работают с общей 3D-моделью
Уровень 3 BIM еще более удобен для совместной работы. Вместо того, чтобы каждый член команды работал над своей собственной 3D-моделью, уровень 3 означает, что каждый использует единую общую модель проекта. Модель существует в «центральной» среде и может быть доступна для всех и может быть изменена. Это называется Open BIM, что означает, что добавляется еще один уровень защиты от конфликтов, добавляя ценность проекту на каждом этапе.
Преимущества BIM уровня 3:
Лучшая 3D-визуализация всего проекта
Простое сотрудничество между несколькими командами и профессиями
Упрощенное общение и понимание замысла дизайна
Уменьшение переделок и доработок на каждом этапе проекта
Уровни 4, 5 и 6 BIM: добавление информации о планировании, стоимости и устойчивости
Уровень 4 BIM привносит новый элемент в информационную модель: время.Эта информация включает данные расписания, которые помогают определить, сколько времени займет каждый этап проекта или последовательность различных компонентов.
Просмотр модели 5D BIM в среде общих данных для запуска разбивки последовательности структуры на основе номеров заливки.
Уровень 5 BIM добавляет в информационную модель оценку затрат, анализ бюджета и отслеживание бюджета. Работая на этом уровне BIM, владельцы проектов могут отслеживать и определять, какие затраты будут понесены в течение всего срока реализации проекта.
Информация BIM уровня 6 полезна для расчета энергопотребления здания до его постройки. Это гарантирует, что проектировщики принимают во внимание не только первоначальные затраты на актив. Уровень 6 BIM обеспечивает точные прогнозы требований к энергопотреблению и дает возможность заинтересованным сторонам создавать энергоэффективные и устойчивые структуры.
Преимущества уровней 4, 5 и 6 BIM:
Более эффективное планирование и планирование площадки
Более эффективное переключение между этапами на этапе строительства
Визуализация затрат в реальном времени
Упрощенный анализ затрат
Снижение энергопотребления в долгосрочной перспективе
Лучшее оперативное управление зданием или строением после передачи
Будущее BIM
Благодаря очевидным преимуществам, BIM существует.
В нем определены цели и задачи, которые явно выгодны для всех, кто пробивается через уровни. Несомненно, будущее строительства будет еще более совместным и цифровым. По мере того, как BIM становится все более сложным, 4D, 5D и даже 6D BIM начнут играть свою роль в этом процессе.
Все больше и больше заинтересованных лиц просматривают модели BIM, используя дополненную и виртуальную реальность. Это приложение может помочь подрядчикам и производителям в обнаружении конфликтов и обучении, архитекторам — продавать свои проекты, а владельцам — «заглядывать» в свои конструкции и принимать более обоснованные решения по обслуживанию и модернизации.
Кроме того, во всем мире предпринимаются попытки сократить отходы в строительстве. Во многом это связано с неэффективностью цепочки поставок, конфликтами и переделками. При совместной работе в среде BIM все это становится гораздо менее вероятным, создавая основу для лучшего будущего.
Информационная модель, основанная на теории классификации JSTOR
Abstract
В этой статье разрабатывается формальная модель структурирования информации, основанная на предпосылке, что информационная система представляет знания о вещах в организации.Поскольку люди организуют знания о вещах через категории или классы, модель мотивируется теорией классификации. Теория предлагает несколько критических элементов классификации, основанных на важности классификации вещей для выживания человека. Эти элементы отражаются конструкциями в модели. Формальные последствия модели для развития систем выведены, и стратегии предложены для эмпирической оценки этих последствий в отношении текущих подходов к моделированию. Выявлены необходимые условия для того, чтобы совокупность классов считалась «хорошей» моделью некоторой области.Условия позволяют разным пользователям классифицировать одни и те же объекты по-разному в зависимости от потребности. Это предлагает новый подход к моделированию данных или объектов, который подчеркивает экземпляры и свойства, а не фиксированные категории данных или схем. Модель также предлагает понимание роли классификации в методологиях объектно-ориентированного анализа и проектирования. Наконец, обрисовывается программа исследования, в которой модель используется для разработки и экспериментальной оценки методологии информационного моделирования, а также в качестве источника примитивов реализации для моделирования данных «на основе экземпляров».
Информация о журнале
Management Science — это межфункциональное, междисциплинарное исследование достижений и решений, поддерживающих усовершенствованное стратегическое планирование и науку управления. Включает соответствующий вклад из различных областей: Бухгалтерский учет и финансы Бизнес-стратегия Анализ решений Информационные системы Производство и распространение Маркетинг Математическое программирование и сети Эффективность организации Государственные приложения R&D; / инновации Стохастические модели и моделирование Стратегия и дизайн Управление цепочкой поставок
Информация об издателе
INFORMS, насчитывающая более 12 500 членов со всего мира, является ведущей международной ассоциацией профессионалов в области исследования операций и аналитики.

Структурные информационные модели: Виды моделей. Информационная модель — Информационное моделирование

Виды моделей. Информационная модель — Информационное моделирование

Модели информационные — Энциклопедия по машиностроению XXL

9.3. Информационное моделирование. Основы информатики: Учебник для вузов

Виды моделей. Информационная модель

Формы представления информационных моделей. Модели материальные и модели информационные

Информационные модели — презентация онлайн

Информационная модель как способ автоматизации бизнес-процессов на предприятии

— обзор

3.21.2 Процесс разработки площадки, BIM и GIS

Программное обеспечение для информационного моделирования зданий и структурного анализа: сценарии и факторы успеха для обмена данными

Структурное проектирование в процессе BIM

Модель BIM и модель конструкции

Практические сценарии обмена BIM

Ключевые факторы успешного обмена данными

Резюме

Что такое BIM (информационное моделирование зданий)? | Tekla

Определение BIM (информационное моделирование зданий)

Строительное программное обеспечение для совместной работы и управления информацией

Технология BIM

Преимущества BIM для всего процесса управления строительством

BIM не везде

Данные модели и ALM — Техническая документация Анаплана

Данные модели и синхронизация

Данные модели и теги версии

Интерпретация структурных аналитических моделей из координационного представления в информационных моделях зданий — Penn State

Что такое BIM? | Информационное моделирование зданий

От чертежей к САПР до BIM

Объекты BIM

«I» в BIM

Как передается информация BIM?

Что такое уровни BIM?

BIM уровня 0: чертежи на бумаге + отсутствие сотрудничества

BIM уровня 1: 2D-строительные чертежи + некоторое 3D-моделирование

BIM уровня 2: команды работают со своими собственными 3D-моделями

BIM уровня 3: команды работают с общей 3D-моделью

Уровни 4, 5 и 6 BIM: добавление информации о планировании, стоимости и устойчивости

Будущее BIM

Информационная модель, основанная на теории классификации JSTOR

Добавить комментарий Отменить ответ