Компьютерное моделирование в праве. Компью́терное модели́рование

2.1. Управление и управленческая информация

Информация является основой управления. В системе управления все структуры и должностные лица связаны между собой потоками информации, образуя единую коммуникационную сеть. В этой сети каждый орган управления представляет собой узел, в котором пересекаются потоки информации от многих источников различающиеся по содержанию, интенсивности, достоверности, временному режиму.

В основе деятельности любого органа управления, будь то министерство, ведомство или небольшая контора, лежит процесс получения, обработки информации, принятия решения, доведения его до сведения исполнителей, организации исполнения, контроля и подведения итогов. Таким образом, информация, зафиксированная на материальном носителе, является основным средством деятельности органов управления и в то же время ее главным продуктом , выступая способом реализации связей между управляющей и управляемой системами. От оперативности, устойчивости и оптимальности информационных потоков, питающих управленческий организм подобно кровеносной системе, во многом зависят каче­ство управления, эффективность всех его звеньев.

Усложнение и усиление взаимосвязанности проблем, стоящих сегодня перед органами всех ветвей власти, ставят задачу повышения эффективности деятельности организации на всех ее уровнях в прямую зависимость от состояния информационного поля, информационного обеспечения управления. Дефицит объективной информации может привести к ошибочным решениям; особенно велика социальная опасность принятых в таких условиях долговременных решений. Запаздывание или неполнота информации могут стать причиной неверных или несвоевременных решений, которые могут вызвать даже социальные потрясения. Наоборот, излишняя информация порождает нерациональные перегрузки аппарата управления, приводя к увеличению трудовых и временных затрат, провоцируя усложнение структур, разрастание штатов, бюрократизацию процесса управления. Недостаточно обоснованные решения вызывают недоверие населения к властным структурам и власти в целом.

2.2. Управленческий документ. Основные понятия

Документирование - запись информации на различных носителях по установленным правилам.

Документ - зафиксированная на материальном носителе информация с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать.

Организационно-распорядительный документ - вид официального письменного документа, в котором фиксируется решение административных и организационных вопросов, а также вопросов управления, взаимодействия, обеспечения и регулирования деятельности государственных органов власти, учреждений, организаций, их подразделений и должностных лиц.

Руководители предприятий несут персональную ответственность за состав, сохранность и правильное оформление документов. Беспорядок в их хранении может обернуться риском потери ценной информации, и, как следствие, негативно отразиться на деятельно­сти предприятия. Ошибки при ведении кадровой документации, фиксирующей трудовые отношения работника с предприятием и подтверждающей его зарплату или стаж, не просто выражают неуважение к сотруднику, но и являются нарушением требований Трудового кодекса Российской Федерации.

Функции документа подразделяются на общие и специфиче­ские. К общим функциям относятся:

Информационная (цель любого документа - сохранить зафиксированную информацию во времени и пространстве);

Социальная (всякий документ является выражением той или иной социальной потребности);

Коммуникативная (документ всегда выступает средством коммуникации между управляющей и управляемой системами, между государственными организациями, должностными лицами);

Культурная (документ является средством закрепления и передачи культурных традиций).

Юридическая сила документа

Документы являются важнейшим носителем информации во многих областях деятельности человека, прежде всего в производ­ственной. Они используются при анализе хозяйственной деятельно­сти предприятия, давая возможность сделать объективные выводы о результатах работы, при планировании и финансировании работ. Документы имеют важное значение в обеспечении собственности, при возникновении споров или предъявлении претензий и исков.

Одними из основных требований, предъявляемых к документам, являются соответствие их правовым нормам, возможность использовать их как решающее доказательство достоверности каких-либо фактов. Свойство документа быть подлинным доказательством фактов, действий, событий называют юридической силой . Юридическая сила - это свойство официального документа, сообщаемое ему действующим законодательством, компетенцией издавшего его органа и установленным порядком оформления.

Чтобы документ имел юридическую силу, в нем должно быть указано наименование организации или должностного лица - автора документа.Текст документа должен не противоречить нормативно-правовым актам России (например, Трудовому кодексу РФ) и содержать достоверную информацию.

Не менее важными являются требования к установленному порядку оформления документов. Отсутствие или неправильное оформление реквизитов может привести к тому, что документ не будет иметь юридической значимости. Так, например, отсутствие подписи или даты делают его недействительным. Вместе с тем если в письме не будет заголовка или не будет указан исполнитель, это вызовет трудности в работе с письмом, но не повлияет на его юридическую силу.

К юридически значимым относятся следующие реквизиты:

Наименование организации;

Подпись;

Дата составления документа;

Печать;

Гриф утверждения документа;

Регистрационный номер документа.

Особенности различных сфер управленческой деятельности обусловили наличие ряда специфических функций документа:

1) управленческой функцией наделены управленческие документы (плановые, отчетные, организационно-распорядительные), создаваемые специально для реализации целей управления;

2) правовой функцией наделены законодательные и правовые нормативные документы, фиксирующие правовые нормы и право­отношения в обществе, или документы, которые временно выполняют эту функцию (например, любой документ, выступающий в каче­стве судебного доказательства);

3) научно-историческую функцию выполняют документы, реализовавшие свои основные функции и поступившие в архив. В общем массиве документации такие документы составляют около 12-14 %.

Документирование управленческой деятельности охватывает все процессы, относящиеся к записи (фиксации) на различных носителях и оформлению по установленным правилам информации, необходимой для осуществления управленческих действий. Документирование осуществляется на естественном языке (рукописные, машинописные документы, в том числе телеграммы, телефонограммы), а также на искусственных языках с использованием таких носителей, как магнитные ленты, дискеты, диски и др.).

Состав управленческих документов определяется компетенцией и функциями организации, порядком решения вопросов, объемом и характером взаимосвязей с другими организациями и закрепляется в табеле документов. Единство правил документирования управленческих действий на всех уровнях управления обеспечивается применением Государственной системы документационного обеспечения управления (ГСДОУ) и унифицированных систем документации (УСД).

Унифицированные системы документации - это комплексы взаимоувязанных документов, созданных по единым правилам и требованиям, содержащих информацию, необходимую для управления в определенной сфере деятельности. УСД предназначены для использования как с помощью средств вычислительной техники, так и при традиционных методах обработки информации.

Управленческие документы по наименованию, форме и составу реквизитов должны соответствовать УСД, требованиям ГСДОУ, положениям об организации (уставам), другим нормативным документам, содержащим правила документирования.

2.3. Классификация документов

Все многообразие документов, обслуживающих сферу управления, можно классифицировать по различным основаниям.

По способу документирования различают документы:

Рукописные письменные (текстовые);

Изобразительные (фиксирующие информацию посредством изображения объекта);

Графические (выполненные графическим способом);

Фотодокументы;

Фонодокументы (звуковые, зафиксированные на магнитной ленте);

Кинодокументы (зафиксированные с помощью кино- и видео­техники);

Документы, созданные с помощью компьютерной техники.

В зависимости от источника поступления различают документы:

1) входящие (поступившие в организацию);

2) исходящие (отправляемые из организации);

3) внутренние (создаваемые в данной организации и используемые во внутренних связях).

В свою очередь входящие документы включают:

Правительственные (поступающие от Президента Россий­ской Федерации, Правительства РФ, депутатов Федерального собрания и т. д.);

Ведомственные (поступающие из министерств и ведомств Российской Федерации, региональных управлений министерств и ведомств);

Обращения граждан (поступающие от граждан, трудовых коллективов).

Исходящие документы могут представлять собой ответы на входящие документы или инициативные документы (письма, циркулярные письма, телеграммы, справки).

К внутренним относятся организационно-распорядительные документы (приказы, распоряжения), переписка между управлениями, структурными подразделениями, информационно-аналитические, служебные записки и т. д.

По критерию гласности документы делятся на секретные, для служебного пользования и несекретные (простые).

Секретные документы снабжаются особой пометкой и грифом секретности. Использование таких документов и работа с ними осуществляются по особой технологии и требуют специального разрешения. Документы для служебного пользования, содержащие несекретные сведения, могут использоваться работниками данного учреждения. Такие документы помечаются грифом «Для служебного пользования».

По характеру изложения содержания документы могут быть индивидуальными, трафаретными и типовыми.

В индивидуальных документах (например, докладных записках) содержание излагается в свободной форме; в трафаретных структура изложения запрограммирована, в них используются заранее подготовленные стандартные фразы и отдельные части текста. Типовые документы составляются на основе образца (например, командировочные удостоверения, справки и др.). Такие документы, как правило, бывают напечатаны на бланке, содержащем постоянную информацию, а переменная вписывается от руки.

По срокам хранения бывают документы постоянного, долговременного (свыше 10 лет) и временного (до 10 лет) хранения. Сроки хранения документов утверждены перечнем, составленным Росархивом.

В зависимости от уровня юридической регламентации можно выделить:

Стандартные формы, утверждаемые Госстандартом РФ;

Межотраслевые формы, утверждаемые Центральным статистическим управлением РФ и другими функциональными органами;

Формы документов, не закрепленные юридическими нормами.

В зависимости от языка, на котором производится запись информации , документы делятся на следующие виды:

1) неформализованные (с традиционным литературным текстом);

2) полуформализованные (с трафаретным текстом, анкеты);

3) формализованные (матричные документы типа перфокарт, перфолент, магнитных лент, дискет).

По стадиям создания документы делятся на подлинники, оригиналы, копии и дубликаты. Подлинником считается документ в окончательной редакции, оформленный и подписанный в соответствии с требованиями стандарта. Оригинал - синоним подлинника. Составленные в нескольких экземплярах оригиналы называются умноженными. Все экземпляры оригинала (например договора) обладают одинаковой юридической силой. Копии могут воспроизводить часть текста документа (выписки) или весь документ (например, второй экземпляр машинописного текста - так называемый отпуск,- подшиваемый в дело отправителя).

Копии документов по способу получения бывают факсимильными и свободными. Факсимильная копия (например, фото- или ксе-рокопия) воспроизводит все детали подлинника (реквизиты, их расположение, шрифты, подписи, отметки и т. д.). Свободная копия изготавливается на пишущем устройстве и воспроизводит подлинник в виде второго экземпляра без графического соответствия подлиннику. Дубликат - это копия официального документа, имеющая юридическую силу и сопровождаемая отметкой «Дубликат».

На копии документа делается пометка «Копия». Юридическую силу имеет лишь та копия документа, которая заверена компетентным должностным лицом, сопровождается подписью с указанием должности заверившего лица, датой заверения и печатью.

В зависимости от обслуживаемой сферы деятельности официальные документы подразделяются на управленческие, научные, технические, технологические, производственные и др.

Ядром документации любой организации и объектом ее делопроизводства выступает управленческая документация.

2.4. Унификация и стандартизация управленческих документов

Унификация документов заключается в установлении едино­образия состава и форм управленческих документов, фиксирующих осуществление однотипных управленческих функций. Стандартизация документов - это форма юридического закрепления проведенной унификации и уровня ее обязательности. Установлены следующие категории стандартов: государственные стандарты (ГОСТ), отраслевые стандарты (ОСТ), республиканские стандарты (РСТ). Унификация документов проводится с целью сокращения количе­ства применяемых документов, типизации их форм, повышения качества и снижения трудоемкости их обработки, достижения информационной совместимости различных систем документации по одноименным и смежным функциям управления, более эффективного использования вычислительной техники.

Работа по унификации включает:

Разработку унифицированной системы документоведения, которая осуществляется министерствами и ведомствами, ответ­ственными за соответствующие системы документации;

Внедрение межотраслевых (межведомственных) УСД в рамках республиканских и отраслевых УСД;

Ведение УСД и Отраслевого классификатора технико-экономической документации (ОКТЭД) с целью поддержания достоверности информации и ее дальнейшего развития;

Разработку комплексов отраслевых унифицированных форм документов, отражающих специфику отрасли, не вошедших в УСД, а также их государственную регистрацию;

Разработку ОКТЭД, отражающих специфику отрасли.

Организационное и методическое руководство унификацией стандартизации документов, координацию соответствующих работ и контроль за ними осуществляет головная организация по координации внедрения и ведения УСД и ОКТЭД в республике. На отраслевом уровне эту работу проводит головная организация по внедрению и ведению УСД и ОКТЭД в отрасли.

Система документации на государственной службе и в организации

Совокупность различных видов и разновидностей документов, взаимосвязанных по признакам происхождения, назначения, вида, сферы деятельности, единым требованиям к оформлению, составляет систему документации.

В управленческой деятельности и делопроизводстве органов управления используются различные системы документации:

Организационно-распорядительная;

Плановая;

Отчетная;

Финансовая;

Документация по материально-техническому обеспечению;

Договорная;

Документация по документационному и информационному обеспечению деятельности организации и т. д.

Документы, составляющие ту или иную систему документации, в комплексе обеспечивают документирование определенной управленческой функции или вида деятельности.

Важнейшее место в делопроизводстве и управленческой дея­тельности властных структур занимает система организационно-распорядительной документации . Она включает пять основных групп документов:

1) организационная документация (положения, уставы, ин­струкции, правила, определяющие статус учреждения, организации, их структурные звенья и порядок работы);

2) распорядительная документация (постановления, распоряжения, приказы по основной деятельности, указания, характеризующие деятельность учреждения);

3) справочно-информационная документация (письма, телеграммы, докладные записки, сводки, запросы, справки и т. д.);

4) документация по личному составу (приказы по личному составу, личные дела и карточки, приказы об изменениях в штатном расписании, характеристики, удостоверения и т. д.);

5) документация по предложениям, заявлениям и жалобам граждан и коллективов.

Организационно-распорядительные документы фиксируют решения по административным и организационным вопросам, вопросам управления, взаимодействия, обеспечения и регулирования деятельности федеральных органов государственной власти, органов государственной власти субъектов Российской Федерации, предприятий, организаций и их объединений.

2.5. Нормативно-методическое регулирование делопроизводства

Общее методическое руководство постановкой делопроизводства в Российской Федерации осуществляют архивные органы, так как наиболее ценные документы после использования их в оперативной работе передаются на постоянное хранение в государственные архивы.

В настоящее время регламентация документирования - технология организации документационного обеспечения управления -ведется по трем направлениям:

1) законодательное регулирование;

2) стандартизация;

3) разработка нормативных и нормативно-методических документов.

Основой гражданского законодательства в стране является Гражданский кодекс РФ. Регулируя гражданские правоотношения, он устанавливает виды и разновидности документов, создаваемых с целью фиксации актов гражданских взаимоотношений, регистрации фактов их возникновения или прекращения и др.

Наряду с Гражданским кодексом РФ отдельные стороны работы с информацией и документацией регулируются специальными федеральными законами.

Закон РФ от 10 июня 1993 г. № 5154-1 «О стандартизации» устанавливает правовые стандарты, обязательные для всех государ­ственных органов управления, предприятий и предпринимателей, общественных объединений, и определяет меры защиты интересов потребителей и государства.

Базовым в информационном законодательстве является закон РФ от 20 февраля 1995 г. № 24-ФЗ «Об информации, информатизации и защите информации», который содержит определения ключевых понятий в области создания документов.

Термины «документированная информация» и «документ» в законе рассматриваются как синонимы. Документированная информация (документ) определяется как зафиксированная на материальном носителе информация с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать.

Закон говорит, что информационные ресурсы являются объектами отношений физических, юридических лиц, государства и защищаются наряду с другими ресурсами. Законом устанавливается также правовой режим создания, хранения и использования информационных ресурсов, в частности: порядок документирования информации; право собственности на отдельные документы и массивы документов, на документы и массивы документов в информационных системах; категории информации по уровню доступа к ней; порядок правовой защиты информации.

Развитие отдельных положений этого закона нашло отражение в указах Президента РФ «Об основах государственной политики в сфере информатизации» от 20 января 1994 г., «Об улучшении информационного обеспечения населения РФ» от 12 января 1996 г.

Использование государственного языка в официальных документах регламентирует Закон РФ от 25 октября 1991 г. № 1807-1 «О языках народов РФ».

Нормативными актами РФ и субъектов РФ утверждены требования к отдельным видам документов, многие формы управленческих документов, правила использования бланков и оформления отдель­ных реквизитов документов.

Порядок изготовления и применения печатей и штампов, их формы, размеры и реквизиты устанавливаются нормативными актами различного уровня, например, Постановлением Правительства РФ от 27 декабря 1995 г. № 1268 «Об упорядочении изготовления, использования, хранения и уничтожения печатей и бланков с воспроизведением Государственного герба РФ».

Законом РФ от 21 июля 1993 г. № 5485-1 «О государственной тайне» установлены степени секретности сведений, составляющих государственною тайну, определен порядок проставления на документах грифа секретности. Указом Президента РФ от 6 марта 1997 г. № 188 утвержден перечень сведений конфиден­циального характера.

Законом РФ от 10 января 2002 г. «Об электронной цифровой подписи» создана правовая основа для использования электронных документов и электронных цифровых подписей в различных сферах деятельности. Целью этого закона является обеспечение правовых условий использования электронной цифровой подписи в электронных документах, при соблюдении которых электронная цифровая подпись в электронном документе признается равнозначной соб­ственноручной подписи в документе на бумажном носителе.

Важную часть нормативной базы подготовки и оформления документов составляют нормативные правовые акты межведомственного и ведомственного характера, издаваемые министерствами, государственными комитетами, федеральными комиссиями и другими федеральными органами исполнительной власти: Росархивом, Минфином России, Минтруда России, Минюстом России и др.

Государственные стандарты на документы

К нормативным документам по стандартизации, действующим на территории нашей страны, относятся:

Государственные стандарты Российской Федерации (ГОСТы); применяемые в установленном порядке международные (региональные) стандарты предприятий; правила, нормы и рекомендации по стандартизации; общероссийские классификаторы технико-экономической и социальной информации;

Стандарты отраслей, научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений.

Все государственные стандарты, действующие на территории нашей страны, объединены в единую Государственную систему стандартизации - иерархически организованную систему классификации и кодирования государственных стандартов.

Самостоятельный комплекс составляют стандарты на унифицированные системы документации и Единую систему классификации и кодирования технико-экономической информации:

ГОСТ 6.01-87. Единая система классификации и кодирования технико-экономической информации;

ГОСТ 6.10.3-83. Унифицированные системы документации. Запись информации унифицированных документов в коммуникативном формате;

ГОСТ 6.10.4-84. Унифицированные системы документации. Придание юридической силы документам на машинном носителе и машинограмме, создаваемым средствами вычислительной техники. Основные положения;

ГОСТ 6.10.5-87. Унифицированные системы документации. Требования к построению формуляра-образца;

ГОСТ Р 6.30-2003. Унифицированные системы документации. Система организационно-распорядительной документации. Требования к оформлению документов;

ГОСТ Р 51141-98. Делопроизводство и архивное дело. Термины и определения.

ГОСТ 51511-2001. Изготовление печатей с воспроизведением Государственного герба РФ.

Государственная система документационного обеспечения управления

Наиболее полным межотраслевым документом по организации документационного обеспечения управления является изданная в 1990 г. Государственная система документационного обеспечения управления (ГСДОУ).

ГСДОУ - это совокупность принципов и правил, устанавливающих единые требования к документированию управленческой деятельности и организации работы с документами в органах государственного управления, на предприятиях, в учреждениях и общественных организациях.

Основная цель ГСДОУ - упорядочение документооборота организации, сокращение количества и повышение качества документов, создание наиболее благоприятных условий для примене-ния технических средств и современных технологий сбора, обработки, анализа информации, совершенствование работы аппарата управления.

ГСДОУ охватывает все системы документации органов государственного управления, суда, прокуратуры, арбитража, учреждений, организаций и предприятий, включая документы, создаваемые средствами вычислительной техники.

Основные положения ГСДОУ отражают вопросы документирования управленческой деятельности, организации работы с документами, механизации и автоматизации этой работы, организации службы документационного обеспечения управления.

Положения ГСДОУ внедряются в практику документационного обеспечения путем разработки и издания стандартов, инструкций по делопроизводству, методик, правил, рекомендаций по различным аспектам делопроизводства, проведения унификации состава и формы управленческих документов и др. Положения ГСДОУ получили развитие в «Типовой инструкции по делопроизводству в федеральных органах исполнительной власти», утвержденной приказом Рос­архива № 68 от 27 ноября 2000 г. и зарегистрированной в Минюсте РФ под № 250826 декабря 2000 г.

В настоящее время сотрудниками Всероссийского института документоведения и архивного дела вносятся предложения в ГСДОУ по организации работы с электронными документами.

Контрольные вопросы и задания

1. Какова роль информации в управлении организацией?

2. Каково значение документа для предприятия?

3. Что такое юридическая сила документа, юридически значимые реквизиты?

4. Перечислите функции документа.

5. Что такое унифицированные системы документации?

6. Каковы признаки классификации документов?

7. Каковы задачи унификации документов?

8. Что такое система документации?

9. Какие группы документов включает в себя система организационно-распорядительной документации?

10. Кто осуществляет методическое руководство постановкой делопроизводства в России?

11. Какой государственный стандарт определяет правила оформ­ления организационно-распорядительной документации?

12. В каком нормативном документе определена правовая основа использования электронных документов и электронных цифровых подписей?

13. Определите основную цель ГСДОУ.

Моделирование является одним из способов познания мира.

Понятие моделирования достаточно сложное, оно включает в себя огромное разнообразие способов моделирования: от создания натуральных моделей (уменьшенных и или увеличенных копий реальных объектов) до вывода математических формул.

Для различных явлений и процессов бывают уместными разные способы моделирования с целью исследования и познания.

Объект, который получается в результате моделирования, называется моделью . Должно быть понятно, что это совсем не обязательно реальный объект. Это может быть математическая формула, графическое представление и т.п. Однако он вполне может заменить оригинал при его изучении и описании поведения.

Хотя модель и может быть точной копией оригинала, но чаще всего в моделях воссоздаются какие-нибудь важные для данного исследования элементы, а остальными пренебрегают. Это упрощает модель. Но с другой стороны, создать модель – точную копию оригинала – бывает абсолютно нереальной задачей. Например, если моделируется поведение объекта в условиях космоса. Можно сказать, что модель – это определенный способ описания реального мира.

Моделирование проходит три этапа:

1. Создание модели.
2. Изучение модели.
3. Применение результатов исследования на практике и/или формулирование теоретических выводов.

Видов моделирования огромное количество. Вот некоторые примеры типов моделей:

Математические модели . Это знаковые модели, описывающие определенные числовые соотношения.

Графические модели . Визуальное представление объектов, которые настолько сложны, что их описание иными способами не дает человеку ясного понимания. Здесь наглядность модели выходит на первый план.

Имитационные модели . Позволяют наблюдать изменение поведения элементов системы-модели, проводить эксперименты, изменяя некоторые параметры модели.

Над созданием модели могут работать специалисты из разных областей, т.к. в моделировании достаточно велика роль межпредметных связей.

Особенности компьютерного моделирования

Совершенствование вычислительной техники и широкое распространение персональных компьютеров открыло перед моделированием огромные перспективы для исследования процессов и явлений окружающего мира, включая сюда и человеческое общество.

Компьютерное моделирование – это в определенной степени, то же самое, описанное выше моделирование, но реализуемое с помощью компьютерной техники.

Для компьютерного моделирования важно наличие определенного программного обеспечения.

При этом программное обеспечение, средствами которого может осуществляться компьютерное моделирование, может быть как достаточно универсальным (например, обычные текстовые и графические процессоры), так и весьма специализированными, предназначенными лишь для определенного вида моделирования.

Очень часто компьютеры используются для математического моделирования. Здесь их роль неоценима в выполнении численных операций, в то время как анализ задачи обычно ложится на плечи человека.

Обычно в компьютерном моделировании различные виды моделирования дополняют друг друга. Так, если математическая формула очень сложна, что не дает явного представления об описываемых ею процессах, то на помощь приходят графические и имитационные модели. Компьютерная визуализация может быть намного дешевле реального создания натуральных моделей.

С появлением мощных компьютеров распространилось графическое моделирование на основе инженерных систем для создания чертежей, схем, графиков.

Или множестве взаимодействующих компьютеров (вычислительных узлов), реализующая представление объекта, системы или понятия в форме, отличной от реальной, но приближенной к алгоритмическому описанию, включающей и набор данных, характеризующих свойства системы и динамику их изменения со временем.

Энциклопедичный YouTube

1 / 3

✪ Программы 3д моделирования для начинающих. Часть вторая

✪ Программа компьютерного моделирования одежды InvenTexStudio 2010

✪ Компьютерные программы в дизайнерской работе: какие и для чего нужны

Субтитры

О компьютерном моделировании

Компьютерные модели стали обычным инструментом математического моделирования и применяются в физике, астрофизике, механике, химии, биологии, экономике, социологии, метеорологии, других науках и прикладных задачах в различных областях радиоэлектроники, машиностроения, автомобилестроения и проч. Компьютерные модели используются для получения новых знаний об объекте или для приближенной оценки поведения систем, слишком сложных для аналитического исследования.

Компьютерное моделирование является одним из эффективных методов изучения сложных систем. Компьютерные модели проще и удобнее исследовать в силу их возможности проводить т. н. вычислительные эксперименты, в тех случаях когда реальные эксперименты затруднены из-за финансовых или физических препятствий или могут дать непредсказуемый результат. Логичность и формализованность компьютерных моделей позволяет определить основные факторы, определяющие свойства изучаемого объекта-оригинала (или целого класса объектов), в частности, исследовать отклик моделируемой физической системы на изменения её параметров и начальных условий.

Построение компьютерной модели базируется на абстрагировании от конкретной природы явлений или изучаемого объекта-оригинала и состоит из двух этапов - сначала создание качественной, а затем и количественной модели. Чем больше значимых свойств будет выявлено и перенесено на компьютерную модель - тем более приближенной она окажется к реальной модели, тем большими возможностями сможет обладать система, использующая данную модель. Компьютерное же моделирование заключается в проведении серии вычислительных экспериментов на компьютере, целью которых является анализ, интерпретация и сопоставление результатов моделирования с реальным поведением изучаемого объекта и, при необходимости, последующее уточнение модели и т. д.

Различают аналитическое и имитационное моделирование. При аналитическом моделировании изучаются математические (абстрактные) модели реального объекта в виде алгебраических, дифференциальных и других уравнений, а также предусматривающих осуществление однозначной вычислительной процедуры, приводящей к их точному решению. При имитационном моделировании исследуются математические модели в виде алгоритма(ов), воспроизводящего функционирование исследуемой системы путём последовательного выполнения большого количества элементарных операций.

Преимущества компьютерного моделирования

Компьютерное моделирование дает возможность:

• расширить круг исследовательских объектов - становится возможным изучать не повторяющиеся явления, явления прошлого и будущего, объекты, которые не воспроизводятся в реальных условиях;
• визуализировать объекты любой природы, в том числе и абстрактные;
• исследовать явления и процессы в динамике их развертывания;
• управлять временем (ускорять, замедлять и т.д);
• совершать многоразовые испытания модели, каждый раз возвращая её в первичное состояние;
• получать разные характеристики объекта в числовом или графическом виде;
• находить оптимальную конструкцию объекта, не изготовляя его пробных экземпляров;
• проводить эксперименты без риска негативных последствий для здоровья человека или окружающей среды.

Основные этапы компьютерного моделирования

Название этапа	Исполнение действий
1. Постановка задачи и её анализ	1.1. Выяснить, с какой целью создается модель. 1.2. Уточнить, какие исходные результаты и в каком виде следует их получить. 1.3. Определить, какие исходные данные нужны для создания модели.
2. Построение информационной модели	2.1. Определить параметры модели и выявить взаимосвязь между ними. 2.2. Оценить, какие из параметров влиятельные для данной задачи, а какими можно пренебрегать. 2.3. Математически описать зависимость между параметрами модели.
3. Разработка метода и алгоритма реализации компьютерной модели	3.1. Выбрать или разработать метод получения исходных результатов. 3.2. Составить алгоритм получения результатов по избранным методам. 3.3. Проверить правильность алгоритма.
4. Разработка компьютерной модели	4.1. Выбрать средства программной реализации алгоритма на компьютере. 4.2. Разработать компьютерную модель. 4.3. Проверить правильность созданной компьютерной модели.
5. Проведение эксперимента	5.1. Разработать план исследования. 5.2. Провести эксперимент на базе созданной компьютерной модели. 5.3. Проанализировать полученные результаты. 5.4. Сделать выводы насчет свойств прототипа модели.

В процессы проведения эксперимента может выясниться, что нужно:

• скорректировать план исследования;
• выбрать другой метод решения задачи;
• усовершенствовать алгоритм получения результатов;
• уточнить информационную модель;
• внести изменения в постановку задачи.

В таком случае происходит возвращение к соответствующему этапу и процесс начинается снова.

Практическое применение

Компьютерное моделирование применяют для широкого круга задач, таких как:

• анализ распространения загрязняющих веществ в атмосфере ;
• проектирование шумовых барьеров для борьбы с шумовым загрязнением ;
• конструирование

В настоящее время компьютерное моделирование в научных и практических исследованиях является одним из основных инструментов познания.

Компьютерное моделирование начинается как обычно с объекта изучения, в качестве которого могут выступать: явления, процесс, предметная область, жизненные ситуации, задачи. После определения объекта изучения строится модель. При построении модели выделяют основные, доминирующие факторы, отбрасывая второстепенные. Выделенные факторы перекладывают на понятный машине язык. Строят алгоритм, программу.

Когда программа готова, проводят компьютерный эксперимент и анализ полученных результатов моделирования при вариации модельных параметров. И уже в зависимости от этих выводов делают нужные коррекции на одном из этапов моделирования: либо уточняют модель, либо алгоритм, либо точнее, более корректнее определяют объект изучения.

Компьютерные модели проходят очень много изменений и доработок прежде, чем принимают свой окончательный вид. Этапы компьютерного моделирования можно представить в виде схемы:

Объект - Модель - Компьютер - Анализ - Информац. модель

В методе компьютерного моделирования присутствуют все важные элементы развивающего обучения и познания: конструирование, описание, экспериментирование и т.д. В результате добываются знания об исследуемом объекте-оригинале.

Однако важно не путать компьютерную модель (моделирующую программу) с самим явлением. Модель полезна, когда она хорошо согласуется с реальностью. Но модели могут предсказывать и те вещи, которые не произойдут, а некоторые свойства действительности модель может и не прогнозировать. Тем не менее, полезность модели очевидна, в частности, она помогает понять, почему происходят те или иные явления.

Современное компьютерное моделирование выступает как средство общения людей (обмен информационными, компьютерными моделями и программами), осмысления и познания явлений окружающего мира (компьютерные модели солнечной системы, атома и т.п.), обучения и тренировки (тренажеры), оптимизации (подбор параметров).

Компьютерная модель - это модель реального процесса или явления, реализованная компьютерными средствами.

Компьютерные модели, как правило, являются знаковыми или информационными. К знаковым моделям в первую очередь относятся математические модели, демонстрационные и имитационные программы.

Информационная модель - набор величин, содержащий необходимую информацию об объекте, процессе, явлении.

Главной задачей компьютерного моделирования выступает построение информационной модели объекта, явления.

Самое главное и сложное в компьютерном моделировании - это построение или выбор той или иной модели.

При построении компьютерной модели используют системный подход, который заключается в следующем. Рассмотрим объект - солнечную систему. Систему можно разбить на элементы - Солнце и планеты. Введем отношения между элементами, например, удаленность планет от Солнца. Теперь можно рассматривать независимо отношения между Солнцем и каждой из планет, затем обобщить эти отношения и составить общую картину солнечной системы (принципы декомпозиции и синтеза).

Некоторые характеристики моделей являются неизменными, не меняют своих значений, а некоторые изменяются по определенным законам. Если состояние системы меняется со временем, то модели называют динамическими, в противном случае - статическими.

При построении моделей используют два принципа: дедуктивный (от общего к частному) и индуктивный (от частного к общему).

При первом подходе рассматривается частный случай общеизвестной фундаментальной модели. Здесь при заданных предположениях известная модель приспосабливается к условиям моделируемого объекта. Например, можно построить модель свободно падающего тела на основе известного закона Ньютона ma=mg-Fсопр. и в качестве допустимого приближения принять модель равноускоренного движения для малого промежутка времени.

Второй способ предполагает выдвижение гипотез, декомпозицию сложного объекта, анализ, затем синтез. Здесь широко используется подобие, аналогичное моделирование, умозаключение с целью формирования каких-либо закономерностей в виде предположений о поведении системы. Например, подобным способом происходит моделирование строения атома. Вспомним модели Томсона, Резерфорда, Бора.

Компьютерная модель - это естественно. Компьютерное моделирование используется повсеместно, делает проектирование и производство реальных систем, машин, механизмов, товаров, изделий экономичным, практичным, эффективным. Результат всегда которые были предварительно смоделированы.

Человек всегда строил модели, но с появлением компьютерной техники математические, вычислительные и программные методы подняли идеи и технологии моделирования на необыкновенную высоту, сделали широким спектр их применения: от примитивно-технического уровня до уровня высокого искусства и творчества.

Компьютерная модель - это не только более совершенный космический корабль или концептуальная система для понимания общественного сознания, но и реальная возможность оценить изменение климата на планете или определить последствия падения кометы через несколько сотен лет.

Техническое моделирование

Сегодня мало специалистов не знает, А конкуренцию этой программе уже составляет десяток более совершенных решений.

Моделирование современного самолета или велосипеда требует в конечном итоге не только автоматизации изготовления чертежей и подготовки документации. Моделирующая программа обязана сделать техническую часть: оформить чертежи и документацию - это фундамент.

Программа обязана также показать реальное изделие в реальном применении во времени в трехмерном пространстве: в полете, в движении, в использовании, включая вероятные аварии, замену энергоносителя, негативное воздействие человека или природы, коррозию, влияние климата или иных обстоятельств.

Системное моделирование

Модель станка, изделия, конвейера - это системы, но системы ясной структуры и содержания, уже однажды изготовленные. По каждому есть опыт, знания и примеры использования компьютерных моделей.

Техническая реальность - это такая же система, как и система отношений в обществе, система рекламной кампании, модель психики человека или его кровеносная система.

К примеру, достоверный диагноз болезни сегодня может быть получен как:

• результат компетентных действий врача;
• вывод компьютерной программы, построившей модель состояния пациента.

Эти два варианта все чаще приводят к одинаковому результату.

Человек живет в мире систем, и эти системы требуют принятия решений, для которых необходимы исходные данные: понимание и восприятие окружающей действительности. Без моделирования невозможно понять природу систем и принять решение.

Только компьютерная математическая модель дает возможность оценивать объективность и уровень понимания оригинальной системы, постепенно приближая создаваемый виртуальный образ к оригиналу.

Абстракция в моделировании

Компьютерные модели и моделирование - крайне перспективная и динамично развивающаяся область технологий. Здесь высокотехнологичные решения - это привычное (рядовое, ежедневное) событие, а возможности моделей и моделирования поражают любое искушенное воображение.

Однако, до абстрактного системного моделирования человек еще не дошёл. Примеры использования компьютерных моделей - это реальные примеры реальных систем. Для каждого направления моделирования, для каждого вида моделей, каждого типа изделий, конвейеров и т. д. есть своя отдельная программа или свой отдельный пункт в меню программы, обеспечивающей моделирование в относительно широком спектре систем.

Программные средства сами по себе являются моделями. Результат труда программиста - всегда модель. Плохая программа или хорошая, но она всегда модель решения конкретной задачи, которая получает исходные данные и формирует результат.

Классическое программирование - классические модели, никакой абстракции: точная задача без вариантов динамики после завершения её разработки. Это как реальный станок, реальный продукт, любое изделие с жесткими количественно-качественными характеристиками: сделано - пользуй в пределах доступного, но ничего за пределами сделанного.

Объектно-ориентированное программирование - системная модель с претензией на абстракцию и динамику структуры и свойств, то есть с ориентацией на создание динамичной модели, которая определяет свое назначение средой применения или решаемой задачей.

Здесь модель может «жить» после того, как окажется в области применения одна без своего создателя (автора) и будет самостоятельно «сотрудничать» с пользователями.

Моделирование: суть процесса

Понятие компьютерной модели сегодня представлено различными вариантами мнений, но все они сходятся в том, что работы программы, причем в контексте: модель равна результату действий специалиста, который работает в специфической моделирующей среде той или иной программы.

Выделяют три типа моделей: познавательные, прагматические и инструментальные.

В первом случае, моделирующий аспект выражен более всего как стремление получить модель в формате воплощения знаний, познания теории, глобального процесса. Прагматическая модель - дает представление о практических действиях, рабочего, системе управления производством, изделии, станке. Третий вариант понимается как среда построения, анализа и тестирования всех моделей вообще.

Обычно компьютерное моделирование - это деятельность специалиста по построению и исследованию материального или идеального (виртуального) объекта, замещающего исследуемую систему, но адекватным образом отражающий её существенные стороны, качественные и количественные характеристики.

Видовое многообразие моделируемых систем

В области моделирования, как на всех передовых рубежах высоких технологий, науки, техники и программирования, существует множество мнений по классификации и определению видового многообразия моделируемых систем.

Но в одном эксперты и специалисты сходятся всегда: виды компьютерных моделей можно определить по объективным моментам:

• времени;
• способу представления;
• характеру моделируемой стороны;
• уровню неопределенности;
• варианту реализации.

Временной момент - это статичные и динамичные модели. Первые можно уточнять сколько угодно, но динамичные модели развиваются, и в каждый момент времени они отличаются. Способ представления обычно понимается как дискретный или непрерывный. Характер моделируемой стороны - информационный, структурный или функциональный (кибернетический).

Привнесение в моделируемую систему параметров неопределенности во многих случаях не только оправдано, но и является следствием научных достижений в смежных отраслях знаний. Например, построение модели климата в определенном географическом регионе не будет реальным без множества стохастических факторов.

Современные инструменты моделирования

Моделирование сегодня - это огромный опыт многих десятков лет развития компьютерной индустрии, который представил в виде алгоритмов и программ многие столетия моделирования, вообще, и математического моделирования, в частности.

Популярные программные средства представлены небольшим семейством продуктов, известных широко: AutoCAD, 3D Max, Wings 3D, Blender 3D, SketchUp. На базе этих продуктов имеется множество специальных реализаций.

Кроме известного, есть значимое частное, например, рынок географических, картографических, геодезических; рынок кино- и видеоиндустрии, представленных значительным количеством малоизвестных программных продуктов. Семейства GeoSoft, TEPLOV, Houdini и др. в сфере своей компетенции мало кому уступают в качестве, полезности и эффективности.

При выборе лучшего программного инструмента лучшее решение - оценить область предполагаемого моделирования, среду существования будущей модели. Это позволит определиться с необходимым инструментарием.

Маленькие и творческие модели

И хотя «мало осталось творчества» в проектировании современного аэробуса, спорткара или космического корабля, собственно, программирование и организация бизнес-процессов стали предметом самого пристального внимания и целью для наиболее дорогостоящих и сложных процессов моделирования.

Современный бизнес - это не только сотни сотрудников, единиц оборудования, но и тысячи производственных и социальных связей внутри компании и вне её. Это совершенно новое и неисследованное направление: облачные технологии, организация привилегированного доступа, защита от вредоносных атак, неправомерного действия сотрудника.

Современное программирование стало слишком сложным и превратилось в особенного рода, причем живущий собственной жизнью. Программное изделие, созданное одним коллективом разработчиков, ставится целью моделирования и изучения для другой компании разработчиков.

Авторитетный пример

Можно представить систему Windows или семейство Linux как предмет моделирования и заставить кого-либо построить адекватные модели. Практическая значимость здесь столь низка, что дешевле просто работать и не обращать внимания на недостатки этих систем. Их разработчик имеет собственное представление о нужном ему пути развития, и сворачивать с него не собирается.

В отношении баз данных и динамики их развития можно сказать обратное. Oracle - крупная компания. Много идей, тысячи разработчиков, сотни тысяч, доведенных до совершенства, решений.

Но Oracle - это, прежде всего, основание и мощная причина для моделирования и, представляется, инвестиции в этот процесс будут иметь потрясающую окупаемость.

Oracle стала на рельсы лидерства с самого начала и не уступала никому в сфере создания баз данных, обеспечения ответственного отношения к информации, её защите, миграции, хранению и т. д. Всё, что требуется для обслуживания информационных задач, - это Oracle.

Обратная сторона Oracle

Инвестиции и труд лучших разработчиков для решения актуальной задачи - объективная необходимость. Актуальных задач за многие десятилетия своего лидерства Oracle исполнила сотни, а реализаций и обновлений - тысячи.

Сфера информации в контексте компьютерного применения с 80-х годов по сей день не изменилась. Концептуально базы данных начала компьютерной эры и сегодняшнего дня - близнецы-братья с различием в уровне обеспеченности и реализованной функциональности.

Для достижения современного уровня «обеспеченности и реализованной функциональности» Oracle исполнила, в частности:

• совместимость больших потоков разнородной информации;
• миграция и трансформация данных;
• проверка и тестирование приложений;
• обобщенный реляционный функционал универсального доступа;
• миграция данных/специалистов;
• трансформация фундаментальных основ корпоративных баз данных в распределенную интернет-среду;
• максимальная интеграция, агрегаторы, систематизация;
• определение спектра целесообразности, ликвидация дублирующих процессов.

Это только малая толика тем, которые составляют многотомные описания действующих программных продуктов от Oracle. На самом деле, спектр изготовленных решений гораздо шире и мощнее. Все они обеспечены поддержкой Oracle и тысяч квалифицированных специалистов.

Доходная модель

Если бы в 80-е годы Oracle пошла путем моделирования, а не конкретного наращивания потенциала в виде реальных, законченных решений, Ситуация сложилась бы существенно иначе. По большому счету человеку или предприятию от компьютерной информационной системы нужно не так уж и много. Здесь исследование компьютерной модели не представляет интереса.

Всегда нужно получить только решение возникшей задачи. Как это решение будет получено, потребителя никогда не волнует. Ему совершенно неинтересно знать, что такое миграция данных или как выполнить тестирование кода приложения, чтобы оно работало на любых данных, и в случае непредвиденной ситуации могло спокойно сообщить об этом, а не делать синий экран или молча виснуть.

Моделируя очередную необходимость программно, а не посредством инвестиции в очередного специалиста, который приложит свой ум и знания для создания очередной порции кода, можно достичь большего.

Любой, самый лучший специалист - это, прежде всего, статичный код, это фиксация лучших знаний в формате памятника автору. Это всего лишь код. Результат работы лучших не развивается, но для своего развития требует новых разработчиков, новых авторов.

Вероятность реализации доходной модели

Разработчики и сфера IT-технологий, в целом, уже перестали относиться к динамике, знаниям и искусственному интеллекту с энтузиазмом, которым сопровождались волны интереса прошлых лет.

Чисто формально, многие ассоциируют свои продукты или направления работы с темой искусственного интеллекта, но, по факту, занимаются реализацией строго определенных алгоритмов, облачных решений, придают значение безопасности и защите от всевозможных угроз.

Между тем, компьютерная модель - это динамика. Компьютерное моделирование - это его последствия. Это объективное обстоятельство ещё никто не отменял. Его отменить вовсе невозможно. Пример Oracle как нельзя лучше и показательнее других показывает, насколько трудоемко, дорого и неэффективно заниматься вынужденным моделированием, когда приходится строить реально работающие модели трудом многих тысяч специалистов, а не автоматически средствами самой проектируемой информационной системы - модели в динамике на реальной практике!