“Модель деятельности “Технолога АБИС”
“Квалификационные требования к специалисту”
“Модель подготовки специалиста с квалификацией “Технолог АБИС”
8. Описание результатов исследования, формирование выводов, предложений
Рекомендации по формированию блока дисциплин профессиональной подготовки специалистов с квалификацией “Технолог АБИС”
Репрезентативность данного исследования обеспечивалась, прежде всего, использованием надежной информационной базы, в составе которой использовались как опубликованные, так и неопубликованные документы, освещающие вопросы теории и практики деятельности АБИС. Хронологические границы исследования составили пять последних лет. В частности, исходный документальный поток включал: периодические профессиональные издания; материалы ежегодных крымских научных конференций “Библиотеки и ассоциации в меняющемся мире: новые технологии и новые формы сотрудничества”; основополагающие, непериодические профессиональные издания по вопросам разработки и эксплуатации автоматизированных библиотечно-информационных систем и сетей; отчеты о НИР и ОКР по созданию корпоративных библиотечных сетей.
Модель деятельности АБИС строилась как упорядоченная совокупность формализованных записей, отражающих элементы реальной и перспективной деятельности библиотек в области автоматизации. Каждая запись состояла из предмета и аспекта (например, Автоматизированное рабочее место – Проектирование).
Общий объем базы данных “Модель деятельности АБИС”, созданной по результатам контент-анализа названных выше документов составил около 7000 записей. Дальнейшая работа с полученным массивом предусматривала устранение полной (совпадений предметов и аспектов их рассмотрения) или частичной (по признаку совпадения “предмета”) синонимии, а также установление между выделенными предметами парадигматических отношений. В результате среди родовых объектов базы данных были выделены шесть видов обеспечивающих подсистем АБИС: информационное, программное, техническое, лингвистическое, технологическое, организационное. В совокупности объем записей, относящихся к ним, составил более 50% от общего объема записей.
Из шести приведенных видов обеспечения АБИС доминирующее положение по объему записей (96%) заняли три вида обеспечения: информационное, программное, техническое. Среди элементов информационного обеспечения АБИС основными явились: базы данных, каталоги электронные, документы электронные. В программном обеспечении АБИС в качестве доминирующих компонентов выступают различные виды конкретных пакетов прикладных программ автоматизации библиотеки (“Библиотека”, “Марк”, “Ирбис”, “Либер” и др.). К другим компонентам этого сектора относятся: операционные системы, СУБД, сетевые программные средства, языки программирования и т. п. Ведущими элементами технического обеспечения АБИС явились: компьютеры, суперЭВМ, носители информации (магнитные, оптические), сетевые технические средства (серверы, модемы, факс-модемы), периферийные устройства (принтеры, сканеры). Что же касается трех других обеспечивающих подсистем АБИС (лингвистического, технологического, организационного), представленных в документальном потоке предельно скромно, то здесь, на наш взгляд, ситуация должна рассматриваться как сигнализирующая о необходимости привлечения особого внимания к названной триаде. Иначе говоря, суть вопроса заключается не в том, что вопросы этих видов обеспечения неактуальны для АБИС, а в том, что им сегодня уделяется еще недостаточно внимания как новым, во многом неосвоенным не только практикой, но и теорией библиотечно-информационной деятельности направлениям.
На втором месте после обеспечивающих подсистем АБИС по объему записей в базе данных оказались информационные сети и сетевые технологии (15%), что вполне закономерно с учетом приоритета сетевых технологий в развитии современного постиндустриального общества, устремленного в информационное.
Для построения на основе модели деятельности АБИС модель деятельности технолога АБИС использовались дополнительные данные, полученные в ходе анкетирования руководителей и ведущих специалистов библиотек различных статуса: федеральные (Российской государственной библиотеки, Библиотеки Российской академии наук, библиотеки по естественным наукам, ГПНТБ СО РАН); субъектов Российской Федерации (областные и краевые научные библиотеки); вузовские библиотеки, муниципальные и другие. Целью анкетирования, прежде всего, являлось выявление в составе предметных областей, которые заняли лидирующее положение в базе данных “Модель деятельности АБИС” (информационное, программное, техническое обеспечение, сетевые технологии) тех объектов, которые связаны с прерогативой деятельности технологов АБИС. Именно с этими объектами в дальнейшем при построении модели подготовки технологов АБИС должен быть связан состав профессиональных знаний и умений. Результаты анкетного опроса показали, что при определении состава профессиональных знаний большинство опрошенных отмечает целесообразность весьма широкой подготовки технологов АБИС, распространяющейся на практически весь перечень заявленных объектов. Что же касается состава профессиональных умений технологов АБИС, то в этом отношении мнение большинства опрошенных сводится к значительно более узкому перечню. Полученные данные подтверждают гипотезу о роли технологов АБИС как координаторов и организаторов автоматизированного библиотечного производства. Обладая широким спектром профессиональных знаний, эти специалисты могут органично входить в контакт с привлекаемыми к работе в условиях автоматизированной библиотеки специалистами другого профиля: программистами, электрониками, администраторами баз данных, web -дизайнерами, специалистами по защите информации, администраторами сетей и др. С другой стороны, результаты анкетирования убедительно доказывают, что технологи АБИС отнюдь не должны обеспечивать самостоятельное практическое решение всех направлений деятельности АБИС, в частности, в области программного и технического обеспечения. Например, вне сферы их профессиональных умений должны оставаться умения диагностики и устранения неисправностей средств вычислительной техники и средств программного обеспечения.
Выявление состава профессиональных знаний и умений технологов АБИС позволяет построить надежную модель их профессиональной подготовки, объективно учитывающую достижения теории информационной деятельности и потребности практики. В свою очередь, она может стать основой разработки государственного образовательного стандарта подготовки библиотечных кадров нового поколения.
источник
Для современных библиотек важнейшим и необходимым условием соответствия требованиям информационного общества является их автоматизация. Одной из главных задач в автоматизации библиотек является проектирование библиотечных автоматизированных систем (АБИС). Непременным условием успешной реализации информационной системы является четкое и как можно более полное формирование требований на разработку системы, а также ее адекватное описание на стадии проектирования. Именно от этого шага зависит дальнейшая деятельность в это области. Эта задача в настоящее время наиболее актуальна в силу современного состояния автоматизации информационных и библиотечных процессов. При выполнении работ, связанных с проектированием АБИС, начиная с предпроектного обследования объекта автоматизации и завершая разработкой её программно-технических комплексов, средств информационного обеспечения, важнейшее место занимает определение и разработка состава функциональных задач, решаемых системой и отдельными её подсистемами.
На кафедре информатики и информационно-аналитических ресурсов БГИИК проводится работа по апробации методологии SADT в библиотечно-информационной деятельности. Была предположена эффективность использования методологии SADT (Structured Analysis and Design Technique) для исследования библиотечно-информационных систем. При изучении дисциплины специализации «Проектирование автоматизированных библиотечно-информационных систем» по специальности 071201 Библиотечно-информационная деятельность, квалификация «Технолог автоматизированных информационных ресурсов» в качестве основного инструмента для выполнения практических работ предлагается методология структурного анализа и проектирования SADT, являющаяся основой современных CASE-средств. На кафедре работает студенческий научный кружок по проблеме «Применение методологии SADT в проектировании библиотечно-информационных систем».
Для описания процессов в рамках системы наибольший интерес представляет собой методология функционального моделирования IDEF0. Методология SADT (IDEF0) предназначена для функционального моделирования, то есть моделирования выполнения функций объекта, путем создания описательной графической модели, показывающей что, как и кем делается в рамках функционирования любого предприятия. Разработанные IDEF0 модели предназначены для документирования процессов производства, отображения какая информация и ресурсы используются на каждом этапе. Методология SADT – методология структурного анализа и проектирования представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели системы. Целью методологии является построение функциональной схемы исследуемой системы, описывающей все необходимые процессы с точностью, достаточной для однозначного моделирования деятельности системы. Применение функционального моделирования позволяет решать не только технические проблемы заказчика, связанные с информационными технологиями, но также проблемы, имеющие отношение к сфере деятельности заказчика. SADT рекомендуется использовать на ранних этапах жизненного цикла разработки автоматизированных информационных систем: для более глубокого и комплексного понимания системы до ее воплощения. SADT позволяет сократить дорогостоящие ошибки на ранних этапах создания системы, улучшить контакт между пользователями и разработчиками, сгладить переход от анализа к проектированию.
Стоит отметить, что IDEF0 рекомендована в 2000 г. для использования Госстандартом РФ и активно применяется в отечественных госструктурах. Важно и то, что именно широкое применение нотаций IDEF и предшествующей методологии – SADT повлекло возникновение концепции «AS-IS/TO-BE», которая активно используется в практике современного реинжиниринга процессов (концепция BPR – бизнес-процесс реинжиниринг).
Применение стандартов группы IDEF является фактическим условием для получения статуса организацией, удовлетворяющей ISO 9000, ISO 9001. В последние годы интерес к методологиям семейства IDEF неуклонно растет. Ориентация на международные стандарты способствует вхождению отечественных библиотек в мировое информационное пространство.
Необходимо отметить, что в библиотечно-информационной деятельности CASE-средства такого рода практически не применяются.
Цель данного исследования – разработать функциональную модель отдела комплектования библиотеки и определить целесообразность использования методологии SADT. В качестве объекта исследования работы определена подсистема комплектования, предметом исследования являются функциональные задачи отдела комплектования.
Методы исследования: описание, анализ, синтез, метод структурного анализа и проектирования (SADT, нотация IDEF0), моделирование.
На первом этапе данного исследования была изучена и проанализирована эволюция системного подхода к исследованию библиотек. Было обосновано предположение эффективности использования методологии SADT для исследования библиотечно-информационных систем. Далее, была проанализирована деятельность отдела комплектования, рассмотрены основные функциональные процессы подсистемы комплектования.
В качестве CASE-средства, позволяющего строить модели SADT (IDEF), выбрано инструментальное средство для моделирования BPwin – триал-версия (AllFusion Process Modeler).
Процесс построения функциональной модели состоит из следующих этапов: построение контекстной диаграммы; проводится функциональная декомпозиция.
Согласно методологии функционального моделирования IDEF0 построение модели начинается с определения цели и точки зрения. Для этого необходим список вопросов, позволяющих определить границы модели.
Для подсистемы комплектования были сформулированы следующие вопросы:
Какие функции осуществляет данная подсистема?
Что является входными данными?
Что является выходными данными?
Что является управляющим компонентом?
Что (кто) является механизмом?
Входными данными, подлежащими вводу средствами подсистемы «Комплектование», являются: данные книготорговых и издающих организаций; данные об информационных потребностях пользователей; информация о продукции книгоиздательских и книготорговых организаций. Выходными данными подсистемы являются: заказные документы; отправленный заказ.
В качестве управляющих элементов определены нормативные документы и анализ статистических показателей. Механизмами являются сотрудник библиотеки и АРМ «Комплектатор».
Выявив, что должна делать подсистема, ее входные и выходные данные, определяется цель модели. Далее строят алгоритм традиционного процесса комплектования, используемый в конкретной библиотеке. На его основе выясняются основные компоненты процесса и их взаимосвязи, а также возможность автоматизации этого процесса. В результате создается алгоритм автоматизированного процесса комплектования (модель TO-BE).
Процесс моделирования какой-либо системы в IDEF0 начинается с определения контекста, т.е. наиболее абстрактного уровня описания системы в целом. В контекст входит определение субъекта моделирования, цели и точки зрения на модель.
Для создания контекстной диаграммы необходимо сначала создать новую модель, для определения контекста модели в BPwin следует выбрать пункт меню Model/Model Properties. В этом пункте задаются все параметры модели. В закладку Purpose следует внести цель и точку зрения: Формулировка цели моделирования (Purpose) позволяет сфокусировать усилия в нужном направлении. Цель данной функциональной модели – автоматизация подсистемы комплектования. Точка зрения – руководитель библиотеки. Точку зрения можно представить как взгляд человека, который видит систему в нужном для моделирования аспекте. Точка зрения должна соответствовать цели моделирования. В закладку Definition – определение модели и описание области. Также необходимо определить область (Scope) моделирования. В данной работе областью моделирования является подсистема комплектования. На основании выявленных выше данных строим контекстную диаграмму (рис. 1).
Рис. 1. Контекстная диаграмма
Далее выполним декомпозицию функции, BPwin создает новую диаграмму, которая является диаграммой разложения родительской диаграммы. Необходимо задать взаимодействие между блоками и »привязать» к новым блокам стрелки, которые автоматически унаследованы от родительской диаграммы (рис. 2).
Рис. 2. Декомпозиция первого уровня
На основании этой модели, руководствуясь целью моделирования и точкой зрения, интерес представляют блоки «анализ документного потока» и »комплектование и первичная обработка». Поэтому целесообразно их также декомпозировать. Декомпозируем далее функцию «анализ документного потока» (рис. 3) и функцию «комплектование и первичная обработка» (рис. 4). Далее была построена диаграмма дерева узлов. Для этого необходимо выбрать во вкладке Diagram соответствующий тип диаграммы.
Построенная функциональная модель позволяет в наглядной форме получить исчерпывающие сведения о функционировании подсистемы комплектования, а также определить пути автоматизации. Данная модель позволяет эффективно осуществлять управление подсистемой, ее можно легко корректировать в соответствии с изменяющимися условиями. Сравнивая данную модель с моделью AS-IS («как есть»), которая является обязательной частью любого предпроектного обследования для создания или развития информационной системы, руководитель конкретной библиотеки получает возможность анализировать потребности системы, выявлять проблемные места, совершенствовать деловые процессы. Директор библиотеки может полноценно отслеживать функционирование подсистемы комплектования и делать работу библиотеки в целом максимально приближенной к показателям международного стандарта ISO, что является необходимым условием существования библиотеки.
Рис. 3. Декомпозиция второго уровня
Рис. 4. Декомпозиция второго уровня
Таким образом, можно констатировать эффективность применения функционального моделирования для исследования библиотечно-информационных систем, и как следствие, актуальность изучения и применения функционального моделирования студентами в как в процессе обучения, так и в индивидуальной исследовательской деятельности.
источник
Одной из проблем, с которой сталкиваются почти всегда при проведении системного анализа, является проблема эксперимента в системе или над системой. Очень редко это разрешено моральными законами или законами безопасности, но сплошь и рядом связано с материальными затратами и (или) значительными потерями информации.
Опыт всей человеческой деятельности учит — в таких ситуациях надо экспериментировать не над объектом, интересующим нас предметом или системой, а над их моделями. Под этим термином надо понимать не обязательно модель физическую, т. е. копию объекта в уменьшенном или увеличенном виде. Физическое моделирование очень редко применимо в системах, хоть как то связанных с людьми. В частности в социальных системах (в том числе — экономических) приходится прибегать к математическому моделированию.
Буквально через минуту станет ясно, что математическим моделированием мы овладеваем еще на школьной скамье. В самом деле, пусть требуется найти площадь прямоугольника со сторонами 2 и 8 метров. Измерение сторон произведено приближенно — других измерений расстояний не бывает! Как решить эту задачу? Конечно же — не путем рисования прямоугольника (даже в уменьшенном масштабе) и последующем разбиении его на квадратики с окончательным подсчетом их числа. Да, безусловно, мы знаем формулу S = B·Hи воспользуемся ею — применим математическую модель процесса определения площади.
Возвращаясь к начатому ранее примеру системного анализа обучения, можно заметить, что там собственно нечего вычислять по фор-мулам — где же их взять. Это так и есть, не существует методов расчета в такой сфере как “прием-передача” знаний и сомнительно, чтобы эти методы когда-либо появились.
Но ведь не существует формулы пищеварения, а люди все таки едят, планируют процесс питания, управляют им и иногда даже успешно.
Так что же? Если нет математических моделей — не выдумывать же их самому? Ответ на этот вопрос самый простой: всем это уметь и делать — не обязательно, а вот тому, кто взялся решать задачи системного анализа — приходится и очень часто. Иногда здесь возможна подсказка природы, знание технологии системы; в ряде случаев может выручить эксперимент над реальной системой или ее элементами (т. н. методы планирования экспериментов) и, наконец, иногда приходится прибегать к методу “черного ящика”, предполагая некоторую статистическую связь между его входом и выходом.
Таким “ящиком” в рассматриваемом примере считался не только студент (с вероятностью такой-то получивший знания), но и все остальные элементы системы — преподаватели и лица, организующие обучение.
Конечно, возможны ситуации, когда все процессы в большой системе описываются известными законами природы и когда можно надеяться, что запись уравнений этих законов даст нам математическую модель хотя бы отдельных элементов или подсистем. Но и в этих, редких, случаях возникают проблемы не только в плане сложности уравнений, невозможности их аналитического решения (расчета по формулам). Дело в том, что в природе трудно обнаружить примеры “чистого” проявления ее отдельных законов — чаще всего сопутствующие явление факторы “смазывают” теоретическую картину.
Еще одно важное обстоятельство приходится учитывать при моделировании. Стремление к простым, элементарным моделям и вызванное этим игнорирование ряда факторов может сделать модель неадекватной реальному объекту, грубо говоря — сделать ее неправдивой. Снова таки, без активного взаимодействия с технологами, специалистами в области законов функционирования систем данного типа, при системном анализе не обойтись.
В системах экономических, представляющих для вас основной интерес, приходится прибегать большей частью к математическому моделированию, правда в специфическом виде — с использованием не только количественных, но и качественных, а также логических показателей.
· Из хорошо себя зарекомендовавших на практике можно упомянуть модели: межотраслевого баланса; роста; планирования экономики; прогностические; равновесия и ряд других.
Завершая вопрос о моделировании при выполнении системного анализа, резонно поставить вопрос о соответствии используемых моделей реальности.
Это соответствие или адекватность могут быть очевидными или даже экспериментально проверенными для отдельных элементов системы. Но уже для подсистем, а тем более системы в целом существует возможность серьезной методической ошибки, связанная с объективной невозможность оценить адекватность модели большой системы на логическом уровне.
Иными словами — в реальных системах вполне возможно логическое обоснование моделей элементов. Эти модели мы как раз и стремимся строить минимально достаточными, простыми настолько, насколько это возможно без потери сущности процессов. Но логически осмыслить взаимодействие десятков, сотен элементов человек уже не в состоянии. То есть, можно построить логически безупречную модель реальной системы с использованием моделей элементов и производить анализ такой модели. Выводы этого анализа будут справедливы для каждого элемента, но ведь система — это не простая сумма элементов, и ее свойства не просто сумма свойств элементов.
И еще: без учета внешней среды выводы о поведении системы, полученные на основе моделирования, могут быть вполне обоснованными при взгляде изнутри системы. Но не исключена и ситуация, когда эти выводы не имеют никакого отношения к системе — при взгляде на нее со стороны внешнего мира.
Для пояснения вернемся к рассмотренному ранее примеру. В нем почти все элементы были построены на вполне оправданных логических постулатах (допущениях) типа: если студент Иванов получил оценку “знает” по некоторому предмету, и посетил все занятия по этому предмету, и управление его обучением было на уровне “Да” — то вероятность получения им оценки “знает” будет выше, чем при отсутствии хотя бы одного из этих условий.
Но как на основании системного анализа такой модели ответить на простейший вопрос; каков вклад (хотя бы по шкале “больше-меньше”) каждой из подсистем в полученные фактические результаты сессии? А если есть числовые описания этих вкладов, то каково доверие к ним? Ведь управляющие воздействия на систему обучения часто можно производить только через семестр или год.
Здесь приходит на помощь особый способ моделирования — метод статистических испытаний (Монте Карло). Суть этого метода проста — имитируется достаточно долгая “жизнь” модели, несколько сотен семестров для нашего примера. При этом моделируются и регистрируются случайно меняющиеся внешние (входные) воздействия на систему. Для каждой из ситуации по уравнениям модели просчитываются выходные (системные) показатели. Затем производится обратный расчет — по заданным выходным показателям производится расчет входных. Конечно, никаких совпадений мы не должны ожидать — каждый элемент системы при входе “Да” вовсе не обязательно будет “Да” на выходе.
Но существующие современные методы математической статистики позволяют ответить на вопрос — а можно ли и, с каким доверием, использовать данные моделирования. Если эти показатели доверия для нас достаточны, мы можем использовать модель для ответа на поставленные выше вопросы.
источник
Функциональное моделирование как метод исследования библиотечно-информационных систем
Для современных библиотек важнейшим и необходимым условием соответствия требованиям информационного общества является их автоматизация. Одной из главных задач в автоматизации библиотек является проектирование библиотечных автоматизированных систем (АБИС). Непременным условием успешной реализации информационной системы является четкое и как можно более полное формирование требований на разработку системы, а также ее адекватное описание на стадии проектирования. Именно от этого шага зависит дальнейшая деятельность в это области. Эта задача в настоящее время наиболее актуальна в силу современного состояния автоматизации информационных и библиотечных процессов. При выполнении работ, связанных с проектированием АБИС, начиная с предпроектного обследования объекта автоматизации и завершая разработкой её программно-технических комплексов, средств информационного обеспечения, важнейшее место занимает определение и разработка состава функциональных задач, решаемых системой и отдельными её подсистемами.
На кафедре информатики и информационно-аналитических ресурсов БГИИК проводится работа по апробации методологии SADT в библиотечно-информационной деятельности. Была предположена эффективность использования методологии SADT (Structured Analysis and Design Technique) для исследования библиотечно-информационных систем. При изучении дисциплины специализации «Проектирование автоматизированных библиотечно-информационных систем» по специальности 071201 Библиотечно-информационная деятельность, квалификация «Технолог автоматизированных информационных ресурсов» в качестве основного инструмента для выполнения практических работ предлагается методология структурного анализа и проектирования SADT, являющаяся основой современных CASE-средств. На кафедре работает студенческий научный кружок по проблеме «Применение методологии SADT в проектировании библиотечно-информационных систем».
Для описания процессов в рамках системы наибольший интерес представляет собой методология функционального моделирования IDEF0. Методология SADT (IDEF0) предназначена для функционального моделирования, то есть моделирования выполнения функций объекта, путем создания описательной графической модели, показывающей что, как и кем делается в рамках функционирования любого предприятия. Разработанные IDEF0 модели предназначены для документирования процессов производства, отображения какая информация и ресурсы используются на каждом этапе. Методология SADT — методология структурного анализа и проектирования представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели системы. Целью методологии является построение функциональной схемы исследуемой системы, описывающей все необходимые процессы с точностью, достаточной для однозначного моделирования деятельности системы. Применение функционального моделирования позволяет решать не только технические проблемы заказчика, связанные с информационными технологиями, но также проблемы, имеющие отношение к сфере деятельности заказчика. SADT рекомендуется использовать на ранних этапах жизненного цикла разработки автоматизированных информационных систем: для более глубокого и комплексного понимания системы до ее воплощения. SADT позволяет сократить дорогостоящие ошибки на ранних этапах создания системы, улучшить контакт между пользователями и разработчиками, сгладить переход от анализа к проектированию.
Стоит отметить, что IDEF0 рекомендована в 2000 г. для использования Госстандартом РФ и активно применяется в отечественных госструктурах. Важно и то, что именно широкое применение нотаций IDEF и предшествующей методологии — SADT повлекло возникновение концепции «AS-IS/TO-BE», которая активно используется в практике современного реинжиниринга процессов (концепция BPR — бизнес-процесс реинжиниринг).
Применение стандартов группы IDEF является фактическим условием для получения статуса организацией, удовлетворяющей ISO 9000, ISO 9001. В последние годы интерес к методологиям семейства IDEF неуклонно растет. Ориентация на международные стандарты способствует вхождению отечественных библиотек в мировое информационное пространство.
Необходимо отметить, что в библиотечно-информационной деятельности CASE-средства такого рода практически не применяются.
Цель данного исследования — разработать функциональную модель отдела комплектования библиотеки и определить целесообразность использования методологии SADT. В качестве объекта исследования работы определена подсистема комплектования, предметом исследования являются функциональные задачи отдела комплектования.
Методы исследования: описание, анализ, синтез, метод структурного анализа и проектирования (SADT, нотация IDEF0), моделирование.
На первом этапе данного исследования была изучена и проанализирована эволюция системного подхода к исследованию библиотек. Было обосновано предположение эффективности использования методологии SADT для исследования библиотечно-информационных систем. Далее, была проанализирована деятельность отдела комплектования, рассмотрены основные функциональные процессы подсистемы комплектования.
В качестве CASE-средства, позволяющего строить модели SADT (IDEF), выбрано инструментальное средство для моделирования BPwin — триал-версия (AllFusion Process Modeler).
Процесс построения функциональной модели состоит из следующих этапов: построение контекстной диаграммы; проводится функциональная декомпозиция.
Согласно методологии функционального моделирования IDEF0 построение модели начинается с определения цели и точки зрения. Для этого необходим список вопросов, позволяющих определить границы модели.
Для подсистемы комплектования были сформулированы следующие вопросы:
Какие функции осуществляет данная подсистема?
Что является входными данными?
Что является выходными данными?
Что является управляющим компонентом?
Что (кто) является механизмом?
Входными данными, подлежащими вводу средствами подсистемы «Комплектование», являются: данные книготорговых и издающих организаций; данные об информационных потребностях пользователей; информация о продукции книгоиздательских и книготорговых организаций. Выходными данными подсистемы являются: заказные документы; отправленный заказ.
В качестве управляющих элементов определены нормативные документы и анализ статистических показателей. Механизмами являются сотрудник библиотеки и АРМ «Комплектатор».
Выявив, что должна делать подсистема, ее входные и выходные данные, определяется цель модели. Далее строят алгоритм традиционного процесса комплектования, используемый в конкретной библиотеке. На его основе выясняются основные компоненты процесса и их взаимосвязи, а также возможность автоматизации этого процесса. В результате создается алгоритм автоматизированного процесса комплектования (модель TO-BE).
Процесс моделирования какой-либо системы в IDEF0 начинается с определения контекста, т.е. наиболее абстрактного уровня описания системы в целом. В контекст входит определение субъекта моделирования, цели и точки зрения на модель.
Для создания контекстной диаграммы необходимо сначала создать новую модель, для определения контекста модели в BPwin следует выбрать пункт меню Model/Model Properties. В этом пункте задаются все параметры модели. В закладку Purpose следует внести цель и точку зрения: Формулировка цели моделирования (Purpose) позволяет сфокусировать усилия в нужном направлении. Цель данной функциональной модели — автоматизация подсистемы комплектования. Точка зрения — руководитель библиотеки. Точку зрения можно представить как взгляд человека, который видит систему в нужном для моделирования аспекте. Точка зрения должна соответствовать цели моделирования. В закладку Definition — определение модели и описание области. Также необходимо определить область (Scope) моделирования. В данной работе областью моделирования является подсистема комплектования. На основании выявленных выше данных строим контекстную диаграмму (рис. 1).
Рис. 1. Контекстная диаграмма
библиотечный автоматизированный документный проектирование
Далее выполним декомпозицию функции, BPwin создает новую диаграмму, которая является диаграммой разложения родительской диаграммы. Необходимо задать взаимодействие между блоками и «привязать» к новым блокам стрелки, которые автоматически унаследованы от родительской диаграммы (рис. 2).
Рис. 2. Декомпозиция первого уровня
На основании этой модели, руководствуясь целью моделирования и точкой зрения, интерес представляют блоки «анализ документного потока» и «комплектование и первичная обработка». Поэтому целесообразно их также декомпозировать. Декомпозируем далее функцию «анализ документного потока» (рис. 3) и функцию «комплектование и первичная обработка» (рис. 4). Далее была построена диаграмма дерева узлов. Для этого необходимо выбрать во вкладке Diagram соответствующий тип диаграммы.
Построенная функциональная модель позволяет в наглядной форме получить исчерпывающие сведения о функционировании подсистемы комплектования, а также определить пути автоматизации. Данная модель позволяет эффективно осуществлять управление подсистемой, ее можно легко корректировать в соответствии с изменяющимися условиями. Сравнивая данную модель с моделью AS-IS («как есть»), которая является обязательной частью любого предпроектного обследования для создания или развития информационной системы, руководитель конкретной библиотеки получает возможность анализировать потребности системы, выявлять проблемные места, совершенствовать деловые процессы. Директор библиотеки может полноценно отслеживать функционирование подсистемы комплектования и делать работу библиотеки в целом максимально приближенной к показателям международного стандарта ISO, что является необходимым условием существования библиотеки.
Рис. 3. Декомпозиция второго уровня
Рис. 4. Декомпозиция второго уровня
Таким образом, можно констатировать эффективность применения функционального моделирования для исследования библиотечно-информационных систем, и как следствие, актуальность изучения и применения функционального моделирования студентами в как в процессе обучения, так и в индивидуальной исследовательской деятельности.
источник
Проектирование библиотечных автоматизированных систем как главная задача в автоматизации библиотек. Работа по апробации методологии Structured Analysis and Design Technique в библиотечно-информационной деятельности. Анализирование документного потока.
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Функциональное моделирование как метод исследования библиотечно-информационных систем
Для современных библиотек важнейшим и необходимым условием соответствия требованиям информационного общества является их автоматизация. Одной из главных задач в автоматизации библиотек является проектирование библиотечных автоматизированных систем (АБИС). Непременным условием успешной реализации информационной системы является четкое и как можно более полное формирование требований на разработку системы, а также ее адекватное описание на стадии проектирования. Именно от этого шага зависит дальнейшая деятельность в это области. Эта задача в настоящее время наиболее актуальна в силу современного состояния автоматизации информационных и библиотечных процессов. При выполнении работ, связанных с проектированием АБИС, начиная с предпроектного обследования объекта автоматизации и завершая разработкой её программно-технических комплексов, средств информационного обеспечения, важнейшее место занимает определение и разработка состава функциональных задач, решаемых системой и отдельными её подсистемами.
На кафедре информатики и информационно-аналитических ресурсов БГИИК проводится работа по апробации методологии SADT в библиотечно-информационной деятельности. Была предположена эффективность использования методологии SADT (Structured Analysis and Design Technique) для исследования библиотечно-информационных систем. При изучении дисциплины специализации «Проектирование автоматизированных библиотечно-информационных систем» по специальности 071201 Библиотечно-информационная деятельность, квалификация «Технолог автоматизированных информационных ресурсов» в качестве основного инструмента для выполнения практических работ предлагается методология структурного анализа и проектирования SADT, являющаяся основой современных CASE-средств. На кафедре работает студенческий научный кружок по проблеме «Применение методологии SADT в проектировании библиотечно-информационных систем».
Для описания процессов в рамках системы наибольший интерес представляет собой методология функционального моделирования IDEF0. Методология SADT (IDEF0) предназначена для функционального моделирования, то есть моделирования выполнения функций объекта, путем создания описательной графической модели, показывающей что, как и кем делается в рамках функционирования любого предприятия. Разработанные IDEF0 модели предназначены для документирования процессов производства, отображения какая информация и ресурсы используются на каждом этапе. Методология SADT — методология структурного анализа и проектирования представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели системы. Целью методологии является построение функциональной схемы исследуемой системы, описывающей все необходимые процессы с точностью, достаточной для однозначного моделирования деятельности системы. Применение функционального моделирования позволяет решать не только технические проблемы заказчика, связанные с информационными технологиями, но также проблемы, имеющие отношение к сфере деятельности заказчика. SADT рекомендуется использовать на ранних этапах жизненного цикла разработки автоматизированных информационных систем: для более глубокого и комплексного понимания системы до ее воплощения. SADT позволяет сократить дорогостоящие ошибки на ранних этапах создания системы, улучшить контакт между пользователями и разработчиками, сгладить переход от анализа к проектированию.
Стоит отметить, что IDEF0 рекомендована в 2000 г. для использования Госстандартом РФ и активно применяется в отечественных госструктурах. Важно и то, что именно широкое применение нотаций IDEF и предшествующей методологии — SADT повлекло возникновение концепции «AS-IS/TO-BE», которая активно используется в практике современного реинжиниринга процессов (концепция BPR — бизнес-процесс реинжиниринг).
Применение стандартов группы IDEF является фактическим условием для получения статуса организацией, удовлетворяющей ISO 9000, ISO 9001. В последние годы интерес к методологиям семейства IDEF неуклонно растет. Ориентация на международные стандарты способствует вхождению отечественных библиотек в мировое информационное пространство.
Необходимо отметить, что в библиотечно-информационной деятельности CASE-средства такого рода практически не применяются.
Цель данного исследования — разработать функциональную модель отдела комплектования библиотеки и определить целесообразность использования методологии SADT. В качестве объекта исследования работы определена подсистема комплектования, предметом исследования являются функциональные задачи отдела комплектования.
Методы исследования: описание, анализ, синтез, метод структурного анализа и проектирования (SADT, нотация IDEF0), моделирование.
На первом этапе данного исследования была изучена и проанализирована эволюция системного подхода к исследованию библиотек. Было обосновано предположение эффективности использования методологии SADT для исследования библиотечно-информационных систем. Далее, была проанализирована деятельность отдела комплектования, рассмотрены основные функциональные процессы подсистемы комплектования.
В качестве CASE-средства, позволяющего строить модели SADT (IDEF), выбрано инструментальное средство для моделирования BPwin — триал-версия (AllFusion Process Modeler).
Процесс построения функциональной модели состоит из следующих этапов: построение контекстной диаграммы; проводится функциональная декомпозиция.
Согласно методологии функционального моделирования IDEF0 построение модели начинается с определения цели и точки зрения. Для этого необходим список вопросов, позволяющих определить границы модели.
Для подсистемы комплектования были сформулированы следующие вопросы:
Какие функции осуществляет данная подсистема?
Что является входными данными?
Что является выходными данными?
Что является управляющим компонентом?
Что (кто) является механизмом?
Входными данными, подлежащими вводу средствами подсистемы «Комплектование», являются: данные книготорговых и издающих организаций; данные об информационных потребностях пользователей; информация о продукции книгоиздательских и книготорговых организаций. Выходными данными подсистемы являются: заказные документы; отправленный заказ.
В качестве управляющих элементов определены нормативные документы и анализ статистических показателей. Механизмами являются сотрудник библиотеки и АРМ «Комплектатор».
Выявив, что должна делать подсистема, ее входные и выходные данные, определяется цель модели. Далее строят алгоритм традиционного процесса комплектования, используемый в конкретной библиотеке. На его основе выясняются основные компоненты процесса и их взаимосвязи, а также возможность автоматизации этого процесса. В результате создается алгоритм автоматизированного процесса комплектования (модель TO-BE).
Процесс моделирования какой-либо системы в IDEF0 начинается с определения контекста, т.е. наиболее абстрактного уровня описания системы в целом. В контекст входит определение субъекта моделирования, цели и точки зрения на модель.
Для создания контекстной диаграммы необходимо сначала создать новую модель, для определения контекста модели в BPwin следует выбрать пункт меню Model/Model Properties. В этом пункте задаются все параметры модели. В закладку Purpose следует внести цель и точку зрения: Формулировка цели моделирования (Purpose) позволяет сфокусировать усилия в нужном направлении. Цель данной функциональной модели — автоматизация подсистемы комплектования. Точка зрения — руководитель библиотеки. Точку зрения можно представить как взгляд человека, который видит систему в нужном для моделирования аспекте. Точка зрения должна соответствовать цели моделирования. В закладку Definition — определение модели и описание области. Также необходимо определить область (Scope) моделирования. В данной работе областью моделирования является подсистема комплектования. На основании выявленных выше данных строим контекстную диаграмму (рис. 1).
Рис. 1. Контекстная диаграмма
библиотечный автоматизированный документный проектирование
Далее выполним декомпозицию функции, BPwin создает новую диаграмму, которая является диаграммой разложения родительской диаграммы. Необходимо задать взаимодействие между блоками и «привязать» к новым блокам стрелки, которые автоматически унаследованы от родительской диаграммы (рис. 2).
Рис. 2. Декомпозиция первого уровня
На основании этой модели, руководствуясь целью моделирования и точкой зрения, интерес представляют блоки «анализ документного потока» и «комплектование и первичная обработка». Поэтому целесообразно их также декомпозировать. Декомпозируем далее функцию «анализ документного потока» (рис. 3) и функцию «комплектование и первичная обработка» (рис. 4). Далее была построена диаграмма дерева узлов. Для этого необходимо выбрать во вкладке Diagram соответствующий тип диаграммы.
Построенная функциональная модель позволяет в наглядной форме получить исчерпывающие сведения о функционировании подсистемы комплектования, а также определить пути автоматизации. Данная модель позволяет эффективно осуществлять управление подсистемой, ее можно легко корректировать в соответствии с изменяющимися условиями. Сравнивая данную модель с моделью AS-IS («как есть»), которая является обязательной частью любого предпроектного обследования для создания или развития информационной системы, руководитель конкретной библиотеки получает возможность анализировать потребности системы, выявлять проблемные места, совершенствовать деловые процессы. Директор библиотеки может полноценно отслеживать функционирование подсистемы комплектования и делать работу библиотеки в целом максимально приближенной к показателям международного стандарта ISO, что является необходимым условием существования библиотеки.
Рис. 3. Декомпозиция второго уровня
Рис. 4. Декомпозиция второго уровня
Таким образом, можно констатировать эффективность применения функционального моделирования для исследования библиотечно-информационных систем, и как следствие, актуальность изучения и применения функционального моделирования студентами в как в процессе обучения, так и в индивидуальной исследовательской деятельности.
Принципы организации системы, состоящей из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности. Проектирование корпоративных автоматизированных информационных систем. Структура, входные и выходные потоки, ограничения автоматизированных систем.
презентация [11,3 K], добавлен 14.10.2013
Развитие информационных систем. Современный рынок финансово-экономического прикладного программного обеспечения. Преимущества и недостатки внедрения автоматизированных информационных систем. Методы проектирования автоматизированных информационных систем.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 22.11.2015
Жизненный цикл автоматизированных информационных систем. Основы методологии проектирования автоматизированных систем на основе CASE-технологий. Фаза анализа и планирования, построения и внедрения автоматизированной системы. Каскадная и спиральная модель.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.11.2010
Анализ существующих информационных систем для автоматизации деятельности предприятий общественного питания. Моделирование основных бизнес-процессов, выполняемых в автоматизированной информационной системе. Этапы разработки информационной системы.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 14.11.2017
Анализ и проектирование информационных систем. Структурное и функциональное моделирование (Visio). Информационная модель базы данных для проектирования. Задача анализа статических состояний объекта проектирования (системы линейных и нелинейных уравнений).
курсовая работа [3,8 M], добавлен 05.04.2014
Создание функциональной структуры фирмы. Методологии проектирования информационных систем. Состав стандарта IDEF. Средства структурного системного анализа. Метод функционального моделирования SADT. Стратегии декомпозиции. Диаграмма потоков данных DFD.
презентация [324,1 K], добавлен 27.12.2013
Понятие, модели и назначение информационных систем. Функциональное моделирование ИС. Диаграмма потоков данных. Декомпозиция процессов и миниспецификации. Реализация макета системы средствами MS SQL Server 2005. Создание базы данных. Скалярные функции.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 16.09.2012
Особенности основных, вспомогательных и организационных процессов жизненного цикла автоматизированных информационных систем. Основные методологии проектирования АИС на основе CASE-технологий. Определение модели жизненного цикла программного продукта.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 20.11.2010
Классификация информационных систем. Использование баз данных в информационных системах. Проектирование и реализация информационной системы средствами MS Access. Анализ входной информации предметной области и выделение основных информационных объектов.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 09.08.2012
Особенности разработки информационных систем с использованием унифицированного языка моделирования UML. Основные этапы рационального унифицированного процесса разработки информационных систем с примерами и иллюстрациями. Реализация информационной системы.
методичка [950,2 K], добавлен 23.01.2014
источник
1.1 Моделирование как метод системного анализа
Одной из проблем, с которой сталкиваются почти всегда при проведении системного анализа, является проблема эксперимента в системе или над системой. Очень редко это разрешено моральными законами или законами безопасности, но сплошь и рядом связано с материальными затратами и (или) значительными потерями информации.
Опыт всей человеческой деятельности учит — в таких ситуациях надо экспериментировать не над объектом, интересующим нас предметом или системой, а над их моделями. Под этим термином надо понимать не обязательно модель физическую, т. е. копию объекта в уменьшенном или увеличенном виде. Физическое моделирование очень редко применимо в системах, хоть как то связанных с людьми. В частности в социальных системах (в том числе — экономических) приходится прибегать к математическому моделированию.
Буквально через минуту станет ясно, что математическим моделированием мы овладеваем еще на школьной скамье. В самом деле, пусть требуется найти площадь прямоугольника со сторонами 2 и 8 метров. Измерение сторон произведено приближенно — других измерений расстояний не бывает! Как решить эту задачу? Конечно же — не путем рисования прямоугольника (даже в уменьшенном масштабе) и последующем разбиении его на квадратики с окончательным подсчетом их числа. Да, безусловно, мы знаем формулу S = B·H и воспользуемся ею — применим математическую модель процесса определения площади.
Возвращаясь к начатому ранее примеру системного анализа обучения, можно заметить, что там собственно нечего вычислять по формулам — где же их взять. Это так и есть, не существует методов расчета в такой сфере как “прием-передача” знаний и сомнительно, чтобы эти методы когда-либо появились.
Но ведь не существует формулы пищеварения, а люди все таки едят, планируют процесс питания, управляют им и иногда даже успешно.
Так что же? Если нет математических моделей — не выдумывать же их самому? Ответ на этот вопрос самый простой: всем это уметь и делать — не обязательно, а вот тому, кто взялся решать задачи системного анализа — приходится и очень часто. Иногда здесь возможна подсказка природы, знание технологии системы; в ряде случаев может выручить эксперимент над реальной системой или ее элементами (т. н. методы планирования экспериментов) и, наконец, иногда приходится прибегать к методу “черного ящика”, предполагая некоторую статистическую связь между его входом и выходом.
Таким “ящиком” в рассматриваемом примере считался не только студент (с вероятностью такой-то получивший знания), но и все остальные элементы системы — преподаватели и лица, организующие обучение.
Конечно, возможны ситуации, когда все процессы в большой системе описываются известными законами природы и когда можно надеяться, что запись уравнений этих законов даст нам математическую модель хотя бы отдельных элементов или подсистем. Но и в этих, редких, случаях возникают проблемы не только в плане сложности уравнений, невозможности их аналитического решения (расчета по формулам). Дело в том, что в природе трудно обнаружить примеры “чистого” проявления ее отдельных законов — чаще всего сопутствующие явление факторы “смазывают” теоретическую картину.
Еще одно важное обстоятельство приходится учитывать при математическом моделировании. Стремление к простым, элементарным моделям и вызванное этим игнорирование ряда факторов может сделать модель неадекватной реальному объекту, грубо говоря — сделать ее неправдивой. Снова таки, без активного взаимодействия с технологами, специалистами в области законов функционирования систем данного типа, при системном анализе не обойтись.
В системах экономических, представляющих для вас основной интерес, приходится прибегать большей частью к математическому моделированию, правда в специфическом виде — с использованием не только количественных, но и качественных, а также логических показателей.
· Из хорошо себя зарекомендовавших на практике можно упомянуть модели: межотраслевого баланса; роста; планирования экономики; прогностические; равновесия и ряд других.
Завершая вопрос о моделировании при выполнении системного анализа, резонно поставить вопрос о соответствии используемых моделей реальности.
Это соответствие или адекватность могут быть очевидными или даже экспериментально проверенными для отдельных элементов системы. Но уже для подсистем, а тем более системы в целом существует возможность серьезной методической ошибки, связанная с объективной невозможность оценить адекватность модели большой системы на логическом уровне.
Иными словами — в реальных системах вполне возможно логическое обоснование моделей элементов. Эти модели мы как раз и стремимся строить минимально достаточными, простыми настолько, насколько это возможно без потери сущности процессов. Но логически осмыслить взаимодействие десятков, сотен элементов человек уже не в состоянии. И именно здесь может “сработать” известное в математике следствие из знаменитой теоремы Гёделя — в сложной системе, полностью изолированной от внешнего мира, могут существовать истины, положения, выводы вполне “допустимые” с позиций самой системы, но не имеющие никакого смысла вне этой системы.
То есть, можно построить логически безупречную модель реальной системы с использованием моделей элементов и производить анализ такой модели. Выводы этого анализа будут справедливы для каждого элемента, но ведь система — это не простая сумма элементов, и ее свойства не просто сумма свойств элементов.
Отсюда следует вывод — без учета внешней среды выводы о поведении системы, полученные на основе моделирования, могут быть вполне обоснованными при взгляде изнутри системы. Но не исключена и ситуация, когда эти выводы не имеют никакого отношения к системе — при взгляде на нее со стороны внешнего мира.
Для пояснения вернемся к рассмотренному ранее примеру. В нем почти все элементы были построены на вполне оправданных логических постулатах (допущениях) типа: если студент Иванов получил оценку “знает” по некоторому предмету, и посетил все занятия по этому предмету, и управление его обучением было на уровне “Да” — то вероятность получения им оценки “знает” будет выше, чем при отсутствии хотя бы одного из этих условий.
Но как на основании системного анализа такой модели ответить на простейший вопрос; каков вклад (хотя бы по шкале “больше-меньше”) каждой из подсистем в полученные фактические результаты сессии? А если есть числовые описания этих вкладов, то каково доверие к ним? Ведь управляющие воздействия на систему обучения часто можно производить только через семестр или год.
Здесь приходит на помощь особый способ моделирования — метод статистических испытаний (Монте Карло). Суть этого метода проста — имитируется достаточно долгая “жизнь” модели, несколько сотен семестров для нашего примера. При этом моделируются и регистрируются случайно меняющиеся внешние (входные) воздействия на систему. Для каждой из ситуации по уравнениям модели просчитываются выходные (системные) показатели. Затем производится обратный расчет — по заданным выходным показателям производится расчет входных. Конечно, никаких совпадений мы не должны ожидать — каждый элемент системы при входе “Да” вовсе не обязательно будет “Да” на выходе.
Но существующие современные методы математической статистики позволяют ответить на вопрос — а можно ли и, с каким доверием, использовать данные моделирования. Если эти показатели доверия для нас достаточны, мы можем использовать модель для ответа на поставленные выше вопросы.
источник
Сложность, неисчерпаемость, бесконечность объекта психо- исследования заставляет для проникновения в его суть, в его внутреннюю структуру и динамику искать более простые аналоги для исследования. Более простой по структуре и доступный изучению объект становится моделью
более сложного объекта, именуемого прототипом (оригиналом). Открывается возможность переноса информации, добытой при использовании модели, по аналогии на прототип. В этом сущность одного из специфических методов теоретического уров-
ня – метода моделирования 51 .
Моделирование – метод научного исследования явлений, процессов, объектов, устройств или систем (обобщенно – объектов исследований), основанный на построении и изучении моделей с целью получения новых знаний, совершенствования характеристик объектов исследований или управления ими.
Это такой общенаучный метод исследования, при котором изучается не сам объект познания, а его изображение в виде так называемой модели, но результат исследования переносится с модели на объект (А. А. Кыверялг). Это один из существенных способов познания, когда изучение того или иного объекта производится с помощью изучения другого объекта, в отношении подобного первому, с последующим переносом на первый объект результатов изучения второго. Этот второй объект и называют моделью первого. Таким образом, моделирование есть процесс построения модели или исследование объектов познания на их моделях.
Слово «модель» (от лат. modulus) прочно вошло в повседневный язык. Модель – это мера, образец, норма. Именно так мы называем мысленный (абстрактный), знаковый (математический, графический) или материальный образ оригинала, т. е. модель – это «заместитель» оригинала в познании или на практике. Моделировать (представлять в виде модели) можно внешний вид объекта (детские модели «взрослых» автомобилей); функции (математическая модель движения ле-
тального аппарата); структуру и логику объектов (модель гимназии) и т. п. 52
51 Загвязинский В. И., Атаханов Р. Методология и методы психологопедагогического исследования: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.: Изд. центр «Академия», 2003. – С.
52 Чечель И. Д., Новикова Т. Г. Теория и практика организации экспериментальной работы в общеобразовательных учреждениях. – М.: АПК и ПРО, 2003. – С. 48.
При изучении сложных явлений, процессов, объектов не удается учесть полную совокупность всех элементов и связей, определяющих их свойства. Модель можно представить как материальный объект или образ (мысленный или условный: гипотеза, идея, абстракция, изображение, описание, схема, формула, чертёж, план, алгоритма и т. п.), который упрощенно отображает самые существенные свойства объекта исследования.
Таким образом, любая модель всегда проще реального объекта и отображает лишь часть его самых существенных черт, основных элементов и связей. По этой причине для одного объекта исследования существует множество различных моделей. Вид модели зависит от выбранной цели моделирования.
Моделирование предполагает построение и изучение моделей реально существующих предметов, явлений, объектов с целью:
− определения или улучшения их характеристик;
− рационализации способов их построения;
− управления и прогнозирования.
При помощи модели можно устанавливать и описывать компоненты изучаемого объекта и взаимосвязь между ними, давать сведения об управлении объекта и прогнозировать его развитие.
Гносеологическая сущность научных моделей заключается в том, что они позволяют системно и наглядно выразить знание о предмете, его функциях, параметрах и пр. Основное назначение модели – объяснить совокупность данных, относящихся к предмету познания.
Модель в схематизирует явления действительности, отвлекает отконкретных свойств, поэтому она всегда применима для описания только отдельных сторон конкретных явлений при определенных условиях. Одно и тоже педагогическое явление можнопредставить с помощью нескольких моделей.
Как известно, модель есть созданная или выбранная исследователем система, воспроизводящая существенные для данной цели познания стороны (элементы, свойства, отношения, параметры) изучаемого объекта и в силу этого находящаяся с ним в таком отношении замещения и сходства (в частности, изоморфизма), что исследование ее служит опосредованным способом получения знания об этом объекте (В. А. Штофф).
Существуют разные классификации моделей. Л. М. Фридман 53 , подчеркивая, что модели строятся или выбираются человеком с определенной целью, выделяет следующие модели:
т. е. замена оригинала в некотором мысленном (воображаемом) или реальном действии (процессе),
исходя из того, что модель более
удобна для этого действия
об объекте с помощью модели;
3) т. е. истолкование объекта в виде модели;
4) модель исследовательская, т. е. исследование объекта с помощью модели.
Для того, чтобы модель подходила для указанных целей, она должна обладать соответствующими признаками. Л. М. Фридман подчеркивает, что в большинстве случаев модель обладает не одним признаком, а несколькими, поэтому она может быть пригодна для нескольких целей. Это означает, что мо-может быть одновременно и модельюпредставлением и исследовательской моделью. Тем не менее вид модели определяется именно той целью, для которой она была первоначально построена.
Модели классифицируются также следующим образом:
а) понятийная, отражающая знания об объекте в форме определенной совокупности взаимосвязанных положений, утверждений, выводов;
б) образная, воспроизводящая основные стороны, элементы, связи, отношения объекта в форме описаний, фото- и киномоделей, графиков, схем;
в) (математическая), отражающая существенные внутренние и внешние связи и отношения оригинала в виде формулы;
г) физическая, отображающая структуру и функции объекта
53 Фридман Л. М. Наглядность и моделирование в обучении. – М.: Знание, 1984. – С.
Каждая из этих моделей имеет как свои «достоинства», так и «недостатки». Каждая дает возможность в своеобразном ракурсе увидеть исследуемый объект. Поэтому целесообразно сочетание их в процессе моделирования, использование и словесных описаний, и рисунков, и формул, которые в своей совокупности могут отразить с достаточной полнотой даже весьма сложные системы.
Также различают модели воображаемых и реальных объектов; модели будущих возможных событий или процессов (прогнозирующие модели) и модели совершенных событий (модели описания).
В науке часто используют модели статические и динамические. Статическая модель характеризует объект в конкретный момент времени, динамическая модель показывает, как изменяется состояние объекта исследования с изменением времени. Так, например, статическая модель педагогического процесса чаще всего характеризуется с учетом следующих компонентов:
(включающий цели, задачи, идеи, принципы исследуемого процесса);
содержательный (например, виды, сферы, направления деятельности);
процессуальный или (технологии, формы, методы, средства);
(критерии и показатели развития исследуемого процесса, методики и способы их замера, средства аналитической деятельности).
Динамическая модель может отражать этапы развития исследуемого процесса.
«Особым видом моделирования, основанного на абстрагировании, считают мысленный эксперимент. В таком эксперименте исследователь на основе теоретических знаний об объективном мире и эмпирических данных создает идеальные объекты, соотносит их в определенной динамической модели, имитируя мысленно то движение и те ситуации, которые могли бы иметь место в реальном экспериментировании. При этом идеальные модели и объекты помогают в «чистом» виде выявить наиболее
важные для познающего, существенные связи и отношения, проиграть проектируемые ситуации, отсеять неэффективные или слишком рискованные варианты» 54 .
В экспериментальной работе целесообразно провести струк- моделирование эксперимента, мысленно пройдя весь предстоящий путь, описав предполагаемые результаты и затруднения, прогнозируя риски и отсроченные позитивные и негативные моменты, сопутствующие эксперименту. Такой подход важен для управления экспериментом. Вероятно поэтому существует понятие «идеальная модель», смысл которого заключается не в том, что автор создал нечто совершенное, никому не доступное, а в том, что автор постарался в модели исключить все негативные моменты, предусмотреть все проблемные аспекты, синтезировать новейшие теории и практики, т. е. создал «свой идеал» 55 .
Моделирование можно рассматривать как особую деятельность по построению, конструированию моделей с определенной целью. И как всякая деятельность она имеет внешнее практическое содержание и внутреннюю психическую сущность. Как психическая деятельность моделирование включает психические процессы: восприятие, представление, память, воображение, мышление 56 . Следовательно, при моделировании наряду с оригиналом и моделью рассматривается ещё и субъект (человек). Именно от его интеллектуальной деятельности зависит отношение между оригиналом и моделью.
Во всех случаях между моделью и моделируемым объектом (оригиналом) есть определенное отношение– модельное отношение. Это отношение показывает, в каком смысле оригинал и его модель подобны, аналогичны. Модель и оригинал всегда отличны, но
54 Загвязинский В. И., Атаханов Р. Методология и методы психологопедагогического исследования: учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.: Изд. центр «Академия», 2003. – С. 137.
55 Чечель И. Д., Новикова Т. Г. Теория и практика организации экспериментальной работы в общеобразовательных учреждениях. – М.: АПК и ПРО, 2003. – С. 48.
56 Фридман Л. М. Наглядность и моделирование в обучении. – М.: Знание, 1984. – С.
или вотношении аналогично. Обнаруженный в модели некоторый признак (свойство) присущи оригиналу.
Модель есть средство познания, основанное на аналогии, но аналогия не тождество. Несовпадение модели и оригинала наблюдается главным образом в том, что модель, воспроизводя структуру оригинала, упрощает его, отвлекаясь от несущественного.
Каждый характеризующий явление фактор должен получить в модели точное определение, которое должно быть стабильным в течение всего рассуждения.
Модели всегда строятся или выбираются человеком для определенной цели, а не даны изначально, поэтому разные люди, имея в виду одну и ту же цель, могут построить разные модели для одного и того же объекта.
Таким образом, модель – это некоторый результат познания, (промежуточный этап построения теории объекта). Это посредник между субъектом и объектом.
Выше изложенное подтверждает, что процесс моделирования включает три элемента: субъект (исследователь) и объект исследования, модель, определяющую или отражающую отношения познающего субъекта и познаваемого объекта.
Таким образом, модель отражает предмет не непосредственно, а через совокупность целенаправленных действий субъекта:
− экспериментальный и (или) теоретический анализ модели;
− сопоставление результатов анализа с характеристиками оригинала;
− обнаружение расхождений между ними;
− интерпретация полученной информации, объяснение обнаруженных свойств, связей;
− практическая проверка результатов моделирования. Моделирование можно рассматривать как непрерывный про-
цесс совершенствования модели, в котором знания о реальном объекте извлекаются из выявления несоответствий между моделью и объектом, их осмысления и устранения.
В обобщенном виде процесс моделирования можно условно представить четырьмя этапами.
Первый этап построения модели предполагает наличие некоторых знаний обПознавательные возможности модели обуславливаются тем, что модель отображает (воспроизводит, имитирует)существенные чертыПри этом изучение одних сторон моделируемого объекта осуществляется ценой отказа от других.
Второй этап характеризуется тем, что модель выступает как самостоятельный объект исследования, когда одной из форм такого исследования является проведение «модельных» экспериментов. При этом изменяются условия применения модели и фиксируются полученные данные.
На третьем этапе осуществляется перенос знаний с модели на оригинал, осуществляется корректировка знаний о модели с учетом свойств оригинала.
Четвертый этап – это практическая проверка получаемых с помощью моделей знаний и их использование для построения обобщающей теории объекта, его преобразования или управления им (Б. А. Глинский, Е. Н. Грязнов, Е. Н. Никитин, Б. С. Дынин).
Моделирование – цикличный процесс, это означает, что за первым четырехэтапным циклом может последовать второй, третий и т. д. Знания об исследуемом объекте расширяются, уточняются, дополняются и углубляются при каждом новом цикле.
Любая созданная человеком модель всегда относительно завершена. Чем дальше и глубже осуществляется поиск, тем совершенней будет модель. В результате исследования появляются модель первого порядка, модель второго порядка. модель порядка. Например, первая модель создаётся на основе интуиции, наблюдений, первичных представлений исследователя; вторая модель – в результате проведения пилотажного исследования (анкета, опрос, тестирование, беседа со специалистами и др.); третья модель – по итогам экспериментальной работы; четвёртая – в процессе апробации модели в новых условиях. Каждая последующая модель более точно отражает существенные связи
В последние годы моделирование прочно вошло в образовательную практику. Расцвет инновационной деятельности в конце XX века породил весьма широкий спектр моделей образовательных процессов, концептуальных моделей и т. п. Сегодня можно
говорить о наличии в образовании многих моделей, которые представляют собой понимание автором того или иного развития объекта. На основе этой теоретической модели (анализа путей и условий ее жизнедеятельности, развития) создается действующая модель, реально влияющая на образовательную практику 57 . Например, модель предпрофильной подготовки учащихся (Л. Н. Серебренников).
Моделью может стать и реально существующая (зародившаяся и развивающаяся) образовательная практика, которая возникла не на основе теории, а на базе опыта, здоровой интуиции и разума. Затем она приобрела яркое, качественно выраженное своеобразие: теоретически описанная, она стала моделью, способной к переносу 58 ,например, концепция и модель обучения в разновозрастных группах (Л. В. Байбородова).
Часто моделирование педагогических систем ограничивается созданием концептуальной модели объекта, которая не может использоваться для прогнозирования их развития. В такой модели содержится ряд предположений, требующих экспериментальной проверки, являющейся неотъемлемой частью любого педагогического исследования. Они должны раскрывать конструктивные начала для преобразования практики и прогнозирования оптимальных путей развития педагогической системы.
Как отмечалось, моделирование служит также задаче конструирования нового, не существующего еще в практике. «Исследователь, изучив характерные черты реальных процессов и их тенденций, ищет на основе ключевой идеи их новые сочетания, делает их мысленную перекомпоновку, т. е. моделирует требующееся состояние изучаемой системы. Создаются моделигипотезы, вскрывающие механизмы и между компонентами изучаемого, и на этой основе строятся рекомендации и выводы, проверяемые затем на практике. Таковы, в частности, и проектируемые модели новых типов образовательных заведений: диф-
57 Чечель И. Д. Новикова Т. Г. Теория и практика организации экспериментальной работы в общеобразовательных учреждений. – М.: АПК и ПРО, 2003. – С. 48.
58 Чечель И. Д. Новикова Т. Г. Теория и практика организации экспериментальной работы в общеобразовательных учреждений. – М.: АПК и ПРО, 2003. – С.
ференцированной школы с разноуровневым обучением, гимназии, лицея, колледжа, микрорайонного социального центра и др. В каждой из этих моделей своеобразно синтезирован опыт прошлого, заимствованные из известных образцов черты настоящего, предположения об эффективных нововведениях. Необходимо только помнить, что любая модель всегда беднее оригинала. Она отражает лишь его отдельные стороны и связи, так как теоретическое моделирование всегда включает абстрагирование» 59 .
Эффективность моделирования определяется после проверки модели. Если применение модели для указанной цели оказалось по мнению исследователя успешным, соответствующим определенным критериям, то выбор модели был успешным.
Хотя модель имеет много положительных моментов, несомненна ограниченность модельных представлений. Любая модель – это лишь изобретение автора; она, конечно, улучшает наше понимание тех или иных процессов, но, безусловно, ограничена, не исчерпывает всю полноту процесса, явления, объекта 60 .
Чтобы избежать ошибки в использовании метода моделирования, исследователю необходимо учитывать следующее:
моделирование – не самоцель, оно должно способствовать исследованию проблемы;
этот метод сочетается с другими методами исследования;
эффективность использования метода зависит от многих психических и мыслительных процессов исследователя;
никогда нельзя быть уверенным в адекватности модели, не существует строгого метода доказательства существования отношения гомоморфизма (обычно гомоморфизм обосновывается индуктивно, что чревато ошибками);
объект моделирования может быть подвержен изменениям, модель, успешно работавшая в прошлом, не обязательно окажется полезной в настоящем;
59 Загвязинский В. И., Атаханов Р. Методология и методы психологопедагогического исследования: учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.: Изд. центр «Академия», 2003. – С. 137.
60 Чечель И. Д., Новикова Т. Г. Теория и практика организации экспериментальной работы в общеобразовательных учреждениях. – М.: АПК и ПРО, 2003. – С. 49.
границы применимости модели, как правило, неизвестны, результаты одних модельных экспериментов могут быть полезными, других – нет.
В то же время подчеркнем, что современное психологопедагогическое исследование трудно провести, не используя метод моделирования. Как правило, системные исследования предусматривают разработкуи использованиеразличных типов моделей.
Подлинно научный характер исследование приобретает в том случае, если педагог на основе результатов изучения вопроса строит особый объект обобщенного и абстрактного представления, схему изучаемого явления (модель явления). Модели используются для изучения любых объектов (явлений, процессов), решения самых разнообразных научных задач, получения таким образом новой информации. Модель – это некий объект (система), исследование которого служит средством для получения знаний о другом объекте (оригинале); она является одной из форм разрешения диалектическогопротиворечия междутеорией и практикой.
Вопросы для самопроверки и обсуждения
1. Для чего и в каких случаях используется метод моделирования?
2. Назовите классификации моделей. Какие из моделей вы будете использовать в своем исследовании?
3. Каковы этапы моделирования?
4. Какие вспомогательные методы исследования Вы будете использовать при моделировании?
5. Какова общая структура модели педагогического процесса.
6. Какие ошибки могут быть допущены при использовании метода моделирования и как их избежать?
1. В материале для практического задания представлена схема 1 «Модель развития эстетического отношения к действительности у детей в театральном объединении» и схема 6 М. И. Рожкова «Развитие самоуправления в детском коллективе». Можно ли данные схемы рассматривать как модели? Почему? Охарактеризуйте их, используя материал главы.
2. Представьте исследуемый вами процесс, явление с помощью нескольких моделей.
источник