กระทรวงศึกษาธิการของสหพันธรัฐรัสเซีย ULYANOVSK STATE TECHNICAL UNIVERSITY V.S. SHCHEKLEIN MODELING INFORMATION SYSTEMS บันทึกการบรรยายสำหรับนักเรียนทิศทาง 652100 “วิศวกรรมการบิน” Ulyanovsk 2002 2 UDC 621.9.06-22 9(035) ผู้ตรวจสอบ BBK Shch: อนุมัติโดยส่วน คู่มือระเบียบวิธีสภาวิทยาศาสตร์และระเบียบวิธีของมหาวิทยาลัย Shcheklein V.S. การจำลอง SHระบบสารสนเทศ : บันทึกการบรรยาย / V.S.SHCHEKLEIN. - Ulyanovsk: มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งรัฐ Ulyanovsk, 2545 - หน้าวัสดุโครงสร้าง" และ 130111 "การจัดการโครงการการผลิตการบิน" คู่มือนี้ไม่สมบูรณ์ มีการวางแผนให้รวมเนื้อหาที่พัฒนาขึ้นใหม่ การคัดเลือกและการออกแบบซึ่งดำเนินการตามโปรแกรมวินัยที่ได้รับอนุมัติ 3 สารบัญ บทนำ ……………………………………………………………... 4 1. แนวคิดพื้นฐานของทฤษฎีการสร้างแบบจำลอง ………... 4 2. สาระสำคัญของสถิติ วิธีการทดสอบและการใช้งานโดยใช้คอมพิวเตอร์ …… 7 3. อัลกอริธึมทั่วไปสำหรับการสร้างแบบจำลองทางสถิติ ……………………………………………… 9 4. การสร้างแบบจำลองของตัวแปรสุ่มด้วย การกระจายกฎหมายที่ระบุ การสร้างแบบจำลองเหตุการณ์สุ่ม ………………………………………………………….. 5. แนวทางระบบการสร้างแบบจำลอง …………………... 15 6. การตั้งค่าตัวแปรสุ่มและ เหตุการณ์สุ่มใน Excel ………………………………………………... 21 7. การสร้างแบบจำลองของห่วงโซ่มาร์คอฟ ……………………. 23 8. การสร้างแบบจำลองของระบบคิว 25 9. โครงสร้างของระบบคอมพิวเตอร์สารสนเทศ ………………………………………………………………………… 26 9.1. แนวคิดของกระบวนการ……………….……………….. 28 9.2. ปริมาณงาน ……………………………………………………… 29 10. ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพระบบสารสนเทศ …………………………………………… … ……….. 30 11. การประเมินประสิทธิภาพของส่วนประกอบของระบบ ……………………………………………….…. 31 12. การประเมินประสิทธิภาพของระบบโดยรวม……. 32 13. อิทธิพลของรูปแบบการประมวลผลข้อมูล ………………….. 35 14. ลักษณะความน่าเชื่อถือ …………………………… 36 15. การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบสารสนเทศ ……………… …………. 40 รายการบรรณานุกรม ……………………………………. 46 4 บทนำ ประโยชน์ของการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับการแก้ปัญหาเชิงปฏิบัตินั้นไม่ต้องสงสัยเลย คำถามอาจเกิดขึ้น: เหตุใดจึงจำเป็นต้องเชี่ยวชาญการสร้างแบบจำลองระบบข้อมูล (และตอนนี้ระบบเหล่านี้ไม่สามารถจินตนาการได้หากไม่มีเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ) ผู้สร้างเครื่องบินเน้นเทคโนโลยีการผลิตเครื่องบิน? เทคโนโลยีสมัยใหม่กำลังกลายเป็นระบบอัตโนมัติมากขึ้นเรื่อยๆ ผู้ผลิตเครื่องบินยุคใหม่ไม่ว่าเขาจะเป็นนักออกแบบหรือนักเทคโนโลยีก็ตาม ต้องใช้คอมพิวเตอร์ในการทำงาน มีอันตรายจากการประเมินความสามารถของคอมพิวเตอร์ไม่เพียงพอเมื่อแก้ไขปัญหาทางวิศวกรรม สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การปฏิเสธที่จะทำให้กระบวนการทางเทคโนโลยีส่วนหนึ่งหรืออย่างอื่นเป็นอัตโนมัติหรือค่าใช้จ่ายที่ไม่ยุติธรรมในอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ซึ่งความสามารถนั้นสูงเกินจริงอย่างมากเมื่อเทียบกับสิ่งที่จำเป็น ขณะเดียวกันก็เรียกว่า.อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดร้ายแรงในการประมาณค่าได้ เป้าหมายของระเบียบวินัยคือการจัดเตรียมเครื่องมือสำหรับการประเมินข้อมูลและระบบคอมพิวเตอร์ให้กับผู้เชี่ยวชาญรุ่นเยาว์เพื่อให้เขาสามารถรวมเครื่องมืออัตโนมัติเข้ากับรูปทรงของการผลิตหรือการจัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ โดยการสร้างแบบจำลองระบบบางอย่าง นักเรียนจะได้รับประสบการณ์ทางอ้อมในการปรับระบบให้เหมาะสมและเสริมสร้างทักษะในการใช้คอมพิวเตอร์เมื่อแก้ไขปัญหาทางวิชาชีพ 1. แนวคิดพื้นฐานของทฤษฎีการสร้างแบบจำลอง การสร้างแบบจำลองคือการแทนที่วัตถุหนึ่งด้วยอีกวัตถุหนึ่ง เพื่อให้ได้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของวัตถุ - ต้นฉบับโดยใช้วัตถุ - แบบจำลอง แบบจำลอง (แบบจำลองภาษาฝรั่งเศสจากภาษาละตินโมดูลัส - การวัดตัวอย่าง): 1) ตัวอย่างสำหรับการผลิตจำนวนมาก; แบรนด์ผลิตภัณฑ์ 2) ผลิตภัณฑ์ที่ถอดแม่พิมพ์ออก (เทมเพลต รูปแบบ พลาซ่า) 3) บุคคลหรือวัตถุที่ศิลปินวาดภาพ 4) อุปกรณ์ที่สร้างโครงสร้างหรือการทำงานของอุปกรณ์อื่นใด 5) รูปภาพใดๆ ของวัตถุ กระบวนการ หรือปรากฏการณ์ที่ใช้เป็นตัวแทนของต้นฉบับ (รูปภาพ แผนภาพ ภาพวาด แผนที่) 6) เครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายวัตถุ กระบวนการ หรือปรากฏการณ์ 7) อุปกรณ์สำหรับรับรอยพิมพ์ในแม่พิมพ์หล่อ ต่อไปนี้ เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น โมเดลจะถูกเข้าใจว่าเป็นเครื่องมือทางคณิตศาสตร์โมเดลทั้งหมดมีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยการมีโครงสร้างบางอย่าง (คงที่หรือไดนามิก วัสดุหรืออุดมคติ) ซึ่งคล้ายกับโครงสร้างของวัตถุดั้งเดิม ในกระบวนการทำงาน แบบจำลองทำหน้าที่เป็นวัตถุเสมือนที่ค่อนข้างเป็นอิสระ ซึ่งช่วยให้บุคคลได้รับความรู้บางอย่างเกี่ยวกับวัตถุนั้นในระหว่างการวิจัย หากผลลัพธ์ของการศึกษา (การสร้างแบบจำลอง) ดังกล่าวได้รับการยืนยันและสามารถทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการพยากรณ์ในวัตถุที่กำลังศึกษาอยู่ได้ ก็ถือว่าแบบจำลองนั้นเพียงพอกับวัตถุนั้น ในกรณีนี้ ความเพียงพอของแบบจำลองขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการสร้างแบบจำลองและเกณฑ์ที่ยอมรับ กระบวนการสร้างแบบจำลองถือว่าการมีอยู่ของ: - วัตถุประสงค์ของการศึกษา; - นักวิจัยที่มีภารกิจเฉพาะ - แบบจำลองที่สร้างขึ้นเพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุที่จำเป็นในการแก้ปัญหาระบบการสร้างแบบจำลองถือเป็นเป้าหมายของปัญหา โมเดลใดก็ตามจะถูกสร้างขึ้นขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ที่ผู้วิจัยกำหนด ดังนั้นปัญหาหลักประการหนึ่งในการสร้างแบบจำลองคือปัญหาของวัตถุประสงค์ ความคล้ายคลึงกันของกระบวนการที่เกิดขึ้นในแบบจำลองกับกระบวนการจริงไม่ใช่จุดสิ้นสุดในตัวมันเอง แต่เป็นเงื่อนไขสำหรับการทำงานที่ถูกต้องของแบบจำลอง เป้าหมายควรเป็นการศึกษาแง่มุมใด ๆ ของการทำงานของวัตถุ หากเป้าหมายของการสร้างแบบจำลองมีความชัดเจน ปัญหาต่อไปก็จะเกิดขึ้น นั่นคือปัญหาของการสร้างแบบจำลอง โครงสร้างนี้เป็นไปได้หากมีข้อมูลหรือมีการนำเสนอสมมติฐานเกี่ยวกับโครงสร้าง อัลกอริธึม และพารามิเตอร์ของวัตถุที่กำลังศึกษา ควรเน้นบทบาทของนักวิจัยในกระบวนการสร้างแบบจำลอง กระบวนการนี้เป็นกระบวนการที่สร้างสรรค์โดยอาศัยความรู้ ประสบการณ์ และการวิเคราะห์พฤติกรรม วิธีการอย่างเป็นทางการที่ให้คำอธิบายระบบหรือกระบวนการที่แม่นยำเพียงพอนั้นไม่สมบูรณ์หรือขาดหายไป ดังนั้นการเลือกการเปรียบเทียบอย่างใดอย่างหนึ่งจึงขึ้นอยู่กับประสบการณ์ที่มีอยู่ของผู้วิจัยทั้งหมด และข้อผิดพลาดของผู้วิจัยอาจนำไปสู่ผลลัพธ์การสร้างแบบจำลองที่ผิดพลาดได้เมื่อโมเดลถูกสร้างขึ้นแล้ว ปัญหาต่อไปถือได้ว่าเป็นปัญหาในการทำงานกับมัน, การนำโมเดลไปใช้ งานหลักที่นี่คือการลดเวลาเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ขั้นสุดท้ายและรับประกันความน่าเชื่อถือ คุณลักษณะของแบบจำลองที่สร้างขึ้นอย่างถูกต้องคือเปิดเผยเฉพาะรูปแบบที่ผู้วิจัยต้องการเท่านั้น และไม่คำนึงถึงคุณสมบัติของระบบดั้งเดิมที่ไม่สำคัญในขณะนี้ การจำแนกประเภทของการสร้างแบบจำลองระบบจะแสดงในรูปที่ 1 1.1.บทคัดย่ออย่างต่อเนื่อง วัสดุเชิงภาพ สัญลักษณ์ คณิตศาสตร์ ธรรมชาติ การวิเคราะห์ทางกายภาพรวม รูปจำลอง 1.1. วิธีการวิเคราะห์ขึ้นอยู่กับการสร้างการพึ่งพาตามสูตรที่เชื่อมต่อพารามิเตอร์และองค์ประกอบของระบบ เป็นเวลานานแล้วที่แนวทางนี้เป็นแนวทางทางคณิตศาสตร์ที่แท้จริง แต่เมื่อพิจารณาแล้วระบบที่ซับซ้อน การพึ่งพาทางคณิตศาสตร์ที่เข้มงวดนั้นซับซ้อนมาก จึงเป็นสิ่งจำเป็นจำนวนมาก การวัดเพื่อให้ได้ค่าพารามิเตอร์ที่ต้องการการวิเคราะห์ลักษณะกระบวนการทำงานของระบบที่ซับซ้อนโดยใช้เพียงเท่านั้น วิธีการวิเคราะห์การวิจัยพบปัญหาที่สำคัญซึ่งนำไปสู่ความจำเป็นในการลดความซับซ้อนของแบบจำลองอย่างมีนัยสำคัญทั้งในขั้นตอนการก่อสร้างหรือในกระบวนการทำงานกับแบบจำลองซึ่งจะลดความน่าเชื่อถือของผลลัพธ์ วิธีการจำลอง (ทางสถิติ) ในการสร้างแบบจำลองขึ้นอยู่กับการใช้ทฤษฎีบทลิมิตของเชบีเชฟในการเป็นตัวแทนความน่าจะเป็นของพารามิเตอร์ระบบ จากการศึกษาระบบจำลองเบื้องต้น ประเภทและค่าของกฎการกระจายถูกกำหนดค่อนข้างง่ายตัวแปรสุ่ม พารามิเตอร์ ภายในกรอบของแนวทางการจำลอง มีการใช้การพึ่งพาเชิงวิเคราะห์ระหว่างพารามิเตอร์ขององค์ประกอบระบบ แต่การขึ้นต่อกันเหล่านี้มีลักษณะทั่วไปและเรียบง่ายกว่า พวกมันง่ายกว่าการพึ่งพาในแนวทางการวิเคราะห์มากการจัดการการสร้างแบบจำลอง - ความเร็วในการทำงานเพียงพอ - ความชัดเจนของผลลัพธ์ - ต้นทุนการพัฒนาและการใช้เครื่องมือสร้างแบบจำลองที่ยอมรับได้ 2. สาระสำคัญของวิธีการทดสอบทางสถิติและการใช้งานโดยใช้คอมพิวเตอร์ วิธีการสร้างแบบจำลองทางสถิติประกอบด้วยการทำซ้ำกระบวนการภายใต้การศึกษาโดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ความน่าจะเป็นและการคำนวณลักษณะของกระบวนการนี้ วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการทดสอบแบบจำลองที่สร้างขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีกพร้อมกับการประมวลผลทางสถิติของข้อมูลที่ได้รับในภายหลังเพื่อกำหนดลักษณะของกระบวนการภายใต้การพิจารณาในรูปแบบ การประมาณการทางสถิติพารามิเตอร์ของมัน พิจารณาสมการ: y = f (x, t, ξ), (2.1) โดยที่ y คือพารามิเตอร์ระบบที่ต้องการการหาค่า x คือตัวแปรเฟส t คือเวลา ξ คือพารามิเตอร์สุ่ม กฎการกระจายซึ่งก็คือ รู้จักเราถ้าฟังก์ชัน f ไม่เป็นเชิงเส้นอย่างมีนัยสำคัญ แสดงว่าไม่มีทางแก้ไขปัญหานี้ได้ วิธีการสากลโซลูชั่นและวิธีการค้นหาปกติที่พัฒนาค่อนข้างเต็มที่ โซลูชั่นที่ดีที่สุดสามารถใช้ได้โดยการจัดลำดับความสำคัญของลักษณะที่ปรากฏของการใช้คณิตศาสตร์เท่านั้น การทำให้เข้าใจง่ายจะนำไปสู่การสูญเสียความแม่นยำอย่างร้ายแรง แบบจำลองทางคณิตศาสตร์จะไม่เพียงพอต่อระบบที่กำลังศึกษาอยู่ และการสร้างแบบจำลองจะเป็นเพียงรูปแบบหนึ่งของความเข้าใจผิดเท่านั้น อย่างไรก็ตาม หากเป็นไปได้ที่จะสร้างฟังก์ชัน y = ϕ (ξ) และเครื่องกำเนิดตัวเลขสุ่ม ξ 1, ξ 2, ..., ξ N ด้วยกฎการแจกแจงที่กำหนด ค่าของ y ก็สามารถคำนวณได้เป็น y = ∑ ϕ (ξ i) N, (2.2) โดยที่ ϕ (ξ 1) คือค่าของการดำเนินการ i-thξ 1, ξ 2, ..., ξ N บนกระดาษในกรณีส่วนใหญ่ มันค่อนข้างง่ายที่จะนำไปใช้บนคอมพิวเตอร์ภายใต้กรอบของซอฟต์แวร์ที่เหมาะสม ในกรณีนี้ผลลัพธ์จะมีข้อผิดพลาด แต่ข้อผิดพลาดนี้น้อยกว่าข้อผิดพลาดเนื่องจากสมมติฐานในแบบจำลองการวิเคราะห์ นอกจากนี้ ข้อผิดพลาดอันเนื่องมาจากการใช้แบบจำลองทางสถิติสามารถวัดปริมาณได้ เทคนิคนี้ยังขยายไปสู่กรณีที่ซับซ้อนมากขึ้น เมื่อสมการ (2.1) ไม่เพียงแต่มีพารามิเตอร์สุ่มเท่านั้น แต่ยังมีฟังก์ชันสุ่มด้วยหลังจากได้รับการใช้งาน N บนคอมพิวเตอร์แล้ว ขั้นตอนการประมวลผลสถิติจะตามมา ปล่อยให้สามารถคำนวณพร้อมกับค่าคาดหวังทางคณิตศาสตร์ (2.2) พารามิเตอร์อื่นๆ ϕ (ξ) ตัวอย่างเช่น ความแปรปรวน D = 1 N * ∑ x.i − 1 N 2* (∑ x.i). ในวิธีการทดสอบทางสถิติ จำเป็นต้องมั่นใจเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้เพียงพอจำนวนมาก การใช้งาน N นอกจากนี้เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์เริ่มต้นอย่างน้อยหนึ่งพารามิเตอร์ของปัญหาจึงจำเป็นต้องทำการทดสอบ N อีกครั้ง ในแบบจำลองที่ซับซ้อน ค่า N ที่มีขนาดใหญ่เกินสมควรอาจกลายเป็นปัจจัยที่ทำให้การได้รับผลลัพธ์ล่าช้า ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องประมาณจำนวนผลลัพธ์ที่ต้องการอย่างถูกต้อง ช่วงความเชื่อมั่น ε ความน่าจะเป็นของความเชื่อมั่น α ความแปรปรวน D และจำนวนการรับรู้ N มีความสัมพันธ์กันโดยความสัมพันธ์ ε = D NF −1 (α) โดยที่ Ф −1 (α) คือฟังก์ชันฟังก์ชันผกผัน<< N . 9 При построении статистических моделей информационных систем ис- пользуется общий и прикладной математический аппарат. В качестве приме- ра можно привести аппарат систем массового обслуживания. Система массо- вого обслуживания (СМО) - система, предназначенная для выполнения пото- ка однотипных требований случайного характера. Статистическое моделиро- вание СМО заключается в многократном воспроизведении исследуемого процесса (технического, социального и т.д.) при помощи вероятностной ма- тематической модели и соответствующей обработке получаемой при этом статистики. Существуют пакеты программ статистического моделирования СМО, однако они требуют определенных усилий для их освоения и не всегда доступны. Поэтому в рамках дисциплины предлагается достаточно простой подход, позволяющий с наименьшими затратами моделировать простые СМО. При этом предполагается, что пользователь ознакомлен с теорией мас- сового обслуживания и имеет навыки работы на компьютере. Следует пом- нить, что массовое обслуживание - важный, но далеко не единственный предмет статистического моделирования. На основе этого метода решаются, например, задачи физики (ядерной, твердого тела, термодинамики), задачи оптимизации маршрутов, моделирования игр и т.п. 3. ОБОБЩЕННЫЕ АЛГОРИТМЫ СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ Существуют две схемы статистического моделирования: - моделирование по принципу особых состояний; - моделирование по принципу ∧ t . Порядок моделирования по принципу особых состояний заключается в выполнении следующих действий: 1) случайным образом определяется событие с минимальным временем - бо- лее раннее событие; 2) модельному времени присваивается значение времени наступления наибо- лее раннего события; 3) определяется тип наступившего события; 4) в зависимости от типа наступившего события осуществляется выполнение тех или иных блоков математической модели; 5) перечисленные действия повторяются до истечения времени моделирова- ния. В процессе моделирования производится измерение и статистическая обработка значений выходных характеристик. Эта схема моделирования хо- рошо подходит для систем массового обслуживания в традиционном их опи- сании. Обобщенный алгоритм моделирования по принципу особых состоя- ний представлен схемой на рис. 3.1. 10 н Определение времени наступления очередного события Корректировка текущего модельного времени Опр.типа соб Блок реакции 1 Блок реакции К нет Конец модел Да Рис. к Моделирование по принципу ∧ t осуществляется следующим образом: 1) устанавливаются начальные состояния, в т. ч. t = 0 ; 2) модельному времени дается приращение t = t + ∧t ; 3) на основе вектора текущих состояний элементов модели и нового значения времени рассчитываются новые значения этих состояний; за ∧ t может на- ступить одно событие, несколько событий или же может вообще не проис- ходить событий; пересчет состояния всех элементов системы – более тру- доемкая процедура, нежели любой из блоков реакции модели, построенной по принципу особых состояний; 4) если не превышено граничное время моделирования, предыдущие пункты повторяются. В процессе моделирования производится измерение и статистическая обработка значений выходных характеристик. Эта схема моделирования применима для более широкого круга систем, нежели моделирование по принципу особых событий, однако есть проблемы с определением ∧ t . Если задать его слишком большим - теряется точность, слишком малым - возрас- тает время моделирования. На основе базовых схем моделирования можно строить комбинирован- ные и диалоговые схемы, в которых моделирование идет под контролем опе-
ลาปลาซ. ในทางปฏิบัติ คุณสามารถใช้ความสัมพันธ์ N ≤ D ε 2 * 6.76 สำหรับ α ≥ 0.99 โดยคำนึงถึงความน่าเชื่อถือ
มูลค่าสูงสุด N จากความสัมพันธ์ () การประมาณค่าความแปรปรวน D สามารถรับได้ล่วงหน้าโดยใช้แบบจำลองทางสถิติเดียวกันสำหรับจำนวนการรับรู้ n, n
1 จาก 38
การนำเสนอในหัวข้อ:
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 1
สไลด์หมายเลข 2
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
คำอธิบายสไลด์:
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
เนื้อหาของหนังสือเรียน บทที่ 1 การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ 1.1. ระบบสารสนเทศและระบบวิทยา 1.2. โมเดลเชิงสัมพันธ์และฐานข้อมูล (Access) 1.3. สเปรดชีต – เครื่องมือสร้างแบบจำลองข้อมูล 1.4. การเขียนโปรแกรมแอปพลิเคชัน (องค์ประกอบ VBA สำหรับ Excel) บทที่ 2 การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์คอมพิวเตอร์ 2.1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลอง 2.2 เครื่องมือสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์คอมพิวเตอร์ (Excel, MathCad, VBA, Pascal) 2.3 การสร้างแบบจำลองกระบวนการวางแผนที่เหมาะสมที่สุด 2.4 การประยุกต์ใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์
สไลด์หมายเลข 5
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
“การสร้างแบบจำลองและการพัฒนาระบบสารสนเทศ” วัตถุประสงค์ของการศึกษาหัวข้อการพัฒนาทั่วไปและการสร้างโลกทัศน์ของนักศึกษา องค์ประกอบทางอุดมการณ์หลักของเนื้อหาของหลักสูตรในส่วนนี้คือการสร้างแนวทางที่เป็นระบบในการวิเคราะห์ความเป็นจริงโดยรอบ การเรียนรู้พื้นฐานของวิธีการสร้างระบบอ้างอิงข้อมูล นักเรียนมีความเข้าใจในขั้นตอนของการพัฒนาระบบสารสนเทศ: ขั้นตอนการออกแบบและขั้นตอนการนำไปปฏิบัติ การสร้างฐานข้อมูลหลายตารางเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อม DBMS เชิงสัมพันธ์ของ MS Access นักเรียนเชี่ยวชาญเทคนิคในการสร้างฐานข้อมูล แอปพลิเคชัน (แบบสอบถาม รายงาน) และองค์ประกอบอินเทอร์เฟซ (กล่องโต้ตอบ) การพัฒนาและความเป็นมืออาชีพของทักษะคอมพิวเตอร์ ทักษะที่ได้รับในหลักสูตรพื้นฐานได้รับการพัฒนาเพิ่มเติม - การทำงานกับกราฟิกแบบเวกเตอร์เมื่อสร้างแบบจำลองโครงสร้างของระบบ - การศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับความสามารถของ MS Access DBMS - การใช้ MS Excel เป็นเครื่องมือในการทำงานกับฐานข้อมูล - การเขียนโปรแกรมใน VBA ในสภาพแวดล้อม Excel สำหรับการพัฒนาส่วนต่อประสาน - เมื่อทำงาน สำหรับบทคัดย่อขอแนะนำให้ใช้แหล่งข้อมูลอินเทอร์เน็ต เตรียมวัสดุป้องกันในรูปแบบการนำเสนอ (Power Point)
สไลด์หมายเลข 6
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
วิธีการสอนตามโครงงาน คำชี้แจงปัญหา: สาขาวิชา: โรงเรียนมัธยม เป้าหมายของโครงการ: การสร้างระบบข้อมูล "กระบวนการทางการศึกษา" วัตถุประสงค์ของระบบสารสนเทศ: เพื่อแจ้งให้ผู้ใช้ทราบ: เกี่ยวกับองค์ประกอบของชั้นเรียนของนักเรียน เกี่ยวกับอาจารย์ผู้สอนของโรงเรียน เกี่ยวกับการกระจายภาระการสอนและการจัดการชั้นเรียน เกี่ยวกับผลการปฏิบัติงานของนักเรียน
สไลด์หมายเลข 7
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 8
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 9
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 10
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 11
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 12
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
การพัฒนาแอปพลิเคชัน แอปพลิเคชัน: แบบสอบถาม รายงาน งาน คุณต้องการทราบรายชื่อเด็กผู้หญิงทุกคนในชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 ซึ่งได้เกรด A ประจำปีสาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์ แนวคิดของสคีมาย่อย โดยใช้ภาษาคิวรีสมมุติ เลือก STUDENTS.LAST NAME, STUDENTS.NAME, STUDENTS.CLASS สำหรับ STUDENTS.CLASS='9?' และ STUDENTS.GENDER='f' และ PERFORMANCE.SUBJECT='วิทยาการคอมพิวเตอร์' และ PERFORMANCE.YEAR=5 เรียงลำดับนักเรียน.นามสกุลจากน้อยไปมาก
สไลด์หมายเลข 13
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 14
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 15
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
แอปพลิเคชันการเขียนโปรแกรมใน VBA Private Sub CommandButton1_Click() "คำอธิบายของตัวแปร Dim i, j, n As Integer Dim Flag As Boolean "การกำหนดค่าเริ่มต้นข้อมูล = False "จำนวนแถวในรายการโรงเรียนถูกกำหนด n = Range("A3" ).CurrentRegion.Rows นับ "ค้นหารายการหมายเลขโรงเรียนที่ระบุในช่องป้อนข้อมูล 'TextBox1" สำหรับ i = 3 ถึง n+2 If Cells(i, 1).Value = Val(UserForm1.TextBox1.Text) จากนั้น Flag = True Exit For End If Next Fragment ของโปรแกรมสำหรับประมวลผลเหตุการณ์ “คลิกที่ปุ่ม SEARCH”
สไลด์หมายเลข 16
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
“การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์คอมพิวเตอร์” วัตถุประสงค์ของการศึกษาส่วนการเรียนรู้การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เป็นวิธีทำความเข้าใจความเป็นจริงโดยรอบ (ลักษณะการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของส่วนนี้) - แสดงให้เห็นว่าการสร้างแบบจำลองในสาขาวิชาความรู้ต่างๆ มีลักษณะคล้ายกัน บ่อยครั้งสามารถได้รับมาก แบบจำลองที่คล้ายกันสำหรับกระบวนการที่แตกต่างกัน - แสดงให้เห็นถึงข้อดีและข้อเสียของการทดลองทางคอมพิวเตอร์เมื่อเปรียบเทียบกับการทดลองเต็มรูปแบบ - แสดงให้เห็นว่าทั้งแบบจำลองนามธรรมและคอมพิวเตอร์ให้โอกาสในการทำความเข้าใจโลกรอบตัวเราและจัดการมันเพื่อผลประโยชน์ของมนุษย์ การพัฒนาทักษะการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์เชิงปฏิบัติ มีการสอนวิธีการทั่วไปสำหรับการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ด้วยคอมพิวเตอร์ การใช้ตัวอย่างของแบบจำลองจำนวนหนึ่งจากสาขาวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติต่างๆ ทำให้การสร้างแบบจำลองทุกขั้นตอนตั้งแต่การกำหนดปัญหาไปจนถึงการตีความผลลัพธ์ที่ได้รับระหว่างการทดลองทางคอมพิวเตอร์ได้ถูกนำมาใช้จริง ส่งเสริมการแนะแนวอาชีพให้กับนักศึกษา การระบุความโน้มเอียงของนักเรียนต่อกิจกรรมการวิจัย การพัฒนาศักยภาพเชิงสร้างสรรค์ การปฐมนิเทศต่อการเลือกอาชีพที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การเอาชนะความแตกแยกในวิชาบูรณาการความรู้ วิชานี้จะตรวจสอบแบบจำลองจากวิทยาศาสตร์สาขาต่างๆ โดยใช้คณิตศาสตร์ การพัฒนาและความเป็นมืออาชีพของทักษะคอมพิวเตอร์ ความชำนาญด้านซอฟต์แวร์ ระบบการเขียนโปรแกรมทั่วไปและเฉพาะทาง
สไลด์หมายเลข 17
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 18
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
การสร้างแบบจำลองกระบวนการวางแผนที่เหมาะสมที่สุด ปัญหาในการวางแผนการดำเนินงานของสถานีบริการ คำชี้แจงปัญหา ให้สถานีบริการรถยนต์ดำเนินการบริการสองประเภท: TO-1 และ TO-2 รถได้รับการยอมรับในช่วงเริ่มต้นของวันทำการและส่งมอบให้กับลูกค้าในตอนท้าย เนื่องจากพื้นที่จอดรถมีจำกัดจึงสามารถรองรับรถยนต์ได้รวมไม่เกิน 140 คันต่อวัน วันทำงานใช้เวลา 8 ชั่วโมง หากรถทุกคันผ่าน TO-1 เท่านั้น ความจุของสถานีจะอนุญาตให้ให้บริการได้ 200 คันต่อวัน หากรถทุกคันผ่าน TO-2 เท่านั้น ก็จะเป็น 50 ค่าใช้จ่าย (สำหรับลูกค้า) ของ TO-2 นั้นสูงเป็นสองเท่าของ TO-2 -1. ในความเป็นจริง รถยนต์บางคันต้องผ่าน TO-1 และบางคันก็ผ่าน TO-2 ในวันเดียวกัน มีความจำเป็นต้องจัดทำแผนบริการรายวันเพื่อให้บริษัทมีกระแสเงินสดสูงสุด
สไลด์หมายเลข 19
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
การสร้างแบบจำลองของกระบวนการวางแผนที่เหมาะสมที่สุด การทำให้เป็นทางการและแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของปัญหา ตัวบ่งชี้ที่วางแผนไว้ x – แผนการผลิตรายวันสำหรับ TO-1; y – แผนการผลิตรายวันสำหรับ TO-2 จากคำชี้แจงปัญหา ระบบของอสมการจะเป็นดังนี้: จะได้กำไรสูงสุดที่ค่าสูงสุดของฟังก์ชัน ฟังก์ชัน f(x,y) เรียกว่าฟังก์ชันเป้าหมาย และระบบของอสมการเรียกว่าระบบ ของข้อจำกัด มีปัญหาการเขียนโปรแกรมเชิงเส้น
สไลด์หมายเลข 20
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 21
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
การสร้างแบบจำลองกระบวนการวางแผนที่เหมาะสมที่สุด วิธีการแก้ปัญหาการเขียนโปรแกรมเชิงเส้น วิธี Simplex - วิธีสากลในการแก้ปัญหาการเขียนโปรแกรมเชิงเส้น ตาราง Simplex Basis St.chl x1 ¼ xi ¼ xr xr+1 ¼ xj ¼ xn x1 b1 1 ¼ 0 ¼ 0 a1,r+1 ¼ a1j ¼ a1n xi ไบ 0 1 ¼ 0 ai,r+1 ¼ aij ¼ ain ¼ ¼ ¼ ¼ ¼ ¼ ¼ ¼ xr br 0 0 ¼ 1 ar,r+1 ¼ arj ¼ Arn f 0 0 0 ¼ 0 gr+1 ¼ gj ¼ gn
สไลด์หมายเลข 22
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 23
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 24
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 25
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
การสร้างแบบจำลองของกระบวนการวางแผนที่เหมาะสม Private Sub CommandButton1_Click() Dim d(5, 9) As Variant Dim i, j, r, n, k, m As Integer Dim p, q, t As String Dim a, b As Double For i = 1 ถึง 5 สำหรับ j = 1 ถึง 9 d(i, j) = Range("a6:i10").เซลล์(i, j).Value ถัดไป j ถัดไป i n = 7: r = 3 "การวิเคราะห์ความเหมาะสมของโซลูชันปัจจุบัน ' t = "ถัดไป" Do While t = "ถัดไป" โปรแกรมวิธี Simplex ใน VBA สำหรับ Excel (แฟรกเมนต์)
สไลด์หมายเลข 28
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 29
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
การสร้างแบบจำลองกระบวนการวางแผนที่เหมาะสม ปัญหาการวางแผนงานในการก่อสร้างถนน คำชี้แจงปัญหา มีสองจุด - เริ่มต้น H และสุดท้าย K; ตั้งแต่ครั้งแรกจนถึงวินาทีที่คุณต้องสร้างถนนซึ่งประกอบด้วยแนวตั้งและส่วนต่างๆ ทราบต้นทุนการก่อสร้างแต่ละส่วนที่เป็นไปได้ (ระบุในรูป) ในความเป็นจริงถนนจะเป็นเส้นหักบางจุดเชื่อมระหว่างจุด H และ K จำเป็นต้องหาเส้นที่มีต้นทุนต่ำที่สุด นี่เป็นปัญหาการเขียนโปรแกรมแบบไดนามิก
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สไลด์หมายเลข 33
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
การสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ ใช้เครื่องมือทางสถิติทางคณิตศาสตร์ เหตุการณ์สุ่ม: - ช่วงเวลาระหว่างสองธุรกรรม - เวลาบริการธุรกรรม ฟังก์ชันการกระจายความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของเหตุการณ์สุ่ม การแจกแจงแบบสม่ำเสมอ การแจกแจงแบบเกาส์เซียนปกติ การแจกแจงแบบปัวซง
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
ผลการเรียนรู้ตามแผนใน EC นักศึกษาควรรู้ วัตถุประสงค์และองค์ประกอบของระบบสารสนเทศ ขั้นตอนการสร้างระบบสารสนเทศคอมพิวเตอร์ แนวคิดพื้นฐานของระบบวิทยา รูปแบบระบบที่มีอยู่ในปัจจุบัน แบบจำลองสารสนเทศของสาขาวิชาคืออะไร ฐานข้อมูล (DB) คืออะไร การจำแนกฐานข้อมูล โครงสร้างฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (RDB) การทำให้ฐานข้อมูลเป็นมาตรฐาน DBMS คืออะไร วิธีจัดระเบียบการเชื่อมต่อในฐานข้อมูลแบบหลายตาราง แบบสอบถามฐานข้อมูลประเภทใดที่มีอยู่ โครงสร้างของคำสั่ง request เพื่อดึงและเรียงลำดับข้อมูลเป็นอย่างไร ตัวประมวลผลสเปรดชีต (MS Excel) มีความสามารถอะไรบ้างในการทำงานกับฐานข้อมูล คุณจะสร้างและดำเนินการแมโครใน MS Excel ได้อย่างไร แอปพลิเคชันเชิงวัตถุคืออะไร พื้นฐานการเขียนโปรแกรม VBA เนื้อหาของแนวคิด “แบบจำลอง” “แบบจำลองข้อมูล” “แบบจำลองทางคณิตศาสตร์คอมพิวเตอร์”
สไลด์หมายเลข 36
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
ขั้นตอนของการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์คอมพิวเตอร์ เนื้อหา ขั้นตอนของการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์คอมพิวเตอร์ องค์ประกอบของเครื่องมือสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์คอมพิวเตอร์ ความสามารถของโปรเซสเซอร์สเปรดชีต Excel ในการใช้งานการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ความสามารถของระบบ MathCAD ในการนำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของคอมพิวเตอร์ไปใช้ ลักษณะเฉพาะของการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์คอมพิวเตอร์ในการวางแผนเศรษฐศาสตร์ ตัวอย่างปัญหาที่สำคัญในสาขาการวางแผนเศรษฐกิจ แก้ไขด้วยแบบจำลองคอมพิวเตอร์ การกำหนดปัญหาที่แก้ไขโดยวิธีการเขียนโปรแกรมเชิงเส้น การกำหนดปัญหาที่แก้ไขโดยใช้วิธีการเขียนโปรแกรมแบบไดนามิก แนวคิดพื้นฐานของทฤษฎีความน่าจะเป็นที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการแบบจำลองแบบจำลอง ได้แก่ ตัวแปรสุ่ม กฎการกระจายตัวของตัวแปรสุ่ม การกระจายความหนาแน่นของความน่าจะเป็น ความน่าเชื่อถือของผลการศึกษาทางสถิติ วิธีการรับลำดับของตัวเลขสุ่มตามกฎการแจกแจงที่กำหนด การกำหนดปัญหาแก้ไขโดยการสร้างแบบจำลองจำลองในทฤษฎีคิว
สไลด์หมายเลข 37
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
นักเรียนควรจะสามารถ: ออกแบบข้อมูลและระบบอ้างอิงที่เรียบง่าย ออกแบบฐานข้อมูลแบบหลายตาราง นำทางสภาพแวดล้อม MS Access DBMS; สร้างโครงสร้างฐานข้อมูลและกรอกข้อมูล ดำเนินการค้นหาแบบเลือกใน MS Access โดยใช้ตัวออกแบบแบบสอบถาม ทำงานกับแบบฟอร์ม ดำเนินการสอบถามเพื่อรับข้อมูลสรุป รับรายงาน; จัดระเบียบฐานข้อมูลตารางเดียว (รายการ) ใน MS Excel เลือกและจัดเรียงข้อมูลในรายการ กรองข้อมูล สร้างตารางเดือย บันทึกมาโครสำหรับ MS Excel โดยใช้เครื่องบันทึกมาโคร เขียนโปรแกรมประมวลผลเหตุการณ์อย่างง่ายใน VBA ใช้แผนการทดลองคอมพิวเตอร์เมื่อแก้ไขปัญหาที่มีความหมายซึ่งจำเป็นต้องมีการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของคอมพิวเตอร์ คัดเลือกปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อพฤติกรรมของระบบที่กำลังศึกษาและจัดอันดับปัจจัยเหล่านี้
สไลด์หมายเลข 38
การสร้างแบบจำลองระบบสารสนเทศ
สร้างแบบจำลองของกระบวนการที่กำลังศึกษา เลือกเครื่องมือซอฟต์แวร์สำหรับศึกษาแบบจำลองที่สร้างขึ้น วิเคราะห์ผลลัพธ์ที่ได้และสำรวจแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับชุดพารามิเตอร์ต่างๆ รวมถึงขอบเขตหรือค่าวิกฤต ใช้แบบจำลองเศรษฐศาสตร์การปรับให้เหมาะสมอย่างง่าย สร้างแบบจำลองอย่างง่ายของระบบคิวและตีความผลลัพธ์ที่ได้รับ ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายบนคอมพิวเตอร์สร้างอัลกอริทึมและโปรแกรมใน Visual Basic ใช้ความสามารถของ TP Excel เพื่อทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายและแสดงผลลัพธ์ของการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ด้วยกราฟและแผนภูมิแท่ง ใช้เครื่องมือ "การค้นหาโซลูชัน" ของ TP Excel เพื่อแก้ไขปัญหาการเขียนโปรแกรมเชิงเส้นและไม่เชิงเส้น ใช้ระบบ MathCAD เพื่อทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายและแสดงผลการสร้างแบบจำลองแบบกราฟิก ใช้ระบบ MathCAD เพื่อแก้ปัญหาการปรับให้เหมาะสมเชิงเส้นและไม่เชิงเส้น
เมื่อออกแบบ IS ตามแนวคิด จะใช้คำอธิบายข้อกำหนดจำนวนหนึ่ง (ข้อกำหนด เงื่อนไข ข้อจำกัด ฯลฯ) โดยที่แบบจำลองการเปลี่ยนแปลง การจัดเก็บ และการส่งข้อมูลจะถือเป็นศูนย์กลาง แบบจำลองที่ได้รับระหว่างการศึกษาสาขาวิชาจะเปลี่ยนในระหว่างกระบวนการพัฒนา IS และกลายเป็นแบบจำลองของ IS ที่ออกแบบ
มีแบบจำลองการทำงาน ข้อมูล พฤติกรรม และโครงสร้าง โมเดลการทำงานของระบบอธิบายชุดของฟังก์ชันที่ดำเนินการโดยระบบ แบบจำลองข้อมูลสะท้อนถึงโครงสร้างข้อมูล - องค์ประกอบและความสัมพันธ์ แบบจำลองพฤติกรรมอธิบายกระบวนการข้อมูล (ไดนามิกของการทำงาน) รวมถึงหมวดหมู่ต่างๆ เช่น สถานะของระบบ เหตุการณ์ การเปลี่ยนจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง เงื่อนไขการเปลี่ยนแปลง และลำดับของเหตุการณ์ แบบจำลองโครงสร้างแสดงลักษณะทางสัณฐานวิทยาของระบบ (การก่อสร้าง) - องค์ประกอบของระบบย่อยความสัมพันธ์
มีหลายวิธีในการสร้างและนำเสนอโมเดล ซึ่งแตกต่างกันไปตามโมเดลประเภทต่างๆ พื้นฐานคือการวิเคราะห์โครงสร้าง - วิธีการศึกษาระบบที่เริ่มต้นด้วยภาพรวมทั่วไปแล้วลงรายละเอียดโดยสร้างโครงสร้างลำดับชั้นด้วยจำนวนระดับที่เพิ่มขึ้น
ในคู่มือนี้ เราจะพิจารณาระเบียบวิธีสำหรับการสร้างแบบจำลองโครงสร้าง-ฟังก์ชันและข้อมูลของ IS และการออกแบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ตามแบบจำลองเหล่านั้น โดยแสดงกระบวนการนี้พร้อมตัวอย่างการศึกษาเฉพาะของเนื้อหาต่อไปนี้
ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับความหลากหลายของกิจกรรม ได้รับคำสั่งจากฝ่ายบริหารของ Bezenchuk และ Associates ให้พัฒนาระบบข้อมูลเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการจัดการ
บริษัทดำเนินธุรกิจผลิตและจำหน่ายเฟอร์นิเจอร์ มีแคตตาล็อกเฟอร์นิเจอร์มาตรฐานที่ผลิตโดยบริษัท ลูกค้าสามารถเลือกเฟอร์นิเจอร์จากแค็ตตาล็อกและ/หรือสั่งซื้อตามคำอธิบายของตนเองได้ หลังจากวางคำสั่งซื้อแล้วจะมีการร่างสัญญาขึ้น บริษัทรับเฟอร์นิเจอร์เก่าจากลูกค้าเฟอร์นิเจอร์ใหม่โดยหักต้นทุนจากราคาสั่งซื้อ เฟอร์นิเจอร์เก่าที่ได้รับการยอมรับจะนำไปขายหรือเช่าได้ หลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง เฟอร์นิเจอร์เก่าที่ไม่มีผู้อ้างสิทธิ์จะถูกส่งมอบให้กับโกดังไม้ การเก็บถาวรจะได้รับการเก็บรักษาข้อมูลเกี่ยวกับคำสั่งซื้อที่เสร็จสมบูรณ์ ลูกค้าที่เคยทำสัญญากับบริษัทก่อนหน้านี้จะได้รับส่วนลดเมื่อทำสัญญาใหม่ บริษัทจัดซื้อวัสดุและส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับการผลิตเฟอร์นิเจอร์จากซัพพลายเออร์
การสร้างแบบจำลอง IC แบบฟังก์ชัน
มีวิธีการและเครื่องมือต่างๆ มากมายสำหรับการพัฒนาแบบจำลองโครงสร้างและการทำงานของ IS หนึ่งในวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายนั้นขึ้นอยู่กับการสร้างไดอะแกรมกระแสข้อมูล (DFD - Data Flow Diagrams)
แผนภาพการไหลของข้อมูล
DFD เป็นวิธีการวิเคราะห์โครงสร้างที่ใช้แนวคิด "กระแสข้อมูล" และ "กระบวนการ" เพื่ออธิบายระบบว่าเป็นชุดของส่วนประกอบการทำงาน (กระบวนการ) ที่เชื่อมต่อกันด้วยกระแสข้อมูล ตามหลักการพื้นฐานของการวิเคราะห์โครงสร้าง คำอธิบายของระบบจะขึ้นอยู่กับรายละเอียดตามลำดับของฟังก์ชัน ซึ่งจะแสดงในรูปแบบของชุดภาพกราฟิก (ไดอะแกรม) ที่จัดระเบียบตามลำดับชั้น
องค์ประกอบหลักของแผนภาพการไหลของข้อมูล ได้แก่ หน่วยงานภายนอก กระบวนการ; อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล กระแสข้อมูล แต่ละองค์ประกอบดังกล่าวมีรูปภาพกราฟิกมาตรฐาน
เอนทิตีภายนอกคือวัตถุที่เป็นแหล่งหรือรับข้อมูล เช่น ลูกค้า บุคลากร ซัพพลายเออร์ ลูกค้า คลังสินค้า การกำหนดวัตถุหรือระบบให้เป็นเอนทิตีภายนอกบ่งชี้ว่ามันอยู่นอกขอบเขตของ IS ที่ออกแบบ
เอนทิตีภายนอกในตัวอย่างข้างต้นจะเป็นลูกค้าเฟอร์นิเจอร์ ซัพพลายเออร์วัสดุ คลังสินค้า และออบเจ็กต์โดเมนอื่นๆ ตัวอย่างภาพกราฟิก:
ฟังก์ชั่นของ IS ที่ออกแบบในแบบจำลอง DFD จะต้องนำเสนอในรูปแบบของกระบวนการที่แปลงสตรีมข้อมูลอินพุตเป็นเอาต์พุตตามอัลกอริธึมบางอย่าง กระแสข้อมูลเองเป็นกลไกที่สร้างแบบจำลองการถ่ายโอนข้อมูลจากแหล่งหนึ่งไปยังผู้รับ (จากส่วนหนึ่งของระบบไปยังอีกส่วนหนึ่ง) การไหลของข้อมูลในไดอะแกรมจะแสดงด้วยเส้นที่ลงท้ายด้วยลูกศรที่แสดงทิศทางของการไหล แต่ละสตรีมข้อมูลต้องมีชื่อที่สะท้อนถึงเนื้อหา
ตัวอย่างเช่น ฟังก์ชัน IS ที่มีไว้สำหรับสร้างคำสั่งซื้อเฟอร์นิเจอร์และการสรุปสัญญาสำหรับการผลิตสามารถแสดงไว้ในไดอะแกรมโดยใช้กระบวนการ "สั่งเฟอร์นิเจอร์" กระบวนการนี้เป็นข้อมูลอินพุต จะต้องได้รับข้อมูลเกี่ยวกับลูกค้าที่จำเป็นสำหรับการสรุปสัญญาและข้อมูลเกี่ยวกับเฟอร์นิเจอร์ที่เขาสั่งซื้อ (ประเภท คำอธิบาย ขนาด ฯลฯ) การแสดงภาพกราฟิกของกระบวนการนี้และกระแสข้อมูลที่เกี่ยวข้อง:
ไดรฟ์ข้อมูล (ที่เก็บข้อมูล) เป็นอุปกรณ์นามธรรมสำหรับจัดเก็บข้อมูลที่สามารถใส่ลงในไดรฟ์ได้ตลอดเวลาและเรียกค้นเพื่อใช้ต่อไป ข้อมูลในไดรฟ์อาจมาจากเอนทิตีและกระบวนการภายนอก นอกจากนี้ยังสามารถเป็นผู้ใช้ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในไดรฟ์ได้ด้วย การแสดงกราฟิกของไดรฟ์:
แผนภาพบริบท
แผนภาพระดับบนสุดของลำดับชั้นที่รวบรวมกระบวนการหลักหรือระบบย่อยของระบบ IS และการเชื่อมต่อกับหน่วยงานภายนอก (อินพุตและเอาต์พุตของระบบ) เรียกว่าแผนภาพบริบท โดยทั่วไป เมื่อออกแบบไอซีที่ค่อนข้างเรียบง่าย ไดอะแกรมบริบทเดียวจะถูกสร้างขึ้นด้วยโทโพโลยีแบบดาว โดยมีศูนย์กลางเป็นกระบวนการหลัก ซึ่งเชื่อมต่อกับอ่างล้างจานและแหล่งข้อมูล (ผู้ใช้และระบบภายนอกอื่นๆ) แม้ว่าแผนภาพบริบทอาจดูไม่สำคัญ แต่ประโยชน์ที่ไม่ต้องสงสัยก็คือการกำหนดขอบเขตของระบบที่กำลังวิเคราะห์และกำหนดวัตถุประสงค์หลักของระบบ นี่เป็นการตั้งค่าบริบทซึ่งมีไดอะแกรมระดับล่างพร้อมกระบวนการ เธรด และไดรฟ์อยู่
แผนภาพบริบทสำหรับตัวอย่างที่อธิบายข้างต้นแสดงในรูปที่ 4
ควรสังเกตว่าเพื่อวัตถุประสงค์ทางการศึกษา เราจะพิจารณาแบบจำลองระบบเวอร์ชันที่เรียบง่ายด้านล่าง ซึ่งจะไม่นำเสนอกระแสข้อมูลและกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับด้านการเงินของกิจกรรมของบริษัท แม้ว่าสำหรับบริษัทใดก็ตาม ข้อมูลที่ทันเวลา ครบถ้วน และเชื่อถือได้เกี่ยวกับสถานะทางการเงินของบริษัทถือเป็นสิ่งสำคัญ ในตัวอย่างนี้ “องค์ประกอบทางการเงิน” ปรากฏอย่างชัดเจนในการโต้ตอบของบริษัทกับหน่วยงานภายนอกทั้งหมดที่แสดงในแผนภาพบริบท
หน่วยงานภายนอกที่แสดงในแผนภาพนี้ทำหน้าที่เป็นแหล่งข้อมูลที่ถูกจัดเก็บและประมวลผลใน IS ของบริษัท และในฐานะผู้บริโภคของข้อมูลนี้ ในรูปแบบนี้ มีการระบุเอนทิตี "ลูกค้า" สองรายการซึ่งเป็นรูปภาพของลูกค้าจริงของบริษัท: "ลูกค้า" และ "ผู้ซื้อ" เนื่องจากเนื้อหาของข้อมูลที่แลกเปลี่ยนกับ IS มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ
สำหรับ "ลูกค้า-ลูกค้า" สตรีมข้อมูล "แค็ตตาล็อก" เป็นคำอธิบายเกี่ยวกับเฟอร์นิเจอร์ทั่วไปที่ผลิตโดยบริษัท สตรีมข้อมูล "คำสั่งซื้อ" อาจรวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับการสั่งซื้อเฟอร์นิเจอร์ที่เลือกจากแคตตาล็อกและ/หรือคำอธิบายโดยลูกค้าเกี่ยวกับเฟอร์นิเจอร์ที่ไม่ได้อยู่ในแคตตาล็อก และยังอาจเป็นข้อมูลเกี่ยวกับเฟอร์นิเจอร์เก่าที่ลูกค้าขายให้กับบริษัท
สำหรับ “ลูกค้า-ผู้ซื้อ” กระแสข้อมูล “แคตตาล็อกเฟอร์นิเจอร์เก่า” คือข้อมูลเกี่ยวกับเฟอร์นิเจอร์เก่าที่มีอยู่ที่ได้รับจากลูกค้า ขั้นตอน "การซื้อ/เช่าเฟอร์นิเจอร์เก่า" คือข้อมูลเกี่ยวกับเฟอร์นิเจอร์เก่าที่ลูกค้าเลือกซึ่งเขาต้องการซื้อหรือเช่า
ในขณะเดียวกัน ในทางปฏิบัติ สถานการณ์ก็เป็นไปได้เมื่อ “ลูกค้า-ลูกค้า” และ “ลูกค้า-ผู้ซื้อ” เป็นบุคคลคนเดียวกัน
ส่วน “การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์คอมพิวเตอร์” วัตถุประสงค์การเรียนรู้ การเรียนรู้การสร้างแบบจำลองเป็นวิธีทำความเข้าใจความเป็นจริงโดยรอบ (ลักษณะการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของส่วนนี้) - แสดงให้เห็นว่าการสร้างแบบจำลองในความรู้ด้านต่างๆ มีลักษณะคล้ายกัน และมักจะเป็นไปได้ที่จะได้รับแบบจำลองที่คล้ายกันมากสำหรับกระบวนการที่แตกต่างกัน - แสดงให้เห็นถึงข้อดีและข้อเสียของการทดลองทางคอมพิวเตอร์เมื่อเปรียบเทียบกับการทดลองเต็มรูปแบบ - แสดงให้เห็นว่าทั้งแบบจำลองนามธรรมและคอมพิวเตอร์ให้โอกาสในการทำความเข้าใจโลกรอบตัวเราและจัดการมันเพื่อผลประโยชน์ของมนุษย์ การพัฒนาทักษะการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์เชิงปฏิบัติ มีการสอนวิธีการทั่วไปสำหรับการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ด้วยคอมพิวเตอร์ การใช้ตัวอย่างของแบบจำลองจำนวนหนึ่งจากสาขาวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติต่างๆ ทำให้การสร้างแบบจำลองทุกขั้นตอนตั้งแต่การกำหนดปัญหาไปจนถึงการตีความผลลัพธ์ที่ได้รับระหว่างการทดลองทางคอมพิวเตอร์ได้ถูกนำมาใช้จริง ส่งเสริมการแนะแนวอาชีพให้กับนักศึกษา การระบุความโน้มเอียงของนักเรียนต่อกิจกรรมการวิจัย การพัฒนาศักยภาพเชิงสร้างสรรค์ การปฐมนิเทศต่อการเลือกอาชีพที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การเอาชนะความแตกแยกในวิชาบูรณาการความรู้ วิชานี้จะตรวจสอบแบบจำลองจากวิทยาศาสตร์สาขาต่างๆ โดยใช้คณิตศาสตร์ การพัฒนาและความเป็นมืออาชีพของทักษะคอมพิวเตอร์ ความชำนาญด้านซอฟต์แวร์ ระบบการเขียนโปรแกรมทั่วไปและเฉพาะทาง
