Информационная модель и принципы ее построения

Содержание

Введение                                                                                                               3

1. Информационная модель и принципы ее построения                                       5

1.1. Информационное моделирование                                                               5

1.2. Этапы моделирования           8

2. Эргономические требования к средствам отображения информации              10

2.1. Общие эргономические требования                                                         10

2.2. Требования безопасности к визуальным параметрам                             12

3. Аналитическая часть                                                                                              13

3.1. Анализ основных компонентов интерфейса (средств отображения информации и органов управления)                                                                        13

Заключение                                                                                                                 16

Список используемой литературы                                                                           18

Введение

Успешное  развитие современного бизнеса во многом зависит от широкого применения новейших информационных технологий, позволяющих  обрабатывать информацию любого вида с наибольшей эффективностью. Любому экономисту для достижения профессионализма в своей области необходимо обладать теоретическими знаниями в области информатики, иметь хорошие практические навыки  по использованию современной персональной вычислительной техники, средств связи и телекоммуникационного оборудования, знать основы и перспективы развития новых информационных технологий, владеть методами компьютерного моделирования экономических ситуаций, уметь оценивать информационные ресурсы для принятия оптимальных управленческих решений, понимать проблемы информационной безопасности.

Современная экономика немыслима без информации. Тысячи предприятий, миллионы налогоплательщиков, триллионы рублей, биржевые котировки, реестры акционеров – все эти информационные потоки необходимо оценить, обработать, сделать необходимые выводы, принять правильное решение.

Современный специалист – экономист должен уметь принимать  обоснованные решения. Для этого  наряду с традиционными знаниями, такими как основы менеджмента, основы внешнеэкономической деятельности, банковское дело, административное управление, налогообложение он должен владеть информацией по построению информационных систем.

Информационная модель - модель объекта, представленная в  виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры  и переменные величины объекта, связи  между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путём подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта. Информационные модели нельзя потрогать или увидеть, они не имеют материального воплощения, потому что строятся только на информации. Информационная модель - совокупность информации, характеризующая существенные свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

Слово интерфейс (от англ. interface - поверхность раздела, перегородка) в общем случае определяет место или способ соединения/соприкосновения/связи. Этот термин используется в разных областях науки и техники.

Интерфейсы являются основой взаимодействия всех современных  информационных систем. Если интерфейс  какого-либо объекта (персонального компьютера, программы, функции) не изменяется (стабилен, стандартизирован), это даёт возможность модифицировать сам объект, не перестраивая принципы его взаимодействия с другими объектами.

Устройства сбора и  обработки информации, подключаемые к персональным компьютерам, постоянно развиваются и усложняются вслед за ростом возможностей компьютеров, системного и прикладного программного обеспечения. При этом речь идет не только о развитии функциональной части этих устройств. Рост требований ко всему устройству вызывает рост требований и к интерфейсу.

Под интерфейсом понимают совокупность схемотехнических средств, обеспечивающих непосредственное взаимодействие составных элементов вычислительной системы.

Объектом исследования данной контрольной работы является изучение информационной модели и принципов ее построения. Также рассмотрим эргономические требования к средствам отображения информации и органов управления. Проведем анализ основных компонентов интерфейса на примере домашнего ПК.

1. Информационная модель и принципы ее построения

1.1. Информационное моделирование

Человечество в своей  деятельности (научной, образовательной) постоянно создает и использует модели окружающего мира. Строгие  правила построения моделей сформулировать невозможно, однако человечество накопило богатый опыт моделирования различных объектов и процессов.

Модели позволяют в  наглядной форме представить  объекты и процессы, недоступные  для непосредственного восприятия (очень большие или очень маленькие  объекты, очень быстрые или очень медленные процессы и др.). Наглядные модели часто используются в процессе обучения. В курсе географии первые представления о нашей планете Земля мы получаем, изучая ее модель - глобус, в курсе физики изучаем работу двигателя внутреннего сгорания по его модели, в химии при изучении строения вещества используем модели молекул и кристаллических решеток, в биологии изучаем строение человека по анатомическим муляжам и т.д.

Модель - это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, процесса или явления.

Формы представления моделей

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

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

Образные модели (рисунки, фотографии) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, кинопленке). Широко используются образные информационные модели в образовании (плакаты по различным предметам) и науках, где требуется классифицировать объекты по их внешним признакам.

Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста (например, программы на языке программирования), формулы, таблицы и так далее.

Информационные модели отражают различные типы систем объектов, в которых реализуются различные структуры взаимодействия и взаимосвязи между элементами системы. Для отражения систем с различными структурами используются различные типы информационных моделей: табличные, иерархические и сетевые.

Знаковые и вербальные информационные модели

К информационным моделям  можно отнести вербальные (от лат. «verbalize» - устный) модели, полученные в  результате раздумий, умозаключений. Они  могут так и остаться мысленными или быть выражены словесно. Примером такой модели может стать наше поведение при переходе улицы. Человек анализирует ситуацию на дороге (что показывает светофор, как далеко находятся машины, с какой скоростью они движутся и т. п.) и вырабатывает свою модель поведения. Если ситуация смоделирована правильно, то переход будет безопасным, если нет, то может произойти авария. К таким моделям можно отнести и идею, возникшую у изобретателя, и музыкальную тему, промелькнувшую в голове композитора, и рифму, прозвучавшую пока еще в сознании поэта.

Вербальная модель – информационная модель в мысленной или разговорной форме.

Знаковая модель – информационная модель, выраженная специальными знаками, т. е. средствами любого формального языка. Знаковые модели окружают нас повсюду. Это рисунки, тексты, графики и схемы. Вербальные и знаковые модели, как правило, взаимосвязаны. Мысленный образ, родившийся в мозгу человека, может быть облечен в знаковую форму. И наоборот, знаковая модель помогает сформировать в сознании верный мысленный образ.

1.2. Этапы моделирования

Процесс решения задач осуществляется в несколько этапов:

Содержательная постановка задачи. Вначале нужно осознать задачу, четко  сформулировать ее. При этом определяются также объекты, которые относятся  к решаемой задаче, а также ситуация, которую нужно реализовать в результате ее решения. Это - этап содержательной постановки задачи. Для того чтобы задачу можно было описать количественно и использовать при ее решении вычислительную технику, нужно произвести качественный и количественный анализ объектов и ситуаций, имеющих к ней отношение. При этом сложные объекты, разбиваются на части (элементы), определяются связи этих элементов, их свойства, количественные и качественные значения свойств, количественные и логические соотношения между ними, выражаемые в виде уравнений, неравенств и т.п. Это - этап системного анализа задачи, в результате которого объект оказывается представленным в виде системы.

Следующим этапом является математическая постановка задачи, в процессе которой  осуществляется построение математической модели объекта и определение методов (алгоритмов) получения решения задачи. Это - этап системного синтеза (математической постановки) задачи. Следует заметить, что на этом этапе может оказаться, что ранее проведенный системный анализ привел к такому набору элементов, свойств и соотношений, для которого нет приемлемого метода решения задачи, в результате приходится возвращаться к этапу системного анализа. Как правило, решаемые в практике задачи стандартизованы, системный анализ производится в расчете на известную математическую модель и алгоритм ее решения, проблема состоит лишь в выборе подходящего метода.

Следующим этапом является разработка программы решения задачи на ЭВМ. Для сложных объектов, состоящих  из большого числа элементов, обладающих большим числом свойств, может потребоваться составление базы данных и средств работы с ней, методов извлечения данных, нужных для расчетов. Для стандартных задач осуществляется не разработка, а выбор подходящего пакета прикладных программ и системы управления базами данных.

На заключительном этапе производится эксплуатация модели и получение  результатов.

Таким образом, решение задачи включает следующие этапы:

1. Содержательная постановка задачи.

2. Системный анализ.

3. Системный синтез (математическая  постановка задачи)

4. Разработка или выбор программного  обеспечения.

5. Решение задачи.

2. Эргономические  требования к средствам отображения информации

2.1. Общие эргономические требования

Требования к качеству восприятия информации, отображаемой на дисплеях.

Для точного считывания информации и обеспечения комфортных условий ее восприятия работа с дисплеями должна проводиться при таких сочетаниях значений яркости и контраста изображения, внешней освещенности экрана, углового размера знака и угла наблюдения экрана, которые входят в оптимальные или предельно допустимые (при кратковременной работе) диапазоны.

Допустимые диапазоны  значений внешней освещенности экрана, углового размера знака и угла наблюдения экрана для типов дисплеев, на которые этот стандарт распространяется, - по ГОСТ Р 50923; для других типов дисплеев - по ТУ на конкретный тип дисплея.

Эргономические требования к цветовым параметрам.

1. При необходимости распознавания или идентификации цветовых параметров прикладная программа должна предлагать устанавливаемый по умолчанию набор цветов, который соответствует требованиям настоящего стандарта. Если цвет может быть изменен пользователем, то должна быть предусмотрена возможность восстановления назначенного по умолчанию набора цветов.

2. При необходимости  точной идентификации цвета в  рядах буквенно-цифровых знаков  и в полях ввода данных высота  символа должна быть не менее  20 см при проектном расстоянии  наблюдения.

3. При необходимости  точной идентификации цвета обособленного  изображения (например, знака или  символа) угловой размер изображения  должен быть не менее 30 см  при проектном расстоянии наблюдения (предпочтительно – 40 см).

4. Следует избегать  применения насыщенного синего цвета для изображений, имеющих угловой размер менее 2°.

5. Для чтения текстов,  буквенно-цифровых знаков и символов  при отрицательной полярности  изображения не следует применять  синий и красный цвета спектра  на темном фоне и красный  цвет спектра на синем фоне.

6. Для чтения текстов,  буквенно-цифровых знаков и символов  при положительной полярности  изображения не следует применять  синий цвет спектра на красном  фоне.

7. Насыщенные крайние  цвета видимого спектра приводят  к нежелательным эффектам глубины изображаемого пространства и не должны применяться для изображений, которые требуют непрерывного просмотра или чтения.

8. Для точного распознавания  и идентификации цветов должны  применяться цветное изображение  переднего плана на ахроматическом фоне или ахроматическое изображение переднего плана на цветном фоне.

9. Число цветов, одновременно  отображаемых на экране дисплея,  должно быть минимальным. Для  точной идентификации цвета каждый  заданный по умолчанию набор  цветов должен включать не  более 11 цветов.

10. При необходимости  проведения быстрого поиска, основанного  на распознавании цветов, следует  применять не более 6 различных  цветов.

11. При необходимости  вызова параметров цвета из  памяти ЭВМ следует применять  не более 6 различных цветов.

2.2. Требования безопасности к визуальным параметрам.

1. Яркость знака должна  быть не менее 35 кд/м2 для  дисплеев на ЭЛТ и не менее  20 кд/м2 для плоских дискретных  экранов.

2. Неравномерность яркости  рабочего поля экрана должна  быть не более 20 %.

3.  Неравномерность яркости элементов знака должна быть не более 20 %.

4. Яркостный контраст  изображения должен быть не  менее 3:1 (для плоских дискретных  экранов при угле наблюдения  от минус 40° до плюс 40°). Яркостный  контраст внутри знака и между  знаками должен быть не менее 3:1.

5. Ширина контура знака  должна быть от 0,25 до 0,5 мм.

6. Степень несведения  цветов в любом месте многоцветного  экрана для дисплеев на ЭЛТ  должна быть не более 3,4¢  при проектном расстоянии наблюдения.

7. Временная нестабильность  изображения (мелькания) для дисплеев на ЭЛТ и на плоских дискретных экранах не должна быть зафиксирована. Для дисплеев на ЭЛТ частота обновления изображения должна быть не менее 75 Гц при всех режимах разложения, гарантируемых нормативной документацией на конкретный тип дисплея и не менее 60 Гц для дисплеев на плоских дискретных экранах.

8 Амплитуда смещения  изображения (пространственная нестабильность  изображения - дрожание) должна быть  не более 2×10-4l, где l - проектное  расстояние наблюдения, мм.

10. Изменение размеров однотипных знаков по рабочему полю должно быть в пределах ±5 % высоты знака.

11. Максимальная разность  длин строк текста на рабочем  поле должна быть не более  2 % средней длины строки, длин  столбцов не более 2 % средней  длины столбца.

3. Аналитическая часть.

3.1. Анализ основных компонентов  интерфейса (средств отображения  информации и органов управления).

В современном оборудовании применяются различные виды органов  управления для приведения в действие оборудования и процессов.

В компьютерном оборудовании широко используются органы управления (устройства ввода данных), представленные в виде функциональных или алфавитно-цифровых клавиатур, различных видов манипуляторов (например, «мышь», световое перо, сенсорное устройство указания).

Органы управления как часть человеко-машинного интерфейса могут иметь различную степень важности в диалоге между оператором и оборудованием или машиной.

Проанализируем домашний ПК. Средства отображения информации и органов управления.

1. Существует ли соответствие  между перемещением органов управления и вызываемыми ими эффектами? (вперед - открытие, движение вперед, больше, назад – наоборот, вправо – открытие, движение направо, больше, влево – наоборот)?

Соответствие между  перемещением органов управления и  вызываемыми ими эффектами существует.

2. Соответствует ли  расположение средств отображения  информации размещению ручек,  рукояток, и проч.? Размещены ли  органы управления порядке, соответствующем  последовательности выполнения  действий?

Органы управления и  связанные с ними контрольные устройства размещены согласно требованиям стандарта и функционально взаимосвязаны.

3. Легко ли могут  быть опознаны органы управления  по форме, размерам, обозначению,  цвету в нормальных и аварийных  условиях?

Обозначения органов  управления легко распознаются и однозначно соответствуют назначению, конечному результату и взаимосвязаны с органами управления.

4. Выделяются ли срочные  сигналы в виде звуковых? Не  длится ли важный сигнал менее  одной секунды? Повторяется ли  он?

Звуковой сигнал выдается как ответ на операцию органа управления, особенно для стандартных действий.

При использовании звукового  сигнала учитываются характер и  громкость звука в соответствии с уровнем окружающего шума и  расстоянием от оператора до источника  звука. Сигнал сохраняется, и повторяться до момента вмешательства оператора.

5. Легко ли перепутать  сигналы? Означают ли сигналы  всегда одно и то же? Будет  ли работник сразу проинформирован  о результате неправильной реакции  на сигнал?

Значение звукового  сигнала ясно оператору и однозначно им воспринимается. Информация, переданная осязательным сигналом, хорошо известна оператору. Значение каждого сигнала указано на оборудовании и в инструкции по эксплуатации, которая поставляется с оборудованием.

6. Возможно ли одновременное  поступление сигналов от разных источников? Складывается ли информация, воспринимаемая одновременно, более чем из пяти отдельных элементов?

Одновременное поступление  сигналов от разных источников возможно. Воспринимаемая одновременно, более  чем из пяти отдельных элементов, информация складывается воедино.

7. Вся ли поступающая  информация необходима для выполнения  работы?

Вся поступающая информация необходима для выполнения работ.

8. Является ли поступающая  информация ясной, достоверной,  однозначной?

Вся поступающая информация является ясной и достоверной.

9. Насколько существенны  последствия неправильной реакции  работника и в чем они заключаются?

10. Вся ли информация, необходимая для правильного  принятия решения поступает работнику  в соответствующее время и  в правильной последовательности?

Вся информация, необходимая  для правильного принятия решения  поступает в соответствующее  время и в правильной последовательности.

11. Предусмотрено ли  в рабочем цикле время для  принятия решения и для выполнения  этого решения?

В рабочем цикле предусмотрено  достаточно времени для принятия решения, и его выполнения.

Заключение

Информационная модель – множество упорядоченных в  соответствии с определенной системой правил сигналов, генерируемых средствами отображения информации и несущих информацию об объекте управления (контроля), внешней среде и самой системе управления. На основе восприятия информационная модель у оператора формируется образ (концептуальная модель) реальной обстановки. Воспринимая информационную модель, оператор производит анализ и оценку сложившейся ситуации, планирует управляющие воздействия, наблюдает и оценивает результаты их реализации. Информационные модели должны удовлетворять трем важнейшим требованиям: по содержанию они должны адекватно и с необходимой полнотой отображать объекты управления (контроля) и окружающую среду; по количеству информации – обеспечивать оптимальный информационный баланс между человеком и средствами автоматизации и не приводить к таким явлениям, как дефицит информации или перегрузка информацией; наконец, по форме и композиции они должны соответствовать задачам и возможностям оператора по управлению. Всесторонний учет этих требований обеспечивает необходимую оперативность деятельности человека по приему, переработке информации, принятию решений и осуществлению управляющих воздействий и, в конечном счете, оперативное и точное выполнение системой предназначенных ей функций.

Классы, виды и разновидности  информационных моделей, используемых в современных системах контроля и управления, весьма разнообразны. Процесс приема и переработки информации оператором при работе с каждым из них имеет специфические характеристики, которые необходимо учитывать при оценке эффективности средств отображения информации, генерирующих ту или иную информационную модель.

Все модели можно разбить  на два больших класса: модели предметные (материальные) и модели информационные.

Предметные модели воспроизводят  геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме (глобус, анатомические муляжи, модели кристаллических решеток, макеты зданий и сооружений).

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

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

Знаковые информационные модели строятся с использованием различных  языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в  форме текста, формулы, таблицы  и  так далее.

В данной работе рассмотрели  информационную модель и принципы ее построения, эргономические требования к средствам отображения информации и органов управления, провели анализ основных компонентов интерфейса на примере домашнего ПК.

Список используемой литературы

1. ГОСТ Р ИСО 6385-2007 Эргономика. Применение эргономических принципов при проектировании производственных систем.
2. ГОСТ Р 27833-88 Средства отображения информации. Термины и определения.
3. ГОСТ Р 50923-96 Дисплеи. Рабочее место оператора. Общие эргономические требования и требования к производственной среде.
4. ГОСТ Р 50948-2001 Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности.
5. ГОСТ 12.2.049-80 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие эргономический требования.
6. Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика: человекоориентированное проектирование техники, программных средств и среды: Учебник. – М.: Логос, 2009.
7. Эргономика: учебник. /Под ред. А.А. Крылова и Г.В. Суходольского/ ЛГУ, 2010.
8. Эргономика: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. В.В. Адамчука. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2009.

Данная работа скачена с сайта Банк рефератов http://www.vzfeiinfo.ru. ID работы: 23740