Дается систематическое изложение моделей представления данных и знаний, в том числе рассматриваются классические модели баз данных и модели баз данных NoSQL. Рассматриваются классические модели представления знаний (семантические сети, фреймы, четкие и нечеткие продукционные системы, логические модели), а также современные модели: дескриптивная логика и онтологии, сверточные нейронные сети. Описываются методология объектного анализа и проектирования информационных систем, а также средства унифицированного языка моделирования UML. Представлены оригинальные результаты по моделированию информационных систем: модели представления знаний с помощью дескриптивных логик и онтологий, модели расчета оперативности функционирования облачных систем на основе многоканальных систем облуживания с "охлаждением". Рассматриваются модели роста надежности программного обеспечения ИС на основе распределений фазового типа, в том числе с учетом вероятностей обнаружения ошибок, модели поиска информации на основе латентно-семантического анализа, а также модели параллельных программ и методы планирования параллельных вычислений. Рекомендуется преподавателям и научным сотрудникам, а также магистрантам и аспирантам при изучении и исследовании информационных систем и технологий.