Иерархический подход

Проектирование сложных систем и методы структурирования информации тра­диционно использовали иерархический подход [Месарович, Такахара, 1972] как методологический прием расчленения формально описанной системы на уровни (или блоки, или модули). На высших уровнях иерархии используются наименее детализованные представления, отражающие только самые общие черты и особенности проектируемой системы. На следующих уровнях степень подробности возрастает, при этом система рассматривается не в целом, а отдельными блоками.

В теории САПР такой подход называется блочно-иерархическим (БИП) [Норенков, 1983; Петров, 1991]. Одно из преимуществ БИП состоит в том, что сложная задача большой размерности разбивается на последовательно решаемые группы задач малой размерности.

Нa каждом уровне вводятся свои представления о системе и элементах. Элемент к - го уровня является системой для уровня к-1. Продвижение от уровня к уровню имеет строгую направленность, определяемую стратегией проектирования - сверху вниз или снизу вверх.

Предлагаемый ниже объектно-структурный подход позволяет объединить две, обычно противопоставляемые, стратегии проектирования - нисходящую или дедуктивную STRtd (top-down) с последовательной декомпозицией объектов и процессов сверху вниз и восходящую или индуктивную STRbu (bottom-up) с по­степенным обобщением понятий и увеличением степени абстрактности описа­ний снизу вверх.

Синтез этих стратегий, а также включение возможности итеративных возвратов на предыдущие уровни обобщений позволили создать дуальную концепцию, пре­доставляющую аналитику широкую палитру возможностей на стадии структури­рования знаний как для формирования концептуальной структуры предметной области S_k, так и для функциональной структуры S_f.

Рисунок 3.15. иллюстрирует дуальную концепцию при проектировании S_k для ЭС помощи оператору энергетического блока.

Рис. 3.15. Дуальная стратегия проектирования

Нисходящая концепция (top-down) декларирует движение от n => n+1, где n - n-й уровень иерархии понятий ПО (предметной области) с последующей детализацией понятий, принадлежащим соответствующим уровням.

где n — номер уровня порождающего концепта;

i — номер порождающего концепта;

k_i — число порождаемых концептов, сумма всех k_i пo i составляет общее число концептов на уровне n+1.

Восходящая концепция (bottom-up) предписывает движение n => n-1с последовательным обобщением понятий.

где n — номер уровня порождающих концептов;

i — номер порождаемого концепта;

k_i — число порождающих концептов, сумма всех k_i пo i составляет общее число концептов на уровне n.

Основанием для прекращения агрегирования и дезагрегирования является полное использование словаря терминов, которым пользуется эксперт, при этом число уровней является значимым фактором успешности структурирования (см. «вербальные отчеты» в главе 4).

Дата добавления: 2015-07-02