Морфологический анализ

Основная идея морфологических методов — систематически находить все мыслимые варианты решения проблемы или реали­зации системы путем комбинирования выделенных элементов иди их признаков. В систематизированном виде морфологический подход разработан и применен впервые швейцарским астрономом Ф. Цвикки и долгое время был известен как метод Цвикки.

Наибольшее распространение получил «метод морфологического ящика», или, как его сейчас называют, метод морфологической матрицы (таблицы).

Идея его состоит в том, чтобы определить все мыслимые параметры, от которых может зависеть решение проблемы, представить их в виде матриц-столбцов, а затем определить в морфологической матрице все возможные сочетания параметров по одному из каждой строки. Полученные таким образом варианты могут снова подвергаться оценке и анализу в целях выбора наилучшего. Морфологическая матрица может быть не только двумерной.

Построение и исследование по методу морфологического анализа проводятся в пять этапов.

Этап 1. Точная формулировка поставленной проблемы, цели исследования, существующих ограничений.

Этап 2. Выделение показателей Pi, от которых зависит реше­ние проблемы. По мнению Ф. Цвикки, при наличии точной формулировки проблемы выделение показателей происходит автоматически.

Этап 3. Сопоставление показателю Pi его значений p_i^k и све­дение этих значений в морфологическую матрицу.

Набор значений различных показателей (по одному значе­нию из каждой строки) представляет собой возможный вариант решения данной проблемы (например, вариант {p11, p23,..., pkn}). Такие наборы называются вариантами решения или просто вариантами_. Общее число вариантов, содержащихся в морфологической таблице, равно N = K₁K₂...K_n, где k_i (i=1, 2,..., n) - число значений i-го показателя.

Этап 4. Оценка всех имеющихся в морфологической табли­це вариантов.

Этап 5. Выбор изморфологической таблицы наиболее желательного варианта решения проблемы.

Таблица 1

Морфологическая матрица

№	А – ввод информации	Б – обработка данных	В – хранение данных	Г – вывод информации
	А1 – клавиатура	Б1 – типовой массовый процессор	В1 – жесткий диск	Г1 – ЭЛТ-монитор
	А2 – сенсорный экран	Б2 – процессор для мобильных ПК	В2 – магнито-оптика	Г2 – ЖК-монитор
	А3 – голосовой	Б3 – типовой DSP	В3 – флэш-память	Г3 – светодиодная индикация
	А4 – интерфейсный разъем	Б4 – специально разработанный DSP	В4 - ОЗУ	Г4 – по беспроводному интерфейсу

Морфологический анализ нашел широкое применение для анализа и разработки прогнозов в технике и технологиях. Для организационных же систем, систем управления, возникает многомерность, радикально усложняющая возможность построения. Поэтому, используя идею морфологического подхода для моделирования организационных систем, разрабатыва­ют языки моделирования или языки проектирования, которые применяют для порождения возможных ситуаций в системе, возможных вариантов решения и часто как вспомогательное средство формирования нижних уровней иерархической структуры при моделировании структуры целей и моделировании организационных структур. Примерами таких языков служат системно-структурные языки (язык функции и видов структуры, номинально-структурный язык), язык ситуационного управления, языки структурно-лингвистического моделирования.

Рассмотрим данный метод на примере. Предложите вариант конфигурации технологического компьютера. Определяем основные признаки и характеристики, от которых зависит искомое решение: А - ввод информации; Б - обработка данных; В - хранение данных; Г - вывод информации. Составим морфологическую матрицу (табл. 1).

Каждый конкретный вариант определяется набором элементов из разных строк. Например, вариант А1, Б2, ВЗ, Г2 будет технологический компьютер с клавиатурой, процессором от мо­бильного ПК, с устройством хранения данных на основе FLASH и ЖК-монитором. Количество возможных вариантов равно произведению количества элементов в каждой из строк:

N = 4 x 4 x 4 x 4.

После построения матрицы приступаем к определению функциональной ценности вариантов решений на основании критериев стоимости и условной полезности. В процессе ана­лиза всевозможных вариантов выбираем наиболее приемле­мый в конкретных условиях. Чтобы количество вариантов было разумным, следует точнее формулировать цель и огра­ничения. [Шумский, с.58-60].

Дата добавления: 2015-06-28