 |
Матрица объектно-структурного анализа
|
|
|
|
| Уровни Страты | Уровень области u1 | Уровень проблемы u2 | Уровень задачи uэ | Уровень подзадачи u4 | … | un |
| Стратегический анализ s1 | Е11 | Е12 | Е13 | Е14 | Е1n | |
| Организационный анализ s2 | Е21 | |||||
| Концептуальный анализ s3 | E31 | |||||
| Функциональный анализ s4 | E41 | |||||
| Пространственный анализ s5 | Е51 | |||||
| Временной анализ ss | Е61 | |||||
| Каузальный анализ s7 | Е71 | |||||
| Экономический анализ s8 | Е81 | |||||
| …. | Еij | |||||
| sm | Em1 | Emn |
При необходимости число страт может быть увеличено. В свою очередь знания каждой страты подвергаются дальнейшему ОСА и декомпозируются на составляющие
|| emn||,
где m — номер уровня,
n — номер страты,
етп принадлежит множеству К всех концептов (понятий) предметной области.
(1)
Матрица (1) является матрицей над К. Пусть М(К) — совокупность всех m´n матриц над К. Тогда можно определить клеточную матрицу Е, в которой
m = ml +... + mk,
n = nl +... + nl,
где m и n— целые положительные числа. Е Î Mm,n (К), и ее можно представить в виде:
(2)
где Emv Î Мmm (К), n = l,...,k; v = 1,...,l.
Матрица Е является несимметричной, так как часть клеточных элементов Emv могут подвергаться декомпозиции, а часть представляет некоторые базисные атомарные концепты из К, не подлежащие детализации.
Предлагаемый подход предполагает реализацию концепции последовательного генезиса ОСП через ОСА к объектно-структурной разработке (ОСР).
Алгоритм ОСА
Алгоритм ОСА (объектно-структурного анализа) предназначен для детального практического структурирования знаний ПО. В основе ОСА заложен алгоритм заполнения ОСА-матрицы Еmn. Алгоритм содержит последовательность аналитических процедур, позволяющих упростить и оптимизировать процесс структурирования. Алгоритм разделяется на две составляющие:
|
|
|
• А_I. Глобальный (вертикальный) анализ, включающий разбиение ПО на методологические страты (чтио-знания, кяк-знания и т. д.) на уровне всей ПО. В результате заполняется первый столбец матрицы (2).
• А_II. Анализ страт (горизонтальный), включающий построение многоуровневых структур по отдельным стратам. Число уровней п определяется особенностями стратифицированных знаний ПО и может существенно отличаться для разных страт. С точки зрения методологии n < 3 свидетельствует о слабой проработке ПО.
Первый уровень соответствует уровню всей ПО (уровень области). Второй — уровню проблемы, выделенной для решения. Третий — уровню конкретной решаемой задачи. Дальнейшие уровни соответствуют подзадачам, если имеет смысл их выделять.
При этом возможно как последовательное применение восходящей (bottom-up) и нисходящей концепций (top-down),.так и их одновременное применение.
Глобальный анализ
Технология глобального анализа сводится к разбиению пространства основной задачи структурирования ПО на подзадачи, соответствующие особенностям ПО. Для разработки интеллектуальных систем существует минимальный набор s-страт, обеспечивающий формирование БЗ. Минимальный набор включает три страты:
• s3 — формирование концептуальной структуры Sk;
• s4 — формирование функциональной структуры Sf;
• s7 — формирование подсистемы объяснений So.
Формирование остальных страт позволяет существенно оптимизировать процесс разработки и избежать многих традиционных ошибок проектирования. Страты s4 и s5 являются дополнительными и формируются в случаях, когда знания предметной области существенно зависят от временных и пространственных параметров (системы реального времени, планирование действий роботов и т. п.).
|
|
|
Алгоритм А_1 глобального анализа может быть кратко сформулирован следующим образом:
• А_1_1. Собрать все материалы по идентификации задачи и по результатам извлечения знаний.
• А_1_2. Выбрать набор страт N, подлежащих формированию (Nmin = 3).
• А_1_3. Отобрать всю информацию по первой выбранной страте (i- 1, где i — номер из выбранного набора страт N).
• А_1_4. Повторить шаг А_1_3 для i+1 для всех выбранных страт до i Ü N.
• А_1_5. Если часть информации останется неиспользованной, увеличить число страт и повторить для новых страт шаг А_1_3; иначе перейти к последовательной реализации алгоритмов горизонтального анализа страт А_2.
Анализ страт
Последовательность шагов горизонтального анализа зависит от номера страты, но фактически сводится к реализации дуальной концепции структурирования для решения конкретной подзадачи.
Ниже предлагается алгоритм ОСА для одной из обязательных страт s3 (ЧТО-анализ), результатом которого является формирование концептуальной структуры предметной области Sk.
• А_2_3_1. Из группы информации, соответствующей ЧТО-страте, выбрать все значимые понятия и сформулировать соответствующие концепты.
• А_2_3_2. Выявить имеющиеся иерархии и зафиксировать их графически в виде структуры.
• А_2_3_3. Детализировать концепты, пользуясь нисходящей концепцией (top-down).
• А_2_3_4. Образовать метапонятия по концепции (bottom-up).
• А_2_3_5. Исключить повторы, избыточность и синонимию.
• А_2_3_6. Обсудить понятия, не вошедшие в структуру Sf, с экспертом и перенести их в другие страты или исключить.
• А_2_3_7. Полученный граф или набор графов разделить на уровни и обозначить — согласно матрице ОСА (1).
Аналогичные алгоритмы разработаны для всех страт и апробированы при разработке экспертных систем ПРОГОР и АВЭКС.
|
|
|
