пшеничный 2 - 19-05-2012

«Понятийные» диаграммы с простыми «немыми» связями

Вопрос: как изобразить процесс

(изменение событий/состояний объектов)

в графическом построении с помощью «узлов» и «связей»?

Ответ 2: приписать связям не конкретные действия над объектами, а просто

«некий переход» («факт перехода») от одного

объекта к другому, в «узлах» оставить все

(более-менее) как в онтологии.

Известные виды диаграмм

• Диаграммы SADT (Structured Analysis and Design Technique),

• Диаграммы влияния (Influence Diagrams),

• Диаграммы «причинных петель» (Causal Loop Diagrams)

• Диаграммы прецедентов (Use Case Diagrams),

Диаграммы SADT

www.wikipedia.org

~ «Интеллект-карты» динамического знания?

Основа для нотации IDEF 0 (см. предыдущую презентацию)

Douglas Ross, 1970s

Рубцов С.В., 2000http://or-

rsv.narod.ru/SADT/SADT.htm

Используется в десятках компаний по всему миру

Диаграммы SADT: пример последовательной

декомпозиции узлов на разных уровнях

www.wikipedia.org

Process Landscape

http://en.wikipedia.org/wiki/File:6_Decomposition_Structure.svg

Диаграммы влияния

www.wikipedia.org

Relevance diagram, decision diagram or decision network

Могут иметь вид сети, дерева, петли (loop diagram)


http://www.lumina.com/technology/influence-diagrams/

Диаграмма влияния для поддержки принятия решений в сфере стимулирования исследований и технологического развития

(R&D)


http://www.structureddecisionmaking.org/ToolsInfluenceDiagram.htm

План водопользования в Британской Колумбии (Канада)


www.vniio.ru

Диаграммы прецедентов

http://ciu.nstu.ru/kaf/persons/1914/study/baz_dannh/4.kursovoiy_proekt/diagramm_precedentov

Прецедент «Прокат видео» (Стасышина Т.Л., 1994-2012 ) в программе Enterprise Architect

(диаграмма UML Behavior с типом Use Case)


В наличие имеются видеокассеты или диски, которые можно взять напрокат. У клиентов есть клубные карточки. Устройство сканирования работает правильно. Работники за прилавком знают, как обращаться с системой.

Предусловия

Продавец, Клиент.Субъекты

Клиент желает взять на прокат видеокассету или диск, которые снимаются с полки магазина или были предварительно зарезервированы клиентом. При условии, что у клиента нет невозвращенных в срок видеоносителей, сразу после внесения платы фильм выдается напрокат. Если невозвращенные в срок видеоносители есть, клиенту выдается напоминание о просроченном возврате.

Краткое описание

Описание Раздел

Описательная спецификация прецедента «Прокат видео» (Стасышина Т.Л., 1994-2012 )


Клиент может назвать номер заказа или взять видеоноситель с полки. Видеоноситель и членская карточка сканируются и продавцу не сообщается никаких сведений о задержках, так, что он не задает клиенту соответствующих вопросов. Если клиент имеет статус «надежный», он может взять до 8 видеоносителей, во всех остальных случаях – до 4-х. Если статус клиента определен как «нарушитель», его просят внести задаток. Клиент расплачивается наличными или кредитной картой. После получения суммы, информация о наличии фильмов обновляется и видеоносители передаются клиенту вместе с квитанциями на прокат. О прокате каждого видеоносителя делается отдельная запись с указанием идентификационного номера клиента, даты проката, даты возврата, идентификационного номера продавца, полученной суммы.

Основной поток



Видеофильмы сданы напрокат, и база данных соответствующим образом обновлена

Постусловия

Клиент желает взять на прокат видеокассету или диск, которые снимаются с полки магазина или были предварительно зарезервированы клиентом. При условии, что у клиента нет невозвращенных в срок видеоносителей, сразу после внесения платы фильм выдается напрокат. Если невозвращенные в срок видеоносители есть, клиенту выдается напоминание о просроченном возврате.

Альтернативный поток


Диаграммы «причинных петель»

http://uo-prohladny.narod.ru/uchstranica/voda/hach2.htm

Круговорот воды в природе (из школьного курса географии)


http://analysesystemique.free.fr/?cat=3

Пример: соревнования в конном спорте


Integrated Project Team Flight Simulator Causal Loop Diagram

http://wiki.nasa.gov/cm/wiki/Federal%20Knowledge%20Management%20Working%20Group%20%28KMWG%29.wiki/home/IPT%20Bldg.%20V%20--%20Practice%20Field.html

Преимущества

1. Отчетливо видно, какой узел влияет на какой.

2. Видны общие направления процессов эволюции внутри области действительности, сценарии просты (даже когда сложны) и различимы.

3. На некоторых диаграммах можно отражать количественные характеристики процессов.

Недостатки

1. Не видны свойства объектов и «статические» отношения между ними (в отличие от динамических онтологий).


По-прежнему…

2.Не видны конкретные сценарии (в ситуациях, когда один узел «участвует» в нескольких сценариях и возникает вопрос, совместимы ли эти сценарии).

3. Трудности с формализацией «жизненного цикла» объекта.

4. Невозможно как-либо отобразить сценарии с участием объектов, относительно которых не утверждается, а отрицается наличие того или иного признака или отношения.



5. Невозможно отобразить сценарии с участием объектов, которые меняют признаки с течением времени.

6. Невозможно отобразить сценарии, основанные на распространении признака от одного предмета другим.

7. Невозможно вообще как-либо отобразить сценарии, основанные на связи между различными объектами с различными признаками.



8. Невозможно выразить количественные характеристики объектов.

9. Невозможно отобразить ситуацию, когда один индивид относится к разным концептам одновременно.

Многие перечисленные недостатки, вероятно, не могут быть устранены в рамках данного подхода

«Понятийные» диаграммы со сложными «немыми» связями

и узлами-союзами

Вопрос: как изобразить процесс (изменение

событий/состояний объектов) в графическом построении с

помощью «узлов» и «связей»?

Ответ 3: приписать связям не конкретные

действия над объектами, а просто

«некий переход» от одного объекта к другому, но при этом снабдить

связи операторами, или союзами, аналогичными или подобными

логическим; в «узлах» оставить все

(более-менее) как в онтологии.

Известные виды диаграмм

• Диаграммы потока управления (control flow diagrams – НЕ control flow graphs!)

• Functional flow block diagrams,

• Событийные цепочки процессов (event-driven process chains),

• Технологические схемы

Диаграммы потока управления

www.wikipedia.org

Формальный язык – логика высказываний?

Связи иногда бывают поименованы

Подвиды:

- Process control flow diagram

- Performance seeking control flow diagram

А также:

• Change control flow diagram — в управлении проектами

• Configuration decision control flow diagram — в управлении конфигурацией систем

• Process control flow diagram — в управлении процессами

• Quality control flow diagram — в контроле качества

Связи отражают отношения:

«если… то… иначе…»,

повторения,

«и/или».

Functional flow block diagrams

www.wikipedia.org

Существуют с 1950х гг

Разработаны для проектирования больших систем на производстве, в инфраструктуре, в социальной сфере

Используют язык логики высказываний

Возможна декомпозиция узлов

Functional flow block diagrams: поименование узлов

www.wikipedia.org

Образец ПримерУникальный

идентификатор

Глагол+

существительное

Декомпозируемая функция

Functional flow block diagrams: логические союзы

www.wikipedia.org

Строгая (исключающая) дизъюнкция

Конъюнкция

Событийные цепочки процессов

www.wikipedia.org

Scheer, 1999

Определенное событие может инициировать одновременное выполнение нескольких функций.

Аналогично, результатом выполнения определенной функции может стать целый ряд событий. Для представления этих ответвлений и циклов обработки в EPC используется коннектор (или правило). Однако коннекторы не только служат средством графического представления соединения, но и определяют логические связи между объектами, такие как «и» или «либо».

Цепочки EPC обеспечивают целый набор методов анализа процессов и определения возможностей для их количественного и качественного совершенствования. http://www.ids-scheer.com/ru/ARIS/Modeling_Standarts/EPC/106169.html

Подробнее - см. в презентации Д.В.Кудрявцева

Технологические схемы

Банькин А.А. и др., 2011

Гипотетическая технологическая схема обработки материала. Исходный материал поступает на обработку 1, в ходе которой приобретает свойство А, а затем на обработку 2. В ходе последней он приобретает либо свойство В3 и тогда становится готовой продукцией, либо свойство В2 и тогда отправляется на обработку 3, которая придает ему свойство В3 и он также становится продукцией, либо свойство В1 – и тогда материал становится отходами и отправляется в отвал.


• «Полный перечень» действий определяется набором используемых союзов, которые определяются вне конкретной диаграммы или задаются свойствами концептов в узлах.

• Видны хотя бы некоторые отношения между процессами: совместимость, несовместимость, последовательность и так далее.

• Видны конкретные сценарии.• Вероятно, можно отобразить

появление/исчезновение признака у предмета.

НедостаткиПо-прежнему…

1.Не видны свойства объектов и «статические» отношения между ними (в отличие от динамических онтологий).

2.Не видны конкретные сценарии (в ситуациях, когда один узел «участвует» в нескольких сценариях и возникает вопрос, совместимы ли эти сценарии).

3. Трудности с формализацией «жизненного цикла» объекта.

4. Невозможно как-либо отобразить сценарии с участием объектов, относительно которых не утверждается, а отрицается наличие того или иного признака или отношения.



4. Невозможно отобразить сценарии с участием объектов, которые меняют признаки с течением времени.

5. Невозможно отобразить сценарии, основанные на распространении признака от одного предмета другим.

6. Невозможно отобразить сценарии, основанные на связи между различными объектами с различными признаками.





Многие недостатки, вероятно, могут быть устранены в рамках данного подхода при его совмещении с иными подходами

к моделированию динамического знания

Заключение

• «Понятийные» методы с простыми и сложными «немыми» связями, на первый взгляд, во многом проигрывают динамическим онтологиям.

• Некоторым из них соответствуют формальные языки, другие являются почти полностью интуитивными.

• Рассматриваемые методы имеют очень большой потенциал развития и комплексирования с другими методами.

«Понятийные» диаграммы со сложными «говорящими»

связями и узлами-действиями

Вопрос: как изобразить процесс (изменение

событий/состояний объектов) в графическом построении с

помощью «узлов» и «связей»?

Ответ 4: приписать связям не конкретные

действия над объектами, а просто

«некий переход» от одного объекта к другому, но при этом снабдить

связи операторами, или союзами, имеющими содержательный смысл;

в «узлах» оставить все (более-менее) как в онтологии.

Rieger, C. The common-sense algorithm as a basis for computer models of human memory, inference, belief and contextual language comprehension. Theoretical Issues in Natural Language Processing, Cambridge, 1973.

Алгоритм Ригера








~Диаграмма влияния?



~Технологическая схема/чертеж?



1. «Полный перечень» действий определяется набором используемых союзов, которые определяются вне конкретной диаграммы.

2. Видны основные отношения между процессами: совместимость, несовместимость, последовательность и так далее.

3. Видны конкретные сценарии.

4. Можно отобразить появление/исчезновение признака у предмета.


5. «Жизненный цикл» объекта может быть формализован.

6. Появляется возможность отобразить сценарии с участием объектов, относительно которых не утверждается, а отрицается наличие того или иного признака или отношения.

7. Появляется возможность отобразить сценарии с участием объектов, которые меняют признаки с течением времени.

8. Появляется возможность отобразить сценарии, основанные на распространении признака от одного предмета другим.


9. Появляется возможность отобразить сценарии, основанные на связи между различными объектами с различными признаками.

Недостатки1. Появляется вопрос о полном списке

(исчерпывающей классификации) связей.


2.Не видны свойства объектов и «статические» отношения между ними (в отличие от динамических онтологий).



Заключение

• «Говорящие» связи позволяют гораздо более тонко учитывать смысловые оттенки информации.

• «Говорящие» связи алгоритма Ригера можно считать, по крайней мере, частично формализованными.

• Одновременно возникает болезненный вопрос о полном списке (исчерпывающей классификации) связей.

• В алгоритме Ригера осуществлена попытка ввести в «понятийные» методы элементы «событийных» (см. следующую лекцию).

Education

пшеничный 2 - 19-05-2012