![]()
где Нα — математическая постановка рассматриваемой задачи; Аα — методика или метод ее решения; Мα — используемая математическая модель; Dα — исходные данные и результаты.
Методика решения той или иной задачи представляет собой логику выполнения некоторых действий, которые, в свою очередь, могут рассматриваться как задачи следующего уровня иерархии. Обозначим множество индексов этих задач, порожденных методикой Аα, через пα. Тогда можно записать

При этом сама методика должна соответствовать математической постановке решаемой задачи:

Для решения задач в одной и той же постановке (Нα) можно использовать различные методики, совокупность которых обозначим
![]()

Выбранная из
конкретная методика Аα определяет как задачи следующего уровня, требующие решения при ее реализации:
пα = пα(А α),
так и необходимые математические модели:
Мα = Мα (Аα).
Требуемой модели в составе имеющихся может не оказаться. В этом случае ее необходимо агрегировать из элементарных моделей (модулей ППП). Задание на агрегирование требуемой для ныбранной методики математической модели будем представлять парой векторов — входных и выходных переменных (Iα, Тα):

В итоге, процесс формирования КМ по предложенной схеме сводится к следующим операциям (рис. 10.2):
- определению, к какому классу формальных постановок относится решаемая задача (Нα);
- определению множества допустимых методик
выбору из множества допустимых методик некоторой конкретной методики ![]()
- формированию математической модели, требуемой для реализации выбранной методики (Мα (Iα, Тα));
- определению взаимосвязанной совокупности задач
формулирование каждой из которых сводится к повторению указанной процедуры.

Рис. 10.2. Схема формирования алгоритмизирующих элементов
Описанная процедура предполагает, что каждая из рассматриваемых консультационных задач представляется в виде некоторой иерархической совокупности задач, состав которых на каждом уровне определяется выбираемыми методиками решения задач предшествующих уровней. Обратим внимание на то, что сказанное предполагает отсутствие циклических связей в получаемой структуре задач. Данное условие может быть выполнено всегда, в частности, путем представления совокупности задач, образующих циклическую структуру, как некоторой единой задачи, на следующем уровне за которой располагаются задачи из рассматриваемой совокупности. При этом целью методики решения такого рода задач является, как правило, организация некоторого сходящегося итерационного процесса.
В итоге структура алгоритмизирующего слоя представляет собой ациклический альтернативный граф, где вершины типа И могут рассматриваться как некоторые шаблоны с ячейками для: модулей ППЧМ; моделей, агрегированных из модулей ППП; информационного обеспечения. При этом процесс алгоритмизации решения той или иной консультационной задачи, т. е. формирования алгоритмизирующих элементов сводится к заполнению указанных шаблонов, производимому ЛФР, ами, в части, выбора методик и формальными операторами при агрегировании требуемой математической модели.
Представленная структура УМ, где каждому из элементов ставится в соответствие определенный класс консультационных процедур в их инвариантной постановке, позволяет определить полноту САК классом задач, допускающих формирование рекомендаций на их основе. Пополнение этого класса задач не ограничивается и связано с введением в состав УМ дополнительных алгоритмизирующих элементов. Их введение в существующую структуру означает, что связанные с ними элементы:
- более высоких уровней получают возможность решения возлагаемых на них задач в более широком спектре методов;
- более низких уровней определяют тот класс методов на базе которых могут решаться задачи, возлагаемые на вновь вводимые элементы.
Таким образом, представленный подход к формированию КМ обеспечивает возможность свободного расширения класса консультационных задач, решаемых САК, без ограничений на используемые при этом методы и методики, выбираемые в каждом конкретном случае ЛФР, ами.
Итак, формирование КМ основывается на наличии в составе САК прикладного программного и информационного обеспечений, представленных в виде ППП, ППЧМ и ПБД. Обязательным условием такого формирования, возлагаемого на УМ, является то, что оно должно осуществляться ЛФР, ом, работающим вначале в составе УМ, а после того, как КМ будет сформирован, — в его составе при обосновании сформированных рекомендаций.
В таком контексте работа ЛФР, а в составе как консультационного, так и управляющего модулей должна носить естественный характер и основываться на оперировании консультационными понятиями, связанными с консультируемой проблемой. Это возможно лишь при условии формализации основных, требующих выполнения в процессе формирования и функционирования КМ, процедур, их алгоритмизации и возложения на средства автоматизации, оставляя за ЛФР, ом функции задания и изменения исходных для алгоритмов данных, которые должны быть связаны с привычными для него понятиями.
Другими словами, в составе САК должны присутствовать средства, обеспечивающие гибкое и оперативное формирование как КМ, так и наиболее эффективных методик выбора (формирования) непротиворечивых и обоснованных рекомендаций. Данные средства должны играть роль «посредника» между ЛФР, ами и вычислительной системой, в составе которой находятся математические модели (ППП), методы и методики (ППЧМ) и различного рода данные (ПБД), рассматриваемые как накопленный опыт и знания в области консультирования. Основной принцип функционирования этих средств должен основываться на выполнении следующей последовательности действий:
- сведения процедур формирования и функционирования КМ в соответствии с заданием, полученным от ЛФР, а, к совокупности формальных задач, решаемых на основе имеющихся ППП; ППЧМ и ПБД;
- решении этих формальных задач;
- интерпретации результатов решения формальных задач, как консультационной информации, сообщаемой ЛФР, ам.
Реализация названного принципа делает необходимым определение основных процедур, требующих выполнения в процессе формирования и функционирования КМ. Это определение базируется на формальном анализе процесса консультирования, который был рассмотрен в разделе 4 ( см. книгу 1 настоящей работы).
10.1.1.2. Основные компоненты математических моделей
Согласно предлагаемому подходу математическая модель консультируемой проблемы является основной исходной информацией, на базе которой производится формирование консультационных модулей. При этом, учитывая инвариантный характер выявленных процедур формирования, для разработки методов и алгоритмов их реализации математическая модель должна быть представлена в формализованном виде, отражающем тот факт, что каждая конкретная модель представляется в САК в виде ППП модульной структуры.
Под математической моделью понимают совокупность переменных, описывающих консультируемую проблему и связей между этими переменными.
Под переменными математической модели понимают числа, векторы, функции, с помощью которых определяется моделируемая консультируемая проблема. Набор переменных модели будем обозначать через Р = {р1, р2, ..., pNp}, а каждую конкретную реализацию модели — задавать Np-мерным вектором <Р> = {<р1>,…, <pNp>} (где Np — общее число переменных; <а> — значения компонент вектора а).
Под связями математической модели понимают совокупности отношений, связывающих значения отдельных групп переменных модели. Основными видами связей, используемых в математических моделях, являются отображение и отношение порядка.
Отображения описывают некоторую совокупность свойств моделируемой консультируемой проблемы и ее взаимодействия с внешней средой. Они реализуются оператором, обозначаемым в дальнейшем через Ф:
Ф:χ λ(χ
λ = Р). (10.1) При этом переменные χ называют аргументами или входами модели, а λ — ее значениями или выходами.
Отношения порядка, обозначаемые в дальнейшем Ψ, описывают, как правило, условия существования (допустимого) моделируемой консультируемой проблемы. Эти условия практически всегда могут быть приведены к виду
Ψ:<рi>≤ (≥)<рj>; рi,рj
P (10.2)
определяющему отношения порядка между отдельными компонентами вектора переменных. В частности, в тех случаях, когда ограничения на переменные модели заданы в виде изопараметрических неравенств, переход к отношениям (10.2) возможен путем определения левой части ограничений как отображения со значениями, присутствующими в отношениях порядка.
В связях, определенных отношениями порядка, присутствуют обычно переменные, которые имеют смысл допустимых верхних или нижних пределов изменения значений переменных, описывающих консультируемую проблему. Эти переменные, в большинстве своем, носят характер директивных или нормативных данных. Простейшими примерами такого рода отношений могут служить σ ≤ [σ] или N ≤ Ntp, определяющие допустимость некоторых решений (рекомендаций) из условий устойчивости и надежности, соответственно (где [σ]— допустимый коэффициент устойчивости; Ntp — требуемый уровень надежности). С учетом сказанного, при представлении математической модели консультируемой проблемы можно ограничиться рассмотрением только связей-отображений, полагая при этом, что их переменные в процессе функционирования КМ могут быть как фиксированы, так и ограничены.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 |


