В-третьих, наличие информационных связей между отдельными консультационными модулями непосредственно основывается на факте взаимозависимости формируемых рекомендаций, выбираемых при функционировании различных КМ.
Покажем, что выполнение указанных трех процедур может быть обобщено и сведено, в основном, к решению единой для всех них формальной задачи. Постановка последней базируется на использовании сетевого характера структуры исходной математической модели консультируемой проблемы, т. е. на представлении этой структуры в виде сети на базе двудольного неориентированного графа.
Далее для упрощения изложения будем полагать, что исходная математическая модель состоит из скалярных моделей. Такое допущение не нарушает общности изложения, так как при этом предполагается, что проведена эквивалентная замена каждой элементарной модели тj совокупностью из |λj| скалярных моделей с одинаковыми для всех них векторами входов χj и операторами fj, но с отличающимися выходными переменными, в роли которых последовательно выступают отдельные компоненты λj.
Пусть имеется некоторый информационный граф модели, вершинами-связями которого являются операторы скалярных моделей в неявном виде:
Фj(Pj) = 0, j=1, 2, .... Nm,
где
Фj(Pj) = λj - fj(χj), j=l,2,...,Nm.
Будем каждый раз исключать из состава переменных модели те переменные, значения которых в текущий момент зафиксированы, например, в результате выполнения операций более высокого уровня детализации. В результате этого рассматриваемый информационный граф, отражая текущее состояние рекомендаций, постоянно изменяется.
Пронумеруем вершины-связи графа исходной модели произвольным образом. Некоторое подмножество индексов вершин-связей обозначим через L, а множество вершин-переменных, входящих в связи с индексами из L, — через Р (L):
P(L)= .
Пусть заданы некоторое множество L и вектор переменных J
Р(L), значения которых полагаем известными. Обозначим через σ(J, L) — вектор переменных из Р(L), значения которых полагаем неизвестными:
σ (J, L) = P (L)\J.
Тогда на каждом из L
[1, Nm] возможно одно из следующих
трех условий:
|L| = |σ(J, L)|; (10.25)
|L|<|σ(J, L)|; (10.26)
|L|>|σ(J,L)|; (10.27) Будем считать, что связи, входящие в исходную математическую модель, являются независимыми и что каждая из них может быть разрешена относительно любой из входящих в нее переменных. Тогда множество L, для которого:
-имеет место условие (10.27), задает переопределенную систему уравнений {Фi(Pi)=0}i L. Вектор J в данном случае является противоречивым, поскольку одна часть его компонент может быть выражена через другую, и их независимое задание является недопустимым;
- имеет место условие (10.25) и ни на каком его подмножестве не выполняется условие (10.27), определяет замкнутую систему уравнений. При этом каждая переменная из σ(J, L) может быть однозначно выражена через компоненты J с помощью совокупности связей
{Фi (Pi)}i L;
- на каждом подмножестве выполняется условие (10.26), задает недоопределенную систему уравнений, что свидетельствует о невозможности выражения ни одной из переменных σ(J, L) через J.
В дальнейшем будем говорить:
- вектор I является непротиворечивым, если ни при каком
L
[1, Nm] не выполняется условие (10.27), и противоречивым, если это условие соблюдается хотя бы при одном L;
- вектор J является корректным, если он непротиворечив, и существует
[1, Nm] такое, что | | = | σ (J, )|;
- вектор J является τ-полным, если он корректен и
σ (J, )
τ; (10.28)
- вектор J является частично τ-полным, если он корректен и
σ (J, )
τ≠0; τ
σ(J, ); (10.29)
- вектор J является неполным, если при каждом L
[1, Nm] выполняется условие (10.27).
Теперь рассмотрим возможность выполнения названных в начале данного пункта трех процедур формирования КМ на основе анализа на полноту, непротиворечивость и корректность некоторого составляемого каждый раз специальным образом вектора J.
Вначале рассмотрим процедуру, связанную с гибким формированием расчетных моделей. Как и раньше, исходные данные на такое формирование будем задавать парой (I, T), где I определяет набор входных переменных формируемой расчетной модели, а T — набор выходных переменных этой модели.
В общем случае задание на формирование расчетной модели может не соответствовать имеющемуся ППП, программно отражающему исходную математическую модель, оперируя модулями которого и необходимо сформировать требуемую модель. В частности, вектор исходных переменных I может быть как недостаточен, так и избыточен для проведения вычислений переменных Т на основе имеющегося пакета. Поэтому рассматриваемая процедура сводится к выполнению двух групп действий. Первая из них связана с анализом задания (I, Т) на корректность с последующей (при необходимости) корректировкой задания. Вторая группа действий связана непосредственно с выделением из {Фi (Pi)}i=1,2.....Nm при условии корректного задания
(I, Т) совокупности минимальных замкнутых систем и определением порядка их разрешения.
Задачи формирования агрегированных моделей из элементарных моделей в условиях представления их структуры неориентированным информационным графом рассматривались ранее в различных работах, но без учета возможных некорректностей заданий (I, Т). При этом априори предполагалось существование замкнутых систем, а некорректность задания (I, Т), приводящая к их отсутствию, рассматривалась как следствие ненахождения таких систем. Источники некорректностей в задании не анализировались и, тем более, не обеспечивалось их целенаправленное устранение.
В настоящей работе основное внимание уделяется выполнению действий первой группы — связанных с анализом и корректировкой заданий (I, Т), так как разработанные методы, выделяющие из
{Фi(Pi)}i
[1, Nm] упорядоченные совокупности минимальных замкнутых систем при корректных (I, Т), на наш взгляд, исчерпывают данную проблему.
Отождествляя J с I, а τ с Т, можно утверждать, что задача формирования расчетной модели может быть сведена к анализу вектора J на τ - полноту.
Рассмотрим теперь процедуру, связанную с определением статуса консультационных модулей. В этом случае положим:
J= |х, z|; τ = у.
Считая компоненты вектора у независимыми, на основе анализа вектора J на полноту и непротиворечивость можно сделать следующие выводы:
1) если вектор J неполон, то это означает отсутствие возможности отображения х, z в у на базе имеющейся модели, что соответствует оптимизационному статусу консультационного модуля;
2) если вектор J не является даже частично τ-полным, то в этом случае можно сделать вывод, аналогичный п. 1;
3) если вектор J τ-полон, то возможно выражение формируемых рекомендаций у через исходные данные х, z, что соответствует расчетному статусу консультационного модуля. Однако, если полученное расчетным путем значение у не содержится в множестве исходных альтернатив, то модуль переходит в разряд невыполнимых;
4) если вектор J частично τ-полон, то часть сформированных рекомендаций — содержащихся в σ ( , J), может быть определена расчетным путем, а другая их часть, которая не может быть выражена через х, z, — путем оптимизации. В этом случае будем говорить, что модуль имеет смешанный статус;
5) если вектор J противоречив, то это означает взаимозависимость компонент исходных векторов х, z. При этом можно сделать вывод, что в рассматриваемом случае отсутствует возможность нахождения значений у, удовлетворяющих одновременно всем исходным данным, т. е. соответствующий модуль является невыполнимым.
Последний вывод распространяется, в первую очередь, на тот случай, когда значения компонент исходных векторов зафиксированы, а не ограничены. В противном случае выводы о невыполнимом статусе консультационных модулей преждевременны. В частности, если взаимозависимые компоненты вектора J ограничены и ограничения на одну из таких компонент, пересчитанные в ограничения на другие, позволяют выделить общие области в рамках каждого ограничения, то соответствующие модули имеют, как правило, оптимизационный статус. В дальнейшем такого рода взаимозависимые и непротиворечивые компоненты представляются в векторе J одной из них с возможным изменением ранее наложенных на данную компоненту ограничений. Сказанное основывается на следующих соображениях.
|
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 |


