Классификатор области знаний как информационная модель системы структурного синтеза. Проблемы его создания и расширения

Abstract

Цель. Использование принципиально новых подходов для решения задачи структурного синтеза слабо формализованных объектов – с одной стороны, вызов времени, требующий сокращения времени разработки и получения качественных технических решений, с другой стороны, результат исследований, позволяющих использовать инвариантные переборные алгоритмы для решения задачи структурного синтеза. Решение указанной задачи предлагаемым способом требует создания множества данных и знаний, перебор которого даст искомый результат. Формирование данного множества, поддержание его в корректном и актуальном состоянии – серьезная задача, требующая выработки новых подходов, формализации продиктованных этими подходами процессов и разработки алгоритмов. Методы. Этапами формирования указанного множества являются: сбор данных о существующих технических решениях, их формальное описание, обобщение этих описаний с формированием некоторой структуры, позволяющей однозначно идентифицировать каждый существующий объект и создавать новый путем комбинации имеющихся знаний или путем модернизации известных технических решений. В качестве структуры, обобщающей данные конкретной области знаний, предлагается использовать классификатор, особенностью которого является то, что при его организации реализованы два метода создания: иерархический и фасетный. Создание такого классификатора и поддержание его в корректном состоянии – задача, позволяющая решить проблему формирования информационного обеспечения систем структурного синтеза слабо формализованных объектов средней и высокой степени сложности. Результаты. Процесс создания такого классификатора сталкивается с рядом проблем, выявление которых – первый шаг в направлении разработки качественного информационного обеспечения. Указанные проблемы возникают на каждом из этапов анализа предметной области (анализ существующих вариантов исполнения объектов; обобщение знаний о рассмотренных объектах; дополнение (расширение) классификатора). Причинами их возникновения могут стать нарушение принципа достаточности при анализе и декомпозиции, нарушение иерархичности структуры при обобщении в процессе построения модели предметной области, нарушение признаков обязательности и необязательности при синтезе и расширении модели, основу которой составляет классификатор. Заключение. Выявление указанных проблем и исследования процесса их недопущения и преодоления – важная задача, решение которой позволит максимально формализовать процесс создания классификатора как информационной модели системы структурного синтеза. Goal. Application of fundamentally new approaches to solving the problem of structural synthesis of ill-defined objects is, on the one hand, a challenge of time that requires reducing the time for development and obtaining high-quality technical solutions, and, on the other hand, the result of research that allows the use of invariant trial and error algorithms for structural synthesis. Solving this problem by the proposed method requires the creation of the set of data and knowledge, the search of which will give the desired result. Formation of this set and control of its correct and actual state is a serious task requiring the development of new approaches, formalization of processes and development of algorithms imposed by these approaches. Methods. The stages of formation of the pointed set are: collection of data on existing technical solutions, their formal description, generalization of these descriptions with the formation of a certain structure, which allows for identifying each existing object unambiguously and creating a new one either by a combination of existing knowledge or by upgrading the known technical solutions. It is proposed to use a classifier as a structure that summarizes the data of a specific area of knowledge. The peculiarity of this classifier is that two methods of development are implemented here: hierarchical and faceted. Creation of such a classifier and its correct state is a problem that allows to solve the problem of formation of information support for structural synthesis systems of ill-defined objects of medium and high complexity. Results. The process of creating such a classifier deals with a number of problems, the identification of which is the first step towards the development of high-quality information support. These problems arise at each stage of the domain analysis (analysis of existing versions of objects; generalization of knowledge about the considered objects; addition (extension) of the classifier). The reasons for their occurrence may be violation of the principle of sufficiency in analysis and decomposition, violation of the hierarchy of the structure when generalizing in the process of building a domain model, violation of the signs of mandatory and optional when synthesizing and expanding the model, which is based on the classifier. Conclusion. Identifying these problems and studying the process of avoiding and overcoming them is an important task, the solution of which will allow you to formalize the process of creating a classifier as an information model of a structural synthesis system.