Цель технологии формализации - переход от неформального описания к формальной записи. Технология состоит из этапов.

ТехнологияModel подразумевает вариативность в разработке (выборе) типов моделей и даже получении ряда (зоопарк моделей) различных по адекватности (полезности, точности, быстродействию) моделей. Результатом технологии является работоспособный макет или рабочая система. Макет - модель или структура связанных моделей, интерпретируемая моделирующей средой. 


Свойство - категория, выражающая такую сторону предмета, которая обуславливает его различие или общность с другими предметами, обнаруживается  в его отношении к ним. (Все свойства в мире могут быть перечислены. Предмет объективно обладает свойством в независимости от того, есть другой предмет или нет.)

Качество - совокупность свойств.

Чувствительность - минимально определяемое количество.

Физическая величина - свойство, общее в качественном отношении у многих и индивидуальное по количеству в них.

Измеримость - возможность сравнения одного свойства у разных предметов.

Ось, шкала - ряд для сравнения нескольких предметов по одному свойству. Шкалы могут выглядеть следующим образом:

а). Есть. Точка, факт.

б). Да - Нет. Двоичная шкала.

в). Да - Может быть - Нет. Нечеткая шкала.

г). Да - Нет. Точное количество отсчетов, дискретная шкала.

д). А - В  или (-, ).  Дискретная бесконечная шкала с бесконечным числом отсчетов.

Система координат - система шкал, отражающих независимые или почти независимые друг от друга свойства. Двухмерное, трехмерное или многомерное пространство.

Применяют различные структуры данных для отражения шкал и пространств (двоичное число, целое число, рациональное число, комплексное число, кватернион, вектор, функция, матрица, тензор, структура, сеть, таблица, дерево, трансфинитное число).

Этапы формализации.Stages_of_simulation

•    Интервью (сбор информации о проблеме, формулирование проблемы);

•    Генерация идей (определение и расширение множества возможных решений);

•    Экспертиза идей (сужение области решений); 

•    Граф зависимостей (определение связей на качественном уровне);

•    Математическое моделирование (введение формализмов, количественные соотношения);

Исследование (анализ) (введение задач, решение прямых задач);

•    Оптимизация (синтез) (решение обратных задач);

Интерпретация (возвращение результатов исследования в предметную область);

•    Расчет эффективности (оценка реализуемости результата);

Комплексирование (увязка с существующими решениями).


Каждый этап имеет собственные методы и правила его осуществления.

Интервью - опрос, беседа, анкета. Динамика опроса. Вербальные и невербальные коммуникации. Управление интервью. Взаимодействие с экспертом.

Генерация идей - мозговой штурм, АЛРИЗ (алгоритм изобретения), эволюционный поиск (генетические алгоритмы), морфологический анализ, правила построения коллектива.

Экспертиза идей - сколько экспертов (оценка Хи-квадрат), голосование и его типы, туры, конкурсы, метод Дельфи, медиана Кемени, альтернатива Кондорсе, метод большинства, принцип Борда, рейтинговое оценивание.

Построение графа зависимостей - классификация (кластерный анализ), существует ли зависимость (дисперсионный анализ), общие законы сохранения, баланса, количественные зависимости (регрессионный анализ).

Математическое моделирование. 

    Вид формализма. Канонический.

    Сложный - агрегирование, иерархии, композиция и декомпозиция, смена координат, векторизация, подстановки и алгебраические преобразования, линеаризация, аппроксимация, преобразования (Фурье, Лапласа, Уолша, Гильберта, z),масштабирование. 

Тип формализма - алгебраический линейный, алгебраический функциональный, обыкновенные дифференциальные уравнения, дифференциальные уравнения в частных производных, графы, множества, логические функции, автоматы, имитационные модели, геометрические представления. 

Исследование (анализ) - для каждого типа формализма используется свой метод, например - прямой расчет, решение уравнений, метод сеток, имитация и статистическая оценка, R-функции, предикаты и другие. Методы применяются для решения различных задач - прогнозирования, исследования устойчивости, чувствительности, управляемости, идентификации и так далее. Большую роль играют дополнительные условия и значения коэффициентов. Вопрос, который ставят к модели, относится к одной из трех групп, по степени сложности: - что, где, как, когда ...;  - что ... если; - почему?

В зависимости от типа модели результат может быть получен трудно, легко, частично, с допущениями или вообще не получен.

Оптимизация (синтез) - для каждого типа формализма используется свой метод, например - линейное программирование, поиск оптимума функций, численные методы поиска, принцип максимума Понтрягина, сетевое планирование и оптимизация, динамическое программирование, методы Вейна, Квайна, теория доказательств, метод резолюций, использование систем с обратными связями и адаптационных механизмов, покрытия и так далее. Для решения оптимизационной задачи следует дополнительно к записи модели указать - цель (критериальная функция); переменные, за счет которых предполагается достижение цели; ограничения, накладываемые на вариацию переменных. В зависимости от того, как выражена цель различаются многокритериальные и однокритериальные задачи. Многокритериальные задачи обычно сводят к однокритериальным методами свертки или Парето.

Интерпретация.  Возможные методы - графическое отображение (выводы деконструктивного вида, исчезновение детальной информации, интеграция информации); программа действий (конструктивные выводы); информационно - советующие системы, имитационные среды для лиц, принимающих решения; статистические результаты (макроуровень описания); сглаживание, фильтрация (компромисс точности и строгости).

Расчет эффективности - функционально-стоимостной анализ.

Created with the Personal Edition of HelpNDoc: Experience the power of a responsive website for your documentation