informatica_metod_01a (1018769), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Завершение КР.
Представленная на Рис. 1 схема содержит два итеративных цикла проектирования : глобальный - G; локальный - L. Глобальный цикл (Блоки 2,3,6,7,8) отражает функции руководителя проекта. Локальный цикл (Блоки 4,5,9,10,11,12,13) представляет функции исполнителя КР. С началом КР связан Блок 13. Назначение Блоков Рис. 1 будет раскрыто по ходу изложения материала.
Итеративный метод (в отличии от полностью формализованного) допускает в результатах итераций ошибки, представленные лишними (несвойственными объекту проектирования) или недостающими аспектами, элементами и связями.
Второй метод решения сложных задач - это многоэтапность процесса проектирования. За каждым этапом в системе проектирования стоит уровень детализации или слой управления объекта проектирования. Разбиение на этапы - это метод декомпозиции задачи во времени ( формирование средств решения задачи c совмещением, типа конвейера).
Третий метод проектирования - параллельное (независимое) проектирование составных частей, или элементов объекта проектирования. Разбиение на подсистемы - это метод декомпозиции задачи ( формирование параллельных средств решения задачи) в пространстве. Полнота и правильность представления состава объекта проектирования зависит от этого метода.
Четвёртый метод состоит в выделении отдельных аспектов объекта проектирования, или отдельных его сторон, качественных свойств, характеристик ( формирование параллельных средств решения задач, отвечающих за аспекты). Выделение аспектов объекта связано со специализацией каналов восприятия информации субъектом, “органов чувств“ средств проектирования. Полнота и правильность состава аспектов в представлении объекта проектирования определяется средствами реализации этого метода.
Необходимо подчеркнуть, что структура представления объекта проектирования соответствует структуре средств проектирования. И, наоборот, как это было показано выше, структурно-функциональная организация средств проектирования SP связана со структурно-функциональной организацией объекта проектирования OP. Направления специализации в структурно-функциональной организации SP с учётом особенностей структурно-функциональной организации OP приведены в Таблице 2.1.
Таблица 2.1
Особенности структурно-функциональ- ной организации OP (Результата проектирования R(n)). | Особенности структурно-функциональной организации SP. |
Наличие ошибок, отказов, сбоев в процессе использования. | Средства управления итеративным циклом проектирования . |
Уровни управления. | Средства реализации этапов детализации. |
Подсистемы. | Средства проектирования подсистем. |
Аспекты (характеристики). | Средства проектирования аспектов. |
Если итеративный метод представлен на Рис. 1 циклами, то методы со второго по четвёртый используются в составе блока “Разработка плана модификации OP(s)”, соответствующего третьему уровню 3L локального цикла L проектирования (Блок 12 на Рис. 1.).
2.1.2. Определим процесс проектирования как итеративную последовательность операций конкретизации, увеличения достоверности (за счёт реализации совокупности прямых/обратных операций: синтеза/анализа; композиции/декомпозиции) объекта проектирования или его представления в виде информационной или физической модели по координатам: детализации; состава элементов; состава аспектов.
Процесс проектирования заканчивается с достижением на шаге n* соответствия результата R(n*) требованиям глобального цикла Т(i). В общем случае проектирование содержит и обратные по отношению к операциям конкретизации - операции абстрагирования.
На Рис. 1 для циклов G и L с анализом связанны Блоки 2,3,6 и 4,5,9 соответственно, с синтезом для циклов G и L соответственно связаны Блоки 8 и 11,12,13.
Под анализом в данной работе понимается - восприятие , обратная связь, построение модели старого (уже существующего). Анализ связан с переходом RSP.
Синтез включает фазы создания предпосылок, форм представления нового объекта в составе цикла проектирования. Синтез связан с переходом OP R.
В Таблице 2.2 приведена классификация операций проектирования по пяти независимым признакам. Место конкретной операции определяется точкой в пространстве пяти признаков классификации. Классификация операций способствует осознанности процесса проектирования.
Таблица 2.2
Признак классификации | Прямая операция | Обратная операция |
Объект воздействия. Что подлежит изменению? | Синтез | Анализ |
Способ действия. Как производится изменение? | Композиция | Декомпозиция |
Изменение по координате детализации. В каком направлении? | Улучшение детализации | Ухудшение детализации |
Изменение по координате частей. В каком направлении? | Улучшение состава частей | Ухудшение состава частей |
Изменение по координате аспектов. В каком направлении? | Улучшение состава аспектов | Ухудшение состава аспектов |
2.1.3. Совокупность знаний по ОР в ходе его создания естественно структурируется по трём по координатам, которые соответствуют второму, третьему и четвёртому методам проектирования:
-
детализации;
-
частей;
-
аспектов.
Поскольку перечисленные координаты являются независимыми, то мы будем иметь дело с трёхмерным пространством структурирования знаний по объекту OP.
Примечание 1. После того, как определены координаты структурирования объекта проектирования, т. е. способов преодоления нашей ограниченности за счёт декомпозиции объекта изучения и средств проектирования в пространстве и времени, чрезвычайно важно рассмотреть вопрос Единства, так как без единого представления объекта в итоге обучения наши ограниченные возможности не будут расширены, и время на обучение будет потрачено напрасно. Поэтому в качестве главного принципа формирования знаний необходимо использовать - системный подход, подход от Целого, от Единства, наблюдения “всеобщего в частном и частного во всеобщем”.
Необходимо осознание того, что противопоставления: субъект / объект; средства проектирования / объект проектирования; средства воздействия / объект воздействия; часть / целое; индивидуальное / коллективное - имеют временное, переходящее, условное значение, так как после осознания и достижения Единства эти противопоставления теряют смысл и исчезают.
Важно осознать, что эффективность решения локальной задачи имеет смысл только в контексте решения задачи глобальной. Использование совокупности прямых/обратных операций приведённых в Таблице 2.2 позволяет перейти от Единства к многообразию и вернуться от многообразия к Единству.
Реализация в ходе обучения принципа “наблюдения всеобщего в частном и частного во всеобщем” обеспечивает осознание единого принципа, заложенного в основу существования всего, принципа последовательного расширения сознания с сохранением единства, достижения локальной цели с учётом глобальной, принципа, представляющего единую первопричину последовательности переходов результатов предыдущего взаимодействия в предпосылки взаимодействий последующих
{...(SP/OP)i-1R i-1 (SP/OP)iRi(SP/OP)i+1R i+1...}.
Выше нами были рассмотрены вопросы совершенствования только одного аспекта личности - его знаний по объекту обучения, или по специальности. Такой подход к вопросу образования является сугубо ограниченным. Настоящее состояние общества обязано именно приверженностью к этому подходу. Истинной целью обучения студента является совершенствование личности человека.
2.2 Описание локального цикла проектирования.
2.2.1. Планирование работ по КР (Блок 12).
Результаты планирования, выполняемого в Блоке 12 цикла проектирования заключаются в следующем:
-
процесс проектирования разбивается на три основные этапа (соответствующих трём уровням детализации представления OP): разработка метода решения задачи КР; разработка алгоритма решения задачи КР; разработка программы решения задачи КР (Приведённые в Приложении 1 этапы 1,2,6,7 календарного плана КР этапы связаны с задачами ввода-выода данных в подсистему локального цикла проектирования, при правильной организации работы указанные этапы 1,2 реализуются в составе Блока 1, этап 6 в ходе реализации локального, а этап 7 глобального цикла ) ;
-
в рамках каждом из перечисленных этапов процесс проектирования разбивается на решение стандартных подзадач: подготовка исходных данных; реализация требуемых преобразований; оформление результатов; композиция перечисленных выше задач с целью решения общей задачи;
-
для каждой из операций любого из этапов проектирования процесс проектирования разбивается на стандартные операции проектирования аспектов OP: реализации программой требуемого функционирования; соблюдение правил синтаксиса; использования заданных для выполнения программы ресурсов времени и технических средств.
Примечание 2: Каждая из операций проектирования, запланированных выше, может представлять собой на следующем уровне детализации также итеративный цикл последовательных приближений.
2.2.2. Создание новой версии OP(n) (Блок 13).
Рассматриваемый блок обеспечивает управление процессом проектирования на основе сформированного в Блоке 12 плана и собственно реализацию проектных операций. В результате выполнения операций композиции/декомпозиции (См.Таблицу 2)производится синтез новой версии объекта проектирования, т. е. новой версии результатов КР.
2.2.3. Присвоение OP(s) значения OP (n) (Блок 5).
Настоящий блок символизирует переход в рамках рассматриваемого цикла проектирования от фазы синтеза OP к фазе его анализа.
2.2.4. Получение оценок параметров OP(s) (Блок 4).
До того, как в Блоке 9 произвести проверку результатов КР на соответствие,
содержащимся в Главе 1, требованиям, необходимо произвести экспериментальные исследования. Наиболее сложной задачей при составлении программы является получение оценок логики работы, или функционирования. На различных этапах проектирования используются различные средства получения оценок параметров функционирования. На этапах разработки метода и блок-схемы алгоритма используются визуальный анализ, умозаключения, логические выводы, ручные вычисления. На этапе разработки программы перечисленные выше средства дополняются экспериментальной реализацией программы на ПЭВМ.
2.2.5. Сравнение параметров старой версии OP(s) c требованиями (Блок 9).
В данном блоке локального цикла проектирования производится сравнение параметров только что полученной версии результатов КР с заданными в Главе 1 настоящей публикации общими требованиями и требованиями указанного в Задании на КР варианта (См. Приложение 1). Результатами этого сравнения является оценка достоверности результатов.
Достоверность описания OP определяется как степень соответствия, адекватности текущего результата заданной цели , реальной ситуации, потребности в принятии решения, т. е. наличием в его составе несуществующих или отсутствием необходимых аспектов, элементов и связей, достоверность возрастает, когда количество ошибок уменьшается.
Обозначим через R* место в системе координат структурирования того представления OP, которое в действительности необходимо Системе для принятия решения на фазе его использования, синтеза нового. Обозначим через R место текущего (полученного на фазе анализа старого) представления об OP.
Место R в системе координат структурирования будем представлять в виде вектора:
R = (a,b,c) ,
где a,b,c значения координат - множеств A,B,C (детализации, состава частей, состава аспектов соответственно).
Множества A,B,C состоят соответственно из элементов - идентификаторов: уровней детализации, состава частей, состава аспектов, которые представляют описание OP.
Значения координат a,b,c в ходе процесса анализа изменяются. Предположим, что цель проектирования (место R*) определяется значениями a, b,c координат A,B,C. Обозначим через D(R/R*) вектор - функцию соответствия результата R цели R*.
Через D(a/a), D(b/b), D(c/c) обозначим функции соответствия результата R цели R* по координатам уровней детализации, состава частей, состава аспектов соответственно.
С учётом введённых выше обозначений функция соответствия результата R цели R* задаётся выражением: