Никаноров С.П. Концептуализация предметных областей

Подождите немного. Документ загружается.

5. ФОРМЫ

ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ

СХЕМ

ФОРМЫ

ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ

МОДЕЛЕЙ

Отличие концептуальных моделей — интерпретация элементов

множеств списками предметно значимых названий, которых могут быть

сотни или тысячи. Проблема формы представления — организация этих

списков для их хранения и использования. Проблема создания инфор-

мационной инфраструктуры организации является типичной сложной

проблемой представления концептуальных

моделей.

Без концептуальной

схемы одним взглядом обозреть эту модель

невозможно.

Концептуальную

схему с пятиуровневым двухместным синтезом можно представить на

мониторе, получить ясное представление об этой схеме, узнать, какие в

ней термы. В отличие от этого, с моделями так поступать нельзя, потому

что это — текст, у которого

сотни,

тысячи

страниц.

Например, отношение

двух теоретико-модельных отношений:

Имеется предметная интерпретация полифакторструк-

туры.

Имеется вторая предметная интерпретация поли-

факторструктуры.

В каких

терминах может быть

опреде-

лено различие

между

этими двумя моделями? Отношение

конструкта и модели называется теоретико-модельное

отношение.

6. УПРАВЛЕНИЕ КОНЦЕПТУАЛИЗАЦИЕЙ

Эта функция является абсолютно необходимой, когда производится

переполагание предметной области или производится изменение моде-

ли,

особенно при концептуализации сложных и больших предметных

областей.

Создаваемую или используемую концептуальную схему предмет-

ной области рассмотрим как объект управления. Конструкт объекта

управления известен: пространство входов, пространство выходов и

отображение пространства входов в пространство выходов. (Заметьте,

что этот конструкт не является онтологической универсалией, потому

что субъект-объектные отношения, которые стоят за управлением, не

являются универсальными.) Если нужно осуществлять управление

концептуализацией, то конструкт объекта управления должен быть

применен к предмету концептуализации. Предметом концептуали-

зации в этом случае является отношение предметной области и ее

концептуальной схемы. Следовательно, предметная область должна

представляться как разнообразие ее состояний, определяемое иссле-

дователем. Концептуальная схема, с помощью которой описывается

предметная область, также должна быть представлена как разнообразие.

В противном случае управление будет невозможно — не из чего будет

выбирать. Следовательно, должен быть язык, который позволяет опи-

сывать отношение предметной области и ее концептуальной схемы.

Напомним, что метатеорией называется теория концептуальной

схемы предметной области (но не их отношение). С формальной точки

зрения высказывание — «это — конституэнта» принадлежит метатеории.

Метатеория — это теория, теоретизирующая теорию. Высказывания

«класс конституэнт теории», «это — термы», «это — аксиомы», «ак-

сиоматическое ядро теории», «терминальная теория» — не принадлежат

теории, а являются термами аксиоматической метатеории этой теории.

Управление теорией может осуществляться только на языке метатео-

рии.

Нужно четко различать эти уровни, иметь в своем сознании развитый

ЧАСТЬ

КОНЦЕПТУАЛИЗАЦИЯ

ПРЕДМЕТНЫХ

ОБЛАСТЕЙ

язык метатеории для

того,

чтобы управлять выбором предметной области,

теорией и их отношением. Управление концептуализацией, включая экс-

пликацию, опирается на две метатеории, одна из которых — метатеория

предметной теории, а другая метатеория — теория отношения не экспли-

цированного и эксплицированного.

Выражение «изменить состав элементов в лингвистической пред-

метной интерпретации конституэнты такой-то» в метатеории предметной

теории не выразимо. Потому

что

в понятие «теория предметной области»

модели

не

входят.

Они входят только

мета-теоретико-модельное отноше-

ние.

Выражение «изменение состава элементов предметной интерпретации

терма, который образован на 8 уровне в 3 ряду» может быть только в

мета-теоретико-модельном отношении.

Итак, для управления концептуализацией предметной области необ-

ходимы соответствующие разнообразия. Каким же образом образуются

эти разнообразия? Управление концептуализацией представляет собою

либо изменение предметной области, того, что выделяется как предмет

исследования, либо изменение в отражающей предметную область кон-

цептуальной схеме, либо изменение их отношения.

Изменения концептуальной схемы. Что можно менять в концеп-

туальной схеме при её постулировании? Необходимо иметь перечень

того,

что можно изменять в концептуальной схеме. Самое серьезное и

вызывающее самые серьезные последствия — это изменения теоретико-

системного класса, который представлен в базисных концептуальных схе-

мах. Наиболее существенным является изменение конкретанта,

а в

рамках

этого изменения — изменение состава базисных множеств конкретанта.

Далее следует изменение номенклатуры базисных схем — конкреторов,

а в рамках этого изменения — изменение состава

их

базисных множеств.

Далее — изменения отношений между базисными множествами, булеанов

декартианов на базисных множествах, аксиом на булеанах

декартианах

на базисных множествах. Возможны изменения, которые могут быть

сделаны

в теле

теории:

изменение границы тела теории (уровень, который

ограничивает термообразование); в пределах этого уровня изменение

теоретико-графовых отношений на множестве термов. Изменения под-

множеств термов являются более

крупными.

Изменения операций синтеза

являются ещё более крупными изменениями.

Конечно, может быть проведена гораздо большая дифференциация

изменений. При технологически обеспеченном синтезе концептуальных

6. УПРАВЛЕНИЕ КОНЦЕПТУАЛИЗАЦИЕЙ

схем изменение синтезируемых концептуальных схем осуществля-

ется автоматически. Поскольку процедура каждого типа изменения

специфична, необходима точная дифференциация типов изменений.

Соответственно, необходима разработанная метатеория разнообразия

теорий данного класса.

Концептуализация предметных областей может иметь различные

цели, для достижения каждой концептуализация может производить-

ся последовательностью этапов построения концептуальной схемы.

Поэтому построение концептуальной схемы сразу в эксплицитной форме

может не выступать как объект управления. Длительное время в ходе

концептуализации могут использоваться слабые формы. Могут ис-

пользоваться предварительные грубые наброски, которые имеют целью

только обеспечить согласование точек зрения на предметную область.

В отличие от управления концептуализацией, управление экспликацией

при наличии разработанных не эксплицитных концептуальных схем име-

ет специфику, которая заключается в роли экспликации. В частности,

управлению подлежат решения на экспликацию: будет ли экспликация,

какая будет экспликация, когда она будет делаться, что желают получить

от экспликации. Управление экспликацией производится точно так же

в терминах метатеории. Однако, метатеория теории и метатеория экс-

плицированной теории имеют различия.

Выражение «здесь надо использовать двойной булеан» относится

не к эксплицированной теории, и не к теории не эксплицированной, а

относится только к процессу экспликации. Следовательно, предметом

для такой метатеории является отношение между не эксплицированной

теорией и эксплицированной теорией. Приведенное выражение относится

к метатеории, которая построена над этим отношением.

Для построения концептуальных моделей должен быть создан, или,

если он есть, должен использоваться аппарат мета-теоретико-модельного

отношения. Теоретико-модельное отношение — это отношение между

концептуальной схемой и ее предметной интерпретацией. Подобно тому,

как выражения типа «этот класс термов» — это выражения метатеории,

аналогичную роль играет мета-теоретико-модельное отношение. Это —

метатеория, предметной областью которой является теоретико-модельное

отношение, теория мета-теоретико-модельного отношения.

На стороне модели наименьшими изменениями являются добавле-

ние,

уменьшение, перестановка элементов списка, представляющего

ЧАСТЬ

КОНЦЕПТУАЛИЗАЦИЯ

ПРЕДМЕТНЫХ

ОБЛАСТЕЙ

терм, перераспределение элементов по спискам при соответствующих

изменениях на стороне схемы, т.е. при изменениях

термов.

При крупных

изменениях захватывается большая группа списков элементов множеств и

производится та или иная операция

именами элементов принадлежащим

этим спискам. Самые крупные изменения на модельной стороне — это

изменения номенклатуры списков и отношения их друг с другом.

7. ТЕХНОЛОГИИ КОНЦЕПТУАЛИЗАЦИИ

ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ

Хотя значительное число концептуальных

схем

предметных областей,

как при теоретических исследованиях, так и при проектировании систем

организационного управления, могут разрабатываться вручную, без при-

менения концептуальных

технологий,

существуют задачи концептуализа-

ции,

при

решении которых использование технологий

необходимо.

числу

таких задач при концептуализации предметных областей относятся:

— хранение текстов концептуальных схем в памяти компьютера,

— создание и использование библиотеки концептуальных схем и по-

исковой системы,

— контроль синтаксических и семантических ошибок в текстах кон-

цептуальных схем,

— построение тела теории (термов) по заданным направлениям раз-

вертывания теории и границам развертывания,

— синтез базисных концептуальных

схем для

получения терминальной

теории,

— внесение изменений в синтез концептуальных схем.

Нередко эти задачи комбинируются, создавая ситуации постули-

рования концептуальных схем, в которых применение ручных методов

составления схем невозможно.

Всего к настоящему времени разработано 22 программных продук-

та, большинство из которых направлены на обслуживание собственно

процесса концептуализации, и только немногие имеют специфику кон-

цептуального проектирования. Обзор этих продуктов приведен в книге

«Технология концептуального проектирования» [17].

В обзоре для каждого программного продукта указаны функции,

выполняемые данным программным продуктом. Многие функции по-

вторяются в нескольких программных продуктах, поэтому для целей

этого раздела составлен полный перечень функций, что позволяет дать

ЧАСТЬ

КОНЦЕПТУАЛИЗАЦИЯ

ПРЕДМЕТНЫХ

ОБЛАСТЕЙ

характеристику

технологиям,

поддерживающим концептуализацию пред-

метных областей, не в терминах программных продуктов, а в терминах

выполняемых ими функций.

Всего таких функций 17, из них нужных для поддержки концептуа-

лизации предметных областей —

11,

остальные специфичны для концеп-

туального проектирования. Для каждой из этих одиннадцати функций

в скобках перечисляются номера программных продуктов в указанном

издании, в которых реализуется данная функция.

Ввод родоструктурных текстов концептуальных схем предметных

областей в память компьютера, вывод

этих текстов

на печать

хра-

нение текстов в памяти компьютера, удаление устаревших текстов,

ввод запросов к текстам и печать требуемых данных, внесение из-

менений в тексты (программные продукты 1, 2, 6, 10).

Синтаксический

семантический анализ родоструктурных текстов

концептуальных схем предметных областей (программные про-

дукты 2, 6, 7,10,16, 22).

Ретроспективный анализ порожденных родов структур (про-

граммный продукт 1).

Создание базы данных

по их

концептуальной модели (программные

продукты 9, 19).

Предметная интерпретация родоструктурных

текстов

концептуальных

схем предметных областей (программные продукты

2,11,18).

Синтез

терминальной теории из базисных родоструктурных

концеп-

туальных схем предметной области (программный продукт 2).

Построение графа конституэнт синтезированной терминальной

теории (программный продукт 2).

8. Построение М-графа рода структуры терминальной теории

концептуальной схемы предметной области, приведенного к стан-

дартному виду, контроль отсутствия в М-графе циклов и петель,

визуализация М-графа (программные продукты 6, 8).

9. Ведение Протокола последовательности операций синтеза тер-

минальной родоструктурной теории и внесение изменений в эту

последовательность (программный продукт 6).

10.

Порождение и интерпретация классификаций элементов разноо-

бразий по комплексным основаниям (программный продукт 21).

11.

КРЕАТОР. Система концептуального проектирования процесса

концептуализации предметных областей (программный продукт 5).

7. ТЕХНОЛОГИИ КОНЦЕПТУАЛИЗАЦИИ ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ

В качестве примера описания функций программного продукта,

поддерживающего концептуальный анализ и проектирование, при-

ведем Систему поддержки концептуального анализа и проектирования

ПРОКСИМА 1 (программный продукт 15).

Библиотека концептуальных моделей

= Хранение и вывод элементов библиотеки концептуальных

моделей.

= Вывод на экран монитора по запросу списка названий моделей

данного класса, данного подкласса, с данным родом структу-

ры,

с данными характеристиками рода структуры. Вывод ис-

точников создания концептуальной схемы. Вывод текста рода

структуры. Вывод текста модели. Вывод конституэнт одного

или нескольких типов. Вывод предположений, связанных с

данной конституэнтой. Вывод конституэнт, связанных с данным

предположением. Вывод элементов библиотеки концептуальных

моделей по запросам различных типов в форме отчета.

= Ввод и редактирование элементов библиотеки концептуальных

моделей.

= Добавление, удаление, редактирование элементов библиотеки

(класса, подкласса, рода структуры, модели, источника, связей

модели с источниками, конституэнты, ступени, предположения,

связи предположения с конституэнтой). Проверка уникальности

имен (класса, подкласса, рода структуры и модели) при их добав-

лении и редактировании. Ограниченный синтаксический анализ

при вводе конституэнт и ступеней (равенства левых и правых

скобок, разрешенных символов и имен базисных множеств).

Подсистема манипулирования концептуальными моделями

= Копирование всех или некоторых атрибутов одной концеп-

туальной модели в другую. Ослабление и усиление концеп-

туальной схемы. Порождение множества структур данного

рода. Формальный синтез двух и более концептуальных схем с

отождествлениями базисных множеств разных родов структур,

базисного множества с родом структуры, базисного множества

с термом, базисного множества со ступенью.

Подсистема формирования термов и добавления аксиом

= Построение термов с помощью элементарных операций и их

комбинаций над родовыми структурами и термами концепту-

ЧАСТЬ

1. КОНЦЕПТУАЛИЗАЦИЯ ПРЕДМЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ

альной модели и их добавление в текст концептуальной модели.

Формирование термов в заданном направлении (ях) по родовым

структурам и термам концептуальной схемы с помощью опе-

раций над термами из банка аксиом и термов и их добавление

в текст концептуальной модели. Редактирование метааксиом

из банка. Редактирование операций над термами из банка.

Преобразование новых термов к виду операций над термами.

Преобразование новых аксиом к канонизированному виду.

Подсистема построения эскиза системы организационных процедур

и форм документов

= Поддержка построения эскиза системы организационных

процедур по концептуальной модели, эксплицированной ро-

дом структуры (построение и вывод на экран графа термов и

предметной интерпретации конституэнт, соответствующих его

вершинам; выделение /отмена выделения вершин графа термов,

соответствующие конституэнты которых будут соответствовать

целевым выходам конечных процедур; построение и вывод на

экран нижних замыканий графа термов и интерпретации кон-

ституэнт, соответствующих его вершинам; выделение/отмена

выделения вершин графа термов, конституэнты которых будут

соответствовать целевым выходам остальных процедур; по-

строение продуктовой схемы системы процедур по выделенным

вершинам подграфов и вывод ее на экран в виде сети процедур;

выделение верхнего замыкания от выбранной процедуры в про-

дуктовой схеме; выделение нижнего замыкания от выбранной

процедуры в продуктовой схеме; выделение процедур, целевые

выходы которых являются элементами входа выбранной про-

цедуры в продуктовой схеме; выделение процедур, элементами

входов которых является целевой выход выбранной процедуры

в продуктовой схеме; дискретное изменение масштаба выво-

димого графа термов концептуальной модели, его подграфа и

продуктовой схемы).

= Вывод на экран атрибутов организационных процедур (вывод

названия и описания процедуры, элементов входа процедуры

определенного типа, целевого выхода процедуры, нецелевых

элементов выхода процедуры одного или всех типов; переход

к просмотру и редактированию процедуры, элементом выхода