3.2 Формализованная модель функционирования сапр при проектировании изделий на уровне представления «вид-класс-тип»

3.2.1 Общая схема информационного процесса проектирования нового изделия

В пункте 3.1 описано содержание основных информационных процессов, но не сказано как производится обработка информации. В ответе на этот вопрос о содержа­нии всех процессов имеется единство: какое-то представление берётся за исходное и осуществляется его насыщение деталями. Насыщение осуществляется двумя путями: «вниз» - привлечением мелких деталей; «вверх» -выбор из общего частных представлений (срезов). То есть мы имеем ситуацию: набор вариантов «исходов» и практически единая процедура структуризации исходного на детали с различным механизмом привлечения детализирующих дан­ных. Содержание процесса структуризации формулированием топо­логических и категориальных признаков изложено в пункте 1.2

Формально это можно представить фрейм-сценарием как единой процеду­рой получения неизвестного знания [67], различающейся содержанием его исхо­дов - заголовков. Отсюда вытекает концептуальная схема построения нужной нам формализованной модели, показанная на рисунке 3.3. Фрейм-сценарии, кроме того, будут различаться содержанием вопросов, раскрывающих заголовок. Возможные вариации фрейм-сценариев представлены в таблице 3.1.

Фрейм-сценарий требует раскрытия по существу. Содержание всех перечисленных процессов обработки информации (А, В, С, D) сводится к получению чего-то неизвестного. Это можно интерпретировать как процесс получения неизвестного знания. Основой процедуры получения неизвестного зна­ния является вопросно-ответная процедура. Так как интересую­щее нас неизвестное является сложным, то необходимо задавать мно­жество вопросов, согласованных по содержанию. Это и реализуется логико-лингвистической моделью, называемой фрейм-сценарием.

Рисунок 3.3 – Содержание фрейм-сценария, как способа развертывания типовых информационных процессов

Таблица 3.1 - Изменения содержания основных фрагментов фрейм-сценария развертывания типовых информационных процессов

Заголовок	Раскрывающий терминал	Ограничивающий терминал	Терминал второго уровня
В: разобраться в частностях общего для составления требуемого вывода (решения)	Предположение о содержании неизвестного. Например, система электронного обеспечения сложной деятельности	Определить составные части общего системы и их назначение	Каковы составные части системы, соответствующие ответам на вопросы, закрывающим все действия, необходимые для достижения цели
С: сформулировать облик (проект) нового объекта в соответствии с директивными требованиями	Каковы отличия требуемых свойств от существующих	Определить состав новых элементов и их свойство	Каковы новые элементы, позволяющие закрыть разницу в качестве, определяемые также тестовым методом
D: установить закономерность поведения или соответствие требованиям по результатам измерения хода процесса	Что и каким образом в результатах измерения влияет на результат процесса	Определить состав того, что влияет на результат хода процесса	Каковы значения процесса нужно иметь, чтобы достичь его требуемого качества

Неизвестное знание заключается в заголовок фрейм-сценария, выраженного в форме ключевого слова, определяющего своим содержанием направление раскрытия всех составляющих неизвестного. Для этого в качестве ключевого слова нам необходимо взять слово, характеризующее цель процесса рас­крытия содержания, например: «узнать», «разобраться», «установить содержание» и т.п.

Содержание каждого из этих слов подразумевает гигантское многообразие ситуаций, зависящих от контекста (цели рассмотрения). Поэтому неизвестное со­держание ключевого слова надо целенаправленно раскрыть.

Раскрыть содержание неизвестного можно только привлечением дополни­тельных данных. Механизмом такого привлечения является поиск ответов на по­ставленный вопрос, ибо вопрос - это запрос мысли, адресуемый непосредственно неизвестному. То есть вопрос обеспечивает направленность наполнения пред­ставления деталями, содержащимися в ответах на вопрос.

Так как вопросов можно задать бесчисленное множество, то необходимо уметь выделять главные из них. Это реализуется фреймовым подходом, ибо «фрейм» в переводе означает «рамка», «каркас», «остов» ситуации, то есть вопросы адресу­ются к характеристикам, определяющим в ситуации самое необходимое.

При этом важно определить, с чего следует начать, то есть найти первое направление проявления отчетливости содержания ключевого слова.

Приведённые выше ключевые слова имеют познавательную сущность, ко­торая формирует первый уровень отчетливости содержания слова.

Это содержа­ние определяется полной группой вопросов, формирующих содержание сущности познания, например, «узнать» - «что» - «зачем». Тем самым раскрывается содер­жание действия, являющееся первым слоем детализации содержания ключевого слова.

На рисунке 3.4 показан пример раскрытия содержания объекта методом фрейм – сценария. За объект взят манипулятор «мышь», как один из наиболее простых.

После выявления первичного предметного содержания можно приступить к выявлению его деталей по существенным (для данной ситуации) признакам, на­зываемым в теории принятия решений топологическими [36], Тем самым форми­руется второй слой детализации содержания ключевого слова.

Содержание существенных (топологических) признаков определяется следующим.

На основе первичного представления о сущности вскрываемого объекта (ситуации) определяются основные характеристики (признаки), формирующие строение объекта.

Вопросная форма задания этих свойств обеспечивает формирование ответов на них, выявляемых по привлекаемым источникам информации. Сочетание всех ответов на эти вопросы определяет содержание множества признаков Пр_1…Пр₄. Дальнейшей детализации на этом уровне нет, так как спросить о дальнейших деталях на данном уровне нельзя.

Однако по полученным значениям признаков сформулированных на данном этапе можно получить ответ на вопрос о виде объекта.

Далее реализуется процедура по требованиям терминалов третьего - шестого уровней, формулируются признаки Пр_5, Пр₆ и процесс уста­новления типа объекта заканчивается.

Рисунок 3.4 – Фрейм –сценарий раскрытия содержания объекта

Предложенная процедура относится к частному случаю - узнавание неизвестного в соответствии с содержанием процесса А. Но есть и другие процессы, а именно В, С, D. Для них происходит тот же процесс, но толь­ко при изменённом содержании основных параметров фрейм-сценария. Их вариации приведены в таблице 3.1.

Отсюда следует очень важный вывод: вся процедура формирования процес­са функционирования информационной системы в виде фрейм-сценария по суще­ству полностью соответствует разработанной процедуре синтеза систем [21]. Хотя специфически детали присутствуют. В такой системе, являющейся информационной, важны количественные характеристики приоритетов ее уровней представления. Они могут быть определены методом анализа иерархий.

Далее процедура формирования структурного представления рассматриваемых типовых информационных процессов будет рассмотрена более подробно применительно к упрощенной модели проектирования самолета.

Ее суть состоит в переходе детализации представления об объекте от «вида» к «классу» и «типу» путем формирования соответствующих совокупностей признаков.

Таким образом процесс проектирования представляется упрощенным, как процесс формирования новых признаков за счет привлечения дополнительной информации об объекте.

За исходный материал для примера был взят материал Института психологии АН СССР, в котором показан процесс опознавания сложного объекта, как процедура наращивания преставления о нем. На рисунках 3.5, 3.6 и 3.7 показано как происходит формирование множества признаков объекта.

Рисунок 3.5 - Алгоритм перцептивно-опознавательного процесса на уровне вида

Рисунок 3.6 - Алгоритм перцертивно-опознавательного процесса на уровне класса

Рисунок 3.7 - Алгоритм перцертивно-опознавательного процесса на уровне типа

Процесс проектирования нового самолета можно представить как процедуру наращивания представления о проектируемом объекте за счет новых признаков. Распишем более подробно этот процесс.

В начале формируются наиболее общие признаки: наличие хвостовой части, крыла, хвостовой части фюзеляжа. Совокупность этих признаков определяют принадлежность данного объекта к виду «самолет».

На следующем этапе формируется множество уточняющих признаков: наличие мотогондол двигателей, хвостовое оперение, размах крыла. Совокупность этих признаков определяет принадлежность объекта к военным самолетам, а точнее к стратегическим бомбардировщикам. Таким образом сформировано представление об объекте на уровне класса.

Далее формируется множество признаков, определяющих принадлежность объекта к типу – самолет ТУ 95 МЗ. Интерпретация признаков представлена в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Содержание признаков самолета

Порядковый номер признака	Содержание признака
1	Хвостовая часть
2	Центроплан
3	Носовая часть фюзеляжа
4, 5	Крыло
Сформировано представление о виде объекта
6	Хвостовое оперение
7, 8	Мотогондолы двигателей
9, 10	Размах крыла
Закреплено представление о классе объекта – стратегический бомбардировщик
11	Кабина стрелка - радиста
12, 13	Расстояние между крыльевыми стойками
14, 15	Крыльевые стойки
Закреплено представление о типе объекта – самолет ТУ 95 МЗ

Рисунок 3.8 – Фрейм – сценарий упрощенного процесса проектирования изделия на примере самолета