Владимир Петров - Законы и закономерности развития систем. Книга 4

В информационных системах и особенно в программировании не существует веществ и полей.

В связи с этим вещество( В) мы переименовали в элементи обозначили буквой Э,или на английском буквой E( Element), поле — действиеи обозначили Д,или на английском буквой A ( Action). Тогда веполь мы будем называть ЭлДили на английском El-Action.

Закономерность увеличения степени ЭлДа (El-Action) представлен на рис. 23.10 —23.13.

Рис. 23.10.Общая тенденция развития ЭлД (El-Action)

Рис. 23.11.Тенденция изменения структуры ЭлД (El-Action)

Рис. 23.12. Тенденция изменения комплексного ЭлД (El-Action)

Рис. 23.13.Тенденция изменения форсированного ЭлД (El-Action)

Общие понятия

Вводится новая структура веполя или ЭлД (на английском El-Action). Кроме элементови действий,вводится еще один компонент – знание.

Новая структура включает « элемент (Эл) , на английском Element (E) », « действие (Д) , на английском Action (A) », и « знания (З), на английском Knowledge (K) ».

Модель, включающую элемент , действие и знание, будем называть ЭлДЗ(на английском EAK). Методику анализа и преобразования ЭлДЗ будем назвать ЭлДЗ анализ.

Возможны следующие этапы учета знаний( З) в системе.

1. Знания вне системы. Не ЭлДЗ система.

2. Частичные знания водятся при проектировании системы. Остальные необходимые знания находятся вне системы (в надсистеме).

3. Все необходимые знания вводятся в систему. Управление знаниями находится вне системы (в надсистеме).

4. Управление знаниями осуществляется в системе.

Пример 23.1. Сверление отверстия

Необходимо просверлить отверстие в детали.

1. Знания (З) вне системы.

Сверлят вручную. Действие ( Д) – это вращение. Оно действует на элемент ( Э) – сверло. Знания (З) вне системы. Они находятся у рабочего. Он знает, где необходимо просверлить отверстие и как его сверлить.

2. Частичные знания в системе.

Делается специальное приспособление (кондуктор) для сверления отверстия. Рабочему не нужно не только делать разметку места сверления, но и кернить. Эти знания уже заложены в систему в виде приспособления.

Знание ( З) управляет действием ( Д), которое воздействует на элемент ( Э). Знания, как делать отверстие (технология изготовления) – вне системы (у рабочего). Пунктирная стрелка обозначает, что используется частичные знания.

3. Все знания о процессе в системе.

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) имеют все необходимые знания для осуществления технологии изготовления изделия. Управление этими знаниями – программирование – вне системы. Управление знаниями выполняются оператором.

4. Управление знаниями осуществляется в системе.

Программирование ( З 2 – знание, управляющее знаниями З 1) должно осуществляться в самом станке. Это следующий этап развития.

Этапы 2 – 4 (частичные знания в системе , все знания о процессе в системе , управление знаниями осуществляется в системе) могут быть в общем виде описаны более сложными схемами, чем модели (23.2) – (23.4).

Элемент ( Э) может первоначально содержать какие-то знания ( З). Для управления элементом ( Э), часто необходимо знание ( З) о его состоянии. Это знание учитывается при проектировании, заранее подстраивая действие под данное состояние. При работе системы не учитывается изменение состояния элемента. Действие всегда одинаково.

Тогда модель (23.2) можно представить так:

где З 1 – знание о состоянии элемента Э. Это знание З 1изменяет действие Дв зависимости от состояния элемента Э. Пунктирные стрелки означают, что знание о состоянии элемента введено заранее.

На этапе 3, если состояние элемента ( Э) контролируется, т. е. система постоянно получает информацию о состоянии элемента, то модель (23.3) может быть представлена так:

Этот случай характерен для любых самонастраивающихся систем.

Пример 23.2. Самонаводящаяся ракета

С помощью головки самонаведения, расположенной в носовой части ракеты, получаются данные о координатах цели, направлении и скорости ее передвижения.

Эти данные передаются в систему автоматического управления ракетой, которая направляет ракету в нужном направлении и с нужной скоростью.

Этап 4 при контролировании состояния элемента (Э) может быть представлен, например, так:

где

З 1 – знание, управляющее действием ( Д);

З 2 – знание о состоянии элемента ( Э);

З 3 – знание, управляющее знаниями ( З 1).

Пример 23.3. Самонаводящаяся ракета

В примере 23.2 с самонаводящейся ракетой З 3может представлять собой, например, изменение цели, отмену действия или самоуничтожение и т. д.