2.5.2.3. Методы декомпозиции

Наиболее часто встречаются следующие методы декомпозиции.

1. Процесс рассматривается последовательно в отдельные интервалы времени; оценки и решения принимаются для каждого интервала. Это целесообразно, если:

• параметры системы в рассматриваемых интервалах времени почти стабильны, их можно считать постоянными, что облегчает моделирование – так, государственный бюджет рассчитывается на годовой период с поквартальным разбиением);

• решения можно принимать не сразу, а поэтапно (при этом количество учитываемых параметров на каждом интервале времени уменьшается).

2. Разбиение на предметной основе. Такая декомпозиция удобна возможностью разделения работ между различными исполнителями. Отметим при этом опасность ослабления контактов между исполнителями, что повышает роль координирующих частей системы.

3. Декомпозиция по интересам и целям различных субъектов. Например, исследование грузоперевозок можно проводить с точки зрения интересов перевозчиков, грузоотправителей и грузополучателей, владельцев транспортных систем, населения районов около транспортных систем.

4. Топологическое разбиение проблемы по пространственным областям. Это удобно, если изменения в одной области незначительно влияют на процессы в других областях.

При разработке информационных систем могут использоваться все методы. В частности, очевидным является использование декомпозиции согласно целям потенциальных пользователей системы.

Применение разбиения проблемы на основе ее рассмотрения применительно к различным географическим областям также очевидно. Это используется при построении государственных и региональных информационных систем, например «ГАС ВЫБОРЫ», обеспечивающую проведение государственной функции проведения выборов в государственные и территориальные органы власти и последующую интеграцию всех данных в Центральной избирательной комиссии.

Рассмотрение проблемы разработки информационных систем по профессиональному принципу вызвано спецификой и многоаспектностью самих систем – должны быть спроектированы информационные технологии, включающие информационное и лингвистическое обеспечения, реализуемые с помощью программно – технических комплексов и телекоммуникаций.

Декомпозиция проблемы в рамках отдельных интервалов времени с принятием решений и оценками для каждого интервала характерна для очень крупных информационных систем, когда необходима координация материальных ресурсов – человеческих, финансовых, технических.

Декомпозицию проводят по определенным представлениям о системе, т.е. решается вопрос о моделях компонент, полученных после декомпозиции. На самом деле, формальных типов моделей используется немного: это модели состава, структуры, структурной или функциональной схемы (любая - в статическом или динамическом варианте) и модель «черного ящика». Это обеспечивает перебор типов моделей, соответствующих различным методам структурного разбиения. Однако в основу декомпозиции можно положить только содержательную модель системы; формальная модельи указывает на тип модели-основания. Итак, чтобы положить формальную модель в основу декомпозиции, ей надо придать содержание, т.е. сделать содержательной моделью.

Степень полноты декомпозиции обеспечивается содержательностью выбранной формальной модели. Следовательно, надо заботиться о полноте формальной модели, чего легче добиться при ее высокой абстрактности.

Приведем некоторые формальные модели.

1. Схема входов системы на рис. 2.8 максимально абстрактна, а потому и полна: ликвидация любого элемента разрушит ее полноту, а добавить к ней нечего.

Рис. 2.8. Схема входов системы

2. Положив в основу тезис «все имеет начало, продолжение и конец», получим формально абсолютно полную модель. Конечно, она слишком обобщённа, почему для реальных задач (см. пример ниже) модель надо детализировать.

Итак, особо важно иметь полные формальные модели,, почему и желательно создавать наборы таких моделей.

При разработке моделей сложных систем надо учитывать следующее.

1. Полная формальная модель обеспечивает полноту модели-основания, а также целостное представление анализируемой системы на всех уровнях.

2. Иерархичность структуры системы.

3. Возможное применение числовых индикаторов состояния на любом уровне.

4. Состав пользователей моделей и их информационное обеспечение.

5. Последовательные этапы моделирования системы.

Следует подчеркнуть, что объект декомпозиции должен сопоставляться с каждым элементом модели-основания.

Пример декомпозиции процесса решения системных задач (по Н.П.Федоренко).

Декомпозиция проходит по модели-основанию на базе формальной модели «жизненный цикл». Это позволяет декомпозировать период времени «жизни» системы от возникновения до окончания работы. Декомпозиция предусматривает разбиение на этапы, представляющие последовательность действий с обнаружения проблемы до ее решения.

Декомпозиция жизненного цикла проблем приведена на рис. 2.9.

Рис. 2.9. Декомпозиция жизненного цикла проблем