МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Кафедра:ИТС

Лабораторная работа

по дисциплине

Основы Теории Творческой Деятельности

«И-или дерево»

Кафедра:	Прикладная синергетика
Студенты:	Строганков С.В. Трушникова Н.В.
Группа:	ИС-1-01
Преподаватель:	Ермаков А.Н.

МОСКВА

2006 Содержание

«И – ИЛИ» дерево целей 4

Операционное «И –ИЛИ дерево» 6

Этапы движения вниз от нулевого этажа 9

Модель множества технических решений 11

Пример построения «И – ИЛИ»-дерева. 13

Выводы 16

Литература 16

Введение

Методы морфологического анализа и синтеза– это способы поиска новых решений, которые основываются на разделении рассматриваемой системы на подсистемы или элементы; формировании подмножеств альтернативных вариантов реализации каждой подсистемы; комбинировании различных вариантов решения системы из альтернативных вариантов реализации подсистем; выборе наилучших вариантов решения системы. Так, при поиске новых технических решений формируют морфологические таблицы (морфологические ящики), в которых заголовками столбцов могут бытьтехнические функцииэлементов, их принципы действия и обобщенные конструктивные признаки (материал, форма, компоновка и т.д.). В каждый столбец заносят соответствующие альтернативные варианты реализации; при этом рекомендуется использовать методмозговой атакииэвристические приемы. Преимущество Методов морфологического анализа и синтеза состоит в том, что они позволяют образовывать и рассматривать все множество возможных решений Методы морфологического анализа и синтеза легко реализуются на компьютере.

И-ИЛИ Деревья- один из подходов, используемый для представления пространства поиска решениязадач технического творчестваиискусственного интеллекта. Представление в виде И-ИЛИ дерева наиболее приемлемо для задач, которые естественным образом разбиваются на взаимонезависимые задачи, например, символическое интегрирование, доказательство теорем, игровые задачи и, в частности, задачи поискатехнических решений.

«И – или» дерево целей

Метод «дерево целей» является одним из основных в анализе сложных систем. Термин «дерево» предполагает разделение общей цели на подцели и построение иерархии целей.

«И – ИЛИ» – дерево представляет собой симбиоз системного и морфологического подходов к проблеме выбора целей.

Системное представление объекта требует, чтобы исследователь мысленно видел объект в трех аспектах: как нечто целое (С), как часть надсистемы (НС) и как совокупность более мелких частей, элементов, подсистем (ПС). При этом в надсистеме следует выделить те части, которые существенно влияют на систему. Графическое построение такого членения выглядит в виде трёхэтажной фигуры (рисунок 1). Надсистема НС состоит из функционально значимых систем С, С1, С2, С3. Каждая из них может реализовывать свои функции посредством подсистем или ПС_1, или ПС₂, или ПС₃.

Если аналогичные операции провести со всеми системами (С1, С2, С3), то получиться структура (дерево). Нулевой этаж – это всегда этаж типа «ИЛИ». Каждый «куст» этого этажа состоит из альтернатив, т. е. из вариантов, исключающих друг друга.

-1 «И» этаж

-2 «ИЛИ»этаж

Рис. 1. «И» - «ИЛИ» дерево

На первом этаже альтернатив нет. Есть взаимосвязанные системы (С, С1, С2, С3), совместно обеспечивающие существование НС, поэтому первый этаж – это «И» - этаж. Исключение любой С не позволит реализовать функции НС.

Дальше построение дерева ведётся по тем же правилам. Каждая из систем нулевого этажа (ПС₁. ПС₂, ПС₃, и др.) расчленяется на подсистемы (тем самым формируется минус первый этаж типа «И»(-1 этаж), и для каждой из этих подсистем, в свою очередь, создаётся комплект её альтернативных реализаций (тем самым формируется - 2-й этаж типа «ИЛИ»). Процедуру добавления этажей можно продолжать и вверх, и вниз (но не бесконечно). На рисунке 1. приводятся только некоторые членения (ветвления) во избежание громоздкости.

Видно, что при каждом продвижении вниз число элементов этажа возрастает (обычно в 3-5 раз). Возникает вопрос, до какого уровня целесообразно двигаться вниз и вверх? Практика системного подхода требуют построения минимум 5-этажногодерева. Однако реальные задачи допускают отклонения от этого правила.

Элементы дерева можно не развивать в нижние этажив случае, если особенности функционирования элемента нижнего этажа не могут дать ничего ценного для понимания функционирования объекта верхнего этажа.

Элементы дерева можно не развивать в верхние этажи,если очередной этап обобщения выводит исследователя в другой класс человеческой деятельности (например, из технической деятельности переводит в социальную деятельность или организационную).

Обычно верхняя граница развития «И – ИЛИ» - дереваопределяется достаточно чётко и однозначно; нижняя граница, наоборот, для разных ветвей может располагаться на самых разных уровнях.

Все исходные объекты исследования можно разделитьна предметы(устройства) иоперации(способы). Однако предмет нельзя проанализировать, игнорируя его функции и взаимодействие с окружением. Но и операцию нельзя изучить, не включая в поле зрения предметы, посредством которых эта операция производится. Поэтому в общем случае «И – ИЛИ» - дерево на каждом этаже может содержать и предметные, и операционные компоненты. В большинстве случаев доминирует какой-либо один тип компонентов, предметный или операционный. Если человек полностью обеспечивает функционирование системы (например, в социальных или организационных задачах), дерево становится чисто операционным. Если в системе всё делается без человека, и она состоит из подсистем, функции которых понятны из названий, то «дерево» становится чисто предметным. В общем случае, чтобы не упустить из виду какую-либо важную деталь системы, целесообразно строить полное «И – ИЛИ» дерево, включающее в себя как предметные, так и операционные компоненты.

Правила перехода с этажа на этаж «дерева» несколько отличаются для предметной и операционной частей, поэтому имеет смысл рассмотреть их отдельно.