книги из ГПНТБ / Клыков, Ю. И. Ситуационное управление большими системами

[Л. 21]. Процесс описания -структуры объектов в терми­

нах единиц естественного языка и отношений между ними формально является процессом определения си^ туаций.

Ситуация определяется как множество понятий, на котором задана система бинарных отношений. В гл. 1 было отмечено, что среди множества понятий, с помащью которого определяется ситуация, существуют про­ стейшие (базовые) понятия, через которые выражаются все остальные понятия этого множества. Существование базовых неопределяемых понятий обусловливается огра­ ничениями, накладываемыми задачами управления на глубину описания структуры объектов. Например, сло­ варь понятий языка описания состояний грузового мор­ ского порта для задач сменно-суточного планирования содержит такие простейшие понятия, как «причал», «склад», «рейд», «судно», «вагон», «сухогрузный», «неф­ теналивная гавань», «лесовоз» и др.

Производное понятие определяется как множество понятий (базовых или производных), находящихся к оп- < ределяемому понятию в отношениях из заданного мно- ) жества. Определяющие понятия вместе с отношениями, которыми они связываются с определяемым понятием, играют роль признаков определяемого понятия, совокуп­ ность которых является планом содержания определяе­ мого понятия. С помощью базовых и производных. понятий формализуется структура отдельных объектов сложной системы. Базовыми и производными понятия­ ми могут быть как отдельные слова естественного языка, так и более сложные единицы: выражения, предложе­ ния и т. д.

Для определения понятия ситуации является несу­ щественным различие между базовыми и производными понятиями. Множество понятий (базовых и производ­ ных), с помощью которого определяется состояние дис­ кретной сети в любой момент времени, будем называть

атомарными ситуациями. Производные ситуации образу­ ются из атомарных путем установления бинарных отно­ шений между ними. Например, ситуация «судно нахо­ дится на причале» образуется из атомарных ситуаций «судно» и «причал» путем установления между ними от­ ношения «предмет х находится на предмете у, соприка­ саясь», где роль значений предметных переменных х, у играют соответственно понятия «судно» и «причал».

61

«Предмет х является видом предмета //» («самолет» — «пассажирскпй транспорт»); «предмет .v является частью предмета у» («причал»—«порт», «маневровый парк»—«железнодорожный узел»); отношения взаимного расположения объектов в пространстве и вре­ мени: «предмет х находится над предметом у, не соприкасаясь» («самолет»—«облако», «стрела портального крана»—«груз»); «пред­ мет х находится под предметом у, не соприкасаясь» («самолет» — «облако»); «предмет .v расположен па оси времени раньше предме­ та у» и др.

Транзитивные симметричные отношения

«Предмет х совмещен во времени с предметом' у» (электричка п товарный состав прибывают на вокзал в 10 ч); «предмет х парал­

атомарных ситуаций и бинарных отношений между ними. Геометрически структура дискретной сети задается в виде ориентированного графа, вершинами которого являются атомарные ситуации, а дугами служат бинар­ ные отношения, рассматриваемые в языке описания си­ туаций.

Ситуацией дискретной сети в момент времени t является подграф структуры сети, вычленяемый («воз­ буждаемый») в момент t. Функционирование дискретной сети во времени внешне выглядит, как вычленение фраг-

62

случае представляет собой граф, вершинами которого служит множество понятий, характеризующее элементы управляемого объекта, а дугами являются отношения между понятиями, отображающие реальные связи меж­ ду элементами объекта. Поскольку структура дискрет­ ной сети является одновременно языком описания си­ туаций, то любая ситуация моделируемой системы долж­

сложной системы является астрономически большим, то структуру дискретной сети удобно задавать с помощью порождающей модели, в которой роль отображения ср играют правила образования производных понятий из базовых понятий и бинарных отношений между ними. В этом случае графовое описание структуры дискретной

Базовые бинарные отношения используются для ото­ бражения постоянных (статических) и переменных (си­ туативных) связей между элементами управляемого объекта. Статические отношения сохраняются при изменении ситуаций. Примером статического отношения является отношение «предмет х находится под пред­ метом //, соприкасаясь», существующее между трюмом и палубой судна. Это отношение сохраняется во всех си­ туациях, рассматриваемых в задачах управления пор­ том. Указанное отношение может стать ситуативным, если оно используется для отображения связи, например между такими объектами, как облако и самолет. Воз­ можность существования отношения (статического или ситуативного) между объектами, а следовательно, и между понятиями, характеризующими эти объекты, обу­

мыми задачами управления. Мы будем считать, что вся информация об объекте, необходимая для решения задач

управления, может быть представлена как совокупность понятий и бинарных отношений между ними. При реше­

ду статическими объектами. В предельном случае струк­ тура исходных объектов может быть вообще не задан­ ной. Например, такой объект, как летательный аппарат, вводится по определению в задачах управления воз­ душным движением в аэропорту. Понятия, обозначаю­ щие объекты такого характера, образуют словарь базо­ вых понятий модели Мс. К ним относятся объекты, рас­ крытие структуры которых не представляет интереса для решения задач управления.

Процесс формирования ситуаций и структуры дис­ кретной сети является процессом определения понятий. Как отмечалось в гл. 2, базовые понятия являются про­ стейшими (атомарными) ситуациями управляемого объ­ екта. В дальнейшем мы не будем делать различия меж­ ду такими понятиями, как производное понятие, произ­ водная ситуация и ситуация-решение, поскольку все они определяются одинаково как понятия, выводимые в мо­ дели М с из базовых понятий и базовых бинарных отно­ шений. В связи с тем что одна часть производных поня­ тий используется для отображения статических отно­ шений между элементами объектов, а другая часть — для выражения ситуативных отношений, в ряде работ' автора по ситуационному управлению [Л. 10, 11] и дру­ гих были использованы такие понятия, как статическая и ситуативная структуры для обозначения планов содер­ жания соответствующих производных понятий.

Мы сочли целесообразным сохранить эту терминоло­ гию и в настоящей работе, являющейся обобщением пре­ дыдущих работ автора, с тем чтобы не вызвать у чита­ теля путаницы в терминологии, хотя многие термины можно исключить ввиду их формальной одинаковости.

Рассмотрение правил образования производных по­ нятий в модели Мс мы начнем с правил построения по­ нятий, описывающих статические отношения между эле­ ментами объектов управления.

Планы содержания таких понятий будем называть

статическими структурами.

66

понятий в модели Мс осуществляется путем построения выводов из заданного множества целевых понятий. Роль предикатов играют целевые понятия, для которых

шение «предмет х является видом предмета у», будем называть смысловой, а признак Г\Х^ •— смысловым при­ знаком.

Правилом тождественного преобразования понятий будем называть симметричную подстановку

Правила тождественного преобразования использу­ ются для получения разверток и сверток структуры по­ нятий.

Производное понятие удобно представить геометри­ чески в виде дерева. Корню дерева сопоставляется план выражения понятия. Вершинам дерева сопоставляются характеристики плана содержания понятия, а также ха­ рактеристики всех разверток, получаемые из характери­ стик плана содержания понятия и разверток, образуе­ мых в результате разложения производного понятия на составляющие.

68