Название предложено в [3], чтобы подчеркнуть, что правила грамматики, применяющиеся при формировании модели, не от носятся к правилам грамматики, исследуехмым в математичес кой лингвистике (см.), их в большей мере можно отнести к лингви стической семиотике, т.е. к семиотическим представлениям (см.), а понятие графические представления (см.) также можно тракто вать шире, чем было принято в структурно-лингвистическом мо- делировании, в котором применялись, как правило, структуры типа расчленения в пространстве в то время, как в графо-семиотичес- ких моделях формировался конечный граф последовательности прохождения информации во времени, подобный сетевому, по строенный автоматизированно и более полно отражающий ха рактеристики элементов модели [2]. Эти модели назывались также семиотическими [1], сигнатур ными [4, 5], т.е. знаковыми в широком смысле. Для того чтобы пояснить развитие модели постепенной фор мализации, рассмотрим конкретный пример. Предположим, что нужно принять решение о структуре обеспечива ющей части Автоматизированной информационной системы (ОЧ АИС) отрасли, предприятия которой расположены в разных городах. При этом предварительно рассматриваются два основных варианта: 1) создание единого Главного информационно-вычислительного центра (ГИВЦ) отрасли и организация централизованного сбора от всех предприятий посредством установленных на них периферийных средств сбора инфор мации (А1, А2, ... , Ак); 2) наряду с ГИВЦ и периферийными средствами сбора на предприятиях создать региональные информационные центры (ИЦ), обозначенные на рис. 1 ИЦ1, ИЦ2, ... , ИЦ/i, которые будут рас положены в городах. Необходимо выбрать вариант и определить вычислительную мощ ность ГИВЦ и региональных ИВЦ (в случае выбора второго варианта), типы ЭВМ для ГИВЦ и ИВЦ, типы периферийных средств регистрации информации, объемы информационных массивов в ГИВЦ и ИВЦ, фор мы документов Ф1, Ф2, ... , Фп сбора и передачи информации между пунктами, принятыми в соответствующем варианте. При этом следует иметь в виду, что в случае выбора первого варианта возникают пробле мы диспетчеризации приема-передачи информации от достаточно мно гочисленных пунктов первичного сбора информации на предприятиях. Аналогично может быть поставлена задача для объединения, пред приятия которого расположены в разных городах, или для предприя тия, крупные производства которого расположены в разных корпусах. 137 Для ответа на поставленные вопросы и выбора структуры ОЧ АИС необходимо исследовать информационные потоки. Можно было бы попытаться получить статистические характеристики потоков и принять ориентировочные решения о выборе технических средств, структуре информационных массивов и на этой основе выбрать вариант 0 4 . Од нако получить требуемые статистические характеристики трудоемко, а для вновь разрабатываемых информационных систем - невозможно. Для решения этой задачи в [1] предложена методика посте пенной формализации задачи моделирования информационных потоков. В соответствии с этой методикой предусмотрены фор мирование графо-семиотической модели, отображающей возмож ные варианты прохождения информации в АИС, и последующая оценка модели для выбора наилучшего варианта пути прохожде ния информации. Формирование модели, отображающей возможные варианты прохождения информации в АИС, можно осуществить путем состав ления графо-семиотической модели, выполнив следующие этапы. 1. Отграничение системы от среды («перечисление» элемен тов системы). Задачу «перечисления» можно представить на язы ке теоретико-множественных методов как переход от названия характеристического свойства, отраженного в названии форми руемой системы и множества ее элементов, к перечислению эле ментов, которые отвечают этому свойству и могут быть включе ны в множество. На рисунке перечислено для примера небольшое число исходных элементов: ГИВЦ, ИЦ1, ИЦ2, ... , А1, А2, ... - пункты сбора и обра ботки информации; Ф1, Ф2, ... - формы сбора и представления ин формации (документы, массивы); ЭВМ, ТТ (телетайп), Т (телефон) и т.д. Понятно, что в реальных условиях конкретных видов подобных эле ментов существенно больше, и они будут названы более конкретно - не ЭВМ, а тип ЭВМ; аналогично - тип ТТ, регистраторов производства (РП), наименования или коды документов и массивов и т.д. «Перечисление» может выполняться с применением метода «мозго вой атаки», а в реальных условиях - методов типа комиссий, семинаров и других форм коллективного обсуждения, в результате которого опре деляется некоторый перечень элементов будущей системы. 2. Объединение элементов в группы. Сложную реальную раз вивающуюся систему невозможно «перечислить» полностью. Следует, набрав некоторое множество элементов, попытаться объединить их в группы, найти меры сходства, «близости» и пред ложить способ их объединения. 138 Ф1 Ф2 ... Фп ЭВМ ТТ Т гивц ИЦ1 ИЦ2 ... 7Г7 гт т ио / l ^ s ! тсс 0 4 то тем ОргО УЛ-. ток Пути прохождения I I l ^ - t e t = t l 11>11 I Ь±^^--Ы I I информации {Р;^} М I I lill М I I 4 M М i Z l l М I У^М М l-^J М I I/ (ГМ I I I 139 Если в качестве метода формализованного отображения совокуп ности элементов выбраны теоретико-множественные представления, то этот подэтап можно трактовать как образование из элементов исходно го множества некоторых подмножеств путем перехода от перечисле ния сходных по какому-то признаку элементов к названию характерис тического свойства этого подмножества. В результате в приводимом примере могут быть образованы подмножества элементов по соответ ствующим видам обеспечения - информационное, техническое, органи зационное обеспечение - ИО, ТО, ОргО соответственно (см. рис., а), 3. Формирование из элементов подмножеств новых множеств, состоящих из «пар», «троек», «п-ок» элементов исходных подмно жеств. В рассматриваемом примере, объединяя элементы подмно жеств ИО, ТО, ОргО в «пары» и «тройки», получим новые ком поненты. Например: «Ф1_ЭВМ», «Ф1_ТТ», «Ф2_ЭВМ» ит.п.; «ЭВМ_ГИВЦ», «ЭВМ_ИЦЬ>, «ЭВМ_А1», «ТТ_ГИВЦ, «ТТ_ИВЦ1, «ТТ_А1» и т.п.; «Ф1_ЭВМ_ГИВЦ», «Ф1_ТТ_АЬ> и т.д. Интерпретация получаемых компонентов затруднена, и ввести ка кое-либо формальное правило сравнения элементов новых множеств, которое помогло бы принять решение о выборе наилучших вариантов, не удается. В таких случаях согласно рассматриваемому подходу нужно возвратиться к системно-структурным представлениям и попытаться поискать дальнейший путь развития модели. 4. Содержательный анализ полученных результатов и поиск новых путей развития модели. Для проведения такого анализа следует возвратиться к системным представлениям и использо вать один из методов группы МАИС - структуризацию (в дан ном случае - в форме иерархической структуры, рис., в). Такое представление более удобно для лиц, принимающих ре шение (руководителей работ по созданию АСУ), чем теоретико- множественные представления, и помогает им вначале распреде лить работу между соответствующими специалистами по ИО, ТО и т.д., а затем найти дальнейший путь развития модели на основе содержательного анализа сути полученных «пар» и «троек» с точ ки зрения формулировки решаемой задачи. Поскольку любая задача представляет собой последовательность действий (функций) по сбору, хранению и первичной обработке информации, становится очевидной необходимость внесения в мо дель нового подмножества «Функции-операции (ФО)», добавление элементов которого к прежним «парам» и «тройкам» позволяет 140 получить новое их осмысление. Для простоты на рисунке показаны только принципиально отличающиеся между собой функции - связи С хранения М (от «memory» - «память») и обработки К (от «компьютер»). После их добавления получаются комбинации, которые ЛПР могут не только сравнивать, но и оценивать. Например, комбинации типа «С_Ф1_ТТ», «С_Ф1_Т» разли чаются скоростью передачи информации, которую в конкретных условиях можно измерить или вычислить. 5. Разработка языка моделирования. После того как найдено недостающее подмножество, в принципе можно было бы продол жить дальнейшее формирование модели, пользуясь теоретико-мно жественными представлениями. Однако когда осознана необходи мость формирования последовательностей функций-операций, дополненных их видами обеспечения - конкретизированными функциями (А"Ф), целесообразнее выбрать лингвистические или для данной модели - семиотические представления (см.), которые удобнее для разработки языка моделирования последовательно стей КФ.. Данный этап можно представить следующим образом: разработка тезауруса языка моделирования; разработка грамматики (или нескольких грамматик, что за висит от числа уровней модели и различий правил). Структура тезауруса языка моделирования, приведенная на рис., б, включает три уровня: уровень первичных терминов (или слов), которые представ лены в виде списков, состоящих из элементов {е.} подмножеств ФО, ИО, т о , ОргО; уровень фраз {/}, который в этом конкретном языке можно назвать уровнем КФ, так как абстрактные функции С, М, К, объе диняясь с элементами подмножеств ИО, ТО, ОргО, конкретизи руются применительно к моделируемому процессу; уровень предложений {р^,}, отображающий варианты прохож дения информации в исследуемой системе. Грамматика языка включает правила двух видов: преобразования элементов {е.} первого уровня тезауруса в компоненты {f.} второго уровня, которые имеют характер пра вил типа «помещения рядом» (конкатенации, сцепления) R^; преобразования компонентов {/.} в предложения {р^} - пра вила типа «условного следования за» R^^; правила этого вида ис ключают из рассмотрения недопустимые варианты следования 141 информации: например, после функции «С1_Ф2_А1-ИЦ1_ТТ» (передача документа Ф2 из А1 в И1Д1 с помощью ТТ) не может следовать функция «М1_Ф2_ГИВЦ_МН», так как в результате выполнения предшествующей функции документ Ф2 в ГИВЦ не поступил (здесь МН - машинный носитель). В результате проведенных преобразований структура рис., в, отображающая состав ОЧ АИС, преобразуется в структуру рис., д, отображающую пути следования информации. Словарь первичных терминов языка графо-семиотического моделирования, число уровней в нем и правила грамматики оп ределяются результатами предшествующего развития модели. Так, аналогично рассмотренной задаче можно поставить за дачу моделирования организационно-технологических процедур (ОТП) подготовки и реализации управленческих решений на дей ствующем предприятии. В качестве единичного объекта, из которых формируются ОТП, выбран «Этап движения информации», включающий сле дующие элементы: укрупненная задача, отдел-изготовитель 01 документа на данном этапе, входящий документ DI (исходная информация), функция F обработки (преобразования, создания) документа, исходящий документ DP (выходная информация), отдел-получатель ОР (сторонний получатель) выходной инфор мации. Далее из описанных элементов необходимо выбрать те, которые могут служить для связи между этапами. Это отдел-по лучатель и отдел-изготовитель (при этом отдел-изготовитель на предшествующем этапе соответствует отделу-получателю на по следующем), а также входящий и исходящий документы (или мас сивы входной и выходной информации), которые также должны соответствовать на смежных этапах. Учитывая необходимость предоставления эксперту-разработ чику ОТП возможности альтернативного выбора направления движения информации, возможна организация двух вариантов построения ОТП: первый - по жесткому соответствию и получа теля с изготовителем, и выходной, и входной информации, а вто рой - по соответствию только информации. Язык моделирования можно представить следующим обра зом (в бэкусовской нормальной форме). <тезаурус>::=< основные символы > | < синтаксические единицы > <основные символы>::=<буквы> | <цифры> | <спец. знаки> <синтаксическиеединицы>::=<термы> | <элементарные цепочки> | <усложненные цепочки>=<МР> | <MZ> | <UZ> 142 <термы>::=<МР>=<идентификатортерма> I <слово> I <слово- сочетание> <идентификатор терма>::=<буква> | <буква><буква> | <буква><буква><буква> <спец.знак><цифра>=<81ер> I <seq_2> | <seq_3> | <seq_4> | <seq_5> <элементарныецепочки>::=<М2>=<7,01,01,Р,ОР,ОР> <7>:: = <укрупненмая задача, в рамках которой движется инфор- мация>= <Акцепт> | <Требование> I ... <01>::=<отдел-изготовитель>=<ФО> I <ОМТС> I <УТЗиК> | ... <01>::=<исходный документ> = <Счет к оплате> | <Счет к по- лучени10> I ... <Р>::=<фу11кция обработки документа>== <Присвоени^№счета> 1 <ОР>::=<отдел-получатель>::=<ФО> I <ОМТС> I <УТЗиК> | ... <ОР>:: = <полученный документ>= <Счет к оплате> |<Счет к получению>|... <усложненные цепочки> :: = <UZ> = <MZ><MZ> | <MZ><MZ><MZ> I <MZ><MZ><MZ><MZ> I <MZ><MZ><MZ><MZ><MZ> <Ррамматика>::=<01> I <G2> <G1>::=< правила формирования усложненных цепочек типа «ус ловного следования за» по принципу соответствия отделов-получа- теля и изготовителя и документов - исходящего и полученного > <G2>::= < правила формирования усложненных цепочек типа «условного следования за» по принципу соответствия документов - исходного и полученного > Например, <G1>::= IP <OR>=<OI > n <DP>=<DI.> => <0Р|> G <мк.> <OI.>e<MZi <bPj> e <MZj> <DI.>6<MZ.> =^ <Ol,Dlj,OPi,DR> -><Or,DP,OP.,DPj> <0Ij,DI.,0P.,DP.>6<MZi> <OIJ,DPOPJ;DPJ> e <MZ>. <DPj> G<Mi.> <DIj> G <MZ> <OPj> G<MZj> <OI> G <MZj> <OIi,DIi,OP,,DPj> G <MZi> <Or,DIj,OPj,DP> Используя разработанный язык, процедуру формирования модели можно автоматизировать. При этом правила типа Gi и G2 относительно несложно реализуются с помощью языков ло гического программирования (например, языка Турбо-Пролог).
Ви переглядаєте статтю (реферат): «ГРАФО-СЕМИОТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ» з дисципліни «Теорія систем і системний аналіз в управлінні організаціями»
