Внутреннее представление данных и проблема проектирования. Операции Коллера. Пример проектирования чайника с помощью набора Коллера. Критерии.

внутреннее представление данных и проблема проектирования

     Ответив на эти вопросы, мы приблизимся к ответу, как построить систему, манипулирующую знаниями. Начать придется с ответов на самые простые вопросы. Пока, готового ответа на эти вопросы нет, но последние пять лет дали новые подходы и методы решения этих проблем. После бурных 60-х годов, и затишья 80-х, снова появляется оптимизм.

     Как существуют знания внутри нас? В виде чего? Какова структура знания? Без фиксации знаний, мы не можем ими пользоваться. 

1)  Мыслеформа. Это не текст, не формула, не картинка. Это все вместе. И не просто сложено в стопочку, а связано между собой. Это многогранная структура, которая может проявиться любой стороной. Каждый раз той, какой удобно для использования. И в ней есть динамика. И есть связи с другими мыслеформами. И эти связи то появляются, то исчезают. Мыслеформа это элемент знания. Каждая мыслеформа хорошо различимое целое. 

2)  Мыслеформа живая. Она меняется. Она представляет свойства объекта, которого имитирует из реального мира. Или абстракции, если это мыслеформа стоит на вершине бесконечной пирамиды других мыслеформ. 

3)  Мыслеформ много, они добавляются, детализируются (иерархически), удаляются, собираются в структуры для решения проблемы, сопоставляются, потом рассыпаются. 

4)  Среда хранит мыслеформы, оперирует ими, связывает в системы и иерархично, детализирует, интерпретирует. Цель среды - решение проблем, задач. Для этого среда выбирает нужные мыслеформы, связывает их. Они образуют новую композицию с новыми свойствами, и среда интерпретирует эту совокупность свойств. Результат интерпретации - решение проблемы.

     Представим мыслеформу комплексной моделью (формула, картинка, текст, связь, звук, и так далее). Модель имеет те же свойства, что и мыслеформа. Она динамична, потенциально содержит в себе всю информацию об объекте, имитируя его, связывается с другими, преобразовывается, детализируется на модели, связанные снова друг с другом, и укрупняется. Модель может решаться. У модели нет входа и выхода. Они появляются во время связывания при решении конкретной задачи. Модель может состоять из новых моделей, связанных между собой. Модель может быть связана с другими моделями связями. Модель со связями может быть объявлена новой моделью.

     Все это описание напоминает проектирование систем. Что-то состоит из чего-то. Собирается и разбирается. Усложняется, связывается в новые системы. Где-то есть конструктор. И кто-то из конструктора собирает на рабочем поле нечто. В самом низу - простейшие объекты. Связываясь, они образуют более крупные. Потом появляются абстрактные объекты.

     Моделирование помогает оживить спроектированную систему. Интерпретирует каждый элемент по правилам оперирования. Вместе они проявляют новые свойства. Во время моделирования появляется ответ, результат задачи.

     Таким образом, для начала отметим, что как минимум мышление напоминает проектирование объектов и моделирование проектов в нашем сознании.

     Хорошая система проектирования - вот прототип искусственного интеллекта в первом приближении. А что такое <хорошая>? А это значит, что абстрактная (а не узкопредметная), объектная (а не функциональная), интерпретатор, содержит возможности оперирования объектами (и манипуляциями, и описаниями), имеет все возможные редакторы.

     Поэтому далее имеет смысл поговорить о системах проектирования. Существуют две крайности: 

1)  Очень большое количество элементов. Из этого огромного числа можно сделать все, что угодно, но при этом существует высокая трудоемкость. Например, из атомов можно сделать все, но вряд ли кто-то на это решится. 

2)  Небольшое количество элементов. Это дает низкую трудоемкость при сборке системы, но собрать другие системы весьма затруднительно - у элементов невысокая степень универсальности. Автомобиль "Форд" можно разбить на 10 частей, но потом как ни собирай, "Жигули" не получишь.

     Как найти золотую середину? Должен существовать небольшой, но универсальный набор элементов. Но как его найти? Существует более десяти систем, предлагающих различные универсальные наборы.

Операции Коллера

     Еще об операциях Коллера

Пример проектирования чайника с помощью набора Коллера

Критерии

     Требования к критериям: 
Связь со временем (единственным невозобновляемым ресурсом). 
Измеримость (количественная): шкала, рейтинг. 
Сопоставимость (единая единица измерения, сопоставимость во времени, величины должны быть    относительными). 
Должен предполагать возможность развития, отражать его. 
Независимость друг от друга, их количество должно быть минимально.

     Классификация критериев: 
1)Функциональные (показывают насколько хорошо выполняется функция) 

производительность (скорость обработки, физико-химические параметры интенсивности обработки);
точность (измерения, попадания, обработки); 
надежность (безотказность, долговечность, сохраняемость); 

2)Технологические (экономия живого труда) 

трудоемкость изготовления; 
технологические возможности; 
использование материалов; 
способность расчленения изделия на элементы; 

3)Экономические 

расход материалов; 
расход энергии; 
затраты на информационное обеспечение; 

4)Антропологические 

эргономичность (полнота использования возможностей человека); 
красота; 
безопасность; 
экологичность.