Автоматизированное проектирование (Сборник статей): Методические указания к практическим занятиям и СРС по курсу "Дискретная математика", страница 3

В нашем случае из соображений, изложенных выше, эти понятия следует разнести. Мы будем вести речь о “признаковой модели”, “модели денотата” и “концептуальной модели”.  Построение признаковой модели и модели денотата будет носить когнитивный характер, т. к. в том и другом случае основой для построения моделей является множество мнений профессионалов. Это множество мнений является  исходным материалом для когнитивного моделирования. В процессе когнитивного моделирования, исходя из сложившейся ситуации, прогнозов на будущее, собственных возможностей, на основе использования комплекса когнитивных моделей (Ж. Пиаже, П. Жане, Э Клапареда, К. Левина и др.) определяются цели проектирования и сценарии их достижения [7]. Признаковая модель изначально соответствует классическому понятию “определение” из логики Аристотеля, но позднее в нее вносятся дополнения,  характерные для понятия  “схема”  по У. Нейсеру [8]. Признаковая модель строится в три этапа. Профессионалу (конструктору) предлагается построить кортеж, состоящий из ключевой сущности, например, объекта проектирования, и множества значимых ее характеристик (атрибутов). Мы называем компоненты кортежа “унарными высказываниями”. Затем эти высказывания объединяются в “бинарные высказывания”, которые также имеют конкретный смысл для профессионала. По сути строится некоторая вербальная структура, отражающая видение профессионалом объекта проектирования. Так как бинарные высказывания по свой структуре аналогичны посылкам силлогизма, то они могут быть использованы в многопосылочной,  многоуровневой  схеме  вывода  типа “сорит” по Л. Кэрролу [9]. Специальное программное обеспечение на  основе этих посылок порождает множество выводов [7]. Эти выводы описывают объект проектирования во всевозможных аспектах, вытекающих из посылок. Нередко выводы оказываются неожиданными для специалиста, сформулировавшего посылки и сформировавшего бинарные отношения.

Модель, соответствующая “денотату” представляет собой иерархию семантических сетей с переходом о  уровня к уровню по “диссонирующему звену”, т. е. по понятию, которое требует к себе повышенного внимания. Эта модель также основана на виденье профессионалом имеющей место ситуации, но она к тому же отражает подход специалиста к достижению цели, т. е. является отражением его когнитивной карты. Это обстоятельство позволяет нам называть данную структуру когнитивно ориентированной  иерархией семантических сетей. Достоинство модели  в том, что она дает представление о том,  как решить задачу или о том, почему на данном этапе ее решить нельзя. Модель, соответствующая “концепту” или “концептуальная модель” представляет собой  совмещение признаковой модели и модели денотата. Модель действительно соответствует этому названию, т. к. благодаря содержательному наполнению и используемой  мнемонике профессионал сразу же видит текущее положение дел. Если в прямоугольнике, отображающем некоторую значимую сущность, появляется квантификатор “Е” (ни один S не есть P), то это означает, что при  стремлении достичь некоторой характеристики, выбранной профессионалом в качестве ключевой, помеченная квантификатором “Е”  сущность достигнута быть не может. Если же появился квантификатор “О” (некоторый S не есть P), то будут иметь место осложнения при достижении этой характеристики. Важно отметить, что сорит обладает интересным свойством. Если кортеж составлен специалистом, хорошо знающим суть вопроса, то сорит выводит на верхние уровни значимые для профессионала сущности. Он дает также возможность установить какими квантификаторами интересующая профессионала сущность связана с другими сущностями, что используется при построении концептуальной модели. Ориентация на модель “треугольник Г. Фреге” позволяет создать понятную для предметных специалистов методологию формирования концепции объекта проектирования. Полученные результаты тем не менее не снимают задачи поиска формального аппарата и подходящей символики для представления знаний, ведения рассуждений и отражения результатов, достигнутых в процессе формирования образа объекта проектирования. Особенностью ведения рассуждений на ранних стадиях проектирования является тесное переплетение эпистемического знания, эмпирического знания и знания, обретенного в результате последовательности логических выводов. Существует вполне сформировавшееся мнение, что наиболее совершенным аппаратом представления знаний является исчисление предикатов и его подраздел  первопорядковая логика. Логика предикатов представляет различные средства формализации и анализа правильности дедуктивных рассуждений. Важнейшими ее средствами можно считать: строгий  синтаксис, возможность установления однозначного соответствия между описываемым объектом и его представлением в языке, возможность получения обоснованных выводов из представления знаний. По мнению ряда исследователей логика  предикатов достаточно выразительна, но не универсальна. Некоторые знания, считают они, можно формализовать только в языках высших порядков. Типичными для научно-технического текста классами выражений, которые считаются неподдающимися интерпретации в языке логики первого порядка являются: термины оценки интенсивности, термины временных отношений, термины изменений, наречия модификаторы (медленно, долго, быстро и др.). Но существуют и другие мнения. Так в работе [10] Рубашкин В. Ш. показал, что эти трудности преодолеваются. Кроме рассмотренного эпистемического аспекта, возможны   и другие аспекты рассмотрения: дедуктивный аспект, аспект эффективности, использование в качестве формализма ссылок, использование в качестве анализа знаний [11]. Указанные аспекты несомненно важны, но и они не исчерпывают всей проблемы. Не менее важным является когнитивный аспект рассмотрения проблемы, т. к. именно он определяет степень приемлемости формального аппарата для профессионала-конструктора. Проведенный анализ говорит о том, что понятия логики предикатов, такие как: константы, переменные, предикатные имена, функциональные имена, пропозициональные функции и связки, термы, правильно построенные формулы и т. д. сочетаются с когнитивными картами квалифицированных конструкторов. Хотя, естественно, необходимы определенные усилия для соотнесения мира понятий конструктора с нередко новыми для  него понятиями логики предикатов. Отсутствие видимых препятствий к применению первопорядковой логики в познавательной деятельности конструктора делает целесообразным осуществление символизации когнитивных моделей, в эффективности которых мы имели возможность  убедиться на практике. Поддается символизации также иерархия когнитивно ориентированных семантических сетей по всем уровням иерархии, что устраняет возможность неоднозначности толкований.