Виды схем и диаграмм IDEF5

Как правило, наиболее важные и заметные зависимости между объектами всегда являются преобладающими, когда конкретные люди высказывают свои знания и мнения, касающиеся той или иной системы. Подобные взаимосвязи явным образом описываются языками IDEF5. Всего существует четыре основных вида схем, которые наглядно используются для накопления информации об онтологии в достаточно прозрачной графической форме.

1. Диаграмма классификации. Диаграмма классификации обеспечивает механизм для логической систематизации знаний, накопленных при изучении системы. Существует два типа таких диаграмм: Диаграмма строгой классификации (Description Subsumption - DS) и диаграмма естественной или видовой классификации (Natural Kind Classification - NKC). Основное отличие диаграммы DS заключается в том, что определяющие свойства классов высшего и всех последующих уровней являются необходимым и достаточным признаком принадлежности объекта к тому или иному классу. На рис.2.45. приведен пример такой диаграммы, построенной на основе возможности классификации многоугольников по количеству углов. Из геометрии известно точное математическое определение многоугольника, суть определяющих свойств родительского класса. Определяющим свойством каждого дочернего класса дополнительно является количество углов в многоугольнике. Зная это определяющее свойство для любого многоугольника, можно однозначно отнести его к тому или иному дочернему классу. С помощью диаграмм DS, как правило, классифицируются логические объекты.

Рис.2.45. Виды диаграмм IDEF5: Диаграмма строгой классификации (слева) и диаграмма естественной классификации (справа)

Диаграммы естественной классификации или же диаграммы NKC, наоборот, не предполагают того, что свойства класса являются необходимым и достаточным признаком для принадлежности к ним тех или иных объектов. В этом виде диаграмм определение свойств класса является более общим. Пример такой диаграммы также приведен на рис.2.45.;

2. Композиционная схема. Композиционные схемы (Composition Schematics) являются механизмом графического представления состава классов онтологии и фактически представляют собой инструменты онтологического исследования по принципу «Что из чего состоит». В частности, композиционные схемы позволяют наглядно отображать состав объектов, относящихся к тому или иному классу. На рис.2.46 изображена композиционная схема шариковой ручки, относящейся к классу шариковых автоматическихручек. В данном случае шариковая ручка является системой, к которой применяются методы онтологического исследования. С помощью композиционной схемы наглядно документируется, что авторучка состоит из нижней и верхней трубки, нижняя трубка в свою очередь включает в себя кнопку и фиксирующий механизм, а верхняя трубка включает в себя стержень и пружину;

Рис.2.46. Пример композиционной схемы

3. Схема взаимосвязей. Схемы взаимосвязей (Relation Schematics) позволяют разработчикам визуализировать и изучать взаимосвязи между различными классами объектов в системе. В некоторых случаях схемы взаимосвязей используются для отображения зависимостей между самими же классовыми взаимосвязями. Мотивацией для развития подобной возможности послужило правило, что все вновь разработанные концепции всегда базируются на уже существующих и изученных. Это тесно согласуется с теорией Новака и Гоуэна (Novak & Gowin, 1984), суть которой в том, что изучение любой системы часто происходит от частного к общему, то есть, происходит изыскание и исследование новой частной информации, влияющее на конечные характеристики более общей концепции, к которой эта информация имела прямое отношение. Исходя из этой гипотезы, естественным образом изучения новой или плохо понимаемой взаимосвязи является соотнесение ее с достаточно изученной взаимосвязью, для исследования характеристик их сосуществования;

4. Диаграмма состояния объекта. Диаграмма состояния объекта (Object State Schemantic) позволяет документировать тот или иной процесс с точки зрения изменения состояния объекта. В происходящих процессах могут произойти два типа изменения объекта: объект может поменять свое состояние или класс. Пример такой диаграммы приведен на рис.2.47.

Рис.2.47. Пример диаграммы состояния

Между этими двумя видами изменений по сути не существует принципиальной разницы: объекты, относящиеся к определенному классу K в начальном состоянии в течение процесса могут просто перейти к его дочернему или просто родственному классу. Например, полученная в процессе нагревания теплая вода, уже относится не к классу «Вода», а к его дочернему классу «Теплая вода». Но при формальном описании процесса, во избежание путаницы, целесообразно разделять оба вида изменений, и для такого разделения используется обозначения следующего вида: «класс - состояние». Например теплая вода будет описываться следующим образом: «вода - теплая», холодная - «вода - холодная» и так далее. Таким образом, диаграммы состояния в IDEF5 наглядно представляют изменения состояния или класса объекта в течение всего хода процесса.

Вопросы для самоконтроля

1. Что описывает диаграмма DFD?

2. Перечислите составные части диаграммы DFD.

3. В чем состоит назначение процесса?

4. Что называется внешней сущностью?

5. Что описывают хранилища?

6. В чем заключается необходимость декомпозиции приложений DFD-диаграммы? Опишите стадии декомпозиции?

7. Каково назначение методологии диаграмм потоков данных?

8. Что такое поток данных в методологии DFD?

9. Какова функция хранилища данных в DFD?

10. В чем заключается сущность методологии STD?

11. Перечислите и опишите основные объекты диаграммы переходов состояний?

12. Способы построения STD?

13. В чем сходство и в чем различие методологии структурного анализа данных и диаграмм потоков данных?

14. Сущность структурных карт Константайна?

15. Перечислите основные элементы структурных карт Константайна? Приведите пример с использованием основные элементы структурных карт Константайна?

16. Сущность структурных карт Джексона?

17. Опишите критерий связанности, который может применяться для оценки и улучшения качества проекта на основании структурных карт?

18. Опишите критерий сцепления, который может применяться для оценки и улучшения качества проекта на основании структурных карт?

19. Каково назначение методологии структурного анализа и проектирования SAD, на каких концепциях основаны элементы данной методологии, правила методологии SAD?

20. Из каких элементов состоит состав функциональной модели, опишите эти элементы?

21. Опишите типы связей в функциональной модели, схематично приведите примеры?

22. Каковы возможности методологии структурного анализа и проектирования?

23. Какие стандарты можно отнести к семейству моделирования IDEF?

24. Что представляет собой модель в нотации IDEFO?

25. Что обозначают работы в IDEFO?

26. Каковы виды связей в методологии IDEF0.

27. Какое количество работ должно присутствовать на одной диаграмме?

28. Что называется порядком доминирования?

29. Как располагаются работы по принципу доминирования?

30. Каково назначение сторон прямоугольников работ на диаграммах?

31. Перечислите типы стрелок в методологии IDEF0.

32. Назовите виды взаимосвязей в методологии IDEF0.

33. Что называется граничными стрелками в методологии IDEF0?

34. Объясните принцип именования разветвляющихся и сливающихся стрелок.

35. Что представляет собой модель в нотации IDEF1?

36. В чем заключаются преимущества методологии IDEF1?

37. Опишите характеристики связей в методологии IDEF1X.

38. Что называется сущностью?

39. Сформулируйте принцип именования сущностей.

40. Что показывает взаимосвязь между сущностями?

41. Что называется первичным ключом?

42. Назовите принципы, согласно которым формируется первичный ключ.

43. Что называется альтернативным ключом?

44. Что называется инверсионным входом?

45. Что описывает диаграмма IDEF3?

46. Приведите пример диаграммы IDEF3 используя различные типы перекркстков?

47. Что представляет собой модель в нотации IDEF5?

48. Опишите основные принципы онтологического анализа?

49. Какие виды схем наглядно используются для накопления информации об онтологии?