Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren

Dësen Artikel proposéiert d'Method vun der fuzzy Induktioun entwéckelt vum Auteur als Kombinatioun vun de Bestëmmunge vun der fuzzy Mathematik an der Theorie vu Fractals, stellt d'Konzept vum Grad vun der Rekursioun vun engem fuzzy Set vir, a presentéiert eng Beschreiwung vun der onkomplett Rekursioun vun engem als Fraktiounsdimensioun gesat fir d'Themaberäich ze modelléieren. Den Ëmfang vun der Uwendung vun der proposéierter Method an de Wëssensmodeller, déi op senger Basis als fuzzy Sets erstallt sinn, gëtt als d'Gestioun vum Liewenszyklus vun Informatiounssystemer ugesinn, och d'Entwécklung vun Szenarie fir d'Benotzung an Testen vun Software.

Relevanz

Am Prozess vum Design an Entwécklung, Ëmsetzung an Operatioun vun Informatiounssystemer ass et néideg Daten, Informatioun an Informatioun ze sammelen an ze systematiséieren, déi vu baussen gesammelt gëtt oder op all Etapp vum Software Liewenszyklus entstinn. Dëst déngt als déi néideg Informatioun a methodologesch Ënnerstëtzung fir Designaarbecht an Entscheedungsprozess an ass besonnesch relevant an Situatiounen vun héijer Onsécherheet an a schwaach strukturéierten Ëmfeld. D'Wëssenbasis, déi als Resultat vun der Akkumulation an der Systematiséierung vun esou Ressourcen geformt gëtt, sollt net nëmmen eng Quell vun nëtzlechen Erfarung sinn, déi vum Projetteam während der Schafung vun engem Informatiounssystem gewonnen gëtt, awer och déi einfachst méiglech Mëttel fir nei Visiounen, Methoden a Modeller ze modelléieren. Algorithmen fir Projetsaufgaben ëmzesetzen. An anere Wierder, sou eng Wëssensbasis ass e Repository vum intellektuellen Kapital a gläichzäiteg e Wëssensmanagement-Tool [3, 10].

D'Effizienz, d'Nëtzlechkeet an d'Qualitéit vun enger Wëssensbasis als Tool korreléieren mat der Ressourceintensitéit vu sengem Ënnerhalt an der Effizienz vun der Wëssensextraktioun. Wat méi einfach a méi séier d'Sammlung an d'Erfaassung vu Wëssen an der Datebank ass a wat méi konsequent d'Resultater vun Ufroen dozou sinn, wat besser a méi zouverlässeg d'Tool selwer [1, 2]. Wéi och ëmmer, diskret Methoden a Strukturéierungsinstrumenter, déi op Datebankmanagementsystemer applicabel sinn, inklusiv Normaliséierung vu Bezéiungen an relationalen Datenbanken, erlaben net déi semantesch Komponenten, Interpretatiounen, Intervall a kontinuéierlech semantesch Sätz ze beschreiwen oder ze modelléieren [4, 7, 10]. Dëst erfuerdert eng methodologesch Approche déi speziell Fäll vu endlechen Ontologien generaliséiert an de Wëssensmodell méi no un d'Kontinuitéit vun der Beschreiwung vum Themaberäich vum Informatiounssystem bréngt.

Sou eng Approche kéint eng Kombinatioun vun de Bestëmmunge vun der Theorie vun der fuzzy Mathematik an dem Konzept vun der fraktaler Dimensioun sinn [3, 6]. Andeems Dir d'Beschreiwung vum Wëssen no dem Critère vum Grad vun der Kontinuitéit optiméiert (d'Gréisst vum Diskretiséierungsschrëtt vun der Beschreiwung) ënner Begrenzungsbedéngungen no dem Prinzip vun der Onvollstännegkeet vum Gödel (an engem Informatiounssystem - déi fundamental Onvollstännegkeet vum Begrënnung, Wëssen ofgeleet vun dësem System ënner der Bedingung vu senger Konsistenz), sequenziell Fuzzifikatioun ausféieren (Reduktioun op Fuzziness), kréie mir eng formaliséiert Beschreiwung déi e gewësse Kierper vu Wëssen sou komplett a kohärent wéi méiglech reflektéiert a mat där et méiglech ass all Operatiounen auszeféieren. Informatiounsprozesser - Sammlung, Lagerung, Veraarbechtung an Iwwerdroung [5, 8, 9].

Definitioun vu fuzzy Set Rekursioun

Loosst X eng Rei vu Wäerter vun enger Charakteristik vum modelléierte System sinn:

Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren (1)

wou n = [N ≥ 3] - d'Zuel vun de Wäerter vun esou enger Charakteristik (méi wéi den Elementarset (0; 1) - (falsch; richteg)).
Loosst X = B, wou B = {a,b,c,…,z} ass de Set vun Äquivalenten, Element-vun-Element entsprécht dem Set vu Wäerter vum charakteristesche X.
Dann de fuzzy Set Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren, dat entsprécht engem fuzzy (am allgemenge Fall) Konzept, deen d'charakteristesch X beschreift, kann als duergestallt ginn:

Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren (2)

wou m d'Beschreiwung Diskretiséierung Schrëtt ass, gehéiert ech zu N - d'Schrëtt Multiplizitéit.
Deementspriechend, fir de Wëssensmodell iwwer den Informatiounssystem no dem Critère vun der Kontinuitéit (Weichheet) vun der Beschreiwung ze optimiséieren, wärend mir bannent de Grenze vum Raum vun der Onvollstännegkeet vun der Begrënnung bleiwen, aféieren mir. Grad vu Rekursioun vun engem fuzzy Set Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren a mir kréien déi folgend Versioun vu senger Representatioun:

Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren (3)

wou Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren – e Set deen engem fuzzy Konzept entsprécht, deen am Allgemengen de charakteristesche X méi komplett beschreift wéi de Set Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren, no der Weichheetscritère; Re - Grad vun Rekursioun vun der Beschreiwung.
Et sollt bemierkt datt Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren (reduzéieren op e klore Set) an engem spezielle Fall, wann néideg.

Aféierung vun fraktionell Dimensioun

Wann Re = 1 Set Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren ass e gewéinleche fuzzy Set vum 2.

Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren (4)

Wéi och ëmmer, dëst ass en degeneréierte Fall, an an der kompletter Representatioun, e puer vun den Elementer Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren kënne Sätz sinn, während de Rescht trivial (extrem einfach) Objete ka sinn. Dofir, fir esou e Set ze definéieren ass et néideg ze aféieren fractional Rekursioun – en Analog vun der Fraktiounsdimensioun vum Raum (an dësem Kontext den Ontologieraum vun engem bestëmmte Fachberäich) [3, 9].

Wann Re fractional ass, kréie mir déi folgend Entrée Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren:

Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren (5)

wou Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren - Fuzzy Set fir de Wäert X1, Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren - Fuzzy Set fir de Wäert X2, etc.

An dësem Fall gëtt d'Rekursioun wesentlech fraktal, a Sets vu Beschreiwunge ginn selbstähnlech.

Definéieren vun engem Modul seng Vill Funktionalitéit

D'Architektur vun engem oppenen Informatiounssystem iwwerhëlt de Prinzip vun der Modularitéit, déi d'Méiglechkeet vu Skaléierung, Replikatioun, Adaptabilitéit an Entstoe vum System garantéiert. Modulär Konstruktioun mécht et méiglech d'technologesch Ëmsetzung vun Informatiounsprozesser esou no wéi méiglech un hiren natierlechen objektiven Ausdrock an der realer Welt ze bréngen, déi bequemst Tools a punkto funktionnelle Eegeschaften z'entwéckelen, entwéckelt net fir Leit ze ersetzen, awer effektiv ze hëllefen hinnen am Wëssen Gestioun.

E Modul ass eng separat Entitéit vun engem Informatiounssystem, dee fir Zwecker vun der Existenz vum System obligatoresch oder fakultativ ka sinn, awer op jidde Fall eng eenzegaarteg Set vu Funktiounen bannent de Systemgrenze bitt.

Déi ganz Varietéit vun Modul Funktionalitéit kann duerch dräi Zorte vu Operatiounen beschriwwe ginn: Kreatioun (opzehuelen nei Donnéeën), Ännerung (Änneren virdrun opgeholl Donnéeën), Läschen (läschen virdrun opgeholl Donnéeën).

Loosst X e bestëmmte Charakteristik vun esou Funktionalitéit sinn, da kann de entspriechende Set X als representéiert ginn:

Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren (6)

wou X1 - Schafung, X2 - Redaktioun, X3 - Läschen,

Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren (7)

Ausserdeem ass d'Funktionalitéit vun all Modul esou datt d'Datekreatioun net selbstähnlech ass (ouni Rekursioun ëmgesat - d'Schafungsfunktioun widderhëlt sech net), an d'Editioun an d'Läschen am allgemenge Fall kënnen souwuel Element-fir-Element Implementatioun involvéieren (ausféieren). eng Operatioun op ausgewielten Elementer vun Datesets) a selwer enthalen Operatiounen ähnlech wéi selwer.

Et sollt bemierkt datt wann eng Operatioun fir d'Funktionalitéit X net an engem bestëmmte Modul ausgefouert gëtt (net am System ëmgesat), da gëtt de Set entspriechend esou enger Operatioun als eidel ugesinn.

Also, fir de fuzzy Konzept (Ausso) ze beschreiwen "e Modul erlaabt Iech eng Operatioun mat dem entspriechende Set vun Daten fir Zwecker vum Informatiounssystem auszeféieren", e fuzzy Set Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren am einfachsten Fall kann et als duergestallt ginn:

Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren (8)

Esou e Set am allgemenge Fall huet e Rekursiounsgrad gläich wéi 1,6(6) an ass fraktal a fuzzy zur selwechter Zäit.

Szenarie virbereeden fir de Modul ze benotzen an ze testen

An de Stadien vun der Entwécklung an der Operatioun vun engem Informatiounssystem si speziell Szenarien erfuerderlech, déi d'Uerdnung an den Inhalt vun den Operatiounen beschreiwen fir Moduler ze benotzen no hirem funktionnellen Zweck (Use-Case Szenarie), wéi och d'Konformitéit vun den erwaarten an tatsächlech Resultater vun de Moduler (Testszenarien). .test-case).

Wann Dir d'Iddien uewe beschriwwen berécksiichtegt, kann de Prozess fir un esou Szenarie schaffen wéi follegt beschriwwe ginn.

E fuzzy Set gëtt fir de Modul geformt Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren:

Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren (9)

wou
Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren - Fuzzy Set fir d'Operatioun vun der Schafung vun Daten no der Funktionalitéit X;
Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren - e fuzzy Set fir d'Operatioun vun der Redaktioun vun Donnéeën no der Funktionalitéit X, während de Rekursiounsgrad a (Funktioun Embedding) eng natierlech Zuel ass an am triviale Fall gläich ass 1;
Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren - e fuzzy Set fir d'Operatioun vun der Läschen vun Donnéeën no der Funktionalitéit X, wärend de Rekursiounsgrad b (Funktioun Embedding) eng natierlech Zuel ass an am triviale Fall gläich ass 1.

Sou eng Villzuel beschreift wat genee (wéi eng Dateobjekter) erstallt, geännert an/oder geläscht ginn fir all Gebrauch vum Modul.

Dann ass eng Rei vun Szenarie fir d'Benotzung vun Ux fir Funktionalitéit X fir de Modul a Fro kompiléiert, jidderee beschreift firwat (fir wéi eng Affär Aufgab) sinn Daten Objete vun engem Set beschriwwen geschaf, geännert an / oder geläscht? Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren, an a wéi enger Reiefolleg:

Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren (10)

wou n d'Zuel vun de Gebrauchsfäll fir X ass.

Als nächst gëtt eng Rei vun Tx Testszenarie fir d'Funktionalitéit X fir all Benotzungsfall fir de Modul a Fro zesummegesat. Den Testskript beschreift, wéi eng Datewäerter gi benotzt a wéi eng Uerdnung beim Ausféiere vum Benotzungsfall, a wéi eng Resultat soll kritt ginn:

Fuzzy Induktiounsmethod a seng Uwendung fir Wëssen an Informatiounssystemer ze modelléieren (11)

wou [D] eng Array vun Testdaten ass, n ass d'Zuel vun den Testszenarien fir X.
An der beschriwwener Approche ass d'Zuel vun den Testszenarien d'selwecht wéi d'Zuel vun de entspriechende Benotzungsfäll, wat d'Aarbecht un hirer Beschreiwung an d'Aktualiséierung vereinfacht wéi de System sech entwéckelt. Zousätzlech kann esou en Algorithmus benotzt ginn fir d'Tester vu Software Moduler vun engem Informatiounssystem ze automatiséieren.

Konklusioun

Déi präsentéiert Method vu fuzzy Induktioun kann a verschiddene Stadien vum Liewenszyklus vun all modulären Informatiounssystem ëmgesat ginn, souwuel fir den Zweck fir en deskriptiven Deel vun der Wëssensbasis ze sammelen, wéi och an der Aarbecht un Szenarien fir d'Benotzung an Testen vun Moduler.

Ausserdeem hëlleft fuzzy Induktioun Wëssen ze synthetiséieren baséiert op de kritt fuzzy Beschreiwunge, wéi e "kognitiven Kaleidoskop", an deem e puer Elementer kloer an eendeiteg bleiwen, während anerer, no der Selbstähnlechkeetsregel, d'Zuel vun Zäiten ugewannt ginn, déi an de Grad vun der Rekursioun fir all Set vu bekannten Donnéeën. Zesummegefaasst bilden déi resultéierend fuzzy Sets e Modell, dee souwuel fir Zwecker vun engem Informatiounssystem wéi och am Interessi no neie Wëssen am Allgemengen benotzt ka ginn.

Dës Aart vu Methodologie kann als eenzegaarteg Form vu "kënschtlecher Intelligenz" klasséiert ginn, andeems d'Tatsaach berücksichtegt datt synthetiséiert Sets net de Prinzip vun onkomplett Begrënnung widdersprécht a sinn entwéckelt fir mënschlech Intelligenz ze hëllefen, an net ze ersetzen.

Referenzen

  1. Borisov V.V., Fedulov A.S., Zernov MM. M.: Hotline – Telecom, 2014. – 88 p.
  2. Borisov V.V., Fedulov A.S., Zernov MM. M.: Hotline – Telecom, 2014. – 122 p.
  3. Demenok S.L., "Fractal: tëscht Mythos an Handwierk." Sankt Petersburg: Akademie vun der Kulturfuerschung, 2011. - 296 p.
  4. Zadeh L., "Grondlage vun enger neier Approche zur Analyse vu komplexe Systemer an Entscheedungsprozesser" / "Mathematics Today". M.: "Wëssen", 1974. – S. 5 – 49.
  5. Kranz S., "The Changing Nature of Mathematical Proof." M.: Wëssenslaboratoire, 2016. – 320 p.
  6. Mavrikidi F.I., "Fractal Mathematik an d'Natur vun der Verännerung" / "Delphis", Nr. 54 (2/2008), http://www.delphis.ru/journal/article/fraktalnaya-matematika-i-priroda-peremen.
  7. Mandelbrot B., Fractal Geometrie der Natur. M.: Institut vun Computer Fuerschung, 2002. - 656 p.
  8. "Grondlagen vun der Theorie vu Fuzzy Sets: Richtlinnen", comp. Korobova I.L., Dyakov I.A. Tambov: Tamb Verlag. Staat déi. Univ., 2003. – 24 p.
  9. Uspensky V.A., "Entschëllegung fir Mathematik." M.: Alpina Non-Fiction, 2017. – 622 p.
  10. Zimmerman H. J. "Fuzzy Set Theory - and its Applications", 4. Editioun. Springer Science + Business Media, New York, 2001. - 514 p.

Source: will.com

Setzt e Commentaire