диссертация модальная логика

-61 -

Аристотеля, четыре категории Платона, три категории Декарта и Локка, двенадцать категорий Канта, система категорий Гегеля) [22]. Наш опыт работы,

в плане рассматриваемой проблемы, со специалистами различного профиля

показывает, что профессионалы отдают предпочтение трем категориям

Декарта и Локка. Достоинством этого набора категорий является	простота
построения структур, наделенных конкретным смыслом,	понятным

профессионалу, получивших название "семантические сети". Эти структуры

мы рассмотрели в предыдуш;ей главе. Недостатком семантических сетей является то обстоятельство, что из-за разнообразия отношений возникают проблемы с использованием какого-либо формального аппарата, позволяющего

с ними эффективно работать. Это обстоятельство явилось причиной того, что мы обратили внимание на категории И. Канта, которые по своей сути являются классифицированными суждениями формальной логики. К тому же термины

"суждение" и "высказывание" по сути дела являются синонимами [75]. Основываясь на том, что между наборами категорий нет непреодолимого

барьера, была разработана схема перехода от категорий Декарта и Локка к категориям Канта [72], изображенная на рис. 2.6.

В данном случае процесс перехода от одного вида категорий к другому

более сложен, нежели переход от категорий Аристотеля к категориям Декарта

и Локка. Он требует некоторого умственного напряжения. Кроме того, необходимо знание основ формальной логики. Категориальные понятия следует рассматривать в конкретном контексте применительно к предметной области. Сначала рассматривается предложение, в котором задействовано категориальное понятие (возможно несколько понятий), при этом предельно четко уясняется его смысл. Нужно помнить, что существует понятие так называемого "психологического сказуемого" [76], т. е. может иметь место две, три и более интерпретации одного и того же предложения, причем весьма далекие друг от друга. После того как появится убежденность в правильном

- 6 2 -

понимании текста, следует определиться к какой группе категорий Декарта и Локка следует отнести рассматриваемые понятия: субстанция, отношение или атрибут. Затем, пользуясь таблицей рис. 2.6, определяем, к какой группе категорий Канта отнести каждое понятие: количество, качество, отношение, модальность. Далее ориентируясь на контекст несложно подобрать соответствующую формулу классифицированного суждения формальной логики. Суждения, представленные в форме категорий Канта позволяют задействовать схемы вывода типа "сорит", аппарат первопорядковой логики, а также язык "Пролог", что будет показано ниже.

Категории по Декарту и Локку

Субстанция

Состояние, модус (атрибут)

Отношение

Категории по Канту

Математические		Матем 1тические		Динамические		Динамические
(однородные)		(однородные)		(разнородные)		(разнородные)
Катего­	Классифика­	Категории	Классифика­	Категории	Классифика­	Категории	Классифика­
рии ко­	ция суждений	качества	ция суждений	отношения	ция суждений	модаль­	ция суждений
личества	по количеству		по качеству	1. Субстан­	по отношению	ности	по модальности
1. Един­	1.Единичные	1. Реаль­	1. Утвер­		1. Категори­	1. Возмож­ 1. Проб­
ство	(одно 8 есть Р)	ность	дительные	ционально­	ческие	ность	лематические
			(8 есть Р)	сть и при­	(8 есть Р)		(8 есть,
2. Мно­	2. Частные			сущность			возможно, Р)
жествен­	(некоторые 8	2. Отрица­	2. Отрица­	(акциден-
ность	суть Р)	ние	тельные	тальность)		2. Сущест­	2. Ассер­
			(8 не есть Р)	2. Причин­	2. Условные	вование	торические
3. Всеоб­	3. Всеобщие			ность	(если 81, то 82)		(8 фактически
щность	(все 8 суть Р)	3. Ограни­	3. Бесконеч­				есть Р)
		чение	ные	3. Взаимо­	3. Раздели­
			(8 есть не Р)	действие	тельные	3. Необ­	3. Аподик­
					(8 есть или Р,	ходимость	тические
					или Р1 ... или	и случай­	(8 необходимо
					Рп)	ность	естьР)

Рисунок 2.6 - Схема когнитивного структурирования

			-63 -
2 . 6 . 2	К о г н и т и в н о	-	о р и е н т и р о в а н н а я	и е р а р х и я

с е м а н т и ч е с к и х с е т е й

В информационных технологиях, с момента как сформировалось это понятие, всегда уделялось должное внимание структурированию информационных процессов. Это справедливо и для информационных процессов, связанных с проектной деятельностью. В последнее время появились интересные и полезные работы, имеющие к данному вопросу непосредственное отношение [26, 77].

Рассматриваемый подход также связан с построением семантических структур, но при этом внимание акцентируется не только на способах структурирования, но и на когнитивных аспектах информационных технологий. Предлагаемая вниманию информационная технология была выработана постепенно на протяжении значительного промежутка времени в процессе формирования образов ряда объектов проектирования, часто в условиях конкурентного противостояния.

Исследователь ситуации (текущего положения дел) ставит перед собой задачу сначала в виде целостного образа (гештальта), а затем реализует ту или иную технологию структурирования. Были предприняты попытки опробовать различные подходы из числа рассмотренных в разделе 1.3.3 во взаимодействии

спредметными специалистами. Большего успеха удалось добиться при работе

ссемантическими сетями. После того, как сформирован целостный образ ситуации, начинается процесс структурирования. На практике мы убедились, что более 5-6 понятий рассматривать одновременно не следует, т. к. теряется целостность восприятия ситуации и структура становится чрезмерно сложной. Уровень из 5-6 понятий был назван уровнем иерархии. Он представляет собой набор 5-6 значимых для данной ситуации понятий, которые между собой связаны конкретными (также значимыми) отношениями. Другими словами, мы имеем некоторый граф. Атрибуты понятий (если они не играют ключевой

- 6 4 -

роли) лучше фиксировать в отдельных таблицах, чтобы не перегружать ими изображение уровня семантической сети. На практике, как правило, профессионал выделяет на сформированном уровне одно - два понятия, которые требуют к себе повышенного внимания. Иногда такое понятие "блокирует" всю ситуацию, т. е. препятствует ее осупдествлению. Такое понятие было названо "диссонирующим звеном". Для этого звена целесообразно выделить самостоятельный уровень иерархии семантической сети, т. е. построить структуру из 5-6 понятий, сопутствующих "диссонирующему звену". Из анализа этой новой структуры обычно удается или выяснить, каким образом устранить имеющий место диссонанс, или в очередной раз выявить аналогичное понятие, т. е. "диссонирующее звено" следующего уровня. По этому звену целесообразно перейти на следующий уровень иерархии. В результате такого процесса возникает иерархия семантических сетей, в которой переход с уровня на уровень осуществляется по "диссонирующим звеньям".

После построения описанной структуры, мы имеем возможность четко представить себе, как решить задачу, или также четко представить себе, почему на данный момент задачу решить нельзя. Необходимо отметить, что процесс формирования конкретного уровня иерархии и процесс выбора диссонирующего звена глубоко когнитивны. Каждый профессионал интерпретирует ситуацию в соответствии с персональной когнитивной картой. Т. е. для каждой конкретной ситуации может быть сформировано несколько различных структур. В то же время число структур обычно ограничивается единством понимания ситуации профессионалами, т. е. число структур меньше числа мыслящих персон. После обсуждения, специалисты обычно приходят к одной - двум структурам. Изложенные соображения позволяют назвать структуру, построенную таким образом, "когнитивно-ориентированной иерархией семантических сетей".

			- 6 5 -
2.6.3 П р и м е р	п о с т р о е н и я к о г н и т и в н о - о р и е н т и р о в а н н о й				и е р а р х и и
с е м а н т и ч е с к и х	сетей	как	м о д е л и	ф р а г м е н т а	" т е к у щ е г о
п о л о ж е н и я д е л "	СКБ О А О	" А л т а й д и з е л ь "

При разработке информационных технологий, направленных на поддержку какого-либо аспекта деятельности конструкторского бюро, всегда возникает проблема получения значимой информации от предметного специалиста. М ы обращаем внимание на термин "значимый", в противовес обычно употребляемому в подобных случаях термину "достоверный". Это связано с тем, что процесс получения информации от предметного специалиста обычно протекает в форме множества ответов на множество вопросов. Профессионал дает достоверные ответы, но сам перечень вопросов, сформированный "непрофессионалом" относительно исследуемой области знаний, зачастую страдает отсутствием должной релевантности. Кроме того, форма вопроса может вызвать "защитную реакцию", когда профессионал какую-то часть информации пожелает оставить для себя.

В процессе множества подобных общений нами был выработан подход, дающий лучшие результаты. Суть его будет раскрыта постепенно на конкретных примерах. Первый шаг заключается в том, что специалисту, желательно лицу принимающему решение (ЛПР), предлагается сформулировать его видение объекта проектирования в форме некоторого кортежа. Этот кортеж представляет собой перечень множества характеристик объекта проектирования, которые делают новое изделие перспективным, и которые можно реализовать в условиях, имеющих место на данный момент времени.

Ниже приводится кортеж, разработанный по нашей просьбе ведущими специалистами специального конструкторского бюро (СКБ) ОАО "Алтайдизель".

\ ¥ 0 - дизель производственного объединения "Алтайдизель".

-6 6 -

\¥ 1 - дизель, наиболее полно удовлетворяющий требованиям потребителя. "^^^2 - дизель, требующий доработки под потребителя.

\У^З - дизель, обеспечивающий наибольшую производительность трактора. W4 - дизель, с повышенным запасом крутящего момента.

W5 - дизель, с регулировкой на два уровня мощности. "\¥6 - дизель, имеющий модификации без изменения базы.

^7 - дизель, с наименьшими затратами на техническое обслуживание.

-дизель, удовлетворяющий требованиям эргономики.

\¥ 9 - дизель, соответствующий современным нормативам экологии. W10 - дизель, обладающий достаточно высоким ресурсом.

1- дизель, обладающий возможно низкой начальной стоимостью. \^12 - дизель, с минимальным расходом топлива и масла.

\У13 - многотопливный дизель. \\^14 - многоцелевой дизель.

"\^15 - дизель, имеющий минимальную удельную металлоемкость.

"\¥16 - дизель, приспособленный к автоматическим системам управления. Ценность этого короткого кортежа заключается в том, что он разработан

людьми, хорошо представляющими себе:

-предмет проектирования;

-ситуацию, сложившуюся на заводе;

-ситуацию, в сфере производства родственных изделий;

-ситуацию, в сфере сбыта родственных изделий;

-ситуацию, в сфере эксплуатации подобных изделий.

Приведенный кортеж позволяет построить множество структур в виде ряда иерархии семантических сетей, в зависимости от понимания проблемы. Приводимый ниже вариант построен автором настоящей работы, т. к. профессионалы, отвечая на каждый пункт кортежа, были убеждены, что

- 6 7 -

большего с ним ничего сделать нельзя в плане получения новой полезной информации.

Первый уровень иерархии семантической сети формировался на основе положения, что новый вариант дизеля (образно "Алтайдизель") должен отвечать требованиям потребителя, иметь приемлемую стоимость, быть удобным в эксплуатации и обслуживании и отвечать нормам экологических требований. Па основе этих положений строится таблица 2.1.

У Р О В Е НЬ 1

			ТАБЛИЦА 2.1
	С У Б С Т А Н Ц И Я	С У Б С Т А Н Ц И Я	О Т Н О Ш Е Н И Е
	Алтайдизель	требования эргономики	Стремиться удовлетворить
	Алтайдизель	Требования потребителя	Должен соответствовать
	Алтайдизель	Начальная стоимость	Стремиться снизить
	Алтайдизель	Нормы экологии	Должен соответствовать
	Требования эргономики	Алтайдизель	Влияют на спрос
	Требования потребителя	Алтайдизель	Должны учитываться
	Начальная стоимость	Алтайдизель	определяет
			жизнеспособность
	Нормы экологии	Алтайдизель	осложняют разработку

Таблица 2.1 перестраивается в структуру, которую можно назвать семантической сетью. В данном случае это уровень иерархии под номером 1.

На рис. 2.7 мы видим граф, вершины которого соответствуют рассматриваемым "субстанциям", а ребра "отношениям". Естественно, что каждая "субстанция" имеет множество "атрибутов", которые здесь не обозначены. Частично они будут обозначены на следующих уровнях иерархии, но в случае необходимости их можно свести в отдельные таблицы. Из сформированной структуры несложно выделить субстанции, которые в данной ситуации будут отвечать нашему определению "диссонируюгцего звена". Ими являются "требования потребителя" и "начальная стоимость". По сути дела, этот выбор осуш;ествляется на основе "аксиологических модальностей" (раздел

- 6 8 -

2.З.), а именно: "хорошо", "плохо". Но легко выделить и другой вариант, когда подобный выбор может быть продиктован "деонтическими" модальностями "обязательно", "разрешено"; исходя из требований сохранения окружающей среды. Если этот вопрос будет поставлен жестко, то диссонирующим звеном явится субстанция "нормы экологии". Мы проработаем поочередно каждое из диссонирующих звеньев, т. е. сначала звено "требования потребителя" и только после этого "начальная стоимость".

должны учитываться	осложняют разработку
	W

	Алтайдизель
должен	должен
соответствовать	соответствовать
Г
Требования	Нормы
потребителя	экологии
	определяет
	знеспособность
Требования	Начальная
эргономики	стоимость

Рисунок 2.7 - Первый уровень иерархии

У Р О В Е НЬ 2

			ТАБЛИЦА 2.2
	С У Б С Т А Н Ц И Я	С У Б С Т А Н Ц И Я	О Т Н О Ш Е Н И Е
	Требования потребителя	Высокий ресурс	оговаривают
	требования потребителя	Наивысшая	оговаривают
		производительность
	Требования потребителя	Доработка под потребителя	предусматривают
	Требования потребителя	Многоцелевая ориентация	оговаривают

- 6 9 -

				Продолжение таблицы 2.2
	Требования потребителя		Расход топлива и масла	предполагают
				минимальные возможности
	Требования потребителя		Затраты на ТО	сводят к минимуму
	Высокий ресурс		Требования потребителя		отвечает
	Наивысшая		Требования потребителя		отвечает
	производительность
	Доработка под потребителя		Требования потребителя		отвечает
	Многоцелевая	ориентация	Требования потребителя		отвечает
	Многоцелевая	ориентация	Затраты на ТО	увеличивает
	Многоцелевая ориентация		Расход топлива и масла		влияет
	Расход топлива и масла		Требования потребителя	должен	соответствовать
	Расход топлива и масла		Многоцелевая ориентация		зависит
	Затраты на ТО		Требования потребителя	должны	соответствовать
	Затраты на ТО		Многоцелевая ориентация	устанавливаются в
				соответствии

Строим на основе таблицы 2.2 второй уровень иерархии семантической

сети.

ус т а н а в л и в а ю т ся

всоответствии

Рисунок 2.8 - Второй уровень иерархии

- 7 0 -

Подобно тому, как это было сделано на предыдущем этапе, необходимо сделать выбор диссонирующего звена. Вопрос осложняется тем, что каждая "субстанция" в сети, несомненно, значима, и сделать выбор непросто. Здесь

следует исходить из того, что речь идет о концептуальном проектировании. Формируется концепция изделия (по Н. Н. Моисееву). Этому направлению

рассмотрения соответствуют две субстанции "доработка под потребителя" и "многоцелевая ориентация".

Объемы этих понятий, по меньщей мере, пересекаются. Поэтому, ориентируясь на аксеологическую модальность, мы делаем выбор "доработка под потребителя" в качестве "диссонирующего звена" для перехода на

следующий уровень иерархии.

У Р О В Е НЬ 3

			ТАБЛИЦА 2.3
	С У Б С Т А Н Ц И Я	С У Б С Т А Н Ц И Я	О Т Н О Ш Е Н И Е
	Доработка под потребителя	Запас крутящего момента	приводит в соответствие
	Доработка под потребителя	Регулировка на 2 уровня	предполагает в процессе
		мощности	доработки
	Доработка под потребителя	Автоматизированная	реализует по заказу
		система управления
	Доработка под потребителя	Многотопливный носитель	реализует по заказу
	Запас крутящего момента	Доработка под потребителя	доводится по заказу
	Регулировка на 2 уровня	Доработка под потребителя	выполняется по спецзаказу
	мощности
	Автоматизированная	Доработка под потребителя	реализуется по заказу
	система управления
	Многотопливный	Доработка под потребителя	предполагает в процессе
	двигатель		доработки

Основываясь на таблице 2.3, строим третий уровень иерархии.

Важной особенностью данного уровня иерархии является то, что субстанции в нем предельно конкретны с точки зрения их технической реализации. И хотя они сложны сами по себе, но это уже сложности технической реализации, а не концептуального плана.