• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Чотирьох рівневе проектування ОМ

При проектування ОМ застосовуються математичні операції:

операція об'єднання U(A,B), де A і B – об'єкти з статусом множин. Результат використання: новий об'єкт-множина, що є об'єднанням множин A та B;

операція перехрещення П(A,B), де A і B – об'єкти-множини. Результат використання: новий об'єкт-множина, що є перехрещенням множин A та B;

операція різниці D = A П B при B Ì A. Результат використання: новий об'єкт-множина з усіма елементами A, які не входять у B;

операція симетричної різниці S = A B, де A П B, та ні A Ì B, ні B Ì A. Результат використання: новий об'єкт-множина з множиною елементів, які належать A або ("або" – розподільне) B.

При виконанні цих операцій визначаються нові об'єкти і проводиться структурна їх впорядкованість відповідно висхідної технології.

Процес аналізу ПрО та побудови ОМ виконується за чотирма рівнями абстракції відповідно вищезазначеним аспектам концепцій і розглядаються нижче.

Узагальнюючий рівень проектування ОМ.Цей рівень подає найвищу міру абстракції відображення ПрО у ОМ з використанням розглянутої концепції узагальнення з метою визначення сутностей ПрО та подання їх у вигляді об'єктів ОМ ПрО як базових понять моделі. Отриманий результат – це специфікації об'єктів ПрО з структурою: <ім'я об’єкту <концепт,

де ім'я об'єкту – ідентифікатор з символьного рядку літер та десяткових цифр;

концепт – текст, що визначає <денотат об’єктуñ.

Виконавець виділяє сутності ПрО на базі власного суб'єктивного сприйняття останньої та описує їх у вигляді об’єктів як базових понять моделі, що проектується. Виділення сутностей здійснюється з урахуванням відмін, що визначаються відповідними їм понятійними структурами – трикутниками Фреге – і фіксується в описах об'єктів за допомогою ідентифікаторів та концептів. В результаті цього аналізу отримується ОМ, у якої розміщені тільки імена об’єктів ПрО.

Структурне проектування ОМ є наступним за узагальнюючим. Він використовує теоретико-множинну концепцію конкретизації об'єктів ОМ з точки зору їх структурної впорядкованості.

Вхідною інформацією цього рівня побудови є специфікації об'єктів ПрО, що отримані на першому узагальненому рівні проектування ОМ.

Означення2.1. Методом є механізм бінарного відношення належності на базі суб'єктивної оцінки статусу сутностей в ПрО, що аналізуються, для подальшого відображення у ОМ.

В процесі реалізації цього методу розв'язуються наступні задачі:

– визначення та фіксація структурної впорядкованості об'єктів;

– розширення опису об'єкту або конкретизація положення об'єкта у структурі ПрО;

– визначення нових об'єктів, які пов’язані з заданими;

– формування об'єктного графу ПрО.

На даному рівні принцип відміни забезпечує структурну впорядкованість об'єктів або систему їх взаємовідносин шляхом застосування відносини належності.

Виділення об'єкту або фіксація його зовнішніх відмін здійснюється на основі аналізу його структурного типу та визначення його місця в об'єктному графі ПрО.

Результатом проектування цього рівня є об'єктний граф ОМ з встановленими відношеннями між об’єктами та з виконанням наступних вимог:

– множина вершин графу подає взаємо однозначне відображення з множиною об'єктів, що визначені на узагальненому рівні, тобто повинна забезпечуватись повнота опису ПрО;

– для кожної вершини існує хоча б один зв'язок (структурний) з другою вершиною графу;

– існує лише одна вершина, яка володіє статусом тільки множини об'єкту, що відбиває ПрО в цілому.

Об'єкти на даному рівні відрізняються один від одного за:

– статусом – множина, елемент або множина-елемент;

– взаємним порядком розміщення у графі, що визначається структурними зв'язками на базі відношення належності;

– взаємним порядком для елементів однієї й тої ж множини в результаті зіставлення елементів множини множині натуральних чисел.

Після побудови графу ОМ запроваджується модифікація (корекція та розширення), реструктуризації та контроль цього графу з використанням основних теоретико-множинних операцій: об'єднання, перехрещення, різності, доповнення, симетричної різниці. Усі ці операції застосовуються тільки по завершенні цього проектування, коли структурна впорядкованість об’єктів повністю визначена.

Результатом застосування таких операцій до кожної пари об'єктів є коректне виявлення структурної впорядкованості та визначення нових об'єктів, які не виявлені на узагальнюючому рівні.

Модифікація графу виникає тоді, коли кількість об'єктів ОМ перевищує суб'єктивні можливості виконавців коректного структурного впорядкування об'єктів. Крім того, модифікація подає можливість до визначення нових об'єктів, які не виявлені на узагальнюючому рівні і доповнюють ОМ

Контроль повноти та не збитковості ОМ ПрО забезпечує усунення дублювання об'єктів у однієї й той ж множини, а також циклів у об'єктному графі ПрО.

Характеристики з проектування ОМ. При ви користуванні логіко-алгебраїчної концепції виконується модифікація об'єктного графу ПрО шляхом конкретизації об'єктів ОМ ПрО та завдання їх властивостей та характеристик. Формується система предикатів над множиною об'єктів ПрО з використанням логіко-алгебраїчного математичного апарату для аналізу об’єктів побудованої моделі ПрО.

Вхідною інформацією даного рівня є об'єктний граф ПрО та специфікація об'єктів ПрО у відповідності з структурою:

<Ім'я об'єкта><Концепт><Статус> [<Список елементів множини]

Результат рівня – скоректований та розширений об'єктний граф ПрО.

Для визначення характеристик та властивостей (предикатів) будується алгебраїчна система, з встановлених з характеристик об'єктів.

Ця система містить характеристик, що формуються виконавцем як множини властивостей та можуть розширюватись і модифікуватись у процесі формування моделі ПрО на модельному та об'єктному рівні.

Характеристики моделі відбивають проблематику ПрО, визначатиму виконавцем та ініціюємо його зацікавленістю до даної ПрО. Вони визначають типи властивостей об'єктів та безпосередньо не належать жодному об'єкту моделі ПрО.

Об'єктні характеристикина даному рівні призначені для визначення структурного статусу об'єктів (елементів або множин), їм співставляються комплекси властивостей, які підрозділяться на зовнішні та внутрішні.

Зовнішні характеристики призначені для опису проблемної орієнтації об'єктів та їх статусу як елементів множин. При цьому, кожна зовнішня властивість, що входить у склад об’єктної характеристики, дозволяє опис лише одного проблемного аспекту використання об'єкту.

Внутрішні характеристики об'єкту призначені для визначення статусу об'єктів як множин та для їх опису. Кожна внутрішня властивість об’єктної характеристики, визначає лише один критерій формування множини з об'єктів, які володіють еквівалентною йому зовнішньою властивістю.

Зовнішні та внутрішні характеристики об’єктної характеристики подаються у вигляді списків чи множин властивостей з незбіжними типами, або належним різним модельним характеристикам. При цьому, список властивостей будь якої з цих характеристик міститься лише у відповідної модельної характеристиці.

Будь який об'єкт множини або елемента може відповідати тільки однією зовнішньою та внутрішньою характеристики, тобто:

– об'єкт-множина – зовнішня та внутрішня характеристика;

– об'єкт-елемент – внутрішня характеристика.

Основна умова визначення належності об'єкту як елемента якій-небудь множини перебуває в еквівалентності кожної внутрішньої властивості об'єкту–множини з зовнішньою властивістю об'єкту, що аналізується.

Внутрішня характеристика об'єкту-множини, в загальному випадку, подає собою невласну підмножину зовнішньої характеристики об'єкту-елемента, що пояснюється можливістю входження останнього як елементу у більш ніж одну множину.

Не для кожного об'єкту існує апріорі певне місце у структурній ієрархії, що залежить від повноти процесу концептуального моделювання ПрО. Тому не усі об'єкти можуть мати визначення на структурному рівні. Продовжується аналіз об'єктного графу ПрО з використанням розширеного опису об'єктів моделі та їх взаємозв'язків, отриманого у результаті вводу нових понять та операцій. Реалізація зводиться до послідовного аналізу сутностей, що інтерпретуються об'єктами, специфікованими на попередньому рівні, та присвоюванні кожному з цих об'єктів зовнішніх та/або внутрішніх властивостей з областей значень модельних характеристик. Аналіз сутностей носить суб'єктивний характер.

У випадку відсутності потрібних властивостей розширяється область значень відповідних модельних характеристик шляхом додання у них нових властивостей. Аналогічно, в випадку необхідності, додаються і потрібні модельні характеристики.

Процес реалізації структурної концепції орієнтовано на корекцію структурного порядку об'єктів моделі, що отримано на попередньому рівні, та об'єктного графу ПрО на при конці. Взаємовідношення між кожною парою типу "множина-елемент" аналізуються шляхом по парного порівняння кожної з властивостей внутрішньої характеристики об'єкту-множини з властивостями зовнішньої характеристики об'єкту-елементу.

Взаємовідношення вважаються встановленими за умовою, що кожній внутрішній властивості об'єкту-множини знайдено еквівалентна йому зовнішня властивість об'єкту-елементу. При невиконанні цієї умови об'єктний граф коректується, тоді даний об'єкт-елемент усувається з списку елементів множини та заноситься у список об'єктів, структурний порядок яких повинен бути визначений у кінці виконання цього рівня.

Контроль об'єктного графу ПрО повинен виконуватись шляхом використання логіко-алгебраїчних операцій рівня, безпосередньо ілюструючи загальну ідеологію підходу до створення ОМ ПрО.

Контроль призначений для виявлення ситуацій порушення отриманої цієї миті структурної впорядкованості об'єктів на базі аналізу їх властивостей та характеристик.

Результатом застосування таких операцій до пар об'єктів є коректування встановленої на першому етапі структурної впорядкованості та визначення нових об'єктів, не визначених на узагальнюючому рівні.

Використовуємо логіко-алгебраїчні операції згруповані як по видах бінарних відношень, так і по структурному типу операндів. До групи операцій бінарних відношень, що реалізують бінарне відношення типу 'is-a', відносяться підгрупи операцій, які здійснюються на парах "об'єкт-множина – об'єкт-елемент". До них входять операції:

– екземплярізації об'єкту множини, суть якої перебуває у зіставлені йому сукупності об'єктів, кожний з яких володіє, в загальному випадку, різними зовнішніми властивостями, які належать внутрішній характеристиці об'єкту цієї множини;

– класифікації об'єктів, яка реалізує зворотну задачу для об'єкту, що володіє внутрішньою характеристикою, можливо різними значеннями якої є зовнішні властивості об'єктів, що класифікуються.

До операцій пар "об'єкт-множина – об'єкт-множина" належать:

– узагальнення, що встановлює ситуацію, за якої усі внутрішні властивості першого операнду є підмножиною зовнішньої характеристики другого операнду;

– спеціалізації є зворотною з відношенню до першої.

Операції, що реалізують бінарне відношення 'Part-of' та оперують з парами "об'єкт-елемент – об'єкт-елемент" та утворюють нові об'єкти-множини, включають:

– агрегації для визначення сукупності об'єктів, зовнішніх характеристик з вказаною виконавцем підмножиною властивостей та породження нового об'єкт-множини з внутрішньою характеристикою, що складається з цієї підмножини;

– деталізації, що є зворотною по відношенню до операції агрегації і дозволяє визначити список об'єктів, з яких агрегований об'єкт-множина.

Принцип відміни базується на виборі об'єкту шляхом оцінки значень комплексу властивостей, що зафіксовані для об'єктів, які порівнюються.

На рівні подання структурної впорядкованості суттєво розширюється та трансформується за рахунок операцій:

– конкретизації об'єктів, за якої можливо єдиний об'єкт – елемент множини – володіє зовнішньою властивістю еквівалентної однієї з внутрішніх властивостей об'єкту-множини;

– належності об'єктів, за яким об'єкти можуть бути елементами якої-небудь множини виключно за умови володіння однією й той ж зовнішньою властивістю (або сукупністю властивостей), що є внутрішньою властивістю множини.

Конкретизація об'єктів може призначено для модифікації введених вище взаємовідношень:

– екземплярізації об'єкту-множини, чи то зіставлення йому сукупності об'єктів, кожний з яких володіє, в загальному випадку, різними зовнішніми властивостями, які належать внутрішній характеристиці класу.

– класифікації об'єктів, яка призначена для подання зворотної задачі та знаходження об'єкту, що володіє внутрішньою характеристикою, можливо різними значеннями якої є зовнішні властивості об'єктів, після їх класифікації.

Властивості, що відповідають однієї й той ж характеристиці, можуть використовуватись у процесі структурної впорядкованості під час рішення задач як конкретизації об'єктів, так і визначення їх належності.

При вирішенні першої задачі вони завдають критерій відміни об'єктів і тому можуть бути різними для кожного об'єкту-елементу множини з конкретизованих властивостей.

При вирішення другої задачі задається критерій належності однаковий для кожного об'єкту-елемента множини (властивості, що визначають належність).

Визначення належності об'єктів досягається шляхом реалізації відношення належності. Частковим випадком відношення належності є відношення 'Part-of', тобто пропонуються такі відношення:

– агрегації, чи то зіставлення сукупності об'єктів, які володіють однією й тою ж властивістю, об'єкту-множині, що володіє відповідною внутрішньою властивістю.

– деталізації, як рішення зворотної задачі.

Проектування поведінки об’єктів.Вхідними даними для цього рівня є результати проектування ОМ на попередніх рівнях. Даний рівень базується на системі предикатів, що визначенні на підмножині SA і множині об'єктів S, які відображають сутність об'єктів ПрО та визначають їх особливості і поведінку, без урахування внутрішніх властивостей.

Сукупність предикатів позначимо через P = (p1, p2, ..., pr). Тоді, якщо поставити у відповідність множині SA алгебраїчну систему (алгебраїчну модель) А, у якій SA є основною множиною, то на даному рівні абстракції об'єкти визначаються як елементи множини SA з використанням предикатів з Р, що приймають на цих елементах значення “істина".

В загальному випадку, цей рівень дозволяє розглядати залежність від терміну компонентів алгебраїчної моделі А (елементи множини SA та P), що визначена на третьому характеристичному рівні, з відображенням залежності від часу реальних об'єктів ПрО та їх характеристик.

Визначення об'єктів залежить від конкретного значення параметру часу на відрізку часової осі (відрізок відповідає тривалості існування певного об'єкту) sa_j = sa_j (t), у якій sa_j– об'єкти-елементи множини SA з асоційованими сукупностями предикатів Р, що приймають на цих об'єктах значення "істина".

Теоретично існує залежність самих предикатів щодо часу, тобто залежність вигляду p_i =p_i (t). Однак для спрощення моделі подібна залежність у даній роботі не враховується, а можливі часові зміни розглядаються як нові предикати.

Поняття часу в ООП є абстрактне поняття, воно більш за все відповідає конкретному параметру системи, значення якого впорядковані та кожному з них відповідають певні стани деяких об'єктів і самої системі в цілому.

Пропонується розгляд двох варіантів моделювання залежності об'єкту від часу:

а) залежність щодо часу у вигляді послідовності станів системи, впорядкованих у відповідності з параметром, що подає еквівалент часу. Кожному об'єкту відповідає послідовність його станів. Апаратом для формалізації подання станів об'єктів на цьому рівні є модель подій та/або повідомлень;

б) характеристики об'єктів та системи в цілому аналітично відбиваються функціональними залежностями щодо параметру часу. На даному рівні абстракції математичним апаратом для подання об'єктів є модель часової логіки.

При розробці об'єктної моделі за допомогою вказаних концепцій проектування на рівнях використовується модель станів.

Основна задача методу проектування на основі багато аспектного підходу складається у побудові ОМ ПрО, яка складається з двох підмоделей: інформаційної та моделі станів ПрО.

Інформаційної моделі відповідає об'єктний граф ОМ ПрО. В вершинах графу знаходяться змодельовані сутності-об'єкти, а ребра завдають зв'язки між ними.

Розглянемо основні положення опису часових характеристик об'єктів в ОМ, яка є основою побудови моделі станів ПрО.

Пропонується схема побудови моделі станів:

а) для кожного об'єкту послідовно розглядається кожна характеристика, яка асоційована з ним. У списку властивостей, які складають множину значень характеристики, вказується або статична властивість, або набір властивостей, що визначають динаміку поведінки об'єкту. Останні складають підмножину значень характеристики, яка визначає динамічний атрибут стану об'єкту в залежності від параметру часу. Статичні або динамічні властивості визначаються для кожної характеристики об'єкту окремо. Стан об'єкту визначається сукупністю статичних атрибутів (властивостей) об'єкту та набором динамічних атрибутів у кожний момент моделювання часу існування об'єкту;

б) перехід об'єкту з одного стану в інший здійснюється за допомогою деякого повідомлення (або події), що є результатом аналізу стану об'єктної моделі ПрО (у випадку її попередньої зміни). Перехід породжує певну подію, яка, в свою чергу, ініціює аналіз стану об'єктної моделі ПрО;

в) зміни стану об'єкту виконуються за допомогою набору методів, асоційованих з цім об'єктом. Крім того, об'єкту відповідають не тільки види повідомлень (подій), які породжують зміну станів й список повідомлень, на які об'єкт реагують, як на часові повідомлення.

Після ідентифікації об'єктів та їх зв'язків, характеристик і властивостей, отриманих з попереднього рівня побудови ОМ ПрО, починається дослідження поведінки в заданому часі.

Кожний об'єкт та зв'язок, можуть мати свій ЖЦ – організовану схему поведінки, за допомогою якої будується модель станів, яка містить множину подій.

На протязі свого ЖЦ об'єкт еволюціонує від стану до стану стрибкоподібно, та у конкретний момент часу він знаходиться в одному єдиному стані. Стан завдає положення, статус або ситуацію об'єкту, до якої застосовуються певні фізичні закони, правила та лінії (траєкторії) поведінки.

Еволюції об'єктів в реальному мірі здійснюються під впливом інцидентів, яким в даної методології відповідають події, тобто кожна подія подає інцидент або свідчення про те, що відбувається еволюція об'єкту з переходом з одного стану в інший.

Для кожного об'єкту та його зв'язку, які мають динамічну поведінку, формуються окремі моделі станів. Взаємодії моделей станів окремих об'єктів між собою за посередництвом подій визначає поведінку різних об'єктів моделі ПрО.

З кожним станом об'єкту пов'язано деяка діяльність (Activity), що далі буде носити назву дії (Action), та відбуватися в ту мить, коли об'єкт досягає певного стану (при цьому з кожним станом пов'язується одна дія).

Кожна дія визначається у термінах операцій та структур даних об'єктів. Структура даних відповідає атрибутам об'єкту інформаційної моделі. Операції дії мають доступ до даних об'єкту моделі станів, а також до даних інших об'єктів.

Модель станів може подаватися у вигляді моделі переходів у стани. Деякі моделі станів мають один або більш станів, де об'єкт з’являється уперше. Такі стани відомі звуться станами створення (утворення).

В деяких моделях станів один (або, можливо, декілька) стан є кінцем ЖЦ об'єкту, або заключним станом та подає одну з двох ситуацій:

– об'єкт стає нерухомим в часі, тобто продовжує існувати, та без наступної динамічної поведінки;

– об'єкт припиняє існування.

Якщо при моделюванні поведінкового рівня ОМ об’єктної системи виникає необхідність змін щодо визначення об’єктів, їх властивостей чи характеристик, відношень між об’єктами, то, за їх результатами відповідні коригування треба вносити в модель поведінкового рівня.

Читайте також:

1. Active-HDL як сучасна система автоматизованого проектування ВІС.
2. V. Робоче проектування та авторський нагляд.
3. VII. Етап проектування
4. VII. Етап проектування
5. Автоматизація проектування напівзамовлених ВІС.
6. Варіантне проектування будівельного виробництва.
7. Варіантне проектування технології зведення будівель та споруд.
8. Вибір мікропроцесорного комплекту для проектування обчислювальних пристроїв і систем
9. Вибір способу виготовлення заготовки. Попереднє проектування заготовки.
10. Види архітектурного проектування
11. ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ СТРУКТУРНИХ ПАРАМЕТРІВ ПРОЕКТУВАННЯ ВЕРСТАТА
12. Вимоги щодо проектування електрообладнання для пожежонебезпечних і вибухонебезпечних зон

Переглядів: 959