Сильносвязанные задачи

3. Сильносвязанные задачи.

В этом случае у нас имеются такие подзадачи, интенсивность

информационного обмена между которыми много больше количества

операций, затрачиваемых на вычисление результатов задачи.

 Примером сильносвязанной задачи может служить умножение двух

матриц.

Задачная система

Предмет действия, преобразуемый в объект или совокупность

объекта вместе с требованием о предположительном состоянии этого

объекта, будем рассматривать, как некоторую систему, которую оп-

ределяют задачной системой. Следовательно задачная система - это

ситуация, определяющая действия некоторой решающей системы.

22.04.94.

Формализация модели.

.

.

.

Анализ интеллектуальной деятельности мозга, направленный на

раскрытие механизмов реализации этих функций, дает возможность

сформировать мысленную (ментальную) модель технологии живого

творчества.

Ментальное (мысленное) моделирование.

Гипотетическая модель технологии живого творчества.

┌────────────┐

│ Проблемная │

│ ситуация │

└──┬──┬──┬───┘

_ _ _

┌──────────────────────────┐

│ Восприятие и осознание │

┌_│ существования проблемной │_┐

│ │ ситуации  │ │

│ └──┬───────────────────┬───┘ │

│ │ _ │ │

│ _ _ _ │

│ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ │

├─_┤ 1 ├_───_┤ 2 ├_───_┤ 3 ├_──┤

│ └─┬─┘ └───┘ └─┬─┘ │

│ │ _ │ │

│ _ _ _ │

│ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ │

├─_┤ 4 ├_───_┤ 5 ├_───_┤ 6 ├_──┤

│ └─┬─┘ └─┬─┘ └─┬─┘ │

│ _ _ _ │

│ _ _ _ │

│ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ ┌─┴─┐ │

├─_┤ 7 ├_───_┤ 8 ├_───_┤ 9 ├_──┤

│ └─┬─┘ └─┬─┘ └─┬─┘ │

│ │ │ │ │

│ │Zopt _ S*│ │

│ └────_┬───────┬_────┘ │

│ ┌┤ 10 ├┐ │

│ _└───────┘_ │

└───_─────┼────_────┘  │

└────_───────────_───┘

1 - Целевая мотивация, реализующая фынкции зарождения и созре-

вания идеи и одновременно определяет требования к результату

разрешения проблемной ситуации. По левому каналу реализуется фу-

нкция целевой мотивации, по правому - деятельностной. Централь-

ный канал - отвечает за описание и раскрытие постановки задачи.

2 - Осмысление проблемной ситуации.

3 - Деятельностная мотивация зарождения и созревания идеи, оп-

ределяющая, как можно достигнуть требуемого результата.

4 - Мысленное или ментальное генерирование идей по целям твор-

ческой задачи. Генерация ментальных моделей целей, направленная

на разрешение проблемных ситуаций.

5 - Мысленное генерирование ментальной модели творческой зада-

чи.

6 - Генерирование ментальной модели, способов и условий дости-

жения результата.

7 - Анализ, оценка, выбор предпочтительного варианта целей.

8 - Анализ, оценка, выбор предпочтительного варианта модели

творческой задачи.

9 - Анализ, оценка, выбор предпочтительного варианта идеи реа-

лизиции цели.

 10 - Описание и постановка творческой задачи.

Задача левого канала - четкая формулировка цели. Развитие це-

ли идет от осознания необходимости проблемы. Фактическая поста-

новка задачи - конец работы.

1) Пяти-уровневая схема технологии живого творчества.

2) При создании проблемной ситуации процесс идет по трем кана-

лам.

Формализация модели технологии живого творчества

Схема. Модель решения технической задачи.

/ / / / Внешняя среда / / / / /

──────────┬───┬────────────────

_ _

┌─┴───┴──┐

│ Объект │

└─┬───┬──┘

_ _

┌───_┬─────┴───┴──────┬_───┐

│ ┌┤ ЭП _─────_ ЭМ ├┐ │

│ │└───┬───┬────┬───┘│ │

│ │ │ _ │ │ │

│ _ │ │ │ _ │

│ ┌─┴─┐1 │ ┌─┴─┐2 │ ┌─┴─┐ │

├_│ P │ │ │P_R│ │ │ 3 │_┤

│ └─┬─┘ │ └─┬─┘ │ └─┬─┘ │

│ _ │ _ │ _ │

│ ┌─┴─┐7 │ ┌─┴─┐ │ ┌─┴─┐ │

│ │TP │ │ │TR │ │ │TS │ │

│ └─┬─┘ │ └─┬─┘ │ └─┬─┘ │

│ _ │ _ │ _ │

│ ┌─┴─┐ _ ╔═╧═╗ _ ┌─┴─┐ │

├_┤ 4 ├──┴_╢ 5 ╟_─┴──┤ 6 ├_┤

│ └─┬─┘ ╚╤═╤╝ └─┬─┘ │

│ └──────__ __───────┘ │

│ └─┼────────────┘

└─────────────┘

1 - Исходное (начальное) состояние

2 - Результат решения творческой задачи

3 - Исходное состояние решающей среды

4 - Творческая задача

5 - Модель

6 - Решатель

7 - Технология развития задачи

Процесс перехода от проблемной ситуации к задаче имеет опре-

деленную схему. На основании исходной задачи, мы переходим к ее

постановке через технологию развития задачи (7). Параллельно с

развитием задачи, развиваются средства, ее реализующие.

Система "Задача - Решатель".

Далее протекает процесс решения задачи. В итоге получаем ре-

зультат, который поступает к эксперту.

.

. Рис. 6

.

Сравнить со схемой Ангельмейера.

Концептуальная метамодель творческой задачи

Концептуальная - лежащая в основе чего-либо.

М1 --> М2 --> М3 --> ... -->Мк

Мета- - абстракция, обобщение и т.д.

┌────┐

МД0 │ M0 │

└─┬──┴_─┐

_ _ │

┌─┴──┬_─┘

МБД1 │ M1 │

└─┬──┴_─┐

_ _ │

┌─┴──┬_─┘

БД2 │ M2 │

└────┘

29.04.94.

Формализация творческой задачи

на метамодеьном уровне

Реализация на этом уровне возможна только на основе абстраги-

рования и конкретизации.

Первый аспект (запускающий импульс). В качестве него выберем

проблемную (задачную) ситуацию. Если такая ситуация существует,

то она актуализирует и побуждает к генерации целевых мотивов.

Для формирования цели включается механизм целевой мотивации и

в результате запускается функция целеформирующего центра и фор-

мируется цель задачи Z для разрешения проблемной ситуации.

Цель - общие описания того результата, к которому мы хотим

стремиться, хотим достичь. Если известна цель и проблемная си-

туация, то необходимо определить те условия, для которых эта

проблемная ситуация разрешается.

.

. Рис. 7

.

Следующее, что необходимо - это описание условий достижения

цели. Достижение цели может быть установлено неоднозначно. Если

мы определим некоторую область, внутри которой могут существо-

вать решения или парадигма решения и представим цель как начало

системы координат, совпадающей с эталонным результатом, то в за-

висимости от требований потребителя результатов, различный резу-

льтат может считаться удовлетворительным.

Совокупность требований, предъявляемых к реальному результату

потребителем (экспертом) выражается некоторым показателем, кото-

рый определяется как Y_адектватности ( ).

.

. Рис. 8

.

Цель может быть достигнута в том случае, если человеку, реша-

ющему задачу, известна определенная информация о проблемной си-

туации, о целях и условиях ее достижения, а так же, если он об-

ладает определенными знаниями в области решаемых задач.

Информацию, которая необходима для разрешения проблемной си-

туации обозначим через I.

С учетеом обозначений, формальную задачу можно представить

как кортеж:

P=<...> (1)

Проблемная ситуация порождает некоторую задачу P, описание

которой определяется кортежем (1). Проведем анализ того, что

здесь есть.

Проблемную ситуацию мы рассматривали раньше.

Что такое цель - см. конспект по "Моделированию систем" -

"Анализ цели".

Условия, при которых может быть решена задача P:

C =<M , A , P > (2)

- Решение допустимо, если известен метод решения задачи. (Ме-

тод - это основополагающая совокупность правил, при правилном

исполнении которых решение задачи приводится к цели).

- Конкретизация метода - алгоритм A. (Алгоритм - это логичес-

кая совокупность предписаний, выполнение которых обязательно

приводит к решению задачи).

- Для каждого алгоритма должна существовать машинная реализа-

ция - программа P.

Через I обозначена информация, которая сформирована исходя

из проблемной ситуации и дополняется той информацией, которой

располагает эксперт.

I = I

I состоит из совокупности данных (Д ) (данные - это конкрет-

ная информация об объекте) и совокупности фактов и правил (Kn).

I= (3)

Проблемная ситуация может быть разрешена посредством задачи

P , если она представляется формализованной моделью, включающей

кортежи (1), (2) и (3).

Y - показатель адекватности.

.

. Рис. 9

.

Для определения Y используется 2 других компдексных показа-

теля:

Qw - качество - степень близости результата действительного к

эталонному.

dRq=R (Qw)+-dR(Qw)

По показателю качества определяем степень близости к резуль-

тату.

Эффективность - как некоторая комплексная оценка сумарных за-

трат на достижение результата (Ef).

.

. Рис. 10

.

Система выражений (1) - (4) определяется как концептуальная

метаводель задачи.

Анализ концептуальной метамодели

и постановка творческих задач.

Анализ модели будем проводить по степени определенности, т.е.

по степени полноты определенности ее компонентов.

1.Общая постановка задачи:

Пусть задана задача:

.

. Рис. 11

.

Если в этой задаче неизвестен только конечный результат, то

мы пишем:

_________________

 Определить R=?

Такая задача называется рутинной или обыкновенной задачей,

для которой осуществляется только вычислительные и логические

процедуры, направленные на нахождение результата.