Алгоритм ОСА (объектно-структурного анализа)

Алгоритм ОСА предназначен для детального практического структурирова­ния знаний предметной области (ПО). В основе ОСА заложен алгоритм за­полнения ОСА-матрицы Е_тп. Алгоритм содержит последовательность ана­литических процедур, позволяющих упростить и оптимизировать процесс структурирования. Алгоритм разделяется на две составляющие:

Ø А_I: Глобальный (вертикальный) анализ, включающий разбиение ПО на методологические страты (Что-знания, Как-знания и т. д.) на уровне всей ПО. В результате заполняется первый столбец матрицы.

Ø А_II: Анализ страт (горизонтальный), включающий построение многоуровневых структур по отдельным стратам. Число уровней п определяется особенностями стратифицированных знаний ПО и может существен­но отличаться для разных страт. С точки зрения методологии n<3 свидетельствует о слабой проработке ПО.

Первый уровень соответствует уровню всей ПО (предметной области). Второй — уровню проблемы, выделенной для решения. Третий — уровню кон­кретной решаемой задачи. Дальнейшие соответствуют подзадачам, если имеет смысл их выделять.

При этом возможно как последовательное применение восходящей (bottom-up) и нисходящей концепции (top-down), так и их одновременное приме­нение.

Глобальный анализ

Технология глобального анализа сводится к разбиению пространства основ­ной задачи структурирования ПО на подзадачи, соответствующие особенно­стям ПО. Для разработки интеллектуальных систем существует минималь­ный набор s-страт, обеспечивающий формирование БЗ. Минимальный на­бор включает три страты:

Ø s3, — формирование концептуальной структуры Sk;

Ø s4 — формирование функциональной структуры Sf,

Ø s5 — формирование подсистемы объяснений S₀.

Формирование остальных страт позволяет существенно оптимизировать процесс разработки и избежать многих традиционных ошибок проектирова­ния. Страты s4 и s5 являются дополнительными и формируются в случаях, когда знания предметной области существенно зависят от временных и пространственных параметров (системы реального времени, планирование дей­ствий роботов и т. п.).

Алгоритм А__1 глобального анализа может быть кратко сформулирован сле­дующим образом:

Ø А_1__1: Собрать все материалы, полученные по результатам извлечения знаний.

Ø А_1_2: Выбрать набор страт N, подлежащих формированию (Nmin= 3).

Ø А_1__3: Отобрать всю информацию по первой выбранной страте (i= 1, где i — номер из выбранного набора страт N).

Ø А_1_4: Повторить шаг А_1_3 для i + 1 для всех выбранных страт до i <= N.

Ø А_1_5: Если часть информации останется неиспользованной, увеличить число страт и повторить для новых страт шаг А_1_3; иначе перейти к последовательной реализации алгоритмов горизонтального анализа страт А_2.

Анализ страт

Последовательность шагов горизонтального анализа зависит от номера стра­ты, но фактически сводится к реализации дуальной концепции структури­рования для решения конкретной подзадачи.

Ниже предлагается алгоритм ОСА для одной из обязательных страт s₃, (ЧТО-анализ), результатом которого является формирование концептуаль­ной структуры предметной области S_k.

Ø А_2_3_1: Из группы информации, соответствующей ЧТО-страте, выбрать все значимые понятия и сформулировать соответствующие концепты.

Ø А_2_3_2: Выявить имеющиеся иерархии и зафиксировать их графически в виде структуры.

Ø А_2_3_3: Детализировать концепты, пользуясь нисходящей концепцией (top-down).

Ø А_2__3__4: Образовать метапонятия по восходящей концепции (bottom-up).

Ø А_2_3_5: Исключить повторы, избыточность и синонимию.

Ø А_2_3_6: Обсудить понятия, не вошедшие в структуру Sf, с экспертом и перенести их в другие страты или исключить.

Ø А_2_3_7: Полученный граф или набор графов разделить на уровни и обозначить согласно матрице ОСА.