Фасетная система класифікації

Фасетами називають ознаки класифікації (facet - рамка). Кожен фасет містить сукупність однорідних значень даного класифікаційної ознаки. Наприклад, фасет «Колір» може мати значення: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий. Причому значення в фасеті можуть розташовуватися в довільному порядку, хоча краще їх впорядкування.

Фасетная схема класифікації заснована на поділі классифицируемого безлічі відразу за кількома класифікаційними ознаками одночасно. Процедура фасетной класифікації полягає в привласненні об'єкту відповідних значень ознак по кожному з певного набору фасетів. Таким чином, кожному з об'єктів, що класифікуються приписується вектор значень ознак. Тим самим фасетна схема класифікації забезпечує як би «паралельне поділ безлічі об'єктів на незалежні класифікаційні угруповання.

Схема побудови фасетної схеми класифікації зручно реалізувати у вигляді таблиці, в якій назви стовпців відповідають виділеним класифікаційними ознаками (фасет), назва рядків - імена об'єктів, а в клітинах таблиці стоять значення відповідних фасет. В результаті класифікації кожному об'єкту будуть співставлені конкретні значення деяких класифікаційних ознак.

Нехай, наприклад, для класифікації об'єктів обрано такі ознаки (фасети): колір, розмір, ціна. Тоді класифікація чотирьох об'єктів A, B, C і D може бути відображена, наприклад, наступною таблицею

1. При реалізації класифікації по фасетной схемою необхідно, щоб значення, що використовуються в різних фасетах, не повторювалися.

2. У переліку ознак для даного об'єкта можуть бути представлені не всі фасети.

Переваги фасетної схеми класифікації наступні:

можливість реалізації класифікації великої місткості, тобто можна використовувати велику кількість ознак класифікації і їх значень для створення угруповань;
можливість досить простий модифікації схеми класифікації за одними ознаками без зміни структури за іншими ознаками;
фасетна схема класифікації дозволяє (на відміну від ієрархічної) вибирати ознаки класифікації незалежно як один від одного, так і від семантичного змісту классифицируемого об'єкта.

Основним недоліком фасетной схеми класифікації є складність її побудови, так як для кожного об'єкта необхідно враховувати все різноманіття класифікаційних ознак.

Дескрипторного схема класифікації. В основі дескрипторної (описової) схеми класифікації покладено дескрипторна мову - мову інформаційних запитів за допомогою дескрипторів і / або ключових слів. Спочатку формується деяка сукупність дескрипторів, щодо яких дане безліч об'єктів розбивається на класи. Дескриптор - це термін природної мови (слово або словосполучення), що використовується при описі об'єктів, який має самостійний сенс і неподільний без зміни свого значення (лексична одиниця). Це може бути і ключове слово, яке визначає даний об'єкт і, отже, визначає приналежність об'єкта до відповідного класу [44]

Відзначимо, що якщо фасетна класифікація в обов'язковому порядку вимагає декількох незалежних наборів ключових слів, то дескрипторного - всього один набір ознак. У зв'язку з цим дескрипторного класифікацію можна розглядати як окремий випадок фасетной. Однак у зв'язку з її широким розповсюдженням вона часто виділяється в якості окремої схеми.

Схема реалізації дескрипторної класифікації наступна:

відбирається сукупність ключових слів (словосполучень), що описують певну предметну область або сукупність однорідних об'єктів. Причому серед ключових слів можуть перебувати синоніми;
вибрані ключові слова та словосполучення піддаються нормалізації, тобто з сукупності синонімів вибирається один або кілька найуживаніших;
створюється словник дескрипторів, тобто словник ключових слів і словосполучень, відібраних в результаті процедури нормалізації, серед яких немає синонімів.

Між дескрипторами сформованого словника встановлюються зв'язки, які дозволяють розширити область пошуку інформації. Зв'язки можуть бути трьох видів:

· Синонімічні вказують на деяку сукупність ключових слів як на синоніми. Так зв'язок: студент-учень-якого навчають досить часто може вважатися синонімічний. Разом з тим, коли хочуть підкреслити відмінність навчальних закладів, то цей зв'язок вже не можна віднести до синонімічний;

· Родовидові. що відображають включення деякого класу об'єктів в більш представницький клас; Приклад родовидові зв'язку: університет-факультет-кафедра;

· Асоціативні. з'єднують дескриптори, що володіють загальними властивостями. Так, наприклад, зв'язок студент-лекція-професор-аудиторія відноситься до асоціативної, оскільки кожен з цих дескрипторів може бути віднесений до одного і тому ж поняттю, наприклад, бути компонентом опису навчального заняття.

Деякі класи систем

Класифікацію систем можна проводити за найрізноманітнішими ознаками, наприклад, за фактом взаємодії з середовищем - відкриті і закриті, з вигляду відображуваного об'єкта (технічні, біологічні, економічні тощо), розрізняючи живі і неживі, абстрактні і матеріальні системи. Так в роботі [45] представлена наступна таблиця класифікації систем

Підстава (критерії) класифікації

Виробляють Керуючі Обслуговуючі

Тут ми розглянемо класифікації, які є найбільш важливими з позицій моделювання систем.

Детерміновані і стохастичні системи. Системи, стан яких однозначно визначається початковими значеннями їх параметрів і може бути передбачене для будь-якого моменту часу, називаються детермінованими системами.

Багато математичні моделі детермінованих систем реалізуються в формі рівнянь. Нехай, наприклад, модель системи виражена у вигляді диференціальних рівнянь. Тоді рішення цих рівнянь - є модель траєкторії руху описуваної системи у відповідному фазовому просторі. Це дозволяє при обраних початкових умовах отримати однозначне опис стану системи в будь-який інший час після цього часу.

Стохастичні системи - системи, зміни в яких носять випадковий характер. Отже, однозначно описати стан стохастичною системи в якийсь майбутній момент часу неможливо. Наприклад, неможливо точно передбачити, скільки викликів може надійти до чергової частини швидкої медичної допомоги між двома і п'ятьма годинами ночі або, яка кількість опадів випаде в майбутньому місяці. Випадкові впливу можуть прикладатися до системи ззовні, або виникати всередині її деяких елементів (наприклад, внутрішні шуми).

При моделюванні таких систем зазвичай застосовується апарат стохастичного моделювання, що використовує результати теорії ймовірності та математичної статистики. При цьому оцінки випадкових параметрів, як правило, формуються за результатами попередніх експериментів (випробувань).

Стохастичні системи можна моделювати, використовуючи і детерміновані моделі, орієнтуючись, наприклад, на середні або найбільш імовірні значення параметрів. Однак цей шлях зазвичай призводить до надмірного загрубленіе моделей і, як наслідок, неприпустимого зниження точності результатів дослідження.

Безсумнівно, що всі реальні системи в тій чи іншій мірі відносяться до стохастичним. Детермінованими їх вважають в тих випадках, якщо при вирішенні поставленого завдання облік їх стохастичних властивостей не потрібно.

Класифікація систем за розміром і складності. Класифікація систем за розміром, зазвичай на малі і великі, здійснюється в міру достатності матеріальних ресурсів для її опису. Та система, для дослідження якої бракує певних матеріальних ресурсів (машинного часу, ємності пам'яті та ін.) Називається великою системою [46]. Звідси випливає, що переведення системи з великою в невелику систему проводиться за рахунок додавання відповідного ресурсу.

З цих позицій система є великий, коли кількість її можливих станів (різноманітність) перевищує можливості дослідника проаналізувати всі з них. Відомо, що при використанні витончених шифрів завдання розшифровки вимагаю проведення величезного кількість обчислювальних операцій. Якщо при наявних обчислювальних потужностях для вирішення завдання не вистачає часу, то проблема, взагалі-то, дозволяється, якщо в достатній мірі збільшити, наприклад, швидкість обчислень, використавши більш потужну техніку або більш ефективні алгоритми.

Класифікація систем за складністю, поділ на прості і складні, здійснюється в міру достатності інформації для її опису. Поняття складність представляє собою щось, що відноситься до різноманітних проявів життя (згадаємо, що «не можна обійняти неосяжне»). Систему називаютсложной. якщо дляее адекватного опису і / або управління нею володіють недостатньою інформацією, в іншому випадку система вважається простий. Отже, для перекладу системи з складною в просту необхідне отримання деякої додаткової інформації.

Ознаки складних систем: багатоаспектність (багатовимірність) багатозв'язна, Багатоконтурні, а так само багаторівневий, складовою і багатоцільовий характер побудови. При розробці складних систем виникають проблеми, пов'язані не тільки до властивостей складових їх елементів і підсистем, але також до закономірностей функціонування системи в цілому. При цьому з'являється широке коло специфічних завдань, таких, як визначення загальної структури системи; організація взаємодії між елементами і підсистемами; облік впливу зовнішнього середовища; вибір оптимальних режимів функціонування системи; оптимальне управління системою та ін.

Чим визначається складність систем? Складність системи, перш за все, залежить від прийнятого рівня опису або вивчення системи - макроскопічного або мікроскопічного [47]. Складність системи може також визначатися не тільки великою кількістю підсистем і складною структурою, а й складністю її поведінки.

Складність системи може бути зовнішньою і внутрішньою. Внутрішня складність визначається складністю безлічі внутрішніх станів, потенційно оцінюваних по проявах системи і складності управління в системі. Зовнішня складність визначається складністю взаємин з навколишнім середовищем, складністю управління системою. Типізація складності систем залежить від того, яких відомостей не вистачає: · про структуру або організації (не вистачає відомостей для побудови, опису або управління структурою); · про поведінку системи в динаміці і / або в часі (не вистачає відомостей для досить точного опису динаміки поведінки системи і управління її траєкторією); · про логіку побудови або функціонування системи; · про точність опису системи; · Про здатність до розвитку, еволюції, самоорганізаціі.Чем складніше розглянута система, тим більш різноманітні і більш складні внутрішні інформаційні процеси доводиться актуалізувати для того, щоб була досягнута мета системи, тобто система функціонувала або розвивалася.

Примітка. Складні системи, як правило, є одночасно і великими, хоча складною може бути і система, яка не є великою системою. Мабуть в зв'язку з цим у багатьох роботах поняття велика система і складна система не розрізняються. Щоб ще раз підкреслити істотну різницю між поняттями "велика" і "складна" системи, а також відносність такої класифікації, наведемо з роботи [48]] наступну таблицю: