3. Классификаторы и кодификаторы Пересортица на складе
Вернемся к нашему примеру со складом готовой продукции. Мы уже обеспечили единство измерений, но проблемы не кончаются. Продукция, поступающая на склад, весьма разнородная. У разных видов продукции разные, порой трудно запоминающиеся, названия, разная цена, и потребители. При ее регистрации легко можно ошибиться и тогда наша программа не сможет отследить правильность поступления и использования продукции. Как решить эту проблему?
Давайте создадим в нашей компьютерной системе справочник видов продукции. При вводе информации о каком либо продукте, вместо того, чтобы набирать его название с клавиатуры, мы будем искать его в справочнике и указывать компьютеру о какой продукции идет речь. Такая организация ввода информации исключит ошибки, связанные с вводом неверных наименований продукции и, заодно, сократит трудоемкость ввода.
При появлении нового вида продукции мы сначала должны убедится в том, что это действительно новая продукция, а не другое (неправильное) название продукции, уже имеющийся в нашем справочнике. Если это действительно новый продукт, занесем его название и всю необходимую информацию о нем в справочник. Только после этого будем использовать новое название наравне с имеющимися.
Вопрос:
К чему приведет отказ от описанного способа ввода, например, если просто разрешить вводить название продукции с клавиатуры?
Терминологическое обеспечение системы управления
Очевидно, проблема правильного ввода и использования терминологии имеется не только на складе. Трудно представить себе последствия путаницы терминологии в системе управления большого предприятия. Чтобы такие сбойные ситуации не возникали, в системе управления предприятия ведутся специальные терминологические справочники. При необходимости, на предприятии выпускается специальный документ: стандарт предприятия (СТП) «Термины и определения».
Обеспечение единства терминологии важно не только в системах управления. Например, при разработке сложного программного продукта большой группой специалистов крайне важно, чтобы все они одинаково понимали используемые термины. Для этого в комплекты средств разработки программ включатся специальные средства формирования и ведения терминологического справочника (словаря) разрабатываемого продукта.
Определение.
Единство терминологии – состояние, при котором все участники одинаково понимают и используют все термины, связанные с данным видом деятельности.
Итак, мы обеспечили единство терминологии на предприятии за счет специальных терминологических справочников и программного продукта, обеспечивающего одинаковое понимание всех применяемых в нем терминов всеми пользователями. Но предприятие сотрудничает со многими другими предприятиями в России и за рубежом. Путаница в терминологии может привести к серьезным ошибкам при составлении и выполнении договоров, организации взаимодействия предприятий и т.д.
Еще одна проблема- исполнение законов. Законы, действующие на территории России должны одинаково исполняться всеми ее гражданами. Значит, и пониматься все законы должны всеми одинаково.
Методы классификации
Для того чтобы понять, что такое классификация и какое место она занимает в процессе познания, зададимся вопросом: для чего человек познает новое явление:
Прежде всего, это любознательность. Людям всегда было интересно, как устроен этот мир. Именно благодаря любознательности были открыты многие явления, впоследствии изменившие нашу жизнь.
Желание предсказать будущие события. Предсказание (прогноз) дает нам шанс подготовится к будущим событиям.
Желание использовать явление.
Что нужно для познания (рис. 3.1):
накопить побольше сведений об объекте,
сделать эти сведения удобными для использования,
построить модель явления,
придумать, как использовать это явление
Рис. 3.1. Последовательность изучения явления
Таблица 3.1
Методы систематизации фактов
Метод
|
Содержание
|
Комментарий
|
Кластеризация
|
Схожие объекты объединяются в отдельные «кучки» - кластеры
|
Применяется на ранних этапах систематизации, когда исследователь еще мало понимает причины схожести и разнообразия объектов.
|
Классификация
|
Для каждого кластера определяется то обще, что объединяет входящие в него объекты. Кластер становится классом. Формулируются критерии отнесения объекта к классу и отношения между классами.
|
Классы получают собственные названия. Появляется возможность оперирования как конкретными, так и обобщенными понятиями
|
Моделирование
|
Все малозначимые свойства объектов отбрасываются, Одинаковые свойства приписываются классу. Считается, что каждый объект, входящий в класс обладает всеми свойствами этого класса.
|
Появляется возможность логического вывода новых суждений из имеющейся информации. Расширяется возможность поиска и автоматической обработки информации
|
Построение теории
|
Формулируется гипотеза, объясняющая разнообразие свойств объектов и классов. Разрабатываются правила взаимодействия объектов внутри и между классами. Выводы гипотезы сопоставляются с имеющимися данными, при необходимости, организуется решающий эксперимент.
|
Появляются возможности: рассчитать будущие значения характеристик явления, сконструировать технологию и технику для использования явления.
Полученные знания позволяют по-новому взглянуть на мир, лучше осмыслить другие явления.
|
Таблица 3.2
Виды терминологических документов
Вид документа
|
Описание
|
Комментарий
|
Глоссарий
|
Перечень терминов, для каждого из которых дано определение или пояснение
|
Глоссарий позволяет зафиксировать смысл каждого используемого термина. При этом, требование непротиворечивости системы определений не обязательно.
|
Классификатор
|
Термины объединяются в классы, отражающие отношение «общее частное».
|
Считается, что каждый объект, отнесенный к классу, обладает (наследует) всеми свойствами данного класса. Отсюда следует, что требование, определенное для класса распространяется на все объекты данного класса.
|
Тезаурус
|
Построена целостная система терминов и понятий, которые они отражают. Смысл каждого термина определяется не только пояснением, но местом термина в системе понятий
|
Появляется возможность выявления и устранения противоречий в системе понятий и формального вывода суждений.
|
Виды классификаций
Методы классификации отличаются: количеством точек зрения на объект (аспектов), учитываемых при классифицировании, учетом отношения «общее частное (иерархии) и т.д. В таблице 3.3 представлена упрощенная классификация видов классификации.
Таблица 3.3
Классификация методов классификации
|
|
Количество учитываемых аспектов
|
|
|
Одноаспектная
|
Многоаспектная
|
Учет иерархии понятий
|
Не учитывается
|
Деление понятий
|
Фасетная
|
Учитывается
|
Строгая иерархия
|
Иерархическая сеть
|
Классификация, основанная на делении понятий
Это самый древний вид классификации, восходящий к величайшему мудрецу античного мира Аристотелю. Смысл классификации – выделение у множества объектов главного признака и разбиение всего множества по значениям этого признака. Например: все люди делятся на мужчин и женщин, все животные – на домашних и диких и т.д. Признак, который используется для деления понятий, называется основанием классификации. В качестве основания желательно выбирать признак, значения которого определены для всех объектов классифицируемого множества и существенно различаются для разных, с точки зрения решаемой задачи, объектов.
Такой метод позволяет сильно сократить разнообразие рассматриваемых объектов за счет отбрасывания несущественных подробностей.
Фасетная классификация
Естественным продолжением деления понятий является учет нескольких аспектов. Рассмотрим этот метод на примере классификации яблок. Для каждого аспекта (признака) выделим отдельный столбец таблицы. В строчках запишем возможные значения каждого признака:
Таблица 3.4
Фасетная классификация сортов яблок
Вкус
|
Цвет
|
Срок созревания
|
Форма
|
кислый
|
зеленые
|
ранние
|
круглые
|
желтые
|
вытянутые
|
сладко-кислый
|
осенние
|
красные
|
сплющенные
|
сладкий
|
зимние
|
с красным боком
|
грушевидные
|
Каждый класс определяется уникальным набором значений признаков. Например, сорт «Антоновка: сладко-кислый, зеленый, зимний, круглый.
Метод позволяет строить логические системы, удобные для поиска объектов по совокупности их признаков.
Строгая иерархия
Если мы хотим учесть один вид иерархических отношений между понятиями (например, «объект В является частным случаем объекта А»), мы получим иерархическую классификацию. На рис. 3.2 изображена иерархическая классификация мебели. Такая классификация позволяет наглядно представить отношения между общими и частными понятиями. Каждое конкретное понятие наследует набор признаков класса, которому принадлежит. Поэтому определить значения многих признаков можно, исходя из места объекта в классификации.
Особенно эффективна иерархическая классификация при организации поиска. Исходя из общих понятий, мы «спускаемся по иерархическому дереву», каждый раз уточняя: по какой ветке нам двигаться.
Рис. 3.2. Пример строгой иерархической классификации
Иерархическая сеть
На практике далеко не всегда дело ограничивается строгой иерархией. Например, ребенок похож (наследует признаки) и на мать и на отца. Чтобы учесть такие виды иерархии, разрешим объекту принадлежать не одному, а сразу нескольким классам. На рис. 3.3 приведена классификация нескольких видов пищевой продукции. Мороженное изготовляют из молока, сахара и вкусовых добавок. Поэтому, мороженное является продукцией как молочной, так и кондитерской промышленности.
Р ис. 3.3. Пример иерархической сети
Таблица 3.5
Методы кодировки информации
Метод
|
Сущность
|
Достоинства
|
Недостатки
|
Сплошная нумерация
|
Каждому новому объекту присваивается его порядковый номер
|
Легко программировать
Просто добавлять и удалять объекты
|
Код никак не связан со свойствами объекта
|
Сериальная нумерация
|
При наличии иерархической классификации каждому классу выделяется свой диапазон номеров – серия. Все объекты класса получают коды внутри серии
|
Учитывается иерархия объектов
|
Код выглядит не наглядно. Расшифровка кода требует специальных знаний.
Особенно эти недостатки проявляются при многоуровневой иерархии.
|
Унифицированная десятичная классификация (УДК)
|
Каждому уровню иерархии выделяется диапазон разрядов десятичного кода. Для наглядности разряды разделяются точкой
|
Возможна наглядная кодировка, соответствующая многоуровневой иерархической классификации
|
Возможна кодировка только строгой иерархии
|
Советы молодому программисту
Организация справочников информационной системы
Если Вы хотите, чтобы:
данные, хранящиеся и используемые в Вашей системе, были сопоставимы;
поиск нужной информации не превращался в трудную проблему;
ввод типовых данных не был трудоемким и не порождал множество ошибок;
информация, хранящаяся в Вашей системе, была согласована с внешними источниками данных;
используйте терминологические справочники!
Для этого:
I. Организуйте таблицу вида:
Заполните вторую колонку всеми терминами, используемыми в Вашей системе. В первой колонке для каждого термина запишите его уникальный (не повторяющийся) код. В третью колонку, при необходимости, внесите комментарии (например, определения терминов).
Если у Вас используются термины, отражающие объекты разной природы, заведите несколько таких таблиц. Например. Вы организуете базу данных по музыкальным CD. В ней будет храниться информация о самих дисках, их хозяевах и людях, которым они дали диски послушать. Заведите две таблицы терминов (справочников наименований):
Справочник «CD»
|
Код_CD
|
Название_CD
|
Примечание
|
1
|
Классическая музыка
|
Музыка, которая звучит на канале «Культура»
|
2
|
Популярные песни
|
Песни, которые поют по радио и в компаниях
|
3
|
Тяжелый рок
|
Круто
|
Справочник «Персоны»
|
Код_Персон
|
Персона
|
Примечание
|
1
|
Иванов Петр
|
Уважает тяжелый рок
|
2
|
Петров Иван
|
Любитель классики
|
II. Используйте вместо терминов их коды.
Например. В нашем случае, для того чтобы описать, кому принадлежит данный CD и у кого он сейчас находится достаточно одной таблицы:
Код_CD
|
Код_хозяина
|
Код_держателя
|
1
|
2
|
2
|
2
|
1
|
1
|
3
|
1
|
2
|
Из таблицы видно, что Петру принадлежит диск классики, который он никому не дал; Ивану принадлежат популярные песни и рок, Диск с роком он дал послушать любопытствующему Петру.
III. При вводе и выводе информации расшифровывайте коды их значениями из соответствующих справочников.
Такой способ организации данных получил название «четвертая нормальная форма».
Именно на такой способ ориентированы современные реляционные системы управления базами данных (СУБД).
2. При вводе информации пользуйтесь терминологическими справочниками.
Например. Если Вам нужно определить, где находится диск, создайте форму:
Рис. 3.4. Панель ввода данных
Организуйте программу так, чтобы при нажатии кнопки «▼» вызывался соответствующий список. Выбирайте значения только из списка. Если в списке отсутствует нужное значение (например, Вы описываете новый диск), сначала введите его описание в список и присвойте ему уникальный код. Только затем, выбрав название из списка, используйте это значение.
Вопросы:
На каких этапах процесса познания (рис 3.1) используется классификация?
Вы ищете единственного человека на Земле. На каждый Ваш вопрос приблизительно половина людей отвечают «Да», остальные - «Нет». Вы выбираете только тех, кто ответил «Да». Какое максимальное число разных вопросов Вам нужно задать, чтобы найти единственного человека? Сформулируйте несколько подобных вопросов.
Какой вид классификации использован в таблице 3.3?
Постройте фасетную классификацию студентов исходя из их: способностей, желания учиться, выбранной специальности, курса. Какую информацию можно с помощью этой классификации.
|
