|
3.4.1.3. Структурный синтез Структурный синтез представляет собой третий этап моделирования I Д, основная цель которого построение метаструктур из структур путём операций соединения. Операции, которые здесь целесообразно выделить, состоят в синтезе моделей на уровнях: режима работы, индивидуальных и коллективных ЦД. 1. Синтез структуры режима работы. Структурой режима работы назовём метаструктуру, обобщённую из алгоритмов задач либо представляющую собой соединение структур этих задач. В связи с этими двумя способами синтез сводится либо к получению матрицы переходов Ъ, для г-го режима работы, на основе уравнения (3.5), либо к построению матрицы переходов (подключений) между соединяемыми структурами, используя уравнение соединения где 8 матрица соединения N структур, 1 = 1, N номера соединяемых структур; их матрицы; ^ «веса», определяемые рядом условий соединения; Ъ матрица переходов, представляющая собой матрицу смежности фафа Кёнига, построенного для вых и вх соединяемых структур. Рассмотрим первый способ синтеза. Метаструктура режима работы это цепь, либо цветов, лепестки которого суть цепи, имеющие общую вершину (центр цветка). В этой связи рассмотрим обобщение алгоритмов задач в цепи и цветки. ь 1. Синтез цепей, осуществляемый на основе модели, заданной уравнением (3.5). Особенностью синтеза здесь является получение матрицы переходов Ъг (для г-го режима работы). Матрица переходов Тг есть в сущности матрица переходных вероятностей, т.е. вероятностей перейти от выходов 1-той структуры ко входам той из синтезируемых подструктур. Для получения матрицы Ъг необходимо выполнять следующие действия: а) перечислить реализации метаструктуры; б) взвесить их частотами (или вероятностями); в) обобщить их матрицы в матрицу 2Г; г) проверить условие: сумма вероятностей в каждой строке равна единице. N (ЗЛО) |
113 5. Нормирование графа алгоритма. Эта операция выполняется лишь при обобщении невзвешенных, но равновероятных реализаций. Она заключается в том, что частота каждой дуги графа делится на п. Например, на рис.3.8, в приведен нормированный граф того же варианта алгоритма, который был получен путем равновероятного взвешивания (рис.3.7, а). Можно видеть, что оба пути обобщения равновероятных реализаций приводят к одному и тому же графу вероятностного алгоритма. Структурный синтез представляет собой третий этап моделирования ЦД, основная цель которого построение метаструктур из структур путем операций соединения. Операции, которые здесь целесообразно выделить, состоят в синтезе моделей на уровнях: режима работы, индивидуальных и коллективных ЦД. 1. Синтез структуры режима работы. Структурой режима работы назовем метаструктуру, обобщенную из алгоритмов задач либо представляющую собой соединение структур этих задач. В связи с этими двумя способами синтез сводится либо к получению матрицы переходов Ъг для г-го режима работы, на основе уравнения (3.5), либо к построению матрицы переходов (подключений) между соединяемыми структурами, используя уравнение соединения где 8 матрица соединения N структур, 1 = 1, N номера соединяемых структур; их матрицы; $ «веса», определяемые рядом условий соединения; 2 матрица переходов, представляющая собой матрицу смежности графа Кёнига, построенного для вых и вх соединяемых структур. Рассмотрим первый способ синтеза. 3.4.1.3. Структурный синтез N (ЗЛО) 114 Метаструктура режима работы это цепь, либо цветов, лепестки которого суть цепи, имеющие общую вершину (центр цветка). В этой связи рассмотрим обобщение алгоритмов задач в цепи и цветки. 1. Синтез цепей, осуществляемый на основе модели, заданной уравнением ( 3.5 ). Особенностью синтеза здесь является получение матрицы переходов Ъг (для г-го режима работы). Матрица переходов 2,. есть в сущности матрица переходных вероятностей, т..е. вероятностей перейти от выходов (-той структуры ко входам _)-той из синтезируемых подструктур. Для получения матрицы Ъг необходимо выполнять следующие действия: а) перечислить реализации метаструктуры; б) взвесить их частотами (или вероятностями); в) обобщить их матрицы в матрицу 2Г; г) проверить условие: сумма вероятностей в каждой строке равна единице. Нетрудно видеть, что а), б) и в) в значительной мере повторяют операции 2,3 и 4 этапа алгоритмизации. Отметим, что цепь как метаструктура есть вероятностный алгоритм алгоритмов и формируется он по тем же самым правилам, как и «подалгоритмы». При синтезе метаструктур необходимо различать достоверные, недостоверные (случайные) и полудостоверные соединения структур. Рассматривая синтез синтез цепей из алгоритмов задач «внутри» режима работы, на основе модели (3.5), ограничимся двумя видами соединений: достоверным соединением простых структур, имеющих по одному вх и вых и случайным соединением без повторения для простых структур и сложных структур, имеющих более одного вх и вых. Продемонстрируем технику этих соединений на следующих примерах. 1. Достоверное соединение простых алгоритмов. Даны три алгоритма (I, II, III), представленных на рисунке 3.9, а. Метаструктура режима работы имеет достоверную последовательность этих алгоритмов, показанную на рисунке 3.9, б. |