В книге рассматривается модель, разработанная автором и отображающая процесс проектирования достаточно широкого класса задач. В качестве иллюстрации использован процесс выбора трассы шоссейной дороги. Специфика этой задачи не накладывает каких-либо ограничений на характер процесса, но привлекает своей геометрической наглядностью. Предлагаемую модель с таким же успехом можно было бы иллюстрировать и на примерах из совершенно других областей техники. Связь между этапами проектирования устанавливается с использованием математического аппарата Байеса для процесса принятия решений. Рассматривается теоретико-множественная модель процесса. Приводятся программы для вычислительной машины, с помощью которых происходит переход от одного уровня проектирования к
другому.
Книга представляет интерес для инженеров и научных работников, интересующихся общими вопросами построения сложных систем, включающих средства вычислительной техники.
ОГЛАВЛЕНИЕ 1
Системотехника и иерархические структуры (вводная статья) .... Si"
Предисловие к английскому изданию............. 12 J
От автора.....................• • '5,^
Глава I. Процесс трассировки шоссейных дорог...... • 17
1. Задача трассировки шоссейной дороги.......... 17 '
1.1. Характеристика решения........... 17
1.2. Цели трассировки шоссейной дороги....... 20 ,
1.3. Задачи трассировки дорог вне города...... 22 ;
2. Типичный пример трассировки шоссейной дороги...... 23
3. Структура процесса выбора^ трассы............ 25
3.1.*0перации................. 25
3.2. Поиск и выбор............... 25
3.3. Уровень .................. 26
3.4. Одноуровневые операторы ........... 27
3.5. Графическое представление процесса трассировки . . 28
4. Последовательность решений в процессе трассировки .... 30
5. Цель исследования................. 33
Глава П. Модель на основе байесовой теории решений для процесса последовательного принятия решений с иерархической
структурой ..... .......... ... 35 '
1. Задачи модели................... 35
2. Эксперименты.................... 35
2.1. Операции.................35
2.2. Операторы................. 36
2.3. Различение, включение и уровень........ 37
2.4. Основные и неосновные операции ........ 42
2.5. Точное определение эксперимента........ 44
3. Характеристики эксперимента............... 44
3.1. Стоимость эксперимента '........... 44
3.2. Вероятностное описание результата эксперимента . . 44
3.3. Характеристика операций с помощью априорного распределения................. 45
3.4. Характеристика операторов распределениями условных вероятностей . . . .'"........ •. . . 46
3.5. Пол)^ение данных.............. 47
4. Описание состояния процесса............. 51
4.1. Основные переменные состояния......'. . 51 '
4.2. Схема обозначения операций.......... S3
5. Корректировка состояния процесса ............ 54
5.1. Общие соображения............. 54
5.2. Определение обозначения для новой операции ... 55
5.3. Изменения в распределениях вероятностей .... 58
6. Выбор следующего оптимального эксперимента...... 69
6.1. Постановка задачи............. 69
6.2. Дерево решений .-....'......... 70
6.3. Выгода................. . 73
6.4. Структура вероятностей............ 74
6.5. Основные расчеты ожидаемых значений..... 74
Глава III. Реализация и приложения ...........79
1. Реализация модели: программа GUIDE 1.........79
2. Правила усечения..................82
3. Процедура оценки...................84
3.1. Основные определения: выполнение одного эксперимента ................... 84
3.2. Обобщение на четыре ступени: EVAL...... 86
3.3. Общая процедура оценки........... 88
4. Применения модели................. 89
4.1. Выбор наилучшего эксперимента для следующего шага.................. . . 89
4.2. Анализ типовых задач............90
Б. Ход процесса определения трассы. Пример .... i ... 91
5.1. Описание примера.............. 91
5.2. Действие ANDREA и процедуры оценки...... 95
5.3. Действие PRBMN.............. 97
5.4. Точность.................. 98
6. Изменение характеристик оператора. Пример......, 102
7. Влияние ограничений на проектировщика.........105
7.1. Ограничение последовательности........105
7.2. Ограничение возврата............107
7.3. Ограничение ширины полосы..........107
7.4. Ограничение «просмотра вперед>........109
7.5. Стоимости ограничений. Пример......... 105
8. Замечания к реализации Модели............119
Глава IV. Резюме, выводы и обобщения модели.......118
1. Краткое изложение результатов по созданию модели'процесса 118
1.1. Общее описание............... 118
1;2. Модель: нормативное описание.......... 120
2. Обсуждение: допущения, следствия и обобщения данного исследования..................... 125
2.1. Трассировка шоссейной дороги как пример примене-Аия модели................125
2.2. Природа процедур поиска и выбора.......125
2.3. Допущерие, что используемые операторы известны . 126
2.4. Выбор приписывает операции определенную стоимость ..................126
2.5. Отношения уровней среди операторов данного множества ;.................127
2.6. Существует только один оператор, который порождает «решения». Роль моделей в лроцессе решения задачи ...............,.• 127
2Х Двйущеяие, 4t0 стоимость основной операции точно _ известна . . . . . . . .... . . . . . . 129
2.8. Цель? определение наилучшего эксперимента для сле-одггощего шага . •• • • . . . . . . . . • . • 130
2.9. Допущение постоянства характеристики оператора . 130
2.10. Эвристики для осуществления вычислений . • • .131
2.11. Значение разделения во времени........136
2.12. «Обоснованность» модели...........137
3. Выводы для разработки системы по выбору трассы.....138
Литература.....................142
Приложение А. Краткое введение в байесову теорию решений 144
Приложение Б. Блок-схемы программы GUIDE 1 .... 156
В бандероли: фиг, II.5, 111,3, III.8 и карта А (на трех листах).
Цена: 200руб.
