Схемное (графовое) описание процессов

 

Схемным описанием  процесса называется графическое изображение процесса в виде ячеек и стрелок. Схема дает наглядное представление об этапах процесса или об его носителях - обычно это ячейки; и о переходе процесса с этапа на этап и передаче информации, энергии пр. – обычно это стрелки.

В связи со своей наглядностью схемное описание чрезвычайно распространено, оно охватывает не только процессы, но и алгоритмы и системы вообще. С формальной точки зрения - это описание на основе графовых структур.

Минимальное количество связей  m=N-1 для N элементов получаем для линейной, иерархической и некоторых других структур. Для полносвязной системы (все элементы связаны со всеми) имеем для односторонних связей m=N (N-1)/2. В самом общем случае имеем неравенство 

N-1 ≤ m ≤  N(N-1).

Условно можно считать, что при β < 2 схема является простой, а при β ≥ 5 - сложной. Другой практический подход – схема сложная, если ячеек больше 25, связей больше 40-50.

Принципы построения схем.

1). И ячейки, и стрелки, могут иметь разную форму (формат) в зависимости от типа объекта или связи.

2). Для обозначения входов и выходов либо используются ячейки специального вида, либо они располагаются на схеме в определенных местах

3). Как графический объект схема не единственна, Используется правило минимизации пересечений  стрелок. Для простых схем часто оказывается возможным обойтись вообще без пересечений.

4). Схему полезно сопровождать нумерацией. Для ячеек традиционно используется   сквозная нумерация  – от 1 до N. Для   связей используется либо сквозная нумерация   связей от 1 до m, либо связь характеризуется парой объектов, которые она связывает, например, связь  p-q.

5). Используются пояснения к схеме. Часть пояснений уходит в формат ячеек и стрелок.  Краткие пояснения можно приводить на самой схеме. Остальная важная информация помещается в отдельные дополнения к схеме, называемые   спецификациями.

6). Сложные схемы рекомендуется  либо разбивать на подсхемы по принципу минимизации связей между подсхемами, либо укрупнять, объединяя ячейки.

Другие описания процессов

Способом описания процессов является макетирование.  В этом случае используется физический имитатор реальности - сюда входит и простая игра в куклы, и тренировки на спортивном тренажере, и испытательные бассейны, и подготовка на профессиональных тренажерах  и многое другое.

Макет  может быть весьма сложной установкой и включать в себя использование формальных приемов описания процессов, приведенных в данной главе. Современное макетирование широко использует компьютерную технику.

Макетирование  используется как для обучения, так и для исследования смоделированных в макете процессов.

Распространенным способом фиксации процесса является видеосъемка. Просмотр записи реального действия дает хорошее представление о процессе, но не является его формальным описанием. Видеосъемка весьма широко применяется как дополнение к другим видам описания процесса. Видеосъемка приближается к формальному описанию, если она выполнена с разных точек, а в кадре имеются приспособления (сетка, визирь, время) для съема с кадра точных данных.

Распространенным способом моделирования и описания процессов является простое вербальное  (словесное) описание.

Введем три уровня вербального описания.

Первый – в виде свободного текста. Это написанные в произвольной форме дневники, объяснительные, репортажи; сюда же относится вся документальная литература. Как описание процесса этот вид считается самым неточным.

Второй уровень – структурированный текст, этоотносительно свободный текст с обязательным отражением заранее оговоренных элементов. Примерами является резюме, curricula vitae, вахтенный журнал, дневник экспериментов, дневник экспедиции, протокол и пр. Из такого документа удобно делать выписки, сравнивать информацию.

Третий уровень – документ в виде ответов на вопросы; в своем наивысшем проявлении он имеет вид таблицы. Например, в строках последовательно указываются этапы процесса, а в столбцах стоит структурированная информация. Столбцами общего характера в этом случае будут: место, время, участники, базовые элементы процесса на данном этапе, основные результаты этапа, особые мнения, указание того, кто был ответственен за заполнение таблицы, дата заполнения и пр. Естественно, в зависимости от сути процесса будут дополнительные столбцы-вопросы

Табличный вид приближает текстовое описание к   формальному,  резко облегчает поиск, формальное сравнение, анализ, классификацию. В ячейках может быть не только текст, но и графическая информация (или ссылки на нее) - формулы, графики, схемы, изображения. Возможны ссылки на файлы со звуком и с видео. Со всем этим может работать компьютер.

 

 

Управляемый процесс

Понятия управления и цели

Управлением называется целенаправленное вмешательство  в ход процесса.

Отсюда следует, что введение понятия управления предполагает:

· наличие процесса;

· цель;

· право вмешательства.

Целью назовем желаемые значения некоторых изменяемых характеристик процесса.

Для их достижения на протекание процесса надо влиять – так, чтобы при некотором параметре процесса (обычно это время) нужная характеристика или набор характеристик имели желаемое значение. Для влияния на процесс у нас должны быть возможности и право  вмешательства в процесс.. 

Практически для любого вмешательства существуют определенные границы. Их принято называть ограничениями на управление.

При введенных ограничениях может не быть управления, приводящего к цели. В этом случае можно:

· расширять границы вмешательства;

· изменять (как правило, упрощать) цель;

· менять суть самого процесса (например, воспользоваться другим способом).

Что может использоваться как управление? Список практически бесконечен.

В технике: силы, различные физические величины – напряжение, сила тока, давление, температура и др.; разнообразные сигналы, простейшим видом которых является включение/выключение; управлением может быть выбор геометрических размеров, выбор моментов времени...

В экономике: размеры финансирования, материальное стимулирование, распределение ресурсов, сроки поставки, предоставление льгот, расстановка кадров и пр.

В социальных областях: законы, приказы, распоряжения, отбор информации, советы и даже мнения, деятельность общественных организаций, выборы …