Построение дерева целей

Применение принципа рутинного подкрепления к разработке АС

В качестве основного применения принципа рутинного подкрепления. Рассмотрим фрагменты процедуры разработки автоматизированной системы. Этот процесс планируется на основе дерева целей по проблеме, когда ветвление начинается с описания главной цели вплоть до построения задач нижнего уровня.

ДЕРЕВО ЦЕЛЕЙ - структурированная, построенная по иерархическому принципу (распределенная по уровням, ранжированная) совокупность целей системы, программы, плана, в которой выделены: генеральная цель ("вершина дерева"); подчиненные ей подцели первого, второго и последующего уровней ("ветви дерева"). Название "дерево целей" связано с тем, что схематически представленная совокупность распределенных по уровням целей напоминает по виду перевернутое дерево. Пример "дерева целей": генеральная цель - удовлетворение потребностей человека в пище, подцели первого уровня - удовлетворение потребностей в белках, жирах, углеводах, витаминах, подцели второго уровня - удовлетворение потребностей в хлебе, молоке, масле, овощах, фруктах и т.д.

Подобная (согласно Л.Н.Титовой) модель позволяет учесть существование иерархии целей. Это означает, что между целями, помимо конфликтов, обычно существуют и другие связи. Ими являются отношения подчинения (для реализации цели А необходимо осуществление целей B, C и т.д., которые называют целями-средствами) и предшествования (до цели D надо выполнить цель E). Кроме того, между целями могут быть отношения совместного подчинения, при котором они являются детализирующими частями или предшественниками одной и той же более глобальной цели.

Для построения такой модели формулировки целей должны состоять из следующих элементов:

· содержание цели (что должно быть достигнуто?);

· масштаб цели (в каком объеме должна быть достигнута цель?);

· срок выполнения цели (за какое время должна быть достигнута цель?).

Модель дерева целей может быть описана с помощью связного ориентированного древовидного графа, вершины которого являются целями различной степени детализации, а ребра - связями между ними. Эти связи заключаются в том, что для выполнение некоторой цели (вершины графа) необходимо и достаточно выполнить хотя бы часть ее подцелей (подчиненных ей вершин).

Под "связностью" графа понимается, что его нельзя разбить хотя бы на две полностью независящих друг от друга системы целей. "Ориентированность" означает, что для двух связанных между собой элементов А и В правильно только одно из утверждений типа "Для выполнения цели А необходимо выполнить цель В" или, наоборот, "Для выполнения цели В необходимо выполнить цель А".

Модель дерева целей лишь частично соответствует строгому определению понятия "дерево" теории графов и имеет следующие особенности:

1. имеется одна-единственная вершина - "корень" дерева, которая не является подвершиной ни одной другой вершины. Это главная цель, а остальные лишь детализируют, раскрывают ее;

2. на всех уровнях, кроме первого, которому соответствует корень, могут находиться вершины, не имеющие подвершин - "листья" дерева. Листья - наиболее мелкие, частные цели (цели-средства или мероприятия), не подлежащие дальнейшей расшифровке исходя из выбранной степени детализации;

3. одна и та же вершина может являться подвершиной нескольких вершин. Это означает, что одно и то же событие (цель) может требоваться для реализации разных целей более высокого уровня. Введение такого отличия от классического дерева теории графов отражает существование эффекта синергии (например, - уменьшение затрат за счет многоцелевого использования одного и того же элемента).

Первые два требования полностью заимствованы из теории графов для объектов типа "дерево".

Для реализации любой вершины, не являющейся "листом", может быть необходимо и достаточно выполнение лишь части ее подвершин (альтернативной группы). Практически это означает, что существуют различные способы выполнения одной и той же задачи, а каждый способ может быть раскрыт в виде более подробного рецепта. Между собой вершины в альтернативной группе связаны соотношением логического И, между группами действует соотношение логического ИЛИ.