Методы формализации когнитивной графики и визуальных моделей с использованием схем XML

Проведен анализ методов формализации когнитивной графики и визуальных моделей с использованием перспективных форматов хранения данных. Дана характеристика основных визуальных проектных методик. Отмечено, что они характеризуются достаточной степенью изолированности друг от друга. Показано, что основной проблемой при комплексном использовании средств визуального моделирования является обеспечение связанности данных и знаний визуальных моделей различных уровней детализации. Проанализированы подходы к решению проблемы семантического разрыва, т. е. в случае выполнения условия однократности ввода характеристик рассматриваемых объектов, систем и процессов, следует осуществлять взаимную связанность данных из моделей, соответствующих разным уровням абстракции (экспертизы). Следует полагать, что основным недостатком подходов создания визуальных схем сложных систем является их фрагментация, изолированность, что ведет к локальной эффективности их использования. Предложены подходы к формализации визуальных моделей с использованием схем XML, что обеспечивает синхронность и взаимосвязь процессов разработки визуальных моделей разного уровня абстракции. На примере визуальной модели BPMN (Business, Process, Model and Notation) показаны принципы формального представления элементов визуальных моделей с использованием схем XML. Подробно проанализированы принципы взаимодействия слоев модели BPMN посредством гибкого описания на XML. Показано, что структура данных в BPMN имеет свою схему XML, содержащую все параметры класса или элемента. Приведены примеры и методика применения в BPMN схемы XML и их дальнейшее обобщение для формального представления процессных моделей сложных систем

Отдельные результаты получены при финансовой поддержке Минобрнауки России по проекту "Фундаментальные исследования методов цифровой трансформации компонентной базы микро- и наносистем" (проект № 0705-2020-0041)

Литература

[1] Звонкин А.К., Левин Л.А. Сложность конечных объектов и обоснование понятий информации и случайности с помощью теории алгоритмов. Успехи математических наук, 1970, т. 25, № 6, с. 85--127.

[2] Макол Р., ред. Справочник по системотехнике. М., Сов. радио, 1970.

[3] Бир С. Кибернетика и управление производством. М., Наука, 1965.

[4] Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.Л. Введение в системный анализ. М., Высш. шк., 1989.

[5] Квейд Э. Анализ сложных систем. М., Сов. радио, 1969.

[6] Денисов А.А., Колесников Д.М. Теория больших систем управления. Л., Энергоиздат, 1982.

[7] Власов А.И. Концепция визуального анализа сложных систем в условиях синхронных технологий проектирования. Датчики и системы, 2016, № 8-9, с. 19--25.

[8] Власов А.И. Применение методов визуального моделирования для формализации конструкторско-технологической информации. Информатизация образования--2012. Мат. Междунар. науч.-практ. конф. Орёл, ОГУ, 2012, с. 70--78.

[9] Кознов Д.В. Языки визуального моделирования: проектирование и визуализация программного обеспечения. СПб., Изд-во СПбГУ, 2004.

[10] White S.A., Bock C. BPMN 2.0 handbook second edition. Future Strategies Inc., 2011.

[11] Якобсон А., Буч Г., Рамбо Дж. Унифицированный процесс разработки программного обеспечения. СПб., Питер, 2002.

[12] Маклаков С.В. Создание информационных систем с AllFusion Modeling Suite. М., Диалог-МИФИ, 2003.

[13] Иванова Г.С. Технология программирования. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.

[14] Власов А.И., Журавлева Л.В., Тимофеев Г.Г. Методы генерационного визуального синтеза технических решений в области микронаносистем. Научное обозрение, 2013, № 1, с. 107--111.

[15] Калянов Г.Н. CASE технологии. Консалтинг при автоматизации бизнес-процессов. М., Горячая линия-Телеком, 2000.

[16] Репин В.В., Елиферов В.Г. Процессный подход к управлению. Моделирование бизнес-процессов. М., Стандарты и качество, 2004.

[17] Нечаев В.В., Нечаева Н.В. Когнитивно-ментальная информационная деятельность человека. Информационные и телекоммуникационные технологии, 2013, № 17, с. 61--74.

[18] Власов А.И. Системный анализ технологических процессов производства сложных технических систем с использованием визуальных моделей. Международный научно-исследовательский журнал, 2013, № 10-2, с. 17--26.

[19] Власов А.И. Пространственная модель оценки эволюции методов визуального проектирования сложных систем. Датчики и системы, 2013, № 9, с. 10--28.

[20] Шахнов В.А., Власов А.И., Журавлева Л.В. Визуальные методы в условиях синхронных технологий передачи знаний. Управление качеством инженерного образования. Возможности вузов и потребности промышленности. Тез. докл. междунар. науч.-практ. конф. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016, с. 153--154.

[21] Vlasov A.I., Demin A.A. Visual methods of formalization of knowledge in the conditions of the synchronous technologies of system engineering. Proc. CEE-SECR’17, St. Petersburg, 2017, pp. 1--7. DOI: https://doi.org/10.1145/3166094.3166098

[22] Власов А.И., Журавлева Л.В., Казаков В.В. Применение визуальных инструментов BPMN для моделирования технологической подготовки производства. Информационные технологии в проектировании и производстве, 2020, № 1, с. 14--26.

[23] Grosskopf A., Decker G., Weske M. The process. Meghan Kiffer Press, 2009.

[24] Ryan K.L. Ko, Lee S.S.G., Lee E.W. Business process management (BPM) standards: a survey. Bus. Process Manag. J., 2009, vol. 15, iss. 5. DOI: https://doi.org/10.1108/14637150910987937

[25] Vlasov A.I., Gonoshilov D.S. Simulation of manufacturing systems using BPMN visual tools. J. Phys.: Conf. Ser., 2019, vol. 1353, art. 012043. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1353/1/012043

[26] Conforti R., Dumas M., Garcia-Banuelos L., et al. BPMN miner: automated discovery of BPMN process models with hierarchical structure. Inf. Syst. J., 2016, vol. 56, pp. 284--303. DOI: https://doi.org/10.1016/j.is.2015.07.004

[27] Матвеев А.С., Руденко А.Ю., Прочухан В.В. Разработка рекомендаций перехода от нотации моделирования бизнес-процессов IDEF0 к нотации BPMN. Бизнес. Образование. Право, 2016, № 3, с. 176--182.

[28] Потрясаев С.А. Комплексное моделирование сложных процессов на основе нотации BPMN. Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 2016, т. 59, № 11, с. 913--920.

[29] Федоров И.Г. Моделирование бизнес-процессов в нотации BPMN 2.0. М., МЭСИ, 2013.

[30] Business process model and notation (BPMN). URL: https://www.omg.org/spec/BPMN/2.0/PDF (дата обращения: 28.01.2020).

[31] Власов А.И., Журавлева Л.В., Казаков В.В. Анализ средств разработки визуальных BPMN-моделей сложных систем. Динамика сложных систем --- XXI век, 2020, т. 14, № 1, с. 5--22. DOI: https://doi.org/10.18127/j19997493-202001-01