Иерархические системы класификации

                                                      МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего           профессионального образования

                                                                  СПбГМТУ

Филиал «СЕВМАШВТУЗ» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего  профессионального образования  «Санкт-Петербургский государственный  морской технический университет»

г. Северодвинска

                                                 

                                                                ДОКЛАД                                          

                                             По дисциплине: «Информатика»

                                 На тему: «Иерархические системы класификации» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                            Преподаватель: Фамилия И.О.

                                                                                                            Студент: Фамилия И.О.

                                                                                                            Группа:

                                                             

                                                              г. Северодвинск

                                                                       2011г. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                           СИСТЕМА КЛАССИФИКАЦИИ

Общие сведения

Важным понятием при работе с информацией является классификация объектов.

Классификация - cистема распределения объектов (предметов, явлений, процессов, понятий) по классам в соответствии с определенным признаком.

Под объектом понимается любой предмет, процесс, явление  материального или нематериального  свойства. Система классификации  позволяет сгруппировать объекты  и выделить определенные классы, которые  будут характеризоваться рядом  общих свойств. Классификация объектов - то процедура группировки на качественном уровне, направленная на выделение  однородных свойств. Применительно  к информации как к объекту  классификации выделенные классы называют информационными объектами.

Пример 2.6. Всю информацию об университете можно классифицировать по многочисленным информационным объектам, которые будут характеризоваться  общими свойствами:

 информация о  студентах - в виде информационного  объекта ''Студент'';

 информация о  преподавателях - в виде информационного  объекта "Преподаватель";

 информация о  факультетах - в виде информационного  объекта "Факультет" и т.п.

Свойства информационного  объекта определяются информационными  параметрами, называемыми реквизитами. Реквизиты представляются либо числовыми  данными, например вес, стоимость, год, либо признаками, например цвет, марка  машины, фамилия.

Реквизит - логически  неделимый информационный элемент, описывающий определенное свойство объекта, процесса, явления и т.п.

Пример 2.7. Информация о каждом студенте в отделе кадров университета систематизирована и  представлена посредством одинаковых реквизитов:

-фамилия, имя,  отчество;

-пол;

- год рождения;

- место рождения;

- адрес проживания;

-факультет, где  проходит обучение студент, и  т.д.

Все перечисленные  реквизиты характеризуют свойства информационного объекта "Студент".

Кроме выявления  общих свойств информационного  объекта классификация нужна  для разработки правил (алгоритмов) и процедур обработки информации, представленной совокупностью реквизитов.

Пример 2.8.

 Алгоритм обработки  информационных объектов библиотечного  фонда позволяет получить информацию  о всех книгах по определенной тематике, об авторах, абонентах и т.д.

Алгоритм обработки  информационных объектов фирмы позволяет  получить информацию об объемах продаж, о прибыли, заказчиках, видах производимой продукции и т.д.

Алгоритмы обработки  в том и другом случае преследуют разные цели, обрабатывают разную информацию, реализуются разными способами.

При любой классификации  желательно, чтобы соблюдались следующие  требования:

 полнота охвата  объектов рассматриваемой области;

 однозначность  реквизитов;

 возможность включения  новых объектов.

В любой стране разработаны  и применяются государственные, отраслевые, региональные классификаторы. Например, классифицированы: отрасли промышленности, оборудование, профессии, единицы измерения, статьи затрат и т.д.

Классификатор - систематизированный  свод наименований и кодов классификационных  группировок.

При классификации  широко используются понятияклассификационный признак и значение классификационного признака, которые позволяют установить сходство или различие объектов. Возможен подход к классификации с объединением этих двух понятий в одно, названное как признак классификации. Признак классификации имеет также синоним основание деления.

Пример 2.9. В качестве признака классификации выбирается возраст, который состоит из трех значений: до 20 лет, от 20 до 30 лет, свыше 30 лет.

Можно в качестве признаков классификации использовать: возраст до 20 лет, возраст от 20 до 30 лет, возраст свыше 30 лет,

Разработаны три  метода классификации объектов: иерархический, фасетный, дескрипторный. Эти методы различаются разной стратегией применения классификационных признаков. Рассмотрим основные идеи этих методов для создания систем классификации.

Иерархическая система  классификации.

Иерархическая система  классификации (рис. 2.3) строится следующим  образом:

 исходное множество  элементов составляет 0-й уровень  и делится в зависимости от  выбранного классификационного  признака на классы (группировки), которые образуют 1-й уровень;

 каждый класс  1-го уровня в соответствии  со своим, характерным для него  классификационным признаком делится  на подклассы, которые образуют 2-й уровень;

 каждый класс  2-го уровня аналогично делится  на группы, которые образуют 3-й  уровень и т.д.

 

Рис. 2.3. Иерархическая  система классификации 

Учитывая достаточно жесткую процедуру построения структуры  классификации, необходимо перед началом  работы определить ее цель, т.е. какими свойствами должны обладать объединяемые в классы объекты. Эти свойства принимаются  в дальнейшем за признаки классификации.

Запомните! В иерархической  системе классификации из-за жесткой  структуры особое внимание следует  уделить выбору классификационных  признаков.

В иерархической  системе классификации каждый объект на любом уровне должен быть отнесен  к одному классу, который характеризуется  конкретным значением выбранного классификационного признака. Дня последующей группировки  в каждом новом классе необходимо задать свои классификационные признаки и их значения. Таким образом, выбор  классификационных признаков будет  зависеть от семантического содержания того класса, для которого необходима группировка на последующем уровне иерархии.

Количество уровней  классификации, соответствующее числу  признаков, выбранных в качестве основания деления, характеризует  глубину классификации.

Достоинства иерархической  системы классификации:

 простота построения;

 использование  независимых классификационных  признаков в различных ветвях  иерархической структуры. Недостатки  иерархической системы классификации;

 жесткая структура,  которая приводит к сложности  внесения изменений, так как  приходится перераспределять все  классификационные группировки;

невозможность группировать объекты по заранее не предусмотренным  сочетаниям признаков.

Пример 2.10. Поставлена задача - создать иерархическую систему  классификации для информационного  объекта "Факультет", которая позволит классифицировать информацию обо всех студентах по следующим классификационным  признакам: факультет, на котором он учится, возрастной состав студентов, пол студента, для женщин - наличие  детей. Система классификации представлена на рис.2.4 и будет иметь следующие  уровни:

0-й уровень. Информационный  объект "Факультет";

1-й уровень. Выбирается  классификационный признак - название  факультета, что позволяет выделить  несколько классов с разными  названиями факультетов, в которых  хранится информация обо всех  студентах;

2-й уровень. Выбирается  классификационный признак - возраст,  который имеет три градации: до 20 лет, от 20 до 30 лет, свыше 30 лет.  По каждому факультету выделяются  три возрастных подкласса студентов;

3-й уровень. Выбирается  классификационный признак - пол.  Каждый подкласс 2-го уровня разбивается  на две группы. Таким образом,  информация о студентах каждого  факультета в каждом возрастном  подклассе разделяется на две  группы - мужчин и женщин;

4-й уровень. Выбирается  классификационный признак - наличие  детей у женщин: есть, нет.

Созданная иерархическая  система классификации имеет  глубину классификации, равную четырем.

 

Рис. 2.4. Пример иерархической  системы классификации для информационного  объекта "Факультет"