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.

 

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. Для 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"

 

Фасетная система классификации

Фасетная система классификации в отличие от иерархической позволяет выбирать признаки классификации независимо как друг от друга, так и от семантического содержания классифицируемого объекта. Признаки классификации называются фасетами (facet – рамка). Каждый фасет (Ф_i) содержит совокупность однородных значений данного классификационного признака. Причем значения в фасете могут располагаться в произвольном порядке, хотя предпочтительнее их упорядочение.

Пример 2.11. Фасет цвет содержит значения: красный, белый, зеленый, черный, желтый.

Фасет специальность содержит названия специальностей.

Фасет образование содержит значения: среднее, среднее специальное, высшее.

 

Схема построения фасетной системы классификации в виде таблицы отображена на рис. 2.5. Названия столбцов соответствуют выделенным классификационным признакам (фасетам), обозначенным Ф₁, Ф₂,..., Ф_i,..., Ф_n. Например, цвет, размер одежды, вес и т.д. Произведена нумерация строк таблицы. В каждой клетке таблицы хранится конкретное значение фасета. Например, фасет цвет, обозначенный Ф₂, содержит значения: красный, белый, зеленый, черный, желтый.

 

 

Рис. 2.5. Фасетная система классификации

 

Процедура классификации состоит в присвоении каждому объекту соответствующих значений из фасетов. При этом могут быть использованы не все фасеты. Для каждого объекта задается конкретная группировка фасетов структурной формулой, в которой отражается их порядок следования:

 

 

где Ф_i – i -й фасет;

п – количество фасетов.

 

При построении фасетной системы классификации необходимо, чтобы значения, используемые в различных фасетах, не повторялись. Фасетную систему легко можно модифицировать, внося изменения в конкретные значения любого фасета.

Достоинства фасетной системы классификации:

§ возможность создания большой емкости классификации, т.е. использования большого числа признаков классификации и их значений для создания группировок;

§ возможность простой модификации всей системы классификации без изменения структуры существующих группировок.

Недостатком фасетной системы классификации является сложность ее построения, так как необходимо учитывать все многообразие классификационных признаков.

Пример 2.12. Обратитесь к содержанию примера 2.10, где показано построение иерархической системы классификации. Для сопоставления разработаем фасетную систему классификации.

Сгруппируем и представим в виде таблицы (рис. 2.6) все классификационные признаки по фасетам:

§ фасет название факультета с пятью названиями факультетов;

§ фасет возраст с тремя возрастными группами;

§ фасет пол с двумя градациями;

§ фасет дети с двумя градациями.

Структурную формулу любого класса можно представить в виде:

K_s = (Факультет, Возраст, Пол, Дети)

Присваивая конкретные значения каждому фасету, получим следующие классы:

§ К₁ = (Радиотехнический факультет, возраст до 20 лет, мужчина, есть дети);

§ К₂ = (Коммерческий факультет, возраст от 20 до 30 лет, мужчина, детей нет);

§ К₃ = (Математический факультет, возраст до 20 лет, женщина, детей нет) и т.д.

 

Название факультета	Возраст	Пол	Дети
Радиотехнический	До 20 лет	М	Есть
Машиностроительный	20 – 30 лет	Ж	Нет
Коммерческий	Свыше 30 лет
Информационные системы
Математический

Рис. 2.6. Пример фасетной системы классификации для информационного объекта " Факультет"