Концептуальная карта и методы её визуализации

Концептуальная карта (concept map), предложенная в 60-70-е годы Джозефом Новаком из Корнельского университета(США) техника, сегодня активно используется в качестве простого инструмента визуализации предметных областей. Понятия предметной области отображаются вершинами графа, а отношения – ребрами. В отличии от еще более широко известных интеллектуальных карт (mind maps), концептуальная карта представляет собой именно граф, а не дерево(кстати, картой не является ни первое, ни второе). И как для любого плотного графа, для карты предметной области характерно катастрофическое возрастание сложности восприятия по мере роста количества вершин (см. рисунок выше).

Тем не менее, минимальные знания алгоритмов визуализации графов помогут отрисовывать модель предметной области буквально «на лету», например, в ходе пользовательского интервью, проводимого бизнес-аналитиком. Предлагаемый подход пригодится и архитекторам в рисовании модулей информационных систем и взаимодействий между ними и всем другим уважаемым экспертам, вынужденным в ходе своей производственной деятельности периодически рисовать те или иные картинки. Но давайте обо всем по порядку.

Стандартная стратегия рисования диаграмм часто выглядит так. Первое пришедшее в голову понятие отображается в левом верхнем углу листа бумаги, белой доски или области рисования графического редактора. Следующий квадратик отображается справа или ниже. Между фигурками рисуются требуемые стрелки и пока еще картинка читаема. Затем диаграмма превращается в треугольник, потом в квадрат, далее в «звезду», «снежинку»(«карту ума») и вскоре в «схему старого телевизора»

Ситуацию можно немного улучшить, начав рисовать с середины доски. Несколько поможет распутать паутину и использование стикеров, но я собираюсь предложить другой метод. На рисунке ниже приведена так называемая дуговая диаграмма:

В этой дуговой диаграмме отображен довольно сложный, хотя и планарный, т.е. допускающий укладку на плоскость, граф Голднера – Харари состоящий из 11 вершин и 27 ребер (другой вариант укладки см. в статье Википедии по ссылке граф Голднера – Харари)

Вряд ли последовательное рисование вершин слева направо или сверху вниз позволит сходу уложить подобный граф на плоскость. А вот если вы начнете фиксировать вершины(в нашем случае, понятия предметной области) в столбик, сверху вниз, а ребра рисовать в виде дуг, то шансы распутать паутину отношений возрастут. В качестве примера, я отобразил шесть основных понятий IEEE_1471(или, если угодно: ГОСТ Р 57100-2016 ISO/IEC/IEEE 42010:2011) про архитектурные виды и представления на рисунке ниже.Помните ужасные картинки про отношение элементов архитектурного описания, заинтересованных лиц, консернов, моделей и представлений? Чуть более понятная картинка

появилась намного позже самого стандарта. Собственно, из неё я и взял набор сущностей и отношений между ними. На самом деле, представленная на рисунке «звезда» без большого труда угадывается по дуговой диаграмме. Надо лишь немного потренироваться. Повторю еще раз последовательность действий:

• Разговаривая с заказчиком, экспертом, товарищем по работе, мы просто записываем сущности в столбик.
• По мере необходимости, рисуем отношения между зафиксированными сущности в виде дуг, не важно справа или слева.
• Еще правее (или, соответственно, левее) пишем название отношения

Могут ли ребра графа, отображаемые в такой раскладке пересекаться? Безусловно. Далеко не все графы планарны(допускают укладку на плоскость без пересечений ребер). В таких случаях полезно взять маркер другого цвета, как бы начав рисовать ребра в новой плоскости. Кстати, такое отображение графа называется Книжное вложение Оно позволяет отобразить абсолютно любой граф (на рисунке приведен полный граф К5, представляющий собой звезду в пентаграмме)

Надеюсь, изложенные выше соображения кому-то из читателей пригодятся в работе. Ну, а чтоб узнать больше, приходите 4 июля 2018 года на бесплатный мастер-класс в ВШБИ