Funksjonell dekomposisjon

Innen ingeniørvitenskap er funksjonell dekomposisjon (eller funksjonell dekomponering) prosessen med å løse en funksjonell relasjon opp til sine bestanddeler slik at den opprinnelige funksjonen kan rekonstrueres (altså rekomponeres) fra disse delene.

Dekomponeringen kan utføres for å få innsikt i identiteten til de konstituerende komponentene (bestanddelene), hvilket kan reflektere individuelle fysiske prosesser av interesse. Den kan også resultere i en komprimert representasjon av den globale funksjonen, en oppgave som bare er gjennomførbar når de konstituerende prosessene har et visst nivå av modularitet (altså uavhengighet eller ikke-interaksjon).

Interaksjoner mellom komponentene er avgjørende for funksjonen til sammensetningen. Alle samspill er ikke nødvendigvis observerbare, men kan muligens deduseres gjennom repeterende persepsjon, syntese, validering og verifisering av sammensatt atferd.

Anvendelse

Anvendelser av funksjonell nedbrytning finnes i bayesianske nettverk, strukturell ligningsmodellering, lineære systemer og databasesystemer.

Funksjonell nedbrytning er utbredt på alle områder av kunnskapsrepresentasjon og maskinlæring, og noen eksempler på funksjonsdekomposjon er hierarkiske modellinduksjonsteknikker som logisk kretsminimering, beslutningstre, grammatisk inferens og hierarkisk klynging. Noen metoder er basert på informasjonsteori og grafteori.

I programvarearkitektur er funksjonell dekomposisjon en designmetode som har til hensikt å produsere en ikke-implementerbar arkitekturbeskrivelse av et datamaskinprogram. Arkitekten lager først en rekke funksjoner og typer som fullfører hovedprosesseringsproblemet i dataprogrammet, og dekomponerer deretter hver av disse for å avsløre felles funksjoner og typer, før det til slutt lages moduler basert på denne aktiviteten.

Funksjonell dekomposisjon brukes i mange metoder for analyse av signalbehandling, som for eksempel lineære tidsinvariante systemer (LTI-systemer) som kan nedbrytes til en lineær kombinasjon av andre funksjoner, kalt komponentsignaler. Vanlige eksempler på slike typer dekomposisjoner fourier-transformasjon.

Se også

• Bayesiansk nettverk, en grafisk modell for sannsynlighet fremstilt ved hjelp av en rettet asyklisk graf
• Currying, transformasjon av en funksjon slik at den bare tar ett enkelt argument
• Databasenormalisering, teknikk for å minimere duplisering av informasjon i i relasjonsdatabaser
• Funksjonskomposisjon, operasjon som tar to matematiske funksjoner og lager en funksjon av disse, resultatet er en sammensatt funksjon
• Induktiv inferens, en slutning der konklusjonen ikke følger av premissene av nødvendighet, men av sannsynlighet.
• Tapsfri dekomposisjon, dekomponering slik at en naturlig skjøt vil returnere den opprinnelige relasjonen