Войти
Сверху вниз и снизу вверх обе стратегии обработка информации и упорядочение знаний, используемые в различных областях, включая программное обеспечение, гуманистические и научные теории (см. системность ), а также управление и организацию. На практике их можно рассматривать как стиль мышления, обучения или лидерства.
A нисходящий подход (также известный как пошаговое проектирование и пошаговое уточнение и в некоторых случаях используется как синоним декомпозиции), по сути, представляет собой разрушение системы для понимания ее композиционного подсистемы методом обратного проектирования. При нисходящем подходе формулируется обзор системы с указанием, но не подробным описанием подсистем первого уровня. Затем каждая подсистема уточняется еще более подробно, иногда на многих дополнительных уровнях подсистем, пока вся спецификация не будет сведена к базовым элементам. Нисходящая модель часто указывается с помощью «черных ящиков», что упрощает манипулирование. Однако черные ящики могут не прояснить элементарные механизмы или быть достаточно подробными, чтобы реалистично подтвердить модель. Подход сверху вниз начинается с общей картины. Отсюда он распадается на более мелкие сегменты.
A восходящий подход - это соединение систем по кусочкам, чтобы порождать более сложные системы, таким образом создавая исходные системы подсистемы возникающей системы. Обработка снизу вверх - это тип обработки информации на основе входящих данных из среды для формирования восприятия. С точки зрения когнитивной психологии информация попадает в глаза в одном направлении (сенсорный ввод или «дно»), а затем превращается в изображение мозгом, которое может быть интерпретировано и распознано как восприятие (вывод, который «создается «от обработки до окончательного познания). При восходящем подходе сначала подробно описываются отдельные базовые элементы системы. Затем эти элементы связываются вместе, чтобы сформировать более крупные подсистемы, которые затем, в свою очередь, связаны, иногда на многих уровнях, до тех пор, пока не будет сформирована полная система верхнего уровня. Эта стратегия часто напоминает «семенную» модель, в которой начало невелико, но в конечном итоге становится все сложнее и полнее. Однако «органические стратегии» могут привести к путанице элементов и подсистем, разработанных изолированно и подлежащих локальной оптимизации, а не достижению глобальной цели.
При проектировании и разработке новых продуктов дизайнеры и инженеры полагаются как на восходящий, так и на нисходящий подход. Подход снизу вверх используется, когда готовые или существующие компоненты выбираются и интегрируются в продукт. Примером может быть выбор конкретной застежки, такой как болт, и проектирование принимающих компонентов так, чтобы застежка подходила правильно. При нисходящем подходе индивидуальная застежка может быть спроектирована таким образом, чтобы она правильно помещалась в принимающие компоненты. С точки зрения перспективы, для продукта с более строгими требованиями (например, веса, геометрии, безопасности, окружающей среды и т. Д.), Такого как скафандр, применяется более нисходящий подход, и почти все разрабатывается индивидуально.
В процессе разработки программного обеспечения, нисходящий и восходящий подходы играют ключевую роль.
Подходы сверху вниз делают упор на планирование и полное понимание системы. Само собой разумеется, что кодирование не может начаться до тех пор, пока не будет достигнут достаточный уровень детализации в проекте хотя бы какой-то части системы. Подходы сверху вниз реализуются путем прикрепления заглушек вместо модуля. Это, однако, задерживает тестирование основных функциональных единиц системы до завершения значительного проектирования.
Снизу вверх подчеркивается кодирование и раннее тестирование, которое может начаться, как только будет указан первый модуль. Однако такой подход сопряжен с риском того, что модули могут быть закодированы без четкого представления о том, как они связаны с другими частями системы, и что такое связывание может оказаться не таким простым, как кажется на первый взгляд. Возможность повторного использования кода - одно из главных преимуществ восходящего подхода.
Нисходящий дизайн был продвинут в 1970-х годах исследователями IBM Харлан Миллс и Никлаус Вирт. Миллс разработал концепции структурного программирования для практического использования и проверил их в 1969 году в проекте по автоматизации индекса морга New York Times. Успех этого проекта в области проектирования и управления привел к распространению подхода «сверху вниз» в IBM и в остальной компьютерной индустрии. Среди других достижений Никлаус Вирт, разработчик языка программирования Pascal, написал влиятельную статью Program Development by Stepwise Refinement . Поскольку Никлаус Вирт продолжил разработку таких языков, как Modula и Oberon (где можно было определить модуль, не зная о всей спецификации программы), можно сделать вывод, что программирование сверху вниз было не совсем то, что он продвигал. До конца 1980-х годов в программной инженерии предпочитались нисходящие методы, а объектно-ориентированное программирование помогло продемонстрировать идею о том, что оба аспекта нисходящего и восходящего программирования могут быть реализованы. используется.
Современные подходы к разработке программного обеспечения обычно сочетают в себе подходы сверху вниз и снизу вверх. Хотя понимание всей системы обычно считается необходимым для хорошего проектирования, что теоретически ведет к нисходящему подходу, большинство программных проектов пытаются до некоторой степени использовать существующий код. Существующие ранее модули придают дизайну «восходящий» оттенок. Некоторые подходы к проектированию также используют подход, при котором частично функциональная система разрабатывается и кодируется до завершения, а затем эта система расширяется для выполнения всех требований к проекту.
Строительные блоки являются примером проектирования снизу вверх, поскольку детали сначала создаются, а затем собираются без учета того, как детали будут работать в сборке. Нисходящее программирование стиль, основа традиционных процедурных языков, в котором дизайн начинается с определения сложных частей, а затем их разделения на более мелкие части. Методика написания программы с использованием методов сверху вниз заключается в написании основной процедуры, которая называет все основные функции, которые ей потребуются. Позже группа программирования изучает требования каждой из этих функций, и процесс повторяется. Эти разделенные на части подпрограммы в конечном итоге будут выполнять действия настолько простые, что их можно будет легко и лаконично закодировать. Когда все различные подпрограммы закодированы, программа готова к тестированию. Определив, как приложение объединяется на высоком уровне, работа на более низком уровне может быть автономной. Определив, как абстракции нижнего уровня должны интегрироваться в абстракции более высокого уровня, интерфейсы становятся четко определенными.
При восходящем подходе отдельные базовые элементы системы сначала подробно описываются. Затем эти элементы связываются вместе, чтобы сформировать более крупные подсистемы, которые затем, в свою очередь, связаны, иногда на многих уровнях, до тех пор, пока не будет сформирована полная система верхнего уровня. Эта стратегия часто напоминает «семенную» модель, в которой начало невелико, но со временем становится все сложнее и полнее. Объектно-ориентированное программирование (ООП) - это парадигма, в которой «объекты» используются для разработки приложений и компьютерных программ. В машиностроении с помощью таких программ, как Pro / ENGINEER, Solidworks и Autodesk Inventor, пользователи могут проектировать продукты как части, а не части целого, а затем складывать эти части вместе, чтобы сформировать сборки, такие как сборка с помощью Lego. Инженеры называют эту деталь конструкцией детали.
При восходящем подходе необходима хорошая интуиция, чтобы решить, какие функции должен предоставлять модуль. Если система должна быть построена на основе существующей системы, этот подход более подходит, поскольку он начинается с некоторых существующих модулей.
Синтаксический анализ - это процесс анализа входной последовательности (например, считанной из файла или клавиатуры) с целью определения ее грамматической структуры. Этот метод используется при анализе как естественных языков, так и компьютерных языков, как и в компиляторе.
Анализ снизу вверх - это стратегия анализа неизвестных взаимосвязей данных, которые пытается сначала идентифицировать самые фундаментальные единицы, а затем вывести из них структуры более высокого порядка. С другой стороны, нисходящие синтаксические анализаторы выдвигают гипотезу об общих структурах дерева синтаксического анализа, а затем рассматривают, совместимы ли известные фундаментальные структуры с этой гипотезой. См. Анализ сверху вниз и Анализ снизу вверх.
сверху вниз и снизу вверх - два подхода к производству продукции.. Эти термины были впервые применены к области нанотехнологий Foresight Institute в 1989 году, чтобы различать молекулярное производство (для массового производства больших объектов атомарной точности) и обычное производство (которое может массово производить большие объекты). которые не являются атомарно точными). Подходы «снизу-вверх» стремятся к созданию более мелких (обычно молекулярных ) компонентов в более сложные сборки, в то время как подходы «сверху-вниз» стремятся создать устройства нанометрового размера с использованием более крупных, контролируемых извне устройств для управления их сборкой. Определенные ценные наноструктуры, такие как кремниевые нанопроволоки, могут быть изготовлены с использованием любого подхода, при этом методы обработки выбираются на основе целевых приложений.
В подходе «сверху вниз» часто используются традиционные методы цеха или микротехнологии, когда инструменты с внешним управлением используются для резки, фрезерования и придания материалам желаемой формы и порядка. Методы микротекстурирования, такие как фотолитография и струйная печать, относятся к этой категории. Обработка паром может рассматриваться как новый нисходящий вторичный подход к созданию наноструктур.
В противоположность этому восходящие подходы используют химические свойства одиночных молекул для образования компонентов одиночных молекул. для (а) самоорганизации или самосборки в некоторую полезную конформацию, или (б) полагаться на позиционную сборку. Эти подходы используют концепции молекулярной самосборки и / или молекулярного распознавания. См. Также Супрамолекулярная химия. Такие восходящие подходы должны, в широком смысле, иметь возможность производить устройства параллельно и намного дешевле, чем нисходящие методы, но потенциально могут быть подавлены по мере увеличения размера и сложности желаемой сборки.
Пример нисходящей обработки: даже если вторая буква в каждом слове неоднозначна, нисходящая обработка позволяет легко устранить неоднозначность в зависимости от контекста. Эти термины являются также используется в нейробиологии, когнитивной нейробиологии и когнитивной психологии для обсуждения потока информации при обработке. Обычно сенсорный ввод считается восходящим, а высшие когнитивные процессы, которые имеют больше информации из других источников, считаются «нисходящими». Восходящий процесс характеризуется отсутствием более высокого уровня направления сенсорной обработки, тогда как нисходящий процесс характеризуется высоким уровнем направления сенсорной обработки посредством большего познания, такого как цели или задачи (Бейдерман, 19).
Согласно записям преподавателя колледжа, написанным Чарльзом Рамсковым, Рок, Нейзер и Грегори утверждают, что подход «сверху вниз» предполагает восприятие, которое является активным и конструктивным процессом. Кроме того, это подход, который напрямую не задается входом стимула, а является результатом взаимодействия стимула, внутренних гипотез и ожиданий. Согласно теоретическому синтезу, «когда стимул представлен коротко и ясность неясна, что дает неясный стимул, восприятие становится подходом сверху вниз».
И наоборот, психология определяет восходящую обработку как подход, при котором существует прогрессия от отдельных элементов к целому. По словам Рамскова, один из сторонников восходящего подхода, Гибсон, утверждает, что это процесс, который включает в себя зрительное восприятие, которому нужна информация, доступная от проксимального стимула, производимого дистальным стимулом. В «Теоретическом синтезе» также утверждается, что восходящая обработка происходит «тогда, когда стимул представлен долго и достаточно четко».
С когнитивной точки зрения, определенные когнитивные процессы, такие как быстрая реакция или быстрая визуальная идентификация, считаются восходящими процессами. потому что они полагаются в первую очередь на сенсорную информацию, тогда как такие процессы, как моторный контроль и направленное внимание, считаются нисходящими, поскольку они нацелены на достижение цели. Говоря неврологически, некоторые области мозга, такие как область V1, в основном имеют восходящие связи. Другие области, такие как веретенообразная извилина, получают входы из более высоких областей мозга и считаются имеющими влияние сверху вниз.
Исследование зрительного внимания дает пример. Если ваше внимание привлекает цветок в поле, это может быть потому, что цвет или форма цветка визуально выделяются. Информация, которая побудила вас обратить внимание на цветок, пришла к вам снизу вверх - ваше внимание не зависело от знания о цветке; внешнего стимула было достаточно. Сравните эту ситуацию с той, в которой вы ищете цветок. У вас есть представление о том, что вы ищете. Когда вы видите объект, который ищете, он бросается в глаза. Это пример использования информации сверху вниз.
В когнитивном плане различают два подхода к мышлению. «Сверху вниз» (или «большой кусок») стереотипно называют провидца или человека, который видит более широкую картину и обзор. Такие люди сосредотачиваются на общей картине и извлекают из нее детали, подтверждающие ее. Познание «снизу вверх» (или «небольшой кусок») похоже на сосредоточение внимания в первую очередь на деталях, а не на ландшафте. Выражение «видеть лес за деревьями» относится к двум стилям познания.
В области менеджмента и организации используются термины «сверху вниз» и «снизу». -up "используются для описания того, как принимаются решения и / или как реализуются изменения.
Подход" сверху вниз "- это когда руководитель, принимающий решения, или другое высшее лицо принимает решения о том, как что-то должно быть сделанный. Этот подход распространяется под их руководством на более низкие уровни иерархии, которые в большей или меньшей степени связаны ими. Например, желая улучшить состояние больницы, администратор больницы может решить, что необходимы серьезные изменения (например, внедрение новой программы), а затем руководитель использует плановый подход, чтобы довести изменения до непосредственного персонала. (Stewart, Manges, Ward, 2015).
Подход «снизу вверх» к изменениям - это подход, который работает на основе низового уровня - от большого количества людей, работающих вместе, вызывая решение возникло в результате их совместного участия. Решение ряда активистов, студентов или жертв какого-либо инцидента принять меры - это решение «снизу вверх». Подход снизу вверх можно рассматривать как «подход постепенных изменений, который представляет собой возникающий процесс, культивируемый и поддерживаемый в первую очередь работниками на передовой» (Stewart, Manges, Ward, 2015, p. 241).
Положительные аспекты нисходящих подходов включают их эффективность и превосходный обзор более высоких уровней. Также внешние эффекты могут быть интернализованы. С другой стороны, если реформы воспринимаются как навязываемые «сверху», нижним уровням может быть трудно их принять (например, Bresser-Pereira, Maravall и Przeworski 1993). Факты свидетельствуют о том, что это верно независимо от содержания реформ (например, Dubois 2002). Подход снизу вверх позволяет проводить больше экспериментов и лучше понимать, что необходимо внизу. Другие данные свидетельствуют о том, что существует третий комбинированный подход к изменениям (см. Stewart, Manges, Ward, 2015).
И нисходящий, и восходящий подходы существуют в общественное здравоохранение. Есть много примеров нисходящих программ, часто выполняемых правительствами или крупными межправительственными организациями (МПО); многие из них связаны с конкретным заболеванием или проблемой, например ВИЧ контроль или легкая оспа искоренение. Примеры программ «снизу вверх» включают множество небольших НПО, созданных для улучшения местного доступа к здравоохранению. Однако многие программы стремятся объединить оба подхода; Например, искоренение дракункулеза, международная программа по борьбе с одним заболеванием, в настоящее время реализуемая Центром Картера, включала обучение многих местных добровольцев, повышая потенциал снизу вверх, как и международные программы для гигиены, санитарии и доступа к первичной медико-санитарной помощи.
Часто говорят, что школа дизайна École des Beaux-Arts в первую очередь продвигала нисходящий дизайн, потому что она учила, что архитектурный дизайн должен начинаться с a parti, общий план проекта в целом.
Напротив, Баухаус сосредоточился на дизайне снизу вверх. Этот метод проявился в исследовании перевода небольших организационных систем в более крупный, более архитектурный масштаб (как с резьбой по дереву и дизайном мебели).
В экологии нисходящий контроль означает, что высший хищник контролирует структуру или динамику популяции экосистемы. Взаимодействия между этими высшими хищниками и их добычей - вот что влияет на нижние трофические уровни. Изменения верхнего уровня трофических уровней оказывают обратное влияние на нижние трофические уровни. Контроль сверху вниз может иметь негативные последствия для окружающей экосистемы, если количество хищников резко изменится. Классический пример - экосистемы ламинарии. В таких экосистемах каланы являются краеугольным камнем хищником. Они охотятся на ежей, которые, в свою очередь, поедают водоросли. Когда выдры удаляются, популяции ежей растут, и лес водорослей сокращается, создавая пустоши для ежей. Это снижает разнообразие экосистемы в целом и может пагубно воздействовать на все другие организмы. Другими словами, такие экосистемы контролируются не продуктивностью ламинарии, а главным хищником. В этом примере можно увидеть обратный эффект, который имеет управление сверху вниз; когда популяция выдр уменьшалась, популяция ежей увеличивалась.
. Восходящий контроль в экосистемах относится к экосистемам, в которых запас питательных веществ, продуктивность и тип первичных продуцентов (растения и фитопланктон) контролируют структуру экосистемы. Если в экосистеме недостаточно ресурсов или производителей, остальным животным в пищевой цепи остается недостаточно энергии из-за биомагнификации и экологической эффективности. Примером может служить то, как популяции планктона контролируются доступностью питательных веществ. Популяции планктона, как правило, выше и сложнее в районах, где апвеллинг выносит питательные вещества на поверхность.
. Есть много разных примеров этих концепций. Популяции обычно подвергаются влиянию обоих типов контроля, и до сих пор ведутся споры о том, какой тип контроля влияет на пищевые сети в определенной экосистеме. с.
Нисходящее рассуждение в этике - это когда рассуждающий начинает с абстрактных универсальных принципов, а затем обосновывает их до конкретных ситуаций. Рассуждение снизу вверх происходит, когда рассуждающий начинает с интуитивных конкретных ситуационных суждений, а затем приводит доводы до принципов. Рефлексивное равновесие возникает, когда существует взаимодействие между рассуждениями сверху вниз и снизу вверх до тех пор, пока оба не будут в гармонии. То есть, когда универсализированные абстрактные принципы рефлексивно обнаруживаются в равновесии с конкретными интуитивными суждениями. Процесс происходит, когда возникает когнитивный диссонанс, когда рассуждающие пытаются разрешить нисходящее рассуждение с помощью восходящего мышления и скорректировать одно или другое, пока они не будут удовлетворены, что нашли наилучшие сочетания принципов и ситуационных суждений.
