Чистякова М.А. Теоретические основы автоматизированного управления, страница 6

Сегодня в области автоматизации управления анализ информации доминирует на предварительной стадии подготовки решений - обработки первичной информации, декомпозиции проблемной ситуации, что позволяет познать лишь фрагменты и детали процессов, а не ситуацию в целом. Для преодоления этого недостатка надо научиться строить базы знаний, используя опыт лучших специалистов, а также генерировать недостающие знания.

Использование информационных технологий в различных сферах человеческой деятельности, экспоненциальный рост объемов информации и необходимость оперативно реагировать в любых ситуациях потребовали поиска адекватных путей решения возникающих проблем.

Эффективнейшим из них является путь интеллектуализация информационных технологий.

Под интеллектуалъными информационными технологиями (ИТТ) обычно понимают такие информационные технологии, в которых предусмотрены следующие возможности:

· наличие баз знаний, отражающих опыт конкретных людей, групп, обществ, человечества в целом, при решении творческих задач в определенных сферах деятельности, традиционно считавшихся прерогативой интеллекта человека (например, такие плохо формализуемые задачи, как принятие решений, проектирование, извлечение смысла, объяснение, обучение и т.п.);

· наличие моделей мышления на основе баз знаний: правил и логических выводов, аргументации и рассуждения, распознавания и классификации ситуаций, обобщения и понимания и т.п.;

· способность формировать вполне четкие решения на основе нечетких, нестрогих, неполных, недоопределенных данных;

· способность объяснять выводы и решения, т.е. наличие механизма объяснений;

. способность к обучению, переобучению и, следовательно, к развитию.

Технологии неформализованного поиска скрытых закономерностей в данных и информации Knowledge Discovery (KD) базируются на новейших технологиях формирования и структурирования информационных образов объектов, что ближе всего лежит к принципам обработки информации интеллектуальными системами.

Информационные технологии поддержки процесса принятия решений Decision Support (DS) представляют собой оболочки экспертных систем или специализированные экспертные системы, которые предоставляют возможность аналитикам определять отношения и взаимосвязи между информационными структурами в базах структурированной информации предприятия, а также прогнозировать возможные результаты принятия решений.

Тенденции развития ИИТ. Системы связи и коммуникаций. Глобальные информационные сети и ИИТ могут в корне поменять наши представления о компаниях и самом умственном труде. Присутствие сотрудников на рабочем месте станет практически не нужным. Люди могут работать дома и взаимодействовать друг с другом при необходимости через сети. Известен, например, успешный опыт создания новой модификации самолета «Боинг-747» распределенным коллективом специалистов, взаимодействующих по Интернет. Местонахождение участников каких-либо разработок будет играть все меньшую роль, зато возрастает значение уровня квалификации участников. Другая причина, определившая бурное развитие ИИТ, связана с усложнением систем коммуникации и решаемых на их основе задач. Потребовался качественно новый уровень «интеллектуализации» таких программных продуктов, как системы анализа разнородных и нестрогих данных, обеспечения информационной безопасности, выработки решений в распределенных системах и т.п.

В образовании, уже сегодня, дистанционное обучение начинает играть важную роль, а внедрение ИИТ позволит существенно индивидуализировать этот процесс сообразно с потребностями и способностями каждого обучаемого.

Перспективы развития ИИТ. В настоящее время ИИТ подошли к принципиально новому этапу своего развития.

Так, за последние 10 лет существенно расширились возможности ИИТ за счет разработки новых типов логических моделей, появления новых теорий и представлений. Узловыми точками в развитии ИТ считаются:

· переход от логического вывода к моделям аргументации и paccуждения;

· поиск релевантных знаний и порождение объяснений;

· понимание и синтез текстов;

· когнитивная графика, Т.е. графическое и образное представление знаний;

· мультиагентные системы;

· интеллектуальные сетевые модели;

· вычисления, основанные на нечеткой логике, нейронных сетях, генетических алгоритмах, вероятностных вычислениях (реализуеых в различных комбинациях друг с другом и с экспертными системами);

· проблема метазнаний.

Новой парадигмой создания перспективных ИИТ стали мультиагентные системы. Здесь предполагается, что агент - это самостоятельная интеллектуальная система, имеющая свою систему целеполагания и мотивации, свою область действий и ответственности. Взаимодействие между агентами обеспечивается системой более высоко уровня - метаинтеллектом. В мультиагентных системах моделируется виртуальное сообщество интеллектуальных агентов - объектов которые автономны, активны, вступают в различные социальные отношения - кооперации и сотрудничества (дружбы), конкуренции, соревнования, вражды и т.п. Социальный аспект решения современных задач и есть фундаментальная особенность концептуальной новизны передовых интеллектуальных технологий - виртуальных организаций, виртуального общества.

9. Процесс разработки задач автоматизации.

Выделяется два основных этапа выполнения процесса проектирования задач управления:

• этап обоснования ее целесообразности автоматизации

• этапе разработки задач управления.

Важное значение при разработке задачи управления играет этап обоснования ее целесообразности автоматизации. Эффективность решения задачи управления автоматизированным способом непосредственно зависит от качества, проводимых работ на этом первом лавном этапе.

Основными работами обоснования целесообразности автоматизации являются:

• Формирование исследовательского коллектива;

• Планирование работ;

• Обследование существующей системы;

• Анализ существующей системы и выработка новых проектных решений;

• Комплектование документации этапа;

• Принятие решения о выборе варианта проекта.

На этапе разработки задач управления конкретизируются задачи управления и процедуры обработки информации.

Формулировка задачи начинается с детализации целей решения задачи управления (возможно построение дерева целей). Цели могут быть сформулированы как преследуемый результат решения задачи управления – цель управления, и как перечень функциональных требований и ограничений решения задачи (например, акцентирование внимания разработчиков на реализации той или иной операции по обработке данных) – цели реализации.

Перед конкретизацией алгоритма решения задачи управления необходимо еще раз определить сроки решения задачи, режим решения задачи, пользователей этой задачи, связанность этой задачи с другими задачами.

Организация процесса проектирования

Формирование исследовательского коллектива.

В состав исследовательского коллектива должны входить не только разработчики, но и сами пользователи. Включение пользователей в состав исследовательского коллектива позволит более качественно изучить объект автоматизации и принять правильное решение по возможным проектным решениям. Необходимо использовать принцип первого руководителя, что позволит наиболее эффективно организовать процесс разработки задач автоматизации и привлекать сотрудников объекта автоматизации к выполнению необходимых работ.

Крайне важны принципы подбора членов исследовательского коллектива: члены коллектива должны составлять однородную группу; обладать достаточной квалификаций; быть способными принять решения об отказе от автоматизации; способность принять решение о необходимых организационных преобразованиях.

На проектной стадии разработки автоматизированной системы управления в коллектив разработчиков включаются: прикладные программисты, системные программисты, администраторы баз данных, проектировщики комплекса технических средств.

Планирование работ.

План-график работ должен предусматривать перечень работ, сроки начала и окончания работ, ответственных за выполнение работ, исполнителей работ.

В план обязательно должны быть включены такие работы как обследование существующей системы, критический анализ существующей системы, выработка новых проектных решений.

На первом рисунке представлен график Ганта «Этапы разработки и сдачи задачи в эксплуатацию».

На втором рисунке график «Поведение пользователей и разработчиков в ходе разработки задачи управления».

На третьем рисунке представлен график Ганта « Этапы обоснования целесообразности автоматизации решения задачи управления».

10. Обоснование целесообразности автоматизации задач

Важное значение при разработке задачи управления играет этап обоснования ее целесообразности автоматизации. Эффективность решения задачи управления автоматизированным способом непосредственно зависит от качества, проводимых работ на этом первом лавном этапе.

Основными работами обоснования целесообразности автоматизации являются:

Формирование исследовательского коллектива;

Планирование работ;

Обследование существующей системы;

Анализ существующей системы и выработка новых проектных решений;

Комплектование документации этапа;

Принятие решения о выборе варианта проекта.

10.1.Формирование исследовательского коллектива.

В состав исследовательского коллектива должны входить не только разработчики, но и сами пользователи. Включение пользователей в состав исследовательского коллектива позволит более качественно изучить объект автоматизации и принять правильное решение по возможным проектным решениям.

Крайне важны принципы подбора членов исследовательского коллектива: члены коллектива должны составлять однородную группу; обладать достаточной квалификаций; быть способными принять решения об отказе от автоматизации; способность принять решение о необходимых организационных преобразованиях.

10.2. Планирование работ.

План-график работ должен предусматривать перечень работ, сроки начала и окончания работ, ответственных за выполнение работ, исполнителей работ.

В план обязательно должны быть включены такие работы как обследование существующей системы, критический анализ существующей системы, выработка новых проектных решений.

10.3. Обследование существующей системы.

Исследованию подвергаются:

Характер деятельности организации;

Организационная (должностная), функциональная структуры организации;

Документы и массивы, потоки данных;

Используемые средства обработки информации;

Затраты на функционирование системы.

Характер деятельности организации.

Определяются сфера деятельности организации, ее характер, цели и результаты функционирования, а также выполняемые функции управления. Функции управления ранжируются по приоритету и с учетом их взаимосвязи.

Организационная (должностная), функциональная структура организации.

Обследование системы предполагает определение организационной, функциональной структуры системы и анализе состава информации обрабатываемого системой.

Организационная структура представляет собой перечень подразделений организации с учетом их подчиненности. Если в качестве объекта автоматизации выступает какое-либо одно - подразделение организации определяется должностная структура подразделения.

Изучение должностной структуры дает возможность понять содержание используемых процедур управления, смысл некоторых документов, суть отношений между сотрудниками. В результате изучения определяется функциональная структура организации, функциональные обязанности лиц, имеющих отношение к разрабатываемой задаче.

На этом этапе изучения следует помнить, что конкретная задача управления реализуется определенным набором функций, хотя часто встречается взаимозаменяемость этих понятий: задача - функция.

При изучении обязанностей должностных лиц, имеющих непосредственное отношение к анализируемой задаче, особенно тщательно изучается круг их функциональных обязанностей, характер выполняемых ими работ и сроки выполнения. Изучение функциональных обязанностей каждого должностного лица должно быть направлено на выявление их перегрузки, а также основных недостатков существующей организационной структуры.

Таким образом, в результате функционального анализа по каждому подразделению и должностному лицу определяется:

перечень задач (функций) управления;

содержание задачи управления (перечень реализующих данную задачу функций (операций));

периодичность выполнения задач и функций управления;

количество работников, участвующих в реализации задачи, их образование, должность, затрачиваемое время;

наличие и содержание формальных методов решения задач;

применяемые технические средства.

Документы и массивы.