Интеллектуальная поддержка управленческой деятельности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: Интеллектуальная поддержка управленческой деятельности

Дисциплина: Информационные технологии управления

Выполнил:

Сорокин А.В.

Коломна, 2012 год

Введение

Актуальность темы. Современное общество живет в период, одну из характерных черт которого составляет информатизация. Информация есть знание об особом факте, событии или ситуации. Менеджеры в организациях используют информацию, чтобы анализировать и решать проблемы. Они зависят от информации.

Главным направлением перестройки менеджмента и его радикального усовершенствования, приспособления к современным условиям стало массовое использование новейшей компьютерной и телекоммуникационной техники, формирование на ее основе высокоэффективных информационно-управленческих технологий. Средства и методы прикладной информатики используются в менеджменте и маркетинге. Новые технологии, основанные на компьютерной технике, требуют радикальных изменений организационных структур менеджмента, его регламента, кадрового потенциала, системы документации, фиксирования и передачи информации. Особое значение имеет внедрение информационного менеджмента, значительно расширяющее возможности использования компаниями информационных ресурсов. Развитие информационного менеджмента связано с организацией системы обработки данных и знаний, последовательного их развития до уровня интегрированных автоматизированных систем управления, охватывающих по вертикали и горизонтали все уровни и звенья производства и сбыта.

Интеллектуальная поддержка управленческих решений должна решать такие важные задачи, как обеспечение руководителя такими знаниями и информацией об окружающем мире, которые позволяет ему точно определить положение своего предприятия в конкурентной среде, выявить возможности и угрозы для оценки ситуации и использования шансов либо защиты от угрозы. Цель настоящей работы - рассмотреть способы интеллектуальной поддержки управленческой деятельности.

Основные задачи:

- изучить литературу по теме;

- рассмотреть существующее положение на рынке информационных технологий;

- проанализировать способы интеллектуальной поддержки управленческой деятельности;

Предмет исследования - интеллектуальная поддержка управленческой деятельности.

Объект исследования - информационные системы в управлении.

Глава 1. Теоретические основы интеллектуальной поддержки управленческой деятельности

1.1 Информационные процессы в управлении организацией

Управление информацией представляет собой процесс разработки и отслеживания стратегий, которые извещают целевых потребителей о преимуществе данного товара по сравнению с аналогами конкурентов. На российском рынке потребители ежедневно подвергаются воздействию сотен коммерческих сообщений. Качественное управление информацией и людьми ею обладающими, на сегодняшний день является основной задачей менеджера по управлению информацией. Правильно переданная информация поможет вам как производителю, достичь необходимых результатов, а потребителю правильно сориентироваться на рынке товаров. Современно общество сейчас практически находится на пороге полной компьютеризации, что подразумевает собою использование таких каналов как Internet, то есть глобализация информации повсеместно. Технический прогресс вносит существенные изменения как в каналы распределения, так и в каналы коммуникации. Эти изменения воздействуют на работу СМИ, обеспечивая конкурентные преимущества тем рекламодателям, которые первыми подхватывают и внедряют новые технологии. Из перечисленных факторов можно понять насколько важную роль в нашей жизни играет полноценная информация, а управление тем более.

Сегодня в области автоматизации управления анализ информации доминирует на предварительной стадии подготовки решений - обработки первичной информации, декомпозиции проблемной ситуации. Все это 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 (ИТ) 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 интеллектуализации информационных технологий.

Под интеллектуальными информационными технологиями обычно понимают такие информационные технологии, в которых предусмотрены следующие возможности:

- наличие баз знаний, отражающих опыт конкретных людей, групп, обществ, человечества в целом, в решении творческих задач в выделенных 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, не доопределенных данных;

- способность объяснять выводы и решения, то есть наличие механизма объяснений;

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

1.2 Информационные технологии как инструмент формирования управленческих решений

Эффективность принятия управленческих решений в условиях функционирования ИТ. в организациях различного типа обусловлена использованием разнообразных инструментов анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятий, основанных на программно-аппаратном комплексе информационной технологии. Цель и характер деятельности предприятий и организаций определяют его информационную систему и автоматизацию информационной технологии, а также вид обрабатываемого и проводимого информационного продукта, на основе которого принимаются оптимальные управленческие решения.

Организации различных типов и сфер деятельности можно представить как бизнес-систему, в которой экономические ресурсы посредством различных организационно-технических и социальных процессов преобразуются в товары и услуги.

В процессе деятельности любой бизнес - системы на нее влияют факторы внешней среды (конкуренты, заказчики, поставщики, государственные учреждения, партнеры, собственники, банки, биржи и т. д.) И внутренние факторы, которые в основном являются результатом принятия того или иного управленческого решения.

Процесс принятия управленческих решений рассматривается как основной вид управленческой деятельности, т. е. как совокупность взаимосвязанных, целенаправленных и последовательных управленческих действий, обеспечивающих реализацию управленческих задач.

Цель и характер деятельности организации определяют ее информационную систему и автоматизацию информационной технологии, а также вид обрабатываемого и производимого информационного продукта, на основе которого принимается оптимальное управленческое решение.

Эффективность принятия управленческих решений в условиях функционирования информационных технологий в организациях различного типа обусловлена использованием разнообразных инструментов анализа Финансово-хозяйственной деятельности предприятий. Можно выделить четыре круга задач, решаемые фирмой:

1. Первый круг задач ориентирован на предоставление экономической информации внешним по отношению к фирме пользователям - инвесторам, налоговым службам и т. д. В данном случае для анализа используются показатели, получаемые на основе данных стандартной бухгалтерской и статистической отчетности, а также других источников информации.

2. Второй круг связан с задачами анализа, предназначенными для выработки стратегических управленческих решений развития бизнеса. Д этом случае информационная база должна быть шире, но в рамках достаточно высоко агрегированных показателей, характеризующих основные тенденции развития отдельной фирмы или корпорации.

3. Третий круг задач анализа ориентирован на выработку тактических решений. Его информационная база чрезвычайно широка и требует охвата большого количества частных высоко детализированных показателей, характеризующих различные стороны функционирования объекта управления.

4. Четвертый круг задач связан с задачами оперативного управления экономическим объектом в соответствии с функциональными подсистемами экономического объекта. Для решения этих задач используется текущая оперативная информация о состоянии экономического объекта и внешней среды.

Основными функциями управленческого аппарата различных организаций являются анализ ситуаций в компании и внешней среде и принятие решений по стратегическому и краткосрочному планированию ее деятельности.

Реализация плановых задач принятия решений осуществляется на стратегическом, тактическом и оперативном (операционном) уровнях.

Каждый из этих уровней требует определенной информационной поддержки, которая реализуется на базе информационной технологии. В соответствии с уровнями принятия решений в функционировании информационной технологии можно выделить три контура: долгосрочного стратегического планирования, среднесрочного тактического планирования и оперативного регулирования деятельности организации.

Первая тенденция - стратегический уровень ориентирован на руководителей высшего ранга. За счет организации информационной технологии обеспечивается доступ к информации, отражающей текущее состояние дел в фирме, внешней среде, их взаимосвязи и необходимой для принятия стратегических решений. Основными целями стратегического уровня управления являются:

- определение системы приоритетов развития организации;

- оценка перспективных направлений развития организации;

- выбор и оценка необходимых ресурсов для достижения поставленных целей.

В соответствии с этими направлениями информационная технология обеспечивает высшему руководству оперативный, удобный доступ и сортировку информации по ключевым факторам, которые позволяют оценивать степень достижения стратегических целей фирмы и прогнозировать ее деятельность на длительную перспективу.

Особенностями информационной технологии контура долгосрочного планирования и анализа прогнозируемого Функционирования является построение агрегированных моделей развития организации с учетом деятельности смежных производственно-хозяйственных комплексов.

Модели данного контура функционирования информационной технологии должны учитывать:

- особенности развития рыночных отношений в стране;

- возможные перспективные виды продукции (товары и услуги), относящиеся к профилю деятельности организации или предприятия;

- потенциальные виды производственных ресурсов, возможные для использования при создании новых видов продукции (товаров, услуг);

- перспективные технологические процессы изготовления новых видов продукции (товаров и услуг).

Учет перечисленных факторов в модели функционирования информационной технологии базируется преимущественно на использовании внешней для деятельности организации информации. Таким образом ИТ должна располагать развитой коммуникационной средой (включая lntemet) для получения, накопления и обработки внешней информации. Отличительной особенностью функционирования ИТ в контуре долгосрочного стратегического планирования, базирующемся на использовании агрегированных моделей, следует считать решающую роль самого управленческого персонала в процессе принятия решений. Высокий уровень неопределенности и неполноты информации повышает значение субъективного фактора как основы принятия решений. При этом автоматизированная информационная технология выступает в роли вспомогательного средства, обеспечивающего главную предпосылку для организации деятельности аппарата управления.

Таким образом, информационные технологии поддержки стратегического уровня принятия решений помогают высшему звену управления организацией решать неструктурированные задачи, основ ной из которых является сравнение происходящих во внешней среде изменений с существующим потенциалом фирмы.

Основным инструментарием для поддержки работы высшего руководящего звена являются разрабатываемые стратегические информационные системы для реализации стратегических перспективных целей развития организации.

В настоящее время еще не выработана общая концепция стратегических информационных систем из-за их целевой и функциональной многоплановости. Существуют три тенденции их использования:

За основу первой принято положение, что сначала формулируются цели и стратегии их достижения, а только затем автоматизированная информационная технология приспосабливается к выработанной заранее стратегии.

Вторая тенденция основана на том, что организация использует стратегическую информационную систему при формулировании целей и стратегическом планировании. За основу третьей тенденции принята методология синтеза двух предыдущих тенденций - встраивания стратегической информационной системы в существующую информационную технологию с совмещением выработки концепции развития организации в управленческом звене фирмы.

Информационные технологии призваны создать общую среду компьютерной и телекоммуникационной поддержки стратегических решений в неожиданно возникающих ситуациях.

Тактический уровень принятия решений основан на автоматизированной обработке· данных и реализации моделей, помогающих решать отдельные, в основном слабо структурированные задачи (например, принятие решения об инвестициях, рынках сбыта и т. д.). К числу основных целей тактического уровня руководства относятся:

- обеспечение устойчивого функционирования организации в целом;

- создание потенциала для развития организации;

- создание и корректировка базовых планов работ и графиков реализации заказов на основе накопленного в процессе развития организации потенциала.

Для принятия тактических решений информационная технология должна обеспечивать руководителей среднего звена информацией необходимой для принятия индивидуальных или групповых решений тактического плана. Обычно такие решения имеют важное значение на определенном временном интервале (месяц, квартал, год).

Тактический уровень принятия решения средним управленческим звеном используется для мониторинга (постоянного слежения), контроля, принятия решений и администрирования.

Основными функциями, которые выполняются на базе автоматизированной информационной технологии, являются: сравнение текущих показателей с прошлыми, составление периодических отчетов за определенный период, обеспечение доступа к архивной информации, принятие тактических управленческих решений и т. д. Функционирование информационной технологии в контуре среднесрочного тактического планирования базируется на использовании моделей, отражающих реальные факторы и условия возможного развития деятельности организаций и предприятий, в значительной степени учитываются внешние требования поставщиков и потребителей.

Однако в данном контуре внешняя информация точно соответствует возможным и практически осуществляемым направлениям развития организаций и предприятий, что повышает уровень определенности данных и модели системы управления. Для поддержки принятия тактического решения в информационной технологии фирмы используются такие инструментальные средства, как базы данных, системы обработки знаний, системы поддержки принятия решений и т. д.

Одним из инструментальных средств для принятия тактического решения в настоящее время являются системы поддержки принятия решений, которые обслуживают частично структурированные задачи, результаты которых трудно спрогнозировать заранее. Системы поддержки принятия решений имеют достаточно мощный аналитический аппарат с несколькими моделями. Основными характеристиками таких систем являются:

- возможность решения проблем, развитие которых трудно прогнозировать;

- наличие инструментальных средств моделирования и анализа;

- возможность легко менять постановки решаемых задач и входных данных;

- гибкость к изменению условий;

- технология, максимально ориентированная на пользователя.

Оперативный (операционный) уровень принятия решений является основой всех автоматизированных информационных технологий. На этом уровне выполняется огромное количество текущих рутинных операций по решению различных функциональных задач экономического объекта. Оперативное управление ориентировано на достижение целей, сформулированных на стратегическом уровне, за счет использования определенного на тактическом уровне потенциала. При этом к числу важнейших приоритетов оперативного управления следует отнести:

- получение прибыли за счет реализации запланированных заранее мероприятий с использованием накопленного потенциала;

- регистрацию, накопление и анализ отклонений хода производства от запланированного;

- выработку и реализацию решений по устранению или минимизации нежелательных отклонений.

Функционирование информационной технологии в контуре текущего планирования и оперативного регулирования происходит в условиях определенности, полноты информации и зачастую в режиме реального времени обработки информации.

Информационные технологии обеспечивают специалистов на оперативном уровне информационными продуктами, необходимыми для принятия ежедневных оперативных управленческих решений.

Назначение инструментальных средств информационной технологии на этом уровне - отвечать на запросы о текущем состоянии фирмы и контролировать информационные потоки организации, что соответствует оперативному управлению.

Задачи, цели и источники информации на оперативном уровне заранее определены и структурированы. Выполняется программная обработка информации по заранее разработанным алгоритмам. Информационная технология, поддерживающая управление на оперативном уровне, является связующим звеном между организацией и внешней средой. Через оперативный уровень также поставляются данные для остальных уровней управления. Инструментальные средства на оперативном уровне управления имеют небольшие аналитические возможности. Они обслуживают специалистов организации, которые нуждаются в ежедневной, еженедельной информации о состоянии дел как внутри фирмы, так и во внешней среде. Основное их назначение состоит в отслеживании ежедневных операций в организации и периодическом формировании строго структурированных сводных типовых отчетов.

Основные информационные потребности на оперативном уровне могут быть удовлетворены с помощью типовых функциональных и проблемно-ориентированных аппаратно-программных инструментальных средств для текстовой, табличной, графической и статистической обработки данных, электронных коммуникаций и т. д.

Информационная технология представляет собой процесс, использующий совокупность методов и средств реализации операций сбора, регистрации, передачи, накопления и обработки информации на базе программно-аппаратного обеспечения для решения управленческих задач экономического объекта.

Основная задача ИТ - в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации получить информацию нового качества, на основе которой вырабатываются оптимальные управленческие решения.

ИТ является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций над информацией, циркулирующей в ИС, и зависит от степени централизации технологий обработки данных, особенностей предметной области, степени охвата задач управления, класса реализуемых технологических операций, типа пользовательского интерфейса, способа построения сети.

Выбор стратегии организации автоматизированной информационной технологии определяется следующими факторами: областью функционирования и типом предприятия, принятой моделью управления, новыми задачами в управлении, существующей информационной инфраструктурой и т. д. Для четкого и слаженного функционирования крупных предприятий и организаций основная часть инструментальных средств автоматизированной информационной технологии может быть построена в виде информационной модели, отражающей экономические процессы в корпоративных системах управления. Организация решения основных задач по обработке информации и управлению крупной фирмой или корпорацией основывается на организации общего информационного пространства и корпоративного автоматизированного хранилища данных.

1.3 Организационные аспекты интеллектуальной поддержки управленческой деятельности

Уникальная особенность интеллектуальных информационных технологий (ИИТ) - их «универсальность». Они практически не имеют ограничений по применению в таких областях, как управление, проектирование, машинный перевод, диагностика, распознавание образов, синтез речи и т. д.

ИИТ также находят широкое применение для распределенного решения сложных задач, совместного проектирования изделий, построения виртуальных предприятий, моделирования больших производственных систем и электронной торговли, электронной разработки сложных компьютерных систем, управления системами знаний и информации и т. п. Еще одно эффективное применение - поиск информации в Internet и других глобальных сетях, ее структуризация и доставка заказчику.

Однако средства автоматизации управления и информатизации все еще не стали настоящими помощниками руководителей всех уровней. Более того, там, где эти средства могут принести наибольший эффект (поддержка принятия своевременных и обоснованных решений на высших уровнях управленческой иерархии), они практически не используются.

Проблемы принятия решений управленцем.

Первая проблема. Современный руководитель принимает решения в весьма противоречивых условиях. С одной стороны, он должен учитывать в решениях все большее число факторов и данных, с другой - повышать качество принимаемых решений. При этом факторы различаются по значимости и влиянию на качество решения.

От руководителя требуется четкость и своевременность действий, обоснованность и понимание возможных последствий принимаемых решений. Он должен хорошо разбираться во всех аспектах деятельности вверенного ему объекта, предприятия или компании, а также их «окружения» (внешние организации, административные органы и т. д.). При этом ему нельзя ошибаться, поскольку ошибки руководителя высокого ранга, например отвечающего за развитие отрасли (региона), очень дорого обходятся. Проблема адекватного руководства не так проста, как кажется, и относится к разряду сложнейших. Ясно, что решить ее простым увеличением управленческого аппарата невозможно. Здесь все определяется не количеством, а качеством.

Зачастую руководители вообще не хотят «связываться» с информационными технологиями, поскольку они отнимают много сил, средств и приходится без конца учиться. Некоторые очень опытные руководители действительно принимают достаточно разумные решения не пользуясь огромным штатом экспертов и специалистов по информатике. Это возможно, поскольку такой руководитель мысленно сформировал систематизированную картину своего огромного хозяйства, как хороший врач, долго наблюдающий и лечащий одного и того же пациента. Эта картина складывалась постепенно вместе с развитием его хозяйства и прочно отпечаталась в мозгу в виде системной модели знаний. Она-то и помогает ему вырабатывать верные решения. Такой руководитель строит свои выводы и решения принципиально иначе, чем те, кто такого опыта не имеют, хотя и пользуются информационными технологиями. Располагая информацией о текущем состоянии своего объекта управления и пользуясь своей огромной и хорошо структурированной базой знаний (то есть своей системной моделью), опытный управленец действует методом распознавания ситуаций и их классификации. Автоматически и практически мгновенно на модель накладывается текущая картина и выделяются все ее противоречия, достоинства и недостатки. Она соотносится с принципиальными решениями, которые давали хорошие результаты. Если прототипа в его модели базы знаний не оказалось, то ему достаточно несложно сконструировать новое решение, мысленно накладывая его на свою модель, которую он хорошо «видит» и чувствует.

Именно наличием такой базы знаний отличается от всех хороший эксперт - профессионал в своей деятельности. Статистика говорит, что из 100 специалистов качественными экспертами могут быть только трое - пятеро. Только они в состоянии предложить хорошие (отличные и даже гениальные) решения без всяких технических чудес. Но где взять таких специалистов в наше время, когда все быстро устаревает, особенно в области технологий управления. Образцы десятилетней давности сегодня могут принести больше вреда, чем пользы. Подготовка же таких специалистов длится не один десяток лет.

Вторая проблема видится в том, что в сфере управления продолжает доминировать «старая культура» автоматизации, базирующаяся на естественнонаучных и центрических подходах. Она ориентирована на техническое обеспечение административно-командных методов управления. Мешает также старое представление, что любое подготавливаемое решение должно иметь ретроспективные аналоги и прецеденты - это большое ограничение.

Необходимо уходить от ориентации на жесткие модели и нормативные процедуры принятия решений. Сегодня актуальна интеллектуальная поддержка управленческой деятельности. С этой точки зрения сейчас созданы условия для настоящего проявления гигантских возможностей искусственного интеллекта и ИИТ.

Третья проблема. Существующие средства автоматизации процесса принятия решений - это «перекос» в сторону анализа ситуаций и систем, а необходима новая «ориентация» - на синтез решений и новых знаний, что и требует приме­нения ИИТ.

Представляется, что 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 ИИТ считаются:

- переход от логического вывода к моделям аргументации и рассуждения;

- поиск релевантных знаний и порождение объяснений;

- понимание и синтез текстов;

- когнитивная графика, то есть графическое и образное представление знаний;

- мульти системы;

- интеллектуальные сетевые модели;

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

- проблема метазнаний.

Новой парадигмой создания перспективных ИИТ стали мульти 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 высокого уровня - МЕТАИНТЕЛЛЕКТОМ. В мульти системах (МАС) 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. Интеллектуальный интеллект характеризуется следующими признаками:

1. Внутренняя интерпретация (интерпретируемость).

Это свойство предполагает, что в ЭВМ хранятся не только «собственно (сами) данные», но и «данные о данных», что позволяет содержательно их интерпретировать.

2. Наличие внутренней структуры связей.

Предполагается, что в качестве информационных единиц используются не отдельные данные, а их упорядоченные определенными отношениями (родовидовыми, причинно-следственными и др.) структуры (эти отношения называют классифицирующими).

3. Наличие внешней структуры связей.

Внутренняя структура связей позволяет описывать отдельный объект (понятие). Однако объекты (понятия) способны находиться и в других отношениях (вступать в ситуативную связь).

4. Возможность построения шкалы.

Предполагает введение соотношений между различными информационными единицами (т. е. их измерение в какой-либо шкале - порядковой, классификационной, метрической и т. п.) и упорядочение информационных единиц путем измерения интенсивности отношений и свойств.

5. Наличие семантической метрики.

Построение шкалы позволяет соотнести информационные единицы, но прежде всего для понятий, имеющих «количественное» толкование (характеристики). На практике довольно часто встречаются понятия, к которым неприменимы количественные шкалы, но существует потребность в установлении их близости (например, понятия «искусственный интеллект» и «искусственный разум»). Семантики классифицируются следующим образом:

- значение, т. е. объективное содержание;

- контекстуальный смысл, определяемый связями данного понятия с другими, соседствующими в данной ситуации;

- личностный смысл, т. е. объективное значение, отраженное через систему взглядов эксперта;

- прагматический смысл, определяемый текущим знанием о конкретной ситуации (например, фраза «информация получена» может иметь как негативную, так и позитивную оценку - в зависимости от того, нужно это было или нет).

6. Наличие активности.

Данное свойство принципиально отличает понятие «знание» от понятия «данные». Например, знания человека, как правило, активны, поскольку ему свойственна познавательная активность (обнаружение противоречий в знаниях становится побудительной причиной их преодоления и появления новых знаний, стимулом активности является неполнота знаний, что вызывает потребность их пополнения). В отличие от данных знания позволяют выводить (получать) новые знания. Будучи активными, знания позволяют человеку решать не только типовые, но и принципиально новые, нетрадиционные задачи. Кроме перечисленных, знаниям присущи такие свойства, как омонимия (слово «коса» может иметь три смысла, связанных с определениями: девичья, песчаная, острая) и синонимия (знания «преподаватель читает лекцию» и «обучаемые слушают лекцию» во многих случаях являются синонимами) и др.

Глава 2. Особенности разработки и применения систем искусственного интеллекта в управленческой деятельности

2.1 Функционирование систем искусственного интеллекта в управленческой деятельности

Глобальные информационные сети и ИИТ могут в корне поменять 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 Internet. 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.

С использованием ИИТ в армии существенно изменились стратегии военных действий. Так, руководство вооруженных сил США предполагает за счет внедрения интеллектуальных АСУ поддержки принятия решений командирами и планирования боевых действий сократить временные циклы управления в три-четыре раза.

Уже сегодня дистанционное обучение начинает играть важную роль в образовании. А внедрение ИИТ позволит существенно индивидуализировать этот процесс сообразно с потребностями и способностями каждого обучаемого.

Информатизация быта уже началась, но с развитием ИИТ появятся принципиально новые возможности. Постепенно компьютеру будут передаваться все новые функции: контроль за состоянием здоровья пользователя, управление бытовыми приборами, такими как увлажнители, освежители воздуха, обогреватели, ионизаторы, музыкальные центры, средства медицинской диагностики и т. п. Другими словами, системы станут еще и диагностами состояния человека и его жилища. Будет обеспечено комфортное информационное пространство в помещениях, где информационная среда станет частью окружающей человека среды.

ИИТ непрерывно развиваются, и от того, насколько активно мы будем использовать их во всех сферах деятельности (будь то управление предприятием, поддержка принятия управленческих решений или образование), зависит качество жизни.

2.2 Классификация, средства и этапы разработки экспертных систем

В настоящее время среди всех систем искусственного интеллекта (ИИ) наибольшее распространение (по некоторым оценкам до 90%) получили экспертные системы (ЭС) различных типов.

Огромный интерес к ЭС обусловлен тремя основными обстоятельствами:

- ЭС ориентированы на решение широкого круга задач в ранее не формализуемых областях, которые считались малодоступными для использования ЭВМ;

- ЭС предназначены для решения задач в диалоговом режиме со специалистами (конечными пользователями), от которых не требуется знания программирования - это резко расширяет сферу использования вычислительной техники, которая в данном случае выступает как инструмент подкрепления (поддержки) памяти специалиста и усиления его способностей к логическому выводу;

- Специалист, использующий ЭС для решения своих задач, может достигать, а иногда и превосходить по результатам возможности экспертов в данной области знаний, что позволяет резко повысить квалификацию рядовых специалистов за счет аккумуляции знаний в ЭС, в том числе знаний экспертов высшей квалификации.

Свое название ЭС получили по двум причинам:

- Информацию (знания) для них поставляют эксперты;

- ЭС выдает решения, аналогичные тем, которые формулируют эксперты.

Понятие «эксперт» заслуживает отдельного обсуждения. Главным в этом определении является требование к эксперту, которое предъявляется и к ЭС: эффективность решения конкретных задач из узкой предметной области.

В соответствии с определением, эксперт - это человек, который благодаря обучению и опыту может делать то, что все, остальные люди, делать не уме ют; эксперты работают не просто профессионально, но к тому же уверенно и эффективно. Эксперты обладают огромными познаниями и пользуются различными приемами и уловками для применения своих знаний к проблемам и заданиям. Они также умеют быстро переворошить массу несущественной информации, чтобы добраться до главного, и хорошо умеют распознавать в проблемах, с которыми сталкиваются, примеры тех типовых проблем, с которыми они уже знакомы. В основе поведения экспертов лежит совокупность практически применимых знаний, которую мы будем называть компетентностью. Поэтому разумно предположить, что эксперты - это те люди, к которым надо обратиться, когда желаем проявить компетентность, делающую возможным такое поведение, как у них.

Отметим, что в обоих определениях подчеркиваются источники знаний экспертов - обучение и практика (опыт).

Таким образом, можно дать следующее определение: под ЭС понимается программная система, выполняющая действия, аналогичные тем, которые выполняет эксперт в некоторой прикладной предметной области, делая определенные заключения в ходе выдачи советов и консультаций. Дадим краткую характеристику структурных элементов ЭС.

СОЗ представляет собой программную систему, состоящую из трех элементов: БЗн, МЛВ и РП (БД). БЗн - часть ЭС (СОЗ), предназначенная для генерации и поддержания динамической модели знаний о предметной области. В качестве возможных моделей знаний могут использоваться продукционные, сетевые или фреймовые модели. МЛВ - часть ЭС (СОЗ), реализующая анализ поступающей в ЭС и имеющейся в ней информации и формирование (вывод) на ее основе новых заключений (суждений) в ответ на запрос к системе. РП (БД) - часть ЭС (СОЗ), предназначенная для информационного обеспечения работы МЛВ, прежде всего, в части хранения и обработки поступивших (новых) фактов (суждений) и промежуточных результатов логического вывода. ЛП предназначен для обеспечения комфортного интерфейса между конечным пользователем и ЭС. В нем реализуются процедуры морфологического, синтаксического и семантического контроля поступающих в систему запросов и приведение их к виду, «понятному» ЭВМ. При выдаче ответной информации осуществляется обратная операция - заключение «переводится» на ограниченный естественный язык, понятный конечному пользователю. Отметим, что в первых ЭС ЛП отсутствовал, так как общение с машиной осуществлялось на (строго) формальном языке. В дальнейшем (особенно при переходе к ЭВМ пятого поколения) значимость ЛП в составе ЭС будет возрастать.

КПЗн предназначен для обеспечения работы инженера знаний по созданию и поддержанию модели знаний, адекватной реальной предметной области (генерации БЗн, ее тестирования, пополнения новыми знаниями, исключения неверных (ставших таковыми) знаний и т.п.).

Наличие КОб, обеспечивающего по запросу пользователя выдачу информации о ходе и исходе логического вывода, принципиально отличает ЭС от всех других программных систем. Дело в том, что в большинстве случаев конечному пользователю недостаточно сообщить лишь конечное заключение ЭС, которое он должен (может) использовать в своей профессиональной деятельности.

Гораздо большее доверие вызывает у него конечный вывод, подтвержденный понятными промежуточными рассуждениями. Кроме того, с помощью КОб можно организовать процесс обучения конечных пользователей работе с ЭС. В обучающих ЭС КОб играет еще более важную роль, как и в СППР.

Важным классом СОЗ является класс интеллектуальных пакетов прикладных программ (ППП). Интеллектуальные ППП дают возможность конечному пользователю решать прикладные задачи по их описаниям и исходным данным без программирования - генерация («сборка») программы «под задачу» осуществляется автоматически механизмом логического вывода. БЗн в интеллектуальном ППП может строиться по любому из известных эвристических методов (часто используются семантические сети и фреймы), лишь бы настраиваемая МЛВ программа была эффективна для решения поставленной задачи. И ППП (интеллектуальная ППП) является яркой иллюстрацией тезиса о том, что в перспективе все формы поддержки решений (в частности - вычислительная) станут - в большей или меньшей степени - интеллектуальными.

Существует множество признаков, по которым можно классифицировать ЭС. По степени сложности различают поверхностные и глубинные ЭС, по степени связанности правил.

По стадиям разработки продукционные ЭС делят на связные и мало связные, по типу предметной области выделяют статические, динамические ЭС и ЭС реального времени и т. п. Процесс создания ЭС занимает немало времени, поэтому определенный интерес представляет классификация ЭС по стадиям разработки.

Масштабы разработки ЭС предопределили создание специальных инструментальных (аппаратных и программных) средств, Следует отметить, что первоначально разработка ЭС осуществлялась на традиционных алгоритмических языках программирования с реализацией на универсальных ЭВМ.

В дальнейшем были созданы как специализированные аппаратные и программные средства, так и средства автоматизации программирования. Появились и оболочки ЭС, которые по задумке авторов должны были существенно упростить (и удешевить) разработку систем. Однако в полной мере эти надежды не оправдались (а как показало дальнейшее развитие прикладных программных средств не только в области искусственного интеллекта, и не могли оправдаться). Это связано с принципиальной сложностью использования конкретной ЭС (даже весьма эффективной в своей предметной области) для решения совершенно других задач, а именно таким путем создавались первые оболочки ЭС. Еще более проблематичными представляются попытки создания так называемых универсальных оболочек, пригодных для применения «во всех» предметных областях.

При создании ЭС наибольшую трудность представляет разработка совершенной базы знаний, т. е. моделирование знаний экспертов о некоторой предметной области. Разработка любой модели - в том числе и модели знаний - представляет собой полностью не формализуемый процесс, содержащий элементы творчества и строго формальных действий.

Разработка ЭС включает несколько этапов.

Процедуры уточнения, проектирования и формулирования не являются обязательными, характерны для разработки достаточно сложных ЭС и, как правило, предполагают проведение нескольких итераций. Отметим, что перечисленные этапы работ (идентификация - концептуализация - формализация - реализация - тестирование), как и стадии разработки, являются обязательными при создании любой программной системы.

Очевидно, что разработка ЭС является коллективным трудом, в котором принимают участие различные специалисты. Центральное место в схеме взаимодействия участников создания ЭС занимает инженер знаний. Именно он организует все важнейшие работы и осуществляет их координацию. Ему принадлежит право выбора типовых или - при необходимости и наличии соответствующих ресурсов - заказа новых инструментальных средств разработки ЭС. Он работает с предметными экспертами, генерирует, тестирует, уточняет и пополняет базу знаний и т. д. Как явствует из вышеизложенного, разработка ЭС - сложный, дорогостоящий и длительный процесс, условные затраты времени на создание систем для решения проблем различной сложности.

Существует ряд подходов к оценке того, когда же разработка ЭС является рациональной. На наш взгляд, наиболее конструктивен подход Д. Уотермена, который основан на проверке возможности, оправданности и разумности построения системы.

При этом предлагается считать, что разработка ЭС возможна при совместном выполнении следующих основных условий:

- задача не требует общедоступных знаний;

- решение задачи требует только интеллектуальных действий;

- существуют подлинные (компетентные) эксперты;

- эксперты способны описать свои методы (приемы, уловки и т. п.) решения задачи;

- эксперты единодушны в своих решениях, т.е. их мнения «хорошо» согласованы;

- задача понятна и «не слишком» трудна.

Разработка ЭС оправданна, если выполняется хотя бы одно из следующих основных условий:

- получение решения задачи высоко рентабельно;

- человеческий опыт решения задачи по различным причинам утрачивается;

- число экспертов в рассматриваемой предметной области мало;

- опыт решения задачи востребован во многих субъектах РФ;

- опыт нужно применять во враждебных человеку условиях.

Наконец, разработка ЭС разумна, если совместно выполняются следующие основные условия:

- задача требует эвристических решений;

- задача требует оперирования символами;

- задача «не слишком» проста;

- задача представляет практический интерес;

- задача имеет размерность, допускающую реализацию.

При всей условности и субъективности проверки наличия перечисленных обстоятельств можно по-новому взглянуть на причины столь широкой представительности перечня областей применения ЭС.

Как уже отмечалось, реальным путем решения задач совершенствования автоматизированных информационных систем (АИС) различного (в том числе и экономического) назначения является использование методов искусственного интеллекта (ИИ).

Возможны два направления внедрения достижений ИИ:

- создание принципиально новых АИС (их принято называть интеллектуальными);

- совершенствование существующих АИС за счет применения технологий ИИ.

Под интеллектуализацией АИС понимают процесс разработки и программной реализации моделей и алгоритмов ИИ с целью применения опыта пользователей, формализации различных постановок практических задач, взаимодействия с ЭВМ на естественном языке и др.

Иными словами, интеллектуализация - процесс внедрения в АИС идей ИИ с целью повышения эффективности этих систем.

Известны два основных способа интеллектуализации АИС:

- внешняя (универсальная и специализированная) интеллектуализация;

- внутренняя (локализованная и распределенная) интеллектуализация.

Внешняя универсальная интеллектуализация предусматривает подключение к традиционной АИС инструментальной системы искусственного интеллекта (ИСИИ), настроенной на соответствующую предметную область (принятие решений, проектирование, обучение и т. п.). В качестве ИСИИ используют уже существующие оболочки экспертных, обучающих, моделирующих, диалоговых и других систем. Исторически данный способ был первым и получил довольно широкое распространение.

Совершенно очевидны достоинства этого способа: высокая скорость разработки и сравнительно малые финансовые затраты.

Внешняя специализированная интеллектуализация осуществляется за счет разработки и использования специализированных программных систем (приставок), работающих на принципах ИИ. Как правило, основные усилия направляются на улучшение сервисных характеристик АИС, особенно в плане реализации интеллектуального диалога системы с пользователем на предметно-ориентированном языке, более близком к естественному, чем традиционные, т. е. на создание интеллектуального интерфейса. Способ весьма близок «по идеологии» с уже рассмотренным, поэтому их достоинства (с некоторыми коррективами) практически совпадают.

Способам внешней интеллектуализации присущ один, но существенный недостаток - они направлены на приспособление (в большей или меньшей мере) традиционных АИС к новым задачам и потому принципиально не могут полностью (наилучшим образом) обеспечить их решение.

Внутренняя интеллектуализация свободна от этого недостатка, поскольку осуществляется с помощью встроенных в АИС методов и алгоритмов ИИ.

Данный способ предполагает глубинные изменения в самой идеологии построения той или иной системы и приводит к созданию полномасштабных интеллектуальных АИС - систем интеллектуальной поддержки принятия решений, интеллектуальных информационно-справочных систем (баз данных), интеллектуальных САПР, интеллектуальных обучающих систем и др.

Различают внутреннюю локализованную интеллектуализацию, когда в разрабатываемой АИС наряду с традиционными можно выделить так называемые типовые интеллектуальные блоки, и внутреннюю распределенную интеллектуализацию, предусматривающую применение интеллектуальных вычислительных и логических процедур практически во всех блоках.

Понятно, что реализация способа внутренней интеллектуализации дорогостояща, она требует от разработчиков исключительно высокой квалификации в различных предметных областях и длительного времени создания системы.

Важно отметить, что современные интеллектуальные системы выполняют не только основные (целевые) функции, но и все большее число дополнительных, ранее либо вообще не предусматриваемых, либо выполняемых другими системами. Так, например, практически все интеллектуальные АИС содержат подсистемы обучения работы с ними, интеллектуальной поддержки работы пользователя по основному назначению системы, интеллектуального многоуровневого хелпинга, модификации базы знаний и т. п.

Заключение

В заключение следует еще раз отметить, что на современном этапе развития общества, магистральным путем автоматизации профессиональной (в том числе управленческой) деятельности является ее интеллектуализация, проводимая одним из рассмотренных способов. Следует ожидать, что в будущем каждая АИС станет в полном смысле средством интеллектуальной поддержки деятельности конкретного должностного лица, и без применения таких средств представить технологию разработки решений в любой сфере человеческой деятельности будет невозможно.

Следовательно, учитывая интеллектуальный характер управленческой деятельности, задачи разработки информационных систем интеллектуальной поддержки принятия решений, ориентированных на автоматическое приобретение знаний на основе выявления скрытых закономерностей в информационном обеспечении автоматизированных систем сегодня актуальна и наиболее предпочтительна.

Таким образом, совокупность современных информационных технологий, позволяет вести речь о разработке информационной системы (подсистемы) интеллектуальной поддержки принятия решения, главным предназначением которой является - своевременное и качественное обеспечение всех информационных потребностей руководителей в процессе принятия решения.

Это позволит:

Автоматизировать процессы управления предприятия за счет интеллектуализации принятия бизнес - решений.

Повысить эффективность производства корпоративного предприятия.

Открыть такую сферу производства, которая позволяет говорить о разработке полноценных автоматизированных информационных систем управления (совокупность технического, специального математического программного и информационно-лингвистического обеспечений) на базе современных информационных технологий обработки данных. Традиционно считалось, что руководитель вынужден принимать управленческие решения при недостатке информации. Однако с внедрением компьютерных информационных систем, которые способны хранить большие массивы данных, возникает задача оптимального использования данных. Сегодня руководители сталкиваются с необходимостью принимать множество решений, опираясь при этом на большие объемы данных, которые необходимо обрабатывать в сжатые сроки. В связи с этим возникает задача разработки систем интеллектуальной поддержки процесса принятия управленческих решений на базе современных информационных технологий. Однако разработка таких систем принадлежит к областям наиболее трудно поддающимся автоматизации.

Чтобы понять сложность ситуации, достаточно сравнить интеллектуальные возможности компьютера и человека. По большинству показателей, например, по вычислительной возможности, по скорости реакции, работоспособности искусственный интеллект лидирует с большим отрывом. Но существует несколько сфер, в которых он если не бессилен, то весьма ограничен.

Так обстоит дело со способностью к решениям в неопределенных ситуациях, способностью к анализу событий. Поэтому компьютерная поддержка принятия решений может быть решена с помощью такого распределения функций между компьютером и человеком: компьютеру отводится вспомогательная роль, роль "поддержки", а основная роль принадлежит человеку.

Тогда возникает вопрос: как обеспечить наиболее эффективную помощь искусственного интеллекта управленцу. В решении возникшего вопроса следует исходить из особенностей человеческого мышления: представленная в каком виде информация лучше всего (т. е. легче, быстрее, глубже, полнее) воспринимается человеком, как происходит оперирование полученной информацией в процессе мышления.

В информационном обществе акцент внимания и значимости смещается с традиционных видов ресурсов на информационный ресурс, который, хотя всегда существовал, не рассматривался ни как экономическая, ни как иная категория; никто специально не говорил о нём и тем более не вводил никаких определений. Одним из ключевых понятий при информатизации общества стало понятие «информационные ресурсы», толкование и обсуждение которого велось с того момента, когда начали говорить о переходе к информационному обществу. Этому вопросу посвящено довольно много публикаций, в которых отразились и разные мнения и определения, и разные научные школы, рассматривающие эти понятия. Основой стабилизации и устойчивого развития экономики страны, перешедшей на рыночные механизмы, является предпринимательство. Процессы глобализации развития мировой экономики и информатизации мирового сообщества предъявляют к действующим хозяйствующим субъектам всё более повышенные требования к их информированности в вопросах рынка, движения фондов, продвижения производимой продукции и услуг. В связи с этим, вопросы информированного обеспечения предпринимательской деятельности, наряду с налогообложением и законодательной базой, занимают ведущее место среди неотложных проблем развития бизнеса России.

...