Файл: Разновидности интеллектуальных информационных систем (Разработка и проектирование интеллектуальных информационных систем).pdf

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных препятствий на пути внедрения систем искусственного интеллекта является сама причина необходимости их внедрения, т.е. недостаток интеллекта естественного.

Современная экономика, характеризующаяся высокой динамичностью, глобализацией всех процессов, ориентацией на потребителя, возрастающей конкуренцией, проведением непрерывных инноваций, требует применения адекватных методов и средств оптимального управления предприятиями.

Ключевым вопросом эффективного применения этих методов и средств является организация и обработка знаний о возможностях и потенциале предприятия, которые становятся его интеллектуальным капиталом. Развивающаяся в настоящее время в менеджменте концепция управления знаниями предприятия предполагает использование современных информационных технологий, базирующихся в первую очередь на достижениях научного направления «Искусственный интеллект».

В связи с этим интеллектуальные информационные системы (ИИС) в экономике призваны освятить вопросы разработки и эффективного применения интеллектуальных информационных технологий в решении различных классов экономических задач в условиях неопределенности и динамичности среды функционирования предприятий, к которым относятся:

• экономический анализ;
• обоснование стратегических решений;
• инвестиционное проектирование;
• планирование, реорганизация и мониторинг бизнес-процессов;
• адаптация корпоративных информационных систем;
• создание и организация доступа к корпоративной памяти (хранилищу знаний).

В развитии экономики и бизнеса значительную роль играет информационная инфраструктура. Для качественного управления и успешного ведения дел лицу, принимающему решения (ЛПР) в настоящее время необходимо понимание важности информации и информационно-интеллектуальных систем менеджмента. Современные информационные процессы обязывают по-новому взглянуть на информационные технологии с позиций менеджера.

Информационные системы существовали задолго до эры информатизации и компьютеризации, т.к. для управления социально-экономическими процессами необходима систематизированная, предварительно подготовленная информация.

В первую очередь это важно для производственных процессов, связанных с производством материальных и нематериальных благ, т.к. они жизненно важны для общества.

Производственные процессы совершенствуются наиболее динамично, и по мере их развития усложняется и управление ими, что, в свою очередь, стимулирует совершенствование и развитие информационных систем.

В настоящее время накоплен определенный опыт разработки и внедрения автоматизированных информационных систем в различных отраслях экономики. Этот опыт позволяет сделать вывод о том, что резерв повышения эффективности таких систем заключается в увеличении уровня интеллектуализации этих систем, переходе к так называемым «интеллектуальным» экономическим системам, ориентированным на знания.

Актуальностью выбранной темы является то, что при проектировании интеллектуальных систем учитываются такие факторы, как сложность проблемной области, размеры пространства состояний системы, степень влияния неопределенности и случайности при принятии решений, необходимость учета и оценки рисков, большие объемы трудно формализуемой и эвристической информации, необходимость получения прогнозов, принятие решений при дефиците времени.

Важное значение приобретает анализ проблемных областей, в которых интеграция интеллектуальных технологий и информационных систем приносит ощутимый эффект. Наиболее перспективными областями экономики и бизнеса, где интеллектуальные системы наиболее эффективны, являются:

• управление производством;
• производственное и внутрифирменное планирование и прогнозирование;
• управление маркетингом и сбытом;
• финансовый менеджмент;
• риск-менеджмент;
• банковская сфера;
• торговля;
• фондовый рынок.

Цель курсовой работы – дать знания о состоянии и тенденциях развития экономических информационных систем; о новой информационной технологии решения задач управления, связанной с использованием средств и методов искусственного интеллекта; о навыках разработки и использования интеллектуальных информационных систем в различных прикладных областях (основные сферы производственного цикла, финансово-экономические информационные системы).

В ходе работы были поставлены следующие задачи:

- рассмотреть основные определения и понятия, связанные с интеллектуальными информационными системами;

- выявить классификацию интеллектуальных информационных систем;

- изучить этапы разработки и проектирования интеллектуальных информационных систем;

- анализ инструментальных средств проектирования интеллектуальных информационных систем.

Данная курсовая работа может быть полезна для специалистов разрабатывающих и использующих системы управления знаниями, системы поддержки принятия управленческих решений, корпоративные информационные системы, проектирование интеллектуальных информационных систем, а также для преподавателей и аспирантов ВУЗов, занимающихся исследованиями в области применения интеллектуальных технологий в управлении экономическими объектами и процессами.

ГЛАВА 1. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

1.1 Понятие «интеллектуальные информационные системы». Классификация ИИС

Интеллектуальная информационная система oc (ИИС, oc англ. oc intelligent oc system) oc — oc разновидность oc интеллектуальной oc системы oc один oc из oc видов oc информационных oc систем, oc иногда oc ИИС oc называют oc системой, oc основанных oc на oc знаниях. oc ИИС oc представляет oc собой oc комплекс oc программных, oc лингвистических oc и oc логико-математических oc средств oc для oc реализации oc основной oc задачи: oc осуществление oc поддержки oc деятельности oc человека, oc например oc возможность oc поиска oc информации oc в oc режиме oc продвинутого oc диалога oc на oc естественном oc языке.

ИИС oc объединяют oc в oc себе oc возможности oc СУБД, oc лежащих oc в oc основе oc ИС, oc и oc технологию oc искусственного oc интеллекта, oc благодаря oc чему oc хранение oc в oc них oc экономической oc информации oc сочетается oc с oc ее oc обработкой oc и oc подготовкой oc для oc использования oc при oc принятии oc решений. oc Вначале oc ИИС, oc называемые oc также oc системами, oc основанными oc на oc знаниях, oc рассматривались oc как oc средство, oc позволяющее oc не oc экспертам oc принимать oc решения oc с oc таким oc же oc качеством, oc как oc один oc или oc более oc экспертов oc в oc конкретной oc области. oc Однако oc очень oc быстро oc стало oc ясно, oc что oc эта oc технология oc в oc действительности oc способна oc к oc достижению oc большего oc объема oc знаний oc и oc более oc быстрого oc реагирования, oc чем oc группа oc специалистов.

Первоначально oc ИИС oc использовали oc знания oc нескольких oc экспертов oc в oc каждой oc из oc областей oc инвестиций. oc В oc настоящее oc время oc базы oc знаний oc частично oc формируются oc посредством oc машинного oc обучения, oc используя oc методы oc индукции, oc генетические oc алгоритмы oc и oc некоторые oc другие oc методы oc извлечения oc знаний. oc Менеджер, oc используя oc такую oc схему, oc теоретически oc может oc принимать oc решения oc более oc эффективно oc и oc с oc меньшей oc стоимостью, oc чем oc это oc смог oc бы oc сделать oc любой oc индивидуальный oc эксперт oc в oc данной oc области. oc Наиболее oc очевидным oc преимуществом oc интеграции oc некоторых oc форм oc искусственного oc интеллекта oc в oc процессе oc принятия oc решений oc по oc сравнению oc с oc постоянным oc консультированием oc с oc группой oc экспертов oc обычно oc является oc более oc низкая oc стоимость oc и oc большее oc соответствие oc результатов oc задаче. oc В oc отличие oc от oc обычных oc аналитических oc и oc статистических oc моделей, oc ИИС oc позволяют oc получить oc решение oc трудно oc формализуемых oc слабо oc структурированных oc задач. oc Возможность oc ИИС oc работать oc со oc слабо oc структурированными oc данными oc подразумевает oc наличие oc следующих oc качеств:

• решать задачи, описанные только в терминах мягких моделей, когда зависимости между основными показателями являются не вполне определенными или даже неизвестными в пределах некоторого класса;
• способность к работе с неопределенными или динамичными данными, изменяющимися в процессе обработки, позволяет использовать ИИС в условиях, когда методы обработки данных могут изменяться и уточняться по мере поступления новых данных;
• способность к развитию системы и извлечению знаний из накопленного опыта конкретных ситуаций увеличивает мобильность и гибкость системы, позволяя ей быстро осваивать новые области применения.
• Возможность oc использования oc информации, oc которая oc явно oc не oc хранится, oc а oc выводится oc из oc имеющихся oc в oc базе oc данных, oc позволяет oc уменьшить oc объемы oc хранимой oc фактуальной oc информации oc при oc сохранении oc богатства oc доступной oc пользователю oc информации. oc Направленность oc ИИС oc на oc решение oc слабо oc структурированных, oc плохо oc формализуемых oc задач oc расширяет oc область oc применения oc ИИС.

Наличие oc развитых oc коммуникативных oc способностей oc у oc ИИС oc дает oc возможность oc пользователю oc выдавать oc задания oc системе oc и oc получать oc от oc нее oc обработанные oc данные oc и oc комментарии oc на oc языке, oc близком oc к oc естественному. oc Система oc естественно-языкового oc интерфейса oc (СЕЯИ) oc транслирует oc естественно-языковые oc структуры oc на oc внутримашинный oc уровень oc представления oc знаний. oc Включает oc морфологический, oc синтаксический, oc семантический oc анализ oc и oc соответственно oc в oc обратном oc порядке oc синтез. oc Программа oc интеллектуального oc интерфейса oc воспринимает oc сообщения oc пользователя oc и oc преобразует oc их oc в oc форму oc представления oc базы oc знаний oc и, oc наоборот, oc переводит oc внутреннее oc представление oc результата oc обработки oc в oc формат oc пользователя oc и oc выдает oc сообщение oc на oc требуемый oc носитель.

Важнейшее oc требование oc к oc организации oc диалога oc пользователя oc с oc ИИС oc — oc естественность, oc означающая oc формулирование oc потребностей oc пользователя oc с oc использованием oc профессиональных oc терминов oc конкретной oc области oc применения. oc Наибольшее oc распространение oc ИИС oc получили oc для oc экономического oc анализа oc деятельности oc предприятия, oc стратегического oc планирования, oc инвестиционного oc анализа, oc оценки oc рисков oc и oc формирования oc портфеля oc ценных oc бумаг, oc финансового oc анализа, oc маркетинга.

Отличительные особенности ИИС по сравнению с обычными ИС состоят в следующем:

• интерфейс с пользователем на естественном языке с использованием бизнес-понятий, характерных для предметной области пользователя;
• способность объяснять свои действия и подсказывать пользователю, как правильно ввести экономические показатели и как выбрать подходящие к его задаче параметры экономической модели;
• представление модели экономического объекта и его окружения в виде базы знаний и средств дедуктивных и правдоподобных выводов в сочетании с возможностью работы с неполной или неточной информацией;
• способность автоматического обнаружения закономерностей бизнеса в ранее накопленных фактах и включения их в базу знаний.]

ИИС особенно эффективны в применении к слабо структурированным задачам, в которых пока отсутствует строгая формализация, и для решения которых применяются эвристические процедуры, позволяющие в большинстве случаев получить решение. Отчасти этим объясняется то, что диапазон применения ИИС необычайно широк: от управления непрерывными технологическим процессами в реальном времени до оценки последствий от нарушения условий поставки товаров по импорту.

ИИС можно классифицировать по разным основаниям. Мы выберем в качестве оснований классификации следующие: предметная область в экономике, степень автономности от корпоративной ИС или базы данных, по способу и оперативности взаимодействия с объектом, адаптивности, модели знаний (рис. 1.). На рисунке для примера приведены ИИС из областей менеджмента, риск-менеджмента и инвестиций. [1, стр. 64]

Рисунок 1 - Классификация интеллектуальных информационных систем

По степени интеграции ИИС могут быть: автономные в виде самостоятельных программных продуктов с собственной базой данных; сопрягаемые с корпоративной системой с помощью средств ODBC или OLE dB; полностью интегрированные. По оперативности принято различать динамические и статические ИИС. Однако фактор времени всегда является существенным в ИИС и полностью статических систем не может быть по определению. Предлагается различать ИИС реального времени с собственными сенсорами и эффекторами и советующие, в контур которых вовлечен пользователь.

По адаптивности различаются обучаемые ИИС типа нейронных сетей, т.е. системы, параметры, а возможно структура которых могут изменяться в процессе обучения или самообучения, и ИИС, параметры которых изменяются администратором базы знаний. Наиболее часто используемые модели знаний приведены непосредственно на рис. 1.