Файл: Интеллектуальные информационные системы и технологии.doc

При построении статических и динамических ИЭС в настоящее время широко используется задачно-ориентированная методология (ЗОМ) на основе CASE-технологии. Основными принципами ЗОМ являются следующие.

1. 
   Усовершенствование ЭС путем включения нетрадиционных для нее функций, реализуемых ПК.
   
2. 
   Построение иерархии моделей архитектуры ИЭС.
   
3. 
   Подход «от задачи», то есть на основе моделирования конкретных типов неформализованных задач.
   
4. 
   Ориентация на модель решения типовой задачи.
   
5. 
   Построение методологического базиса в виде жизненного цикла (ЖЦ) ИЭС.
   

ЖЦ определяет совокупность и подчиненность необходимых этапов создания ИЭС. Основными этапами ЖЦ являются: анализ системных требований пользователей системы; извлечение знаний; структурирование знаний и формирование БЗ; проектирование программной архитектуры системы; программирование и тестирование.

Построение динамических интегрированных ЭС (ДИЭС) на основе ЗОМ имеет определенные особенности, поскольку в процессе поиска решения требуется корректировка стратегии поиска решения и пополнение БЗ. В состав архитектуры ДИЭС входят специальные компоненты, моделирующие внешнее окружение и позволяющие взаимодействовать с оборудованием в реальном масштабе времени. ДИЭС – это наиболее сложный класс ИИС, к которым предъявляются следующие основные требования:

- представление, хранение и анализ данных, изменяющихся во времени;

- выполнение современных временных рассуждений о нескольких различных асинхронных процессах и обеспечение механизма рассуждений при ограниченных ресурсах времени и памяти;

- возможность моделирования внешнего мира на основе методов и средств имитационного моделирования.
11.5. Системы когнитивного моделирования
Когнитивый анализ предусматривает последовательную причинно-следственную структуризацию информации о протекающих в исследуемой системе процессах [2]. Всякое событие, произошедшее в системе, вызывается определенными причинами, появление которых связано с движением материальных потоков (ресурсов, товаров, денежных средств). Движение каждого потока может быть описано в самом общем виде соответствующими цепочками причинно-следственных отношений, составляющих знания аналитика или его предположения о действующих в этой системе закономерностях. Вычисление таких потоков является первым шагом при когнитивном анализе исследуемой системы. Следует отметить:

---

- каждый из выделенных потоков описывается соответствующей совокупностью факторов;

- определяются взаимосвязи между факторами путем рассмотрения цепочек, описывающих движение каждого потока. Факторы, входящие в первую часть продукционного правила «ЕСЛИ…», влияют на факторы его второй части «ТО…», причем это влияние может быть усиливающим, тормозящим либо переменным;

- сила взаимодействия факторов друг на друга описывается с по-мощью лингвистической переменной, определяющей вербальные (словес-ные) значения соответствующего нечеткого множества («значительная», «средняя», «слабая»).

Когнитивная карта ситуации представляет собой ориентированный взвешенный граф G(F,V), в котором F – множество вершин, соответ-ствующих базисным факторам ситуации; V – дуги, соответствующие непосредственным взаимосвязям между факторами, т.е. причинно-следственные цепочки, описывающие распространение влияния одного фактора на другие. Когнитивная карта отображает лишь факт наличия влияния факторов друг на друга. В ней не отражается ни детальный характер этих влияний, ни динамика изменения влияний в зависимости от изменения ситуации, ни временные изменения самих факторов.

На следующем шаге необходим переход на уровень структуризации информации, отображенной в КК, т.е. переход к когнитивной модели. На этом уровне каждая связь между факторами КК раскрывается как соответствующее уравнение, которое может содержать количественные (измеряемые) и качественные (неизмеряемые) переменные. При этом каждой качественной переменной ставится в соответствие совокупность лингвистических переменных.

Факторы, представляющие наибольший интерес для пользователя, называются целевыми и являются выходными для КК. Кроме целевых, в исходном множестве базисных факторов выделяется совокупность управляющих (входных) факторов, через которые подаются управляющие воздействия в модель.

Сценарий – это совокупность тенденций, характеризующих развитие ситуации и системы наблюдаемых факторов, иллюстрирующих поведение процессов. Сценарий может моделироваться по трем основным на-правлениям:

прогноз развития ситуации без воздействия на процессы (ситуация развивается сама по себе);

прогноз развития ситуации с выбранным комплексом управляющих воздействий (прямая задача);

синтез комплекса мероприятий для достижения необходимого изменения состояния ситуации (обратная задача).

---

Основные этапы когнитивного анализа:

* формулировка задачи и цели исследования на основе анализа предметной области;

* изучение выявленной проблемы с позиции поставленной цели;

* сбор систематизация и анализ статистической и качественной информации по проблеме;

* выделение основных признаков изучаемой проблемы и их взаимо-связей;

* определение требований, условий и ограничений, присущих проблеме;

* выделение основных субъектов, связанных с ситуацией, и факто-ров, которые могут влиять на субъекты ситуации;

* определение путей, механизмов действия реализации интересов основных субъектов.

Для выделения базисных (основных) факторов, описывающих суть проблемы, рекомендуется использовать PEST-анализ, который позволяет выделить четыре основные группы факторов (аспектов), определяющих поведение исследуемого объекта: Polisy – политика, Economy – экономика, Society – общество, Technology – технология. PEST-анализ можно рассматривать как вариант системного анализа, поскольку факторы, относящиеся к четырем аспектам, тесно взаимосвязаны и характеризуют различные иерархические уровни общества и системы.

Для выделения управляющих факторов может быть использован SWOT-анализ (Strengths – сильные стороны объекта, Weaknesses – слабые стороны объекта, Opportunities – имеющиеся возможности фирмы, Treats – угрозы со стороны внешней среды), который включает исследование сильных и слабых сторон развития исследуемого объекта в их взаимодействиями с угрозами и возможностями, что позволяет определить актуальные проблемные области, узкие места, шансы и опасности с учетом факторов внешней среды.

---

Глава 12. Цифровая экономика: основные понятия и направления развития
12.1. Движущие силы и источники эффективности цифровизации и цифровой экономики
Цифровизация, наряду с автоматизацией и информатизацией, по определению Дж.Нейсбита, является мегатрендом развития экономики, в основе которого лежат методы ИИ [26]. Достижение критической отметки в цифровизации какого-либо бизнес-процесса или предприятия в целом приводит к его качественно новому состоянию (трансформации), характеризующемуся более высокой эффективностью. Процесс цифровизации целесообразно рассматривать в широком и узком смыслах. В первом – понимаются многоаспектные организационно-технологические процессы массового применения новых цифровых технологий в производстве и управлении с целью сокращения издержек и повышения скорости осуществления бизнес-процессов. Во втором, техническом плане она означает переход от аналоговой формы передачи, обработки и представления информации на цифровую. Преимущества цифровизации определяются следующими факторами эффективности:

- ускорение использования предприятиями новых рыночных возможностей вследствие прямых цифровых сигналов от внешней среды;

- улучшение качества обслуживания заказчиков за счет упрощения и удешевления сбора данных для персонализации их запросов и поддержания постоянной связи с ними;

- расширение возможности оптимизации бизнес-процессов путем максимального исключения задержек, их упрощения и ускорения за счет цифровых устройств;

- увеличения целевой аудитории и географического охвата предприятия за счет использования всех форм цифровых каналов.

Актуальность цифровизации обусловлена ростом масштабов социальных коммуникаций, осуществляемых посредством сетей и цифровых платформ, повышающих скорость и многообразие обменов и открывающих более широкие возможности для развития экономики и общества. Базовое различие между информатизацией и цифровизацией заключается в следующем:

• 
  информационные технологии используют цифру как знак для анализа и принятия решения, а информатизация представляет собой комплекс информационных систем и технологий;
  
• 
  цифровые технологии используют цифру как сигнал для анализа и автоматического действия, а цифровизация выражается в создании «бесшовных» информационных систем цифровых платформ.
  

---

Поставщики и потребители все чаще взаимодействуют друг с другом без посредников, а ценовые факторы увязки спроса и предложения вытесняются новыми механизмами сотрудничества. Одновременно формируется распределенная модель координации взаимосвязей производителей и потребителей через сетевые узлы, позволяющая системам всех уровней повышать свою адаптивность к изменениям внешней среды.

Основу нового экономического роста определяют преимущества горизонтальных сетевых взаимодействий перед иерархичными, поскольку они намного гибче по своей конфигурации. Цифровая экономика наиболее эффективна для интернет-зависимых отраслей.
12.2. Основы теории цифровой экономики
Цифровая экономика формируется на основе цифровизации и имеет свою специфику, которая состоит в следующем:

- приоритетная роль индивидуума в создании и контроле личного контента. При этом драйверами роста являются знания и люди, обладающие этими знаниями;

- предмет труда – информация – играет активную роль, в то время как в реальном секторе она пассивна;

- преимущественно сетевая структура коммуникаций экономических агентов;

- интегрированные цифровые платформы выступают основой экосистемы и трансформации бизнеса;

- искусственный интеллект – как практически неограниченная комбинаторика различных средств производства и производственных отношений.

Цифровая экономика существенно изменяет отношения, складывающиеся в системе производства, распределения, обмена и потребления товаров и услуг. Это выражается во внедрении человеко-заменяющих систем на основе концепции интеллектуального управления производством (IEM), предполагающей переход от планирования ресурсов к прямому управлению бизнес-процессами путем однократного ввода и многократного использования данных, реализацию принципа самоорганизации, а также автоматического исполнения производственных и бизнес-процессов без участия персонала. Таким образом, сутью цифровой экономики является превращение имеющихся на предприятии, в стране, городском хозяйстве информационных ресурсов и технологий в такие активы, используя которые реально сокращать транзакционные издержки и повышать скорость и эффективность бизнес-процессов. Совокупность этих особенностей и характеристик оцифрованного производства и управления определяет возникновение и устойчивость самостоятельного применения термина «цифровая экономика».

---