книги2 / 278
.pdfобеспечивать за счет применения специальных программно-аппаратных средств и реализации соответствующих организационных мер, гарантирующих конфиденциальность, целостность, доступность и аутентичность циркулируемой в системе информации. Эти работы должны быть максимально прозрачны, не трудозатратны и одновременно осуществляться в соответствии с действующими нормативными документами по информационной безопасности
4.5.4. Многокритериальная оценка качества цифровых систем
Понятие социотехнической оценки качества ИС соответствует тому, насколько система успешно справляется со всеми возлагаемыми на нее задачами, например: какие имеет показатели надежности, стоимости, удобства в эксплуатации и обслуживании, возможности сопряжения с другими системами и, в случае необходимости, какие имеет возможности для развития. Исследованиям в данной области посвящено большое количество зарубежных и отечественных работ.
Реальная практика показывает, что при оценке качества ИС должны учитываться, в том числе, функциональные возможности, производительность, удобство в эксплуатации, надежность, затраты на создание и эксплуатацию, длительность жизненного цикла, пригодность к модификации, простота и удобство администрирования, качество поддержки изготовителем.
При оценке качества ИС сложно предложить одну универсальную меру качества. Нужно использовать ряд характеристик, охватывающих весь спектр предъявляемых требований.
Анализ действующих нормативных актов показал, что в настоящее время не существует стандартов, полностью удовлетворяющим оценке качества ИС. Вместе с тем в зарубежных странах имеется ряд стандартов, определяющих основу этой оценки. Существующая в нашей стране система нормативно-технических документов относит ИС к «продукции производственно-технического назначения», которая рассматривается как материальный объект. Однако ИС являются, скорее, абстрактной нематериальной сферой.
В имеющихся государственных стандартах наиболее полно проработаны модели качества программного обеспечения (ПО), являющегося одной из важных составных частей ИС. Вместе с тем, эти модели практически не учитывают социогуманитарный фактор целенаправленного использования ПО, который обеспечил бы необходимую синергию при функционировании ПО в конкретном гибридном пространстве. В качестве основы для проведения работ по данному разделу обычно берутся требования по оценке качества ПО. В
221
настоящее время используется несколько абстрактных моделей качества ПО, основанных на определениях характеристик качества, критериев и метрик.
Под критериями качества в рассматриваемом контексте понимаются независимые атрибуты (показатели) оценки ИС или процесса ее создания. С помощью критериев могут быть измерены характеристики качества ИС на основе той или иной метрики (шкалы измерения). Совокупность нескольких критериев определяет показатель качества, формируемый исходя из требований, предъявляемых к ИС.
Для комплексной оценки качества ИС необходимо описание взаимосвязи компонент, которые могут быть объединены в виде иерархической модели. Для этого вначале должны быть определены общие характеристики качества, такие, как функциональные возможности, производительность, удобство в эксплуатации, надежность, затраты на создание и эксплуатацию, длительность жизненного цикла, пригодность к модификации, проста и удобство администрирования, качество поддержки изготовителем и т.п.
Далее формируются показатели, к числу которых могут быть отнесены практичность, целостность, корректность, удобство обслуживания, оцениваемость, гибкость, адаптируемость, мобильность, возможность взаимодействия и др. Каждому показателю качества ставится в соответствие группа критериев. Причём, один и тот же критерий может характеризовать несколько показателей.
Спомощью метрик можно дать количественную или качественную оценку значений показателей качества ИС. Различают следующие виды метрик и шкал для измерения критериев:
−интервальные, характеризуемые относительными величинами или реально измеряемыми физическими показателями, например, временем наработки на отказ, вероятностью ошибки, объемом информации и др.;
−порядковые, позволяющие ранжировать характеристики путем сравнения с опорными значениями;
−номинальные или категорированные шкалы, определяющие наличие заданного свойства или признака у рассматриваемого объекта без учета градаций по этому признаку. Например, уровень сложности может быть «простым», «умеренным», «сложным», «очень сложным».
Сучётом сказанного, можно выделить следующие классы критериев качества информационных систем:
−функциональные, с помощью которых должна оцениваться степень выполнения ИС основных целей и задач;
222
−конструктивные, предназначенные для оценки компонент ИС, не зависящих от целевого назначения;
−эксплуатационные, позволяющие оценивать удобство эксплуатации ИС.
Кроме того, должны учитываться факторы и параметры, влияющие на основные критерии качества.
Один и тот же критерий может характеризовать несколько показателей, например:
практичность ‒ работоспособность, возможность обучения, коммуникативность, объем ввода, скорость ввода-вывода;
целостность ‒ регулирование доступа, контроль доступа; эффективность ‒ эффективность использования памяти,
эффективность функционирования; корректность ‒ трассируемость, завершенность, согласованность;
надежность ‒ точность, устойчивость к ошибкам, согласованность, простоту;
удобство обслуживания ‒ согласованность, простоту, краткость, информативность, модульность;
оцениваемость ‒ простоту, наличие измерительных средств, информативность, модульность;
гибкость ‒ распространяемость, общность, информатированность, модульность;
адаптируемость ‒ общность, информативность, модульность, аппаратную независимость, программную независимость;
мобильность ‒ информативность, модульность, аппаратную независимость, программную независимость;
возможность взаимодействия ‒ модульность, унифицируемость процедур связи, унифицируемость данных.
Как было сказано выше, поскольку в современных ИС ключевой является программная компонента, а пользователи, работающие с системой, в подавляющем большинстве случаев взаимодействуют непосредственно с программной компонентой, показатели качества информационных и программных систем в значительной степени совпадают. Однако, необходимы дополнительные показатели качества, когда эти системы работают в гибридной (человеко-машинной) среде. Прежде всего, показатели качества должны обеспечить оценку целенаправленности и устойчивости развития социальноэкономического объекта с учетом субъектных факторов, функционирования систем в рефлексивно-активной среде.
Качество программного обеспечения определяется в стандарте ISO 9126 как совокупность его характеристик, относящихся к возможности удовлетворять высказанные или подразумеваемые потребности всех
223
заинтересованных лиц. ISO 9126 − это международный стандарт, определяющий оценочные характеристики качества программного обеспечения. Российский аналог стандарта ГОСТ 28195. Стандарт разделяется на четыре части, описывающие: модель качества; внешние метрики качества; внутренние метрики качества; метрики качества в использовании.
Модель качества, установленная в первой части стандарта ISO 9126- 1, классифицирует качество ПО по шести аспектам:
−функциональность;
−надежность;
−эффективность (производительность);
−удобство использования;
−удобство сопровождения;
−переносимость.
Внастоящее время группа стандартов ISO/IEC 9126 получила развитие в группе стандартов ГОСТ Р ИСО/МЭК 250xx. В соответствии
сГОСТ Р ИСО/МЭК 25010-2015, относящегося к этой группе, модель качества продукта можно применять как для программного продукта, так и для ИС, в состав которой входит ПО.
Следует отметить, что характеристики «Соответствие стандартам и правилам» были удалены и отсутствуют в ГОСТ Р ИСО/МЭК 250102015, поскольку они являются в соответствии с законами и правилами частью общих требований к системе, а не частью характеристики качества. Часть характеристик была добавлена в ГОСТ Р ИСО/МЭК 25010-2015. К ним относятся: «Защищенность», «Конфиденциальность», «Целостность», «Неподдельность», «Отслеживаемость» и «Подлинность». Как можно заметить, перечисленные характеристики не покрывают вопросов собственно использования цифровых систем в социогуманитарной среде таким образом, чтобы обеспечить целенаправленность и устойчивость деятельности пользователей.
4.5.5. Базовые характеристики качества информационных систем
Рассмотрим характеристики качества ИС, относящиеся к их: функциональности, надежности, удобство использования, производительность, удобство сопровождения, переносимость.
Функциональность (functionality) определяется как способность в определенных условиях решать задачи, нужные пользователям. Для данной характеристики выделяются следующие подхарактеристики:
−функциональность необходимых для достижения поставленных целей;
224
−точность − способность выдавать нужные результаты;
−способность к взаимодействию − способность взаимодействовать с нужным набором других систем;
−защищенность − способность предотвращать неразрешенный доступ к данным и программам;
−соответствие стандартам и правилам - соответствие
имеющимся индустриальным стандартам, нормативным и законодательным актам, другим регулирующим нормам.
Основным показателем функциональности является процент реализации поставленных перед ИС целей.
Надежность (reliability) ‒ это способность поддерживать определенную работоспособность в заданных условиях. Для данной характеристики выделяются следующие подхарактеристики:
−зрелость (наработка на отказ), измеряется средним временем работы без сбоев и величиной, обратной вероятности возникновения отказа за данный период времени;
−устойчивость к отказам, определяет способность поддерживать заданный уровень работоспособности при отказах;
−способность к восстановлению (ремонтопригодность), определяет способность восстанавливать определенный уровень работоспособности и целостность данных после отказа, необходимые для этого время и ресурсы;
−соответствие стандартам.
Основными параметрами оценки надежности являются: среднее время работы без отказов, риски возникающих отказов за определенный период времени, время восстановления требуемого уровня работоспособности и целостности данных после сбоя.
Удобство использования (usability), или практичность,
определяется, как способность быть удобным в обучении и использовании, а также привлекательным для пользователей. Для данной характеристики выделяются следующие подхарактеристики:
−понятность ‒ показатель, обратный к усилиям, которые затрачиваются пользователями на восприятие основных понятий ИС и осознание их применимости для решения своих задач;
−удобство обучения ‒ показатель, обратный усилиям, затрачиваемым пользователями на обучение работе с ИС;
−удобство работы ‒ показатель, обратный усилиям, предпринимаемым пользователями для решения своих задач;
225
−привлекательность ‒ способность ИС быть привлекательной для пользователей;
−соответствие стандартам, определяется как удобство использования.
Основным параметром оценки удобства может служить среднее время, необходимое пользователям ИС на восприятие основных понятий ИС и осознание их применимости для решения своих задач. Заметим, что часть из этих характеристик в какой-то степени учитывает особенности социогуманитарного фактора и работу цифровых систем в рефлексивноактивной среде. Однако многие характеристики субъектности выпадают из списка критериев, например, параметр отственности1.
Производительность (efficiency), или эффективность, ‒ это способность ИС при заданных условиях обеспечивать необходимую работоспособность по отношению к выделяемым для этого ресурсам. Может быть определена, как отношение получаемых с помощью ИС результатов к затрачиваемым на это ресурсам всех типов. Для данной характеристики выделяются следующие подхарактеристики:
−временная эффективность ‒ способность выдавать ожидаемые результаты, а также обеспечивать передачу необходимого объема данных за отведенное время;
−эффективность использования ресурсов ‒ способность решать нужные задачи с использованием определенных объемов ресурсов определенных видов (оперативной и долговременной памяти, телекоммуникаций, устройств ввода и вывода и пр.);
−соответствие стандартам производительности.
Удобство сопровождения (maintainability) определяется как удобство проведения всех видов деятельности, связанных с сопровождением ИС. Для данной характеристики выделяются следующие подхарактеристики:
−анализируемость ‒ удобство проведения анализа, определяется как удобство проведения анализа ошибок, дефектов и недостатков, а также удобство анализа необходимости изменений и их возможных последствий;
−удобство внесения изменений ‒ показатель, обратный трудозатратам на выполнение необходимых изменений;
−стабильность ‒ показатель, обратный риску возникновения неожиданных эффектов при внесении необходимых изменений;
1 Espejo R., Lepskiy V. (2020), "An agenda for ontological cybernetics and social responsibility", Kybernetes, Vol. 50 No. 3, pp. 694–710. doi: 10.1108/K-06-2020-0390
226
−удобство проверки ‒ показатель, обратный трудозатратам на проведение тестирования и других видов проверки того, что внесенные изменения привели к нужным результатам;
−соответствие стандартам удобства сопровождения.
Удобство сопровождения может измеряться в номинальной шкале по уровням: удобно, умеренно удобно, не очень удобно, не удобно.
Переносимость (portability) определяется как способность сохранять работоспособность при переносе из одного окружения в другое, включая организационные, аппаратные и программные аспекты окружения. Для данной характеристики выделяются следующие подхарактеристики:
−адаптируемость ‒ способность приспосабливаться различным окружениям без проведения для этого действий, помимо заранее предусмотренных;
−удобство установки ‒ способность быть установленным или развернутым в определенном окружении;
−способность к сосуществованию ‒ способность сосуществовать с другими ИС в общем окружении в условиях конкуренции за ресурсы;
−удобство замены ‒ возможность применения вместо других программных систем для решения тех же задач в определенном окружении;
−соответствие стандартам переносимости (portability compliance).
−универсальность – способность адаптировать ИС к новым функциональным требованиям, возникающим вследствие изменения области примыкания или других условий функционирования.
Переносимость измеряется в номинальной шкале по уровням: просто, умеренно, сложно, очень сложно.
На современном этапе создание и совершенствование инновационных ИС являются одним из инструментов повышения эффективности проектирования и управления в социальноэкономической и общественно-политической сферах. В этой связи оценка качества ИС на всех этапах их жизненного цикла является важной и актуальной задачей.
Исследование характеристик качества ИС с зарубежными и отечественными аналогами позволяет выявить их слабые и сильные стороны и принять соответствующие проектные решения по повышению их эффективности.
227
4.5.6. Выводы
В данном разделе рассмотрены основные подходы к оценке качества создания инновационных цифровых систем, включая системы ИИ, в контексте их погружения социогуманитарную сферу. Рассмотрены основные проблемы в данной области, разработаны предложения по перечню характеристик оценки качества конкретных ИС. Показано, что такое использование характеризуется следующими особенностями, которые следует учесть при определении оснований критериев оценки инноваций, включая цифровые технологии и искусственный интеллект:
−процесс разработки и использования ИС в рефлексивно-активной среде происходит под существенным влиянием субъектного фактора. Эта среда плохо поддается формализации и моделированию, которое используется не столько для получения управленческого решения, сколько при проведении анализа ситуации, человек же может принять решение совсем иное решение;
−в имеющихся государственных стандартах наиболее полно проработаны модели качества программного обеспечения (ПО), которые практически не учитывают социогуманитарный фактор целенаправленного использования ПО для обеспечения необходимой синергии действий при функционировании ИС в конкретном гибридном пространстве;
−многочисленные примеры создания цифровых ИС и систем поддержки решений нуждаются в специальной методологии применения, предусматривающих их использование в гибридом (человеко-машинном) пространстве, чтобы обеспечить устойчивость и целенаправленность решения социогуманитарных задач.
228
4.6.ВЫВОДЫ
1.Современные системы оценок инноваций, включая цифровые технологии и ИИ, основной акцент делают на технологических факторах развития инноваций, умаляя субъективные. Технологии обычно оцениваются по количественных метрикам с учетом их потребности на разных сегментах рынка.
2.Для оценки ситуации с построением критериев, носящих социогуманитарный характер, нужны иные, скорее, дополнительные, критерии. Социогуманитарные основания критериев оценки инноваций, использующих ИИ, характеризуют их востребованность гражданским обществом, особенно такими областями деятельности человека, как медицина, образование, наука и пр.
3.Для учета социогуманитарных аспектов инноваций в области цифровых технологий и ИИ, большего внимания требуют вопросы создания гибридных систем, то есть систем, работающих в условиях, когда люди и технологии ИИ сосуществуют и влияют друг на друга. Технологии не просто изменяют жизнь людей, но люди помогают технологиям развиваться. Гибридная реальность может рассматриваться через призму социальной ответственности.
4.Уже существует широкий спектр аспектов построения социогуманитарных оснований критериев оценки инноваций, использующих ИИ. К ним стоит отнести: оценку социальной и экономической эффективности; ранние методы оценки инновационных технологий; собственно характеристики инноваций (тип инновации, статус на рынке, фаза исследования, конфликт интересов); характеристики лиц, принимающих решения; создание гибридных систем; принципы социальной ответственности; этические аспекты и др.
5.При внедрении инновационных технологий в области цифровой экономики обостряются вопросы безработицы из-за замещения людей машинами, деградации естественного интеллекта, искажения этики, злонамеренного использования ИИ, а также падения уровня духовности общества, в том числе из-за накопления ошибок в данных из-за замены естественного аналогового сигнала дискретным, цифровым.
6.Современные системы ИИ развиваются в рамках парадигмы, которая обеспечивает совершенствование отдельных технических направлений ИИ, что затрудняют использование результатов разработок
впроцессах управления. К таким «техническим» парадигмам относятся:
229
морфологическая, логическая, нейрокибернетическая, имитационная, а также парадигмы слабого, общего и сильного ИИ в их современном «цифровом» толковании ‒ без учета субъектных аспектов их разработки
иприменения.
7.Новая парадигма развития ИИ, которая развивается в рамках развития Общего ИИ (ОИИ), должна отражать неформализованную когнитивную динамику работы систем ИИ и поддерживать их саморазвитие в условиях рефлексивно-активной среды. Тогда методология создания ОИИ должна базироваться на идеях субъектноонтологического подхода, функционализма, феноменологии субъективной реальности, конвергентных когнитивных архитектур, а также методов создания саморазвивающейся полисубъектной (рефлексивно-активной) среды. Тогда ОИИ приобретает гибридный характер.
8.Разрабатываемый в рамках настоящей работы подход к созданию ОИИ, основанный на методах конструирования субъектной реальности, также пока имеет ограничения. Например, он не позволяет объяснить информационно-когнитивные процессы, порождаемые эффектом нелокальности семантик моделей ИИ, возникающим при учете аспектов поведения человеческого мозга на атомарном и релятивистском уровнях. Последние аспекты, по-видимому, могут помочь в объяснении таких способностей человека, как умение делать правильные и в то же время беспричинные выводы, мгновенно оценивать подлинность художественного произведения, обладать интуицией, впадать в транс, иметь, что называется, душу.
9.Представление сознания становится все более важной задачей при создании ОИИ, при этом на первый план выходят вопросы использования феноменологического анализа субъективной реальности, ее ценностно-смысловой и операциональной структур. ОИИ должен обладать высокой степенью автономности и самостоятельного решения широкого круга задач в различных условиях внешней среды, включающей рефлексивно-активные инварианты.
10.Существующие парадигмы создания систем ИИ способствуют развитию только отдельных направлений проектирования, но затрудняют использование ИИ в процессах управления, поскольку недооценивают специфику субъекта в контуре управления. За скобками остаются концептуальный аспект управления, аспект установления интерфейса между технологическими и субъективными компонентами, последние из которых основаны на
230