
- •Введение
- •Раздел 1 (главы 1, 2) посвящен классической теории управления.
- •Раздел 2 (главы 3 - 6) посвящен современной теории информации.
- •Глава 3 посвящена методам обработки информации на примерах адаптивной асуп и экспертной системы реального времени.
- •Глава 6 посвящена отображению и использованию информации. Раздел 1. Классическая теория информации Глава 1. Основные положения
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Постановка задачи
- •1.3. Общая характеристика информационных процессов и систем
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Транспортировка данных
- •2.1. Постановка задачи
- •2.2. Кодирование информации источника
- •2.2.1. Сжатие информации
- •2.2.2. Криптография
- •2.3. Кодирование сети
- •2.4. Компьютерная транспортировка информации
- •2.4.1. Основные понятия
- •2.4.2. Модель взаимодействия открытых систем
- •2.4.3. Повышение производительности
- •3.2. Система приема на работу
- •1. Возможно ли, достичь конечного результата (цели) на основе выбранных правил и данных (проблема выводимости).
- •2. Если возможно достижение цели, то как это сделать (проблема извлечения результата).
- •3. Как оценить достоверность результата, если исходные данные и правила не полностью достоверны (проблема достоверности).
- •Предикаты хорошо согласуются аппаратом правил. Пусть имеется правило
- •В предикатном представлении это правило имеет вид
- •Выражение (3.51) может быть представлено в виде истинности
- •1. Проблема выводимости.
- •2. Проблема извлечения результата.
- •Возьмем отрицание цели
- •3.3. Обработка информации в системах
- •Контрольные вопросы
Возьмем отрицание цели
. (3.62)
Резольвируем (3.62) и (3.58) получаем
. (3.63)
Резольвируем (3.63) и (3.59) получаем
R(a,b). (3.64)
Резольвируем (3.64) и (3.61) получаем
#. (3.65)
Иногда строят дерево резолюций, показанное на рис. 3.14.
Метод резолюций Робинсона позволяет работать и с функциями. Он решает проблему выводимости цели из данной системы правил.
При решении проблемы извлечения результата к системе правил добавляют дизъюнкт, состоящий из отрицания цели и цели.
Вместе с тем такой математический аппарат не всегда удобен для прикладных целей. В связи с этим в прикладных целях для поиска решений используют другие методы: поиск в глубину и в ширину – в языке ПРОЛОГ, прямая и обратная аргументация – в оболочке экспертной системы GURU.
Теперь возможно перейти к примеру конкретной прикладной ЭСРВ.
Для выполнения проектных работ необходимы специалисты в соответствии со штатным расписанием. Необходимо его «выполнить», т.е. осуществить прием на вакантные места. Отбор претендентов осуществляется по анкетным данным. Необходимо – в помощь руководителю – спроектировать соответствующую ЭСРВ (базу знаний).
Цель работы ЭСРВ – автоматизация интеллектуальных аспектов работы руководителя: выработка решений-советов и – после их согласования с руководством – принятие решений, передаваемых на объект управления системы/
Из-за относительной простоты проектируемой системы разработчиком является специалист-исследователь, совмещающий в себе функции эксперта, конечного пользователя (КП) и программиста. Ресурсные ограничения в данном случае не рассматриваются. Правила работы ЭСРВ формируются на основе представления исследователем-экспертом порядка работы КП по ручному управлению кадрами.
КП может быть несколько, поэтому система может иметь не одноуровневую (рис. 3.9), а двухуровневую структуру.
Первичные исследования процесса позволили сформировать структуру системы (рис. 3.15) и общее ее описание (рис. 3.16).
II. Концептуализация. В качестве терминов примем терминологию, использованную на рис. 3.15. Из рис. 3.15 видно, что в ЭСРВ отсутствует реальный объект управления, а, следовательно, система датчиков и табло.
Схема процесса управления в такой системе отображена на рис. 3.17.
База знаний представлена:
базой данных - таблицами Штатное расписание (А), Кадры (список наличного штатного персонала - Б), в том числе список претендентов В, принятых Г, скорректированный список принятых Д;
базой правил – таблицей правил.
Считается, что данные и правила достоверны и учет недостоверности результатов не проводится.
Предполагается, что в процессе работы КП с БЗ правила и результаты их работы могут корректироваться. Правила могут корректироваться и инженером по знаниям в процессе получения новых знаний о предметной области.
Работа ЭСРВ проводится в дискретном времени, состоящем по умолчанию из трех интервалов времени, составляющих сессию функционирования системы. Каждый интервал времени называют также циклом.
1) данными в виде таблиц А и Б;
2) системой продукций (правил) в виде таблицы правил;
3) математическим описанием дискретной (машина логического вывода) и непрерывной составляющей модели управляющей части;
Рис. 3.15. Схема системы управления приемом на работу
После окончания сессии система должна вернуться в исходное состояние.
Формально описание ЭСРВ представлено:
4) описанием объекта управления в форме разностного уравнения;
5) описанием действия среды, проявляющемся в увольнении людей и появлении претендентов в начале каждого цикла.
Для описания
позиций 3 – 5 введем дополнительные
обозначения: (t)
- дискретные моменты времени
[t]
= [(t)
- (t-1)]
= const - интервал времени.
Таблица А.
Штатное расписание (начальное)
Время |
Должность |
План |
Факт |
Вакансии |
1 |
Научный сотрудник |
10 |
5 |
|
1 |
Инженер-конструктор |
9 |
7 |
|
1
|
Инженер по эксплуатации |
12 |
9 |
|
Считаем, что на интервале [t] скорости x, y, x', y', s, s' постоянны и меняются только на границе интервала времени.
Пусть [t] - один рабочий день.
Обозначим x[t],
y[t]
- число принятых и уволенных за день.
Очевидно, что x,
y,
s
– векторы. Например, x
= {x1,
x2,
x3}T,
т - признак транспонирования, {xv,
},
v=1
- научный сотрудник, v=2
- инженер-конструктор, v=3
- инженер по эксплуатации.
Значком (') на рис. 3.15 обозначена информация о соответствующих координатах: x= x', y=y', s=s'. План p может задаваться двояко: ежедневный; с накоплением (например, с начала месяца).
«Оцифруем» словесно
выраженные решения r,
суммарное количество которых R
(
)
равно числу претендентов: i
= 0 – «отказать», i
= 1 – «научный сотрудник», i
= 2 – «инженер-конструктор», i
= 3 – «инженер по эксплуатации».
Т
огда
циклическая процедура представляет
собой систему правил следующего вида
0, A = нет;
0, A = да, B = нет, C < 3.5, D < 2;
ir[t] = 1, A = да, B = да;
2, A = да, B = нет, C ³ 3.5;
3, A = да, B = нет, C < 3.5, D 2. (3.66)
где
Рис. 3.17. Процедура работы с
пользовательской БЗ: П - принимаемые;
В - вакансии.
Непрерывная составляющая управляющей части системы состоит из разностных уравнений:
wri[t] = wr – 1. i[t] + 1(ir[t]), если ir[t] 0, w0 i[0]=0, (3.67)
при решении u:
ui[t] = wri[t]. при r=R (3.68)
и
x[t]=u[t], u(t) £ e(t) (3.69)
e = p - z', (3.70)
где p – план приема по штатному расписанию, z’=z – информация о состоянии объекта управления (количестве работающих).
Описание объекта управления имеет вид разностного уравнения
z(t) = z(t-1) + [t](x[t] - y[t]). (3.71)
Таблица Б
Список штатного персонала (начальный)
Время |
Фамилия и о |
Ученая степень |
Открытия |
Сред ний балл |
Стаж |
Статус |
Должность |
1 |
Водопьянов |
Да |
Да |
4,8 |
7 |
работ |
науч. сотр. |
1 |
Каримов |
Да |
Да |
3,3 |
5 |
работ |
науч. сотр |
1 |
Крамской |
Да |
Да |
4,2 |
8 |
работ |
науч. сотр |
1 |
Крикунов |
Да |
Да |
3,5 |
9 |
работ |
науч. сотр |
1 |
Трубецков |
Да |
Да |
4,1 |
15 |
работ |
науч. сотр |
1 |
Крымов |
Да |
Нет |
4,0 |
4 |
работ |
инж.-конс |
1 |
Мамедов |
Да |
Нет |
3,9 |
6 |
работ |
инж.-конс |
1 |
Орлов |
Да |
Нет |
3,7 |
3 |
работ |
инж.-конс |
1 |
Синцов |
Да |
Нет |
4,5 |
1 |
работ |
инж.-конс |
1 |
Петрович |
Да |
Нет |
4,2 |
7 |
работ |
инж.-конс |
1 |
Тараканов |
Да |
Нет |
4,1 |
3 |
работ |
инж.-конс |
1 |
Травкин |
Да |
Нет |
5,0 |
9 |
работ |
инж.-конс |
1 |
Хохлов |
Да |
Нет |
4,0 |
4 |
работ |
инж.-конс |
1 |
Черкас |
Да |
Нет |
4,8 |
2 |
работ |
инж.-конс |
1 |
Касымов |
Да |
Нет |
3,3 |
3 |
работ |
инж.-экспл |
1 |
Контуров |
Да |
Нет |
3,0 |
4 |
работ |
инж.-экспл |
1 |
Купцов |
Да |
Нет |
3,3 |
5 |
работ |
инж.-экспл |
1 |
Ребров |
Да |
Нет |
3,4 |
7 |
работ |
инж.-экспл |
1 |
Ремезов |
Да |
Нет |
3,4 |
5 |
работ |
инж.-экспл |
1 |
Соколов |
Да |
Нет |
3,3 |
3 |
работ |
инж.-экспл |
1 |
Тиунов |
Да |
Нет |
3,0 |
6 |
работ |
инж.-экспл |
1 |
Троекуров |
Да |
Нет |
3,0 |
4 |
работ |
инж.-экспл |
Время |
Фамилия и о |
Ученая степень |
Открытия |
Сред ний балл |
Стаж |
Статус |
Должность |
1 |
Щавель |
Да |
Нет |
3,2 |
9 |
работ |
инж.-экспл |
1 |
Карпов |
Да |
Да |
3,2 |
1 |
претен |
|
1 |
Крылов |
Да |
Да |
3,1 |
2 |
претен |
|
1 |
Синцов |
Да |
Нет |
4,5 |
1 |
претен |
|
1 |
Симонов |
Да |
Нет |
3,9 |
2 |
претен |
|
1 |
Иванов |
Да |
Нет |
3,2 |
3 |
претен |
|
1 |
Козлов |
Да |
Нет |
3,4 |
4 |
претен |
|
1 |
Петров |
Нет |
Да |
4,0 |
1 |
Претен |
|
1 |
Гуров |
Нет |
Нет |
4,0 |
3 |
Претен |
|
1 |
Цветков |
Да |
Нет |
3,0 |
1 |
претен |
|
Таблица правил
Номер правила |
Ученая степень |
Открытия |
Знак балл |
Средний балл |
Знак стаж |
Стаж |
Должность |
1 |
Нет |
|
|
|
|
|
отказать |
2 |
Да |
Да |
|
|
|
|
науч. сотр. |
3 |
Да |
Нет |
|
3,5 |
|
|
инж.-конст. |
4 |
Да |
Нет |
< |
3,5 |
|
2 |
инж.-экспл |
5 |
Да |
Нет |
< |
3,5 |
< |
2 |
отказать |
Наличие претендентов в цикле [t] характеризуется таблицей Кадры (статус «претенденты»). Уволенные определяются в режиме диалога в конце каждого цикла [t], кроме [t]=3 заменой статуса с «работающий» на «уволенный».
Заметим, что операции (3.70) и (3.71) удобно реализовать в рамках операций агрегирования базы данных. Процесс работы пользователя с реализованной на компьютере ЭСРВ представлен на рис. 3.17.