4 Курс / переподы / анал / печать / види забезпечення СПР

Лекція 9

Тема: Види забезпечення систем прийняття рішень.

Мета: визначити види забезпечення та їх характеристики, розглянути структуру інформаційного забезпечення СПР, знати задачі. З яких складається інформаційне забезпечення СПР..

Тип: теоретичне

Вид: лекція.

Форма навч. роботи: фронтальна.

Методи навчання: словесний.

Структура заняття:

І. Організаційний момент: привітання, перевірка відсутніх. (2 хв.)

ІІ. Актуалізація опорних знань: (3-5 хв.)

1. Що таке система прийняття рішень?

2. Що називається функціонуванням СПР?

3. Назвіть класи СПР, що навчаються.

4. Назвіть основні підходи аналізу та синтезу СПР.

ІІІ. Пояснення нового матеріалу (60-65 хв.)

План

1. Види забезпечення.

2. Проблема синтезу СПР.

1. Види забезпечення СПР

Згідно з існуючим стандартом [4] для СПР, що навчається, доцільним є виділення таких основних видів її забезпечення як технічне, інформаційне, програмне та організаційне, структуру яких показано на рис. 1.3.1.

Технічне, загальне програмне й організаційне забезпечення, у разі їх інваріантості до функціональних характеристик СПР, що навчаються, суттєво не відрізняються за структурою від відповідних видів забезпечення для автоматизованих систем керування різного призначення. Це обумовлено використанням в СПР типових КТЗ, стандартних програм і операційних систем, які випускаються світовими розробниками засобів автоматизації і комп’ютерних систем, та усталеними нормами їх експлуатації та супроводу.

На ефективність функціонування СПР, що навчаються, вирішальний вплив має інформаційне забезпечення, яке характеризується значним обсягом інформаційних операцій, пов’язаних на етапі навчання із структуруванням і нормалізацією даних, керуванням масивами даних, оцінкою ефективності процесу навчання, формуванням і веденням інформаційного фонду та прийняттям рішень на екзамені. Тому при алгоритмічному підході доцільно вважати математичне забезпечення, яке враховує методи і алгоритми виконання інформаційних і обчислювальних процедур, спрямованих на формування та перетворення інформаційних структур даних, складовою частиною інформаційного забезпечення. Таким чином, математичне забезпечення СПР, що навчається, розглядається як технологія оброблення інформації з метою прийняття достовірних рішень про функціональний стан системи. На рис. 1.3.2 подано структуру інформаційного забезпечення СПР, що навчається, основними елементами якого є:

• інформація як атрибут прийняття рішень;

• технологія оброблення інформації як формалізована система обчислювальних і логічних операцій, що виконуються у процесі отримання, передачі, зберігання та оброблення інформації;

• кодування як спосіб інформаційного узгодження елементів КТЗ, стиснення інформації, підвищення її завадозахищеності та безпеки;

• класифікація як процес прийняття рішень;

• контроль як процес установлення відповідності між функціональними станами СПР.

Технологія оброблення інформації вміщує як інтегруюче середовище, так і систему обчислювальних та логічних операцій, які виконуються ЕОМ у рамках визначеного алгоритму.

Однією із важливих функцій інформаційного забезпечення є класифікаційний аналіз даних, який на рис. 1.3.2 показано як окремий елемент інформаційного забезпечення.

Розроблення інформаційного забезпечення СПР, що навчається, складається з послідовного розв’язання таких основних задач:

• організація збору інформації про можливі функціональні стани та режими функціонування СПР;

• формування словника ознак розпізнавання;

• розроблення математичної (інформаційної) моделі СПР для режимів її функціонування;

• конструювання КФЕ навчання СПР і розроблення процедури його обчислення;

• розроблення засобів інформаційних технологій прийняття рішень за умови апріорної невизначеності;

• вибір оптимальних допустимих рішень на екзамені;

• розроблення методу та алгоритмів перспективного та нормативного прогнозування функціональної ефективності та надійності СПР, що навчаються.

Розв’язання наведених вище задач інформаційного забезпечення дозволяє отримати відповіді на такі важливі питання, як інформаційне відображення функціональних станів СПР, що навчається, реалізація розвідувального аналізу з метою формування умов і оцінки статистичної стійкості та однорідності навчальної вибірки, визначення мінімального обсягу репрезентативної навчальної вибірки, формування вхідного математичного опису, оцінка функціональної ефективності системи і створення математичних моделей процесу навчання та алгоритмів оптимізації просторово-часових параметрів функціонування за КФЕ навчання з метою забезпечення на екзамені достовірної класифікації поточного або спрогнозованого функціональних станів системи.

2. Проблема синтезу СПР

Залежно від вхідних даних і уявлень про побудову та функціонування системи задачі синтезу поділяються на три класи:

інформаційний синтез, який передбачає оптимізацію (тут і далі в інформаційному розумінні) функціональної ефективності системи;

• структурний синтез, який спрямований на оптимізацію складу, конфігурації, внутрішніх і зовнішніх зв’язків системи при заданих алгоритмах її функціонування;

• комбінований синтез структури та алгоритмів функціонування, пов’язаний з розподілом функцій за елементами системи та визначенням їх оптимального складу.

Необхідною умовою синтезу системи є наявність вхідного математичного опису.

Визначення 1.4.1 Вхідний математичний опис є адекватною моделлю вхідних даних, що відбивають основні характеристики та властивості функціонального стану системи.

Визначення 1.4.2 Під функціональним станом розуміються основні характеристики системи у визначений момент або інтервал часу її функціонування у заданому режимі, які залежать як від технічного стану системи, так і від середовища, що впливає на неї через контрольовані і неконтрольовані фактори.

Оскільки система повністю визначається шляхом однозначного завдання її елементів, відношень і властивостей, то завдання синтезу полягає у цілеспрямованому виборі цих категорій, які забезпечують ефективне функціонування системи.

Визначення 1.4.3 Метою синтезу системи є конкретизація та визначення таких значень і співвідношень її категорій, як елементи, відношення та властивості, що дозволяють системі функціонувати із визначеною ефективністю.

Оскільки поняття “ефективність” все ще залишається неформалізованим, тому пропонується таке її визначення.

Визначення 1.4.4 Загальна ефективність системи визначає ступінь відповідності її складових виконанню системою свого призначення згідно з критерієм мети.

Важливою складовою загальної ефективності є функціональна ефективність.

Визначення 1.4.5 Під функціональною ефективністю системи розуміється складова загальної ефективності, яка визначає ступінь відповідності функціонування системи за її робочим алгоритмом виконанню поставленої перед нею задачі згідно з поставленою цілью.

Проблема синтезу СПР містить такі задачі:

• формування цілі;

• визначення властивостей системи;

• визначення множини допустимих рішень;

• формування критеріїв оцінки допустимих рішень;

• вибір оптимального рішення.

Визначення 1.4.6 Ціль – це деякий бажаний стан СПР, досягнення якого вимагає спеціально організованих дій.

Формування цілі є неформалізованим процесом і здійснюється, як правило, на професійно-мовному рівні шляхом встановлення функціональної залежності узагальненої ефективності системи від множини формалізованих властивостей.

IV. Запитання для самопідготовки

1. Чим відрізняється цілеспрямована система від нецілеспрямованої?

2. Чим відрізняється експертна система від системи підтримки прийняття рішень?

3. У чому заклечається мета синтезу системи?

4. Пояснити залежність між інформаційним та математичним забезпеченням СПР.

3