Компоненты информационной среды предприятия

Проблема сложности

Во всех областях существует разрыв между высокой степенью сложности многих проблем и объективно скромной способностью людей преодолевать высокую сложность. Причем в больших системах эту

преграду создает уже не только количественная (число элементов и их разнообразие), но и структурная (взаимосвязи элементов) сложность. А если к этому добавить сложность логических зависимостей и изменчивость моделей!

Любая система включает два основных компонента:

множество объектов,

множество связей между ними.

Если в качестве отношения эквивалентности при классификации рассматривать тип носителя, то получим традиционное разделение науки и техники на дисциплины и специальности. Каждая из них занимается определенным типом элементов (физика, химия, биология, машиностроение, электроника и т.п.).

Классификация систем будет иной, если в качестве отношения эквивалентности рассматривать тип отношений. Наукой, изучающей системы в этом аспекте, является системология.

Основатель общей теории систем Л. фон Берталанфи отмечал: «Выделение систем, как в повседневных объектах нашего мира, так и в концептуальных конструкциях, определяется нашим «видением» или «восприятием». Такое представление не вполне детерминировано свойствами системы – оно может зависеть и от наблюдателя, выбирающего удобный способ представления… Первоначально открытое

наблюдателю поле исследования принципиально аморфно, не расчленено… Сама возможность выделения в этом поле устойчивых объектов определяется некими целостными свойствами системы и способностью

наблюдателя к восприятию образа».

Здесь важным обстоятельством является утверждение о том, что поиск разбиения производится в соответствии с теми или иными заданными условиями исследования. Задание этих условий определяется исторически сложившейся системой знаний. Это задание не может определяться однозначным образом. Таким

образом, при исследовании систем необходимо учитывать способ их восприятия, а, следовательно, теория систем должна включать субъект как составную часть предмета исследования. Собственно кибернетика родилась из потребности включить человека в предмет исследования. Дальнейшее

развитие кибернетики – это цепь попыток понять и формализовать деятельность человека в различных задачах (теория игр, распознавание образов, коллективное поведение автоматов, медицинская диагностика и т. д.).

Проблема сложности

В контексте затронутой проблемы сложности подчеркнем, что цель системного подхода – такое расчленение объекта на части, что каждая часть в отдельности и все вместе могут быть разумно проинтерпретированы. Для некоторых классов задач понятие «разумность» может быть формализовано (например, с помощью понятия «устойчивость»). Другими словами, целью системного подхода можно считать описание объекта исследования.

Важно отметить, что сложность и системность не являются сопоставимыми

понятиями, поскольку сложность относится к объекту исследования (число элементов и их отношения), а системность – к способу описания объекта исследования.

Изложенная трактовка системного подхода позволяет определить его место и роль в компьютеризации инженерной деятельности на основе знаний.

Достигнутый в настоящее время высший уровень представления знаний связан с формированием мультиагентных систем – активно развивающаяся область искусственного интеллекта (ИИ). Центральной идеей распределенного ИИ является кооперированное взаимодействие распределенных интеллектуальных систем.

Метод агента

Объект представляет собой основную категорию, используемую для описания программного обеспечения в форме моделей данных. Каждый агент соответствует некоторому понятию. В число характеристических признаков агента входит указывающий атрибут, определяющий уникальное имя каждого конкретного агента, входящего в объем понятия (см. рис. 15).

С другой стороны, агент представляет собой особую категорию объектов, которая осуществляет преобразование среды. Эта категория называется объект-функция.

Преобразование входных атрибутов осуществляется методом агента, который определяет его поведение.

Метод агента может быть реализован с помощью традиционных технологий процедурного типа с использованием алгоритмических языков. В таком случае агент может быть отнесен к числу интеллектуальных.

Наиболее прогрессивной технологией реализации метода является использование баз знаний продукционного типа. В этом случае метод представляет собой систему, состоящую из множества продукционных правил, связанных в семантическую сеть, которая определяет структуру метода. Определение выходных атрибутов агента при его функционировании осуществляется посредством логического вывода на этой сети.

Метод агента, функционирующего в решающей сети, состоит из трех подфункций (рис. 16):

восприятия,

решения,

трансформирования.

Подфункция восприятия обеспечивает отбор информации из среды и присвоение значений входным атрибутам. Подфункция решения определяет значения выходных переменных по значениям входных. Подфункция трансформирования изменяет состояние среды (рис. 15).

В мультиагентных системах компьютеризации инженерной деятельности, например для предметной области машиностроение, в качестве искусственных агентов выступают сборочные единицы и их узлы, детали и их конструкторско-технологические элементы. Средой является предмет, формализуемый агентами в базе данных.

В свете вышесказанного обращает на себя внимание та огромная роль в конкретных приложениях, которая водится одинаковому пониманию, одинаковой трактовке информации разными субъектами (людьми и компьютерами). Это, по существу, является важнейшим условием успеха компьютеризации инженерной деятельности. А наибольшим риском – то, что это условие может и не быть достигнуто.

Подытоживая

отметим три основные концепции развития систем компьютеризации инженерной деятельности:

интеллектуализация;

интеграция;

индивидуализация.

Врамках первой концепции ведущая роль принадлежит понятийным моделям предметных областей инженерной деятельности. Представление таких моделей в виде «онтологий» представляется наиболее перспективным. Именно они являются тем минимальным интегрирующим слоем, который необходим для соединения отдельных компьютерных «островков» в информационную систему предприятия.

Для воплощения второй концепции необходимо использование единой понятийной конструкторско-технологической модели данных.

Третья концепция направлена на минимизацию экономического показателя – отношения стоимости программно-технических средств к эффективности системы. Для достижения оптимума каждое рабочее место, имеющее определенное функциональное назначение, должно быть оснащено техническими средствами, обладающими производительностью, потребной для выполнения соответствующей роли, а также необходимыми и достаточными программными средствами.