
книги из ГПНТБ / Цвылев Р.И. Информационный аспект долгосрочного планирования
.pdfких |
систем является |
весьма ограниченное значение |
чисто |
математических |
операций, выполняемых ЭВМ. |
Функции последних сводятся прежде всего к различно му манипулированию полученной информацией, к ее хранению и обработке применительно к требованиям принимаемых решений [18].
Информационные системы аналогичного типа исполь зуются также для анализа различных политических ситуаций кризисного типа. Как известно, в таких ситуа циях обычно очень остро стоит проблема своевремен ного получения данных и правильной их интерпретации. В настоящее время для решения этой проблемы строят ся различные информационно-поисковые и информаци онно-справочные системы, которые могут быть исполь зованы для принятия решений в кризионых ситуациях. Описание таких систем содержится в [90]. Основная за дача этих систем —оказание помощи в поиске новых дополнительных альтернатив выбора.
Дальнейшее развитие человеко-машинных систем может привести со временем даже к автоматизации от дельных этапов процесса принятия решений по управле нию сложными социально-экономическими объекта ми. Но это будет зависеть от решения многих трудных проблем, относящихся как к теории принятия реше ний, так и к самому познаваемому объекту. Но и на современном этапе их относительно ограниченного развития информационные системы выполняют чрезвы чайно важную функцию, так как позволяют мак симально исключить из возникающих ситуаций эле менты неопределенности, обусловленные неполнотой поступающей информации и ее неупорядоченностью, возникающей под влиянием различных помех. Иначе говоря, эти системы увеличивают количество по лезной информации, необходимой для принятия ре шений.
По-видимому, можно полагать, что построение си стем, обеспечивающих принятие решений для класса социально-экономических задач с наличием значитель ных элементов неопределенности, целесообразно всегда начинать с создания банка данных, относящихся к ре шаемой проблеме. Банк данных при этом постоянно об новляется и, таким образом, состояние объекта беспре рывно фиксируется в виде последовательных сигналов,
151
исходящих от объекта33. Непосредственно с банком дан ных связывается блок оценки информации для приня тия решений. Работа этого блока строится на принципе оценки априорного и апостериорного знания объекта получателем этих знаний по некоторому критерию, за ранее заданному получателем. Неполнота описания объекта создает элементы неопределенности, в связи с чем возникает естественная необходимость в получении дополнительных данных и их последующей оценке по некоторому критерию, заранее заданному получателем.
В техническом исполнении указанные .выше инфор мационные системы строятся прежде всего как диало говые человеко-машинные системы с поиском дополни тельной информации из внешней среды и установлением алгоритма решения на этапе осуществления [91, стр. 91]. На аналогичных принципах, очевидно, должна стро иться и модель «искусственная среда», являющаяся продолжением и дальнейшим развитием информацион ных систем, хотя в упрощенном варианте может быть построена полностью и машинная система без непосред ственного участия человека. Но в таком полностью ма шинном варианте по необходимости вводятся довольно упрощенные приемы принятия решений и переработки информации. В результате возникает весьма отдаленный и приблизительный аналог реальных процессов, с по мощью которого трудно получить сколько-нибудь удов летворительные данные для практических нужд.
Не приходится рассчитывать, что в обозримое вре мя удастся понять топкий механизм многих скрытых мысленных процессов и переложить их затем на машин ную обработку. К таким скрытым процессам относится, например, процесс выявления .проблемы, определение допустимого набора стратегий и возможного состояния среды, установления оценок и т. д. В то же время ма шина может осуществить с большей эффективностью, чем человек, некоторые хорошо структуризованные, ре гулярные процессы, в частности определение апосте риорной вероятности в байесовском процессоре [47].
33 Опыт американских промышленных компании свидетельствуе например, что хорошо организованные банки данных всегда способ ствовали быстрому и эффективному решению широкого класса управ ленческих задач.
152
В кооперации с человеком машина достаточно хорошо реализует операции по сбору, фильтрованию данных, приведению их к стандартной форме и т. д. Если взять, например, человеко-машинные системы оценки данных, основанные на байесовском процессе, то принятая в этих системах кооперация человека с машиной выгля дит следующим образом [48] (табл. 5).
В качестве примера такой человеко-машинной сис темы принятия .решений можно сослаться на систему «Вероятностной переработки информации», разрабо танной в США Эдвардсом и включенную в команд-кон- трольные системы [48]. Эта модель Эдвардса использу ет ' байесовский процессор в качестве механизма пере смотра вероятностей на основе новой информации. В ра боте системы участвуют три группы экспертов. В первую группу входят эксперты, занимающиеся отбрасыванием непригодной для системы информации и приведением используемой в системе информации к стандартной фор ме. Вторая группа экспертов подает в байесовский про цессор оценки правдоподобия для каждой вновь посту пающей порции информации, на основе которой процес сор оценивает достоверность той или иной гипотезы об окружающей среде. И наконец, в системе имеется группа экспертов, которые осуществляют общее наблюдение за работой системы, сопоставляя свои знания о процессе с выводами системы и останавливая работу системы в слу чае явной абсурдности выводов. Таким образом, созда ние любой процедуры принятия решений для целого ряда сложных социально-экономических ситуаций тре бует, очевидно, в качестве обязательного условия под ключения экспертов, осуществляющих сложные опера ции нерегулярного типа и текущий контроль над рабо той машинных элементов системы.
б) Структура информационных процессов первого вида
вблоке планирования
Последовательность преобразования различных видов информации можно представить в виде следующей блоксхемы (рис. 17). Ее следует рассматривать так же, как конкретизацию функционально-логической схемы процес са планирования (см. стр. 52). Схема по существу пред ставляет собой эвристическую модель решения широкого
153
Т а б л и ц а 5
Объект, выполняю |
Время |
||
щий функции |
|
|
|
Функции |
ма- |
с опереже |
|
чело |
сейчас |
||
век |
ши- |
нием вре |
|
|
|
мени |
|
Осознание существования проблемы, требующей разрешения
Определение возможных стратегий Идентификация возможных состоя
ний среды
Идентификация структуры оценок, которые должны быть агрегиро ваны в платежной матрице
Суждение о полезности каждого исхода по каждому оценочному признаку
Агрегирование суждений по каждо му признаку полезности исходов в объединенную матрицу
Идентификация источников инфор мации, необходимой для различе ния состояний
Сбор данных из источников инфор мации
Фильтрование данных: стандартиза ция и вывод данных на экран для экспертов, определяющих меру правдоподобия
Оценка отношений правдоподобия (или некоторого другого показате ля, указывающего на влияние дан ных на гипотезы)
Агрегирование оценок влияния на апостериорные распределения
Принятие решений относительно стратегии, используя принципы максимума ожидаемой полезности
Реализация решения
X X
X X
X
X X
X
- X '-г,,, |
X |
XX
X
X
X |
X |
X |
|
X |
|||
|
|
154
Класса плановых задач из области (перспективного пла нирования. Описание похожей эвристической модели со держится в [95]. Представленная модель носит обобщен ный характер и, естественно, не может рассматриваться как операционная и должна быть уточнена всякий раз применительно к конкретному объекту планирования. В любом случае решение задачи по составлению плана согласно предлагаемой процедуре осуществляется через два генеральных цикла: 1) определение самой плановой задачи (I—ІѴа операции на схеме) и 2) решение самой плановой задачи (ІѴа—XV операции на схеме).
Функциональный блок планирования содержит сле дующие четыре основных контура:
1)контур определения цели и целевых критериев (операции I—IV);
2)«онтур оценки новой информации по некоторому заданному критерию (операции IV—VIII);
3)контур окончательного выбора альтернативы или программы (операции IX, X, XI, XIII, XIV);
4)контур реализации решений (операции XII, XIV). Этот подблок при своем дальнейшем развитии может стать самостоятельным функциональным блоком.
Следует еще раз подчеркнуть, что такая структура представленной модели рассчитана на решение относи
тельно широкого класса задач (от принятия решений в области научно-технической политики до принятия ре шений в социально-экономической области). Уточнения поставленных задач неизбежно приведут к варьированию приведенной структуры. Структура может строиться пу тем наращивания различных модулей, образующих, в ко нечном счете, более крупные подблоки, которые, в свою очередь, могут состоять из более частных процедур, ре шающих такие, например, задачи, как ранжирование34.
Указанные контуры пока еще не детализированы и требуется, очевидно, самая тщательная проработка каж дого контура, чтобы точно выявить те их элементы, ко торые могут быть в дальнейшем переведены на машин ную обработку. Например, в дальнейшем может быть
построена специальная информационная |
программа, |
|
34 |
Например, для ранжирования может быть |
использована про |
цедура, |
содержащ аяся в программе «Селекта», |
разработанной |
С. М. Вишневым в ЦЭМИ АН СССР.
155
ІршшкПИаЛьНші с хе м а пред лагаем о й Процедуры
р и ш іти я реш ений в п е рсп екти в н о м планировании
— ] -fr
*'■0*
и Hs— Н ш
Рис. 17
1 — .характеристика |
исходного со |
|||||
стояния |
среды |
в форме по |
||||
знавательной структуры; |
||||||
І а — оператор |
понимания, |
s lt, ........ |
||||
sn — внешние сообщения;*’ |
||||||
і I — прогноз; |
|
иерархии |
целей; |
|||
Ш — определение |
||||||
IV — выявление |
группы |
операци |
||||
онных критериев выбора; |
||||||
Ѵ а— селекция |
|
первоначальных |
||||
данных |
|
(каузальная |
|
матри |
||
ца, набор возможных про |
||||||
грамм); |
|
|
систем |
предпоч |
||
V — образование |
||||||
тения, ранжирование про |
||||||
грамм; |
заданные |
операцион |
||||
Ѵп — извне |
||||||
ные правила оценки про |
||||||
грамм; |
конфигураций |
пред |
||||
VJ — анализ |
||||||
почтения |
и |
выявления |
Я — |
|||
оценок для каждого элемента |
||||||
конфигураций; |
|
|
целе |
|||
II —образование |
матрицы |
устремленного состояния; накопитель исторической информации (банк данных);
\IП - оценка поступающей информации; IX —синтез новых альтернатив;
X — реализация новой альтернативы;
XI |
— выбор одной или более одной равноценных |
программ (или исходов)- |
Л |
-реализация одной программы (или исхода); |
’ |
XIII |
— сравнение двух и более программ по технологической структуре- |
|
ЛІѴ |
правила, учитывающего веса |
структурных элементов |
XV — реализация выбранной программы
Ібб
Основанная на анализе семиотических структур [92]. Та кая программа будет решать следующие задачи: 1) иден тификации допустимого набора согласованных целейпроблем, представленных в виде некоторой иерархии; 2) определения возможного набора программ или аль тернатив, обеспечивающих реализацию установленной цели-проблемы; 3) формирования множества возможных критериев (в том числе составных) достижения установ ленной цели. В последнем случае предоставляется воз можность применить различные процедуры для ранжи рования критериев по степени их важности [93].
В контуре окончательного выбора 'программы срав нение анализируемых программ может проводиться, например, по особенностям их технологичеокой струк туры с учетом затрат и по специально разработаннойпроцедуре.
Учитывая, что в подавляющем числе случаев процесс принятия решений носит итеративный характер, широкое применение человеко-машинных систем в блоке плани рования даст, в конечном счете, возможность имитировать различные варианты предполагаемых решений с целью выбора наиболее подходящего. Такая имитация может осуществиться на двух уровнях — высшем уровне управ ления, где обычно принимаются окончательные решения, и на более низком уровне советников и консультантов, поставляющих высшему уровню информацию в виде оцененных альтернатив, возникающих в результате тщательного анализа различного рода ситуаций. Если речь идет, например, о международных ситуациях кризи сного типа, то предварительный анализ может быть про веден с помощью операционных игр, в ходе которых мо жет быть использована человеко-машинная программа принятия решений [94].
Если же речь идет о высшем уровне принятия ре шений, то человеко-машинная программа, в случае ее реализации, может создать наиболее благоприятные условия для принятия обоснованных решений. Дело в том, что агент высшего уровня, работающий совместно с советниками и консультантами, не всегда может рас крыть свои оценки. Очевидно, для таких лиц, принима ющих, как правило, ответственные решения стратегиче ского характера, необходимо обеспечить конфиденциаль ные условия для принятия квалифицированных решений
157
без непосредственного участия посторонних лиц. Для создания таких условий должно быть наличие:
1)конфиденциального доступа к ЭВМ через специ альные терминальные устройства;
2)возможности вызова в любой момент из памяти ЭВМ необходимой для принятия решений информации
ипредставление ее в удобной для обозрения форме (телеэкран и т. д .);
3)простой и понятной для клиента ЭВМ программы, с помощью которой он мог бы свободно, без участия посторонних лиц обращаться к машине.
Следует отметить, что создание таких человеко-ма шинных программ встречает на своем пути много труд ностей как методологического, так и концептуального
характера, не говоря уже о чисто технических трудно стях. Однако в любом случае усилия на этом пути бу дут вознаграждены более глубоким пониманием слож ного механизма принятия решений в тех областях чело веческой деятельности, важность которых, по-видимому, обратно пропорциональна их математической определен ности.
П р и л о ж е н и е I
Машинный эксперимент по оценке поступающей информации 1
Существует целый ряд задач, обычно |
характеризуе |
|
мых как слабо структуризованные, в |
которых |
выбор |
стратегии действия производится в результате |
много |
кратной оценки поступающей информации [57]. При этом поступающая информация часто имеет качественно разнородный характер и не может быть непосредственно сравнима (например, информация о социальных или по литических событиях.
Для решения таких слабо структуризоваиных задач с последовательной оценкой информации первоначально следует описать наиболее точно исходную ситуацию. Та кое описание или структуризация ситуации предполага ет определение поставленной цели, выявление списка возможных стратегий, которые в исходной ситуации в одинаковой мере могут обеспечить достижение постав ленной цели. Предполагается, что выбор будет сделан в пользу стратегии, обеспечивающей наиболее достоверное достижение поставленной цели. Достоверность стратегии определяется в результате последовательной оценки по ступающей извне информации. Следует заметить, что та кая формулировка .задачи с ориентацией на критерий «информационной обеспеченности» вполне оправдана для многих социально-экономических ситуаций, в кото рых по многим причинам весьма затруднительно прини мать решения по 'точным операционным критериям (за траты, время и т. д.). В качестве примера была исполь зована определенным образом структуризованная си туация, которая менялась по мере оценки поступающей информации.
Приведенный ниже пример носит гипотетический ха рактер, хотя и содержит все условия и принципы, необхо-
1 Эксперимент, описанный в приложении I, проведен совместно
с Н. В. Черняк.
159
дпмые для формулирования аналогичных задач по оценке информации для более сложных реальных ситуа ций. Здесь имеются в виду условия структуризации ис ходной ситуации, необходимость операционного разли чения стратегий и исходов и т. д.
1.Общие условия эксперимента
1.Для проведения машинного эксперимента взят гипотетическая система, состоящая из двух поражающих подсистем, двух целей, командного центра, связанного
каналами связи с приемно-распределительным центром, который, в свою очередь, связан с подсистемами. Все элементы системы пространственно отделены друг от друга и в схеме имеют следующий вид (рис. 18):
Рис. 18
Задача: в результате серии последовательных экспе риментов выбрать наиболее эффективную (по поражению целей) подсистему. Эффективность поражения измеря ется вероятностью попадания в цель, меняющуюся при каждом испытании. Предполагается далее, что число проводимых экспериментов определяется, в конечном итоге, количеством накопляемой информации, относи тельный прирост которой по мере проведения экспери ментов идет по убывающей кривой. Таким образом в системе осуществляется процесс научения, в результате которого возникает ситуация, когда отпадает необходи мость в проведении дальнейших экспериментов и произ водится выбор подсистем.
160