Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Технологии искусственного интеллекта в банковской сфере. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
Глава 1
АХД — программное решение для извлечения, консолида­ции, обработки и преобразования данных из учетных систем и последующего их использования для оперативного и аналити­ческого бизнес-анализа [8].
АХД относится к классу BI-систем (Business Intelligence) и позволяет наблюдать и анализировать результаты бизнес­процессов организации [9].
Основные принципы организации АХД:
1. Проблемно-предметная ориентация. Данные объединя-
ются в
категории и хранятся в соответствии с областями, ко-
торые они описывают.
2. Интегрированность. Данные из различных источников проходят ETL-процесс (Extract, Transform, Load — извлечение, преобразование, загрузка) с целью приведения к соответствию всем аналитическим требованиям предприятия [10].
3. Привязка ко времени. Данные, постепенно накапливае­мые в ХД, привязаны строго к определенному периоду време­ни, что позволяет проводить временной
анализ, выявлять тен­денции и закономерности. АХД сохраняет исторические дан­ные для тех объектов, по которым историчность поддержива­ется на уровне источника данных.
4. Некорректируемость. Данные в хранилище не создают­ся, то есть после загрузки из внешних источников не коррек­тируются и не удаляются.
Архитектура АХД использует принципы OLAP-кубов (On-
Line Analytical Processing — аналитическая
обработка в реаль­ном времени) — технологии обработки данных, заключаю­щейся в подготовке суммарной (агрегированной) информации на основе больших массивов данных, структурированных в виде многомерных таблиц [11].
Главные элементы АХД:
1. Измерения — коллекция объектов (атрибутов), при по­мощи агрегатов по которым группируются, сортируются и фильтруются показатели. С целью уменьшения количества ру­тинных операций
отдельные атрибуты могут объединяться в
11
Технологии искусственного интеллекта в банковской сфере
иерархии — преднастроенный набор атрибутов одного изме­рения. Например, измерение «Календарь» имеет иерархию Год-Квартал-Месяц-Дата, состоящую из соответствующих ат­рибутов.
2. Меры — статистически вычисленные числовые значе­ния, по которым производится анализ. Меры представляют некоторые аспекты организационных действий, выраженных в денежном (доход, прибыль, затраты) или числовом выражении
(количество клиентов, счетов, договоров
), или как более слож-
ные вычисления, включающие в себя бизнес-логику [10]. В за­висимости от фактов, которые отражают меры, они объединя­ются в группы мер. Гибкая настройка мер и измерений позво­ляет формировать необходимые для пользователей показатели под их конкретную задачу. Пример куба данных представлен на рисунке 1.
Мера «Комиссионный доход»
Измерения
Факты
Статья
доходов
Агрегаты
Доходы ЮЛ
150
РКО
ТЭ
Кредитование
Январь
2024
80
Февраль
2024
Март
2024
75
Офис №2
Офис №1
Центральный офис
Время
1 кв 2024
Агрегаты
Рис. 1. Многомерный куб данных, отражающий доходы по офисам
12
Глава 1
В зависимости от решаемых задач организации загрузка
данных в АХД может производиться с разной периодичностью:
1. В режиме реального времени совместно с операционной деятельностью. Актуально для организаций, решающих зада­чи предоставления регулярной отчетности в сжатые сроки, или для компаний, которым необходимо отслеживать производст­венный процесс с целью его контроля, выявления причин
про-
стоя, оптимизации (логистика, складской учет, товарооборот).
2. Ежедневная загрузка данных за предыдущий день, что позволяет оперативно отслеживать интересующие пользовате­лей показатели. Актуально для организаций, где АХД высту­пает средством принятия управленческих решений, например для банковской сферы.
Основные преимущества использования хранилища данных:
консолидация данных из множества источников; — исторический анализ данных; — высокое качество, непротиворечивость и точность данных; возможность принимать обоснованные решения.
Традиционное АХД построено по принципу независимых витрин данных Ральфа Кимбалла — каждое бизнес-направле­ние организуется в отдельную витрину данных, не связанную с другими. Таким образом, пользователи работают только с той информацией, которая необходима им в соответствии с профилем их деятельности
[12].
Само по себе АХД хоть и является прогрессивным шагом для хранения данных, но при его неправильной настройке возможны различные проблемы. Наиболее типичные из них:
1) может отсутствовать отраслевая банковская модель дан­ных: не выделены стандартные банковские бизнес-объекты с их полными атрибутами, сущностями и взаимосвязями. Дан­ный недостаток связан с тем
, что перед АХД изначально ста­вились одни задачи, например автоматизации управленческой отчетности, и в итоге это сузило его возможности для решения других задач и ограничило использование всеми заинтересо­ванными подразделениями банка. Ориентация ХД на подго-
13
Технологии искусственного интеллекта в банковской сфере
товку той или иной отчетности вызывает необходимость по­стоянной доработки модели при изменении метрик и состава отчетности;
2) могут быть не реализованы процессы и алгоритмы кон­троля качества загружаемых данных, отсутствовать средства оповещения заинтересованных подразделений о наличии ин­цидентов качества данных [13]. Это снижает доверие к храни­лищу и делает невозможным его
применение в бизнес-процес­сах, чувствительных к качеству данных, таких как маркетин­говые акции, внутренний скоринг, управление проблемными долгами и т.
д.;
3) конечные пользователи АХД (сотрудники банка) могут
испытывать затруднения при использовании витрин данных при подготовке отчетов и аналитики по следующим причинам:
— отсутствие знаний, в каких витринах находятся необхо-
димые данные;
— интуитивно непонятные названия полей (атрибутов / мер)
в витринах;
— длительный срок построения отчетов в случае исполь-
зования большого количества полей
и фильтров;
4) может не выполняться поддержка процессов повышения
эффективности и доходности;
5) нет поддержки процессов управления кредитными рис-
ками. Например, не рассчитывается показатель риск-профиля ЮЛ; не обеспечивается поддержка процессов возврата про­блемной задолженности;
6) отсутствует интеграция со средствами визуализации дан­ных, что затрудняет построение дашбордов (интерактивных информационных панелей), которые используются
руковод-
ством банка при принятии управленческих решений [14].
Если в АХД банка присутствует хотя бы несколько из пе­речисленных выше проблем, то можно смело утверждать, что полноценное хранилище данных в банке отсутствует. В этом случае функциональность АХД не позволяет рассматривать дан­ные как актив банка, развивать процессы управления данными и использовать
их для реализации бизнес-стратегии банка.
14
Глава 1
Одной из наиболее оптимальных технологий организации хранения данных является внедрение АХД в концепции Data
Vault.
АХД, построенное на концепции Data Vault, позволяет ре­шить проблемы схемы «звезда» и 3-й нормальной формы: не­гибкость, затруднение масштабируемости, низкая производи­тельность, избыточность данных. Данная методология была разработана Дэном Линстедтом в 2000 г. [15].
Data Vault состоит из трех основных компонентов:
1.
Хаб (Hub) — основное представление сущности (клиент, продукт) с позиции бизнеса. Данная таблица представляет со­бой отношение, позволяющее идентифицировать сущности, актуальные для того или иного бизнес-процесса. Также здесь содержатся уникальные ключи.
2. Ссылка (Link). Таблицы-ссылки связывают несколько хабов связью многие-ко-многим, как в 3-й нормальной форме. Она содержит те же метаданные,
что и хаб. Ссылки вместе с хаб-таблицами выстраивают взаимосвязи между сущностями для формирования модели бизнес-процессов.
3. Сателлит (Satellite). Все описательные атрибуты хаба или ссылки (контекст) помещаются в таблицы-сателлиты. В са­теллитах можно хранить историю изменения контекста, каж­дый раз добавляя новую запись при обновлении контекста в системе-источнике. Satellite-таблицы
описывают бизнес-ключ на наиболее доступном детальном уровне, что обеспечивает основу для развития контекста, описывающего бизнес, позво­ляет ответить на вопросы «кто?», «что?», «почему?», «когда?»
д. [16].
и т.
Основные преимущества построения ХД в концепции Data
Vault:
гибкость и масштабируемость. По мере необходимости
возможно изменение уже имеющегося ХД, в том числе добав­ление данных из новых источников без существенных измене­ний разработанной структуры;
15
Технологии искусственного интеллекта в банковской сфере
сокращение избыточности данных; — быстрота и удобство разработки ETL-процессов, кото-
рые реализуют последовательный подход к загрузке информа­ции в хранилище с возможностью распараллеливания одного потока работ на несколько конвейеров.
Традиционное ХД, основанное на подходе Ральфа Ким­балла, обладает ключевыми проблемами: дублирование дан­ных в витринах и отсутствие возможности объединения дан­ных
, содержащихся в разных витринах.
Хранилище в концепции Data Vault решает указанные про­блемы за счет единого многомерного куба, содержащего все необходимые для анализа данные (представление данных в виде многомерной таблицы), универсальность которого поз­воляет пользователям легко формировать большое многообра­зие отчетов / выгрузок под их конкретную задачу (от простого отчета по операциям клиентов
за период до кредитной отчет­ности). Концептуальная схема подобного АХД представлена на рисунке 2.
ETL
SQL
bQo rt
SQL
АСВКБ
Stage
обла сть
SQL
CRM
Храни лище
данных
Единаявитрина
данных
Рис. 2. Концептуальная архитектура АХД в концепции Data Vault
Модернизация хранилища данных является большой и
важной задачей. АХД может стать стратегическим цифровым
16
Глава 1
активом банка и позволит решить большинство вопросов биз­нес-аналитики, а также при появлении новых задач не потре­бует глобальной перенастройки логики системы. Помимо пре­имуществ АХД как аналитической системы, сам процесс его внедрения позволит навести порядок на источниках данных, что также является ценным для работы любого банка.
Как к любой
информационной системе, используемой в бан-
ковской сфере, к АХД предъявляются базовые требования.
Требования к надежности.
Система должна сохранять работоспособность и обеспечи­вать восстановление своих функций при возникновении сле­дующих внештатных ситуаций:
— при сбоях в системе энергоснабжения аппаратной ча­сти, приводящих к перезагрузке операционной системы (ОС), восстановление программы должно происходить после
переза-
пуска ОС и запуска исполняемого файла системы;
— при ошибках в работе аппаратных средств (кроме носи­телей данных и программ) восстановление функции системы возлагается на ОС;
— при ошибках, связанных с программным обеспечением, восстановление работоспособности возлагается на ОС.
Требования к защите информации от несанкциониро­ванного доступа.
Компоненты подсистемы должны обеспечивать
защиту от
несанкционированного доступа путем:
идентификации пользователя;
проверки полномочий пользователя;
разграничения прав доступа пользователей.
Требования по сохранности информации.
Должна быть предусмотрена возможность организации руч­ного и автоматического резервного копирования данных си­стемы средствами системного и базового программного обес­печения (ПО) (ОС, СУБД), входящего в состав программно-тех­нологического комплекса
банка.
17
Технологии искусственного интеллекта в банковской сфере
Требования к эргономике определены в соответствии с ГОСТ 34.602-2020 «Комплекс стандартов на автоматизирован­ные системы. Техническое задание на создание автоматизиро­ванной системы».
Взаимодействие пользователей с ПО, входящим в состав системы, должно осуществляться посредством визуального графического интерфейса. Интерфейс системы должен быть понятным, обеспечивать быстрое отображение экранных форм, а также быть рассчитан на преимущественное
использование типа «мышь», то есть управление должно осуществляться с помощью набора экранных меню, кнопок, значков. Клавиа­турный режим ввода должен использоваться главным образом при заполнении и / или редактировании текстовых и числовых полей экранных форм.
Система должна обеспечивать корректную обработку ава­рийных ситуаций, вызванных неверными действиями пользо­вателей, неверным форматом или
недопустимыми значения­ми входных данных. В указанных случаях Система должна выдавать пользователю соответствующие сообщения, после чего возвращаться в рабочее состояние, предшествовавшее неверной (недопустимой) команде или некорректному вводу данных.
Требования к программно-аппаратной архитектуре АХД.
В настоящее время основным типом архитектуры ХД яв-
ляется трехуровневая архитектура (рис. 3):
1) нижний уровень — промежуточный слой
базы данных (staging), предназначенный для импорта данных из разных ис­точников;
2) средний уровень содержит сервер OLAP, который про­изводит обработку, обогащение и нормализацию данных, пре­образовывая их в структуру, подходящую для анализа и слож­ных запросов;
3) верхний уровень — уровень клиента содержит инстру­менты, позволяющие подключаться к АХД, создавать анали­тические отчеты
и проводить анализ данных.
18
Глава 1
Operational
Syste m
FlatFiles
Operational
Syste m
Datasources
MetaDa ta
Summary
Data
Stagingarea Users
Dat awarehouse
RawData
Analyt ics
Reporting
Рис. 3. Трехуровневая архитектура хранилища данных
Также необходимо отметить, что важной частью АХД яв­ляются метаданные (Metadata). Метаданные представляют со­бой репозиторий, который играет роль справочника о данных. Он включает терминологию предметной области, сведения об источниках данных, описание источников исходных данных и т.
д. Метаданные содержат всю информацию, необходимую
для извлечения, преобразования и загрузки данных из исход­ных систем, а также для последующего использования содер­жимого ХД [9].
Технологии искусственного интеллекта в банковской сфере
Глава 2
ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
В БАНКОВСКОЙ СФЕРЕ
2.1. Основные виды нейронных сетей
Искусственный интеллект («способ заставить компьютеры думать, как люди») — свойство какой-либо системы решать интеллектуальные задачи, которые свойственны человеку. Со­ответственно, системы, обладающие данным свойством, будем называть интеллектуальными системами.
Иногда выделяют так называемый сильный искусственный интеллект и слабый искусственный интеллект вым считается, если он проходит тест Алана Тьюринга (экспе­риментатор должен определить, является ли «собеседник», с которым ведется обмен сообщениями по дистанционной кла­виатуре, человеком или ИИ. Тест пройден искусственным ин­теллектом, если экспериментатор посчитал его человеком). Как правило, некоторыми специалистами считается, что пер­вый тип должен базироваться
на строгом логическом основа­нии, в отличие от второго, который базируется, например, на искусственных нейронных сетях [17].
Термин искусственный интеллект неразрывно связан с по­нятием нейронной сети. В различных источниках определение нейронной сети описывается по-разному, но в более общем смысле представить его можно следующим образом.
Нейронная сеть (НС) — это программно-вычислительная система, работающая по принципу организации и функциони­рования нейронов в головном мозге человека. Используя спе­циальные алгоритмы, она может распознавать скрытые шаб­лоны, корреляции в необработанных данных и в дальнейшем их классифицировать, а возможности самообучения позволя­ют ей показывать лучшие результаты со временем.
. Первый тако-
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]