ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ
Отличительной особенностью интеллектуальности в управлении МО является возможность системной обработки знаний и принятия решений на базе таких информационных технологий как технологии ЭС, нечеткой логики, нечетких множеств, нейронных сетей и генетических алгоритмов.
Интеллектуальное управление (ИУ) стало возможным благодаря развитию методов и технологий искусственного интеллекта.
Теория ИУ опирается на системный подход в том смысле, что она, ориентируясь на системную, а не на описательную сложность, рассматривает объект управления во внешнем мире и признает существование внутренней целевой установки на уровне поддержания объектом стабильности своего существования.
Главная идея ИУ техническими системами – синтез и реализация процедур управления объектами, в том числе, алгоритмов функционирования, стратегии и тактики действий, формирования управляющих воздействий, на основе анализа внешних ситуаций и
состояний объектов с использованием информационных технологий и
механизмов обработки знаний.
ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Объект интеллектуального управления (ОИУ) – устройство,
осуществляющее двигательные функции, на которое подаются
управляющие воздействия, синтезируемое интеллектуальной подсистемой.
Устройство интеллектуального управления (УИУ) – устройство с функциями искусственного интеллекта, формирующее управляющие воздействия.
Интеллектуальный управляемый объект (ИУО) - МО, в котором ОИУ в совокупности с УИУ представляют единый блок, формируемый целевым назначением МО.
Активные системы – интеллектуальные системы, включенные в
УИУ, принимающие решения на основе получаемой информации и
собственной БЗ, формирующие альтернативы поведения и соответствующие управляющие воздействия. К таким системам относятся активные экспертные системы, активные нейронные сети и др., структура которых, по сравнению с обычными, дополнена блоком интерфейса с ОУ.
Открытые системы - активные системы, способные с течением времени на основании опыта совершенствовать свое поведение за счет функционирования механизмов обучения и самообучения.
Под самообучением понимается накопление знаний, повышение интеллектуальности и совершенствование собственного поведения за счет внутреннего управления в интеллектуальных системах, связанного с внешней средой.
Интеллектуальными системами управления (ИСУ) будем называть
такие системы автоматического управления, в которых процесс
принятия решений и формирование управляющих воздействий осуществляется с использованием механизмов приобретения, обработки и использования информации, понимаемой как “знание”.
СТЕПЕНИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОСТИ
ИСУ могут иметь различную степень интеллектуальности: в
малом, большом и в целом. Степень интеллектуальности
характеризуется совокупностью интеллектуальных функций объекта за
счет включение в систему управления различных средств борьбы с
неопределенностью либо самого ОУ, либо его поведения в изменяющемся динамическом внешнем мире.
ИСУ, обладающими свойством "интеллектуальности в малом", используют при функционировании механизмы принятия
решений на базе имеющихся знаний как средства преодоления неопределенности входной информации, модели УО или его поведения. Они ориентированы лишь на обработку знаний с целью поиска решения задачи управления рабочими органами.
ИСУ, обладающие свойством "интеллектуальности в
большом", должны иметь еще возможности выполнения функций
самоорганизации (самоперестройки по результатам обучения), обучения, прогнозирования и адаптации к изменяющимся условиям.
ИСУ с “интеллектуальностью в целом” включает систему
оценки ситуаций и принятия стратегических решений. Такая
система обеспечивает не только процесс регулирования объекта, но и осуществляет неоднократный выбор терминальных условий и критериальной базы с помощью обобщенной оценки качества выполняемых движений и достижимости поставленной цели. Эти условия определяют реконфигурацию способа регулирования и программы действий, исходя из заданной высшей цели функционирования системы.
Предполагается наличие ряда следующих кибернетически
полезных свойств.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
С“ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОСТЬЮ В ЦЕЛОМ”
1.Направленность действий, связанных с контролем выполнения поставленной задачи и поиском компромисса между заданными требованиями и изменившимися условиями.
2.Кардинальное расширение воспринимаемого потока информации за счет оценки состояния внешней среды и собственного состояния объекта управления; последующее сокращение избыточности
информации при классификации и обобщении.
3.Подчиненность друг другу задач регулирования, планирования действий и выбора стратегии поведения в виде параллельно действующих обратных связей.
4.Использование в трудноформализуемых задачах целесообразных
процедур интеллектуального типа, учитывающих ограниченные
ресурсы на принятие решений.
ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ (1)
1.Полнота интеллектуальных функций путем реализации процедур оценивания поступающей информации, стратегического и координационного и тактического планирования на элементах искусственного интеллекта.
2.Расширение воспринимаемого потока информации за счет оценки состояния самого объекта, процесса, результата и внешней среды.
3.Интеллектуальность в синтезировании образов состояний системы за счет экспертной оценки, их ранжирования по уровням и обобщения ситуаций.
4.Выработка оценки тех факторов, по которым не удается получить данных, формирование предположений на основе опыта.
5.Направленность действий, связанных с контролем выполнения поставленной задачи и поиском пути достижения цели.
ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ (2)
6.Иерархичность в системе принятия решений по планированию и управлению. Подчиненность друг другу задач регулирования, планирования действий и выбора стратегии поведения.
7.Открытость систем с целью повышения интеллектуальности и совершенствования качества функционирования. Открытость систем обеспечивается возможностью выполнения таких функций, как самонастройка, самоорганизация и самообучение. Это требует организации в управляющей системе процесса приобретения и пополнения знаний.
8.Сохраняемость функционирования (возможно, с некоторой потерей качества или эффективности) при отказах в высших уровнях иерархии управляющей структуры. Чрезвычайно важно сохранение автономного функционирования в рамках более простого (автоматного) поведения
системы, характерного для нижних уровней структуры управления.
Приведенный перечень принципов характерен для систем с
интеллектуальностью в целом. Для ИСУ с другими степенями интеллектуальности он соответственно ограничивается.