Тема 17. Специальные методы исследования сложных систем

Современные технологии исследования систем. Методы, основанные на системном подходе. Исследование операций как последовательное применение количественных методов в задачах исследовании сложных систем и проблем. Последовательность этапов изучения и исследования рассматриваемой проблемы в рамках исследования операций. Эконометрический подход к анализу и решению проблем управления. Методы планирования сложных работ и проектов и контроль хода их выполнения на основе сетевых моделей. Методы планирования и разработки транспортных сетей и анализа потоков в сетях. Методы анализа сетевых моделей. Аналитические и статистические методы исследования систем массового обслуживания. Методы имитационного моделирования в задачах массового обслуживания. Применение методов теории игр при моделировании конфликтных ситуаций для выработки рекомендаций и решений в условиях конфликта. Выбор правила обоснованного поведения в условиях неопределенности на основе методов теории статистических решений. Максиминные и минимаксные стратегии в конфликтных ситуациях. Чистые и смешанные стратегии.

Системный анализ как основной метод исследования сложных систем, метод, основанный на рациональном использовании субъективных суждений, для решения слабо структурированных проблем. Построение математических, логических, информационных моделей как основной метод системного анализа. Методы исследования слабо структурированных проблем. «Мягкий» системный анализ как средство понимания проблем. Ориентация «мягкого» системного анализа на использование обратной связи при изучении проблем, на улучшение уровня искусства аналитика, исследующего реальные проблемы. «Мягкий» системный анализ как альтернатива анализу «стоимость – эффективность». Анализ политики как современный вариант аналитического подхода к слабо структурированным проблемам как использование методологии анализа систем и многокритериальных методов принятия решений.

Имитационные модели и программно-аппаратные методы реализации процесса моделирования сложных систем как альтернатива аналитическим (знаковым или символьным) моделям, как средство преодоления «порога сложности» аналитических моделей. Имитационное моделирование как эффективный класс моделей при поиске решений слабо структурированных проблем, как процесс конструирования модели реальной системы и постановки экспериментов на этой модели, как процесс экспериментирования с помощью «компьютерных» моделей. Компьютерные методы исследования систем управления на основе применения стохастических моделей и экспериментов с использованием метода Монте-Карло.

Дескриптивные, или качественные методы и модели при исследовании и поиске решений неструктурированных проблем. Стратегии исследователя при планировании и проведении экспериментов. Стратегия ограниченной рациональности. Г.Саймона. Переменная рациональность как компромисс между психологическими и социальными предпочтениями субъекта. Стратегия переменной рациональности. Модель, связывающая степень рациональности с уровнем сложности проблем. Квазирациональные стратегии (П.-Л.Рейно). Стратегии инкрементализма (Ч.Линдблома и Дж.Куинна). Эвристические методы решения проблем управления и исследования систем. Метод экспертных оценок при решении деловых проблем. Методы ситуационного управления (анализа конкретных ситуаций, или метод «кейсов»).

Использование современных аппаратных и программных средств, информационных и наукоемких технологий в исследовании организаций и систем. Современные технологии как основа предельной информатизации и интеллектуализации общества. Развитие и эффективность использования информационных, интеллектуальных и других ресурсов. Методы повышения эффективности функционирования организаций на основе максимальной автоматизации всех процессов в различных сферах жизни, используя аппаратное и программное обеспечение.

Технологии «искусственного интеллекта». Экспертные, интеллектуальные системы. Экспертные системы на основе нечеткой логики. Сетевые компьютерные технологии (глобальные, региональные и др. информационные сети). Гео-информационные интеллектуальные системы. Интеллектуальные системы проектирования и поддержки баз знаний в слабоструктурированных и трудно формализуемых предметных областях. Эволюция электронной технологии от «микро» к «нано» (нанотехнологии) и ее слияния с «генной» технологией. Синтез структур, способных к эволюции и саморазвитию. Использование технологии искусственных нейронных сетей в процессе решения проблем и принятия решений. Разработка устройств переработки информации на основе принципов работы естественных нейронных систем.

Основные понятия и термины: метод критического пути, максиминная стратегия, «мягкий» системный анализ, анализ политики, моделирование, программно-аппаратный метод, стратегия ограниченной рациональности, стратегия переменной рациональности, квазирациональная стратегия, искусственный интеллект, сетевая технология, интеллектуальная система, искусственная нейронная сеть, транспортная сеть, линейное программирование, сетевое планирование, игровая модель, целевая функция, модель управления запасами, имитационная модель, дескриптивная модель, эвристический метод, «клинический» подход, аналитический метод, статистический метод, метод Монте- Карло, исследование операций, эвристический поиск решения, экспертная система, экспертное оценивание.

Контрольные вопросы:

1. Назовите современные модификации системного анализа.

2. Дайте сравнительную оценку методологии системного анализа и исследования операций.

3. В каких случаях используются дескриптивные (качественные) методы и модели в процессе исследований?

4. В чем особенность применения стратегии переменной рациональности при проведении исследований?

5. В чем отличие «мягкого» системного анализа от классического системного анализа?

6. Какие принципы положены в основу Экспертных, интеллектуальных систем?

7. Какие интеллектуальные системы в своей работе опираются на базы знаний?