Интеллектуальные информационные технологии (история и тенденции развития). Технологии обеспечения безопасности обработки информации

В ближайшем будущем произойдет еще одно весьма важное изменение в целях и задачах процесса обучения, связанное с несколькими тенденциями современного общественного развития. Наиболее важные среди них – изменение соотношения личности и общества в пользу личности, от уровня развития которой зависит успешное функционирование и дальнейшее развитие общества, а также существенное развитие знаний о самом человеке, которые дает возможность выработать более эффективные способы непосредственного вмешательства в процесс формирования и развития его интеллекта.

Под интеллектом (от лат. "intellectus" – познание, понимание, рассудок) современная социологическая наука понимает способность человека рационально мыслить. Практически во всех традиционных системах образования интеллект человека "обтачивался" посредством информации, как морские камешки водой. Это, как известно, длительный процесс. В настоящее время возникает иная задача – специальное развитие интеллекта человека. Возникло отдельное научное направление – исследование технологических основ диверсификации человеческого интеллекта.

При этом важнейшей характеристикой интеллекта является способность не только накапливать и запоминать информацию, быстро находить и вспоминать ее, но и, прежде всего, решать сложные и нестандартные задачи, логически, инновационно и нестандартно мыслить, а также генерировать новые идеи. Поэтому интеллект современного человека должен быть быстрым, обширным, способным выполнять сложные мыслительные операции. Немаловажна в этом отношении и интуиция, которую нередко "выносили за скобки" интеллекта, помещая ее в сферу человеческой душевности или чувственности. Интуиция имеет одно замечательное технологическое свойство: она дает возможность форсировать длительную, сложную и монотонную мыслительно-логическую деятельность и гораздо быстрее получать конечный результат. Современная наука понимает ее именно так – как способность постижения истины прямым ее усмотрением. Наконец, сегодня трудно представить себе развитый интеллект без творчества, т. е. способности создавать принципиально новые идеи и новые пути разрешения наиболее сложных проблем.

Потребность в таком интеллекте носила в прежние эпохи весьма локальный характер, так как ее удовлетворяла в основном лишь узкая группа интеллектуальной элиты общества, и довольно часто мощный творческий интеллект был практически невостребованным. В современных информационных обществах эта потребность стремительно возрастает сразу на несколько порядков. Каждая фирма, государственная структура или политическая партия начинают все больше нуждаться в интеллектуалах, способных предлагать оригинальные идеи для решения сложных задач. Ситуация усугубляется и тем, что в современных условиях, несмотря на быстрый рост "критической массы" интеллектуалов среди самодеятельного населения, воспроизводство интеллекта в обществе нарастает гораздо медленнее, чем потребность в нем. Поэтому в развитых странах идет настоящая "охота" на специалистов-интеллектуалов высокого класса.


При обучении и воспитании интеллектуалов современное общество сталкивается со сложными проблемами, среди которых особенно беспокоит то, что самая высокая рождаемость в социальных слоях с низким интеллектом, что, естественно, приводит к накапливанию в обществе низкоинтеллектуального "балласта". В этой связи опытные преподаватели (которые не одно десятилетие принимают вступительные экзамены в вузах и работают с первокурсниками) говорят о проблеме "интеллектуально недоношенных" студентов. Им, как правило, не хватает необходимой для обучения степени зрелости интеллекта, его приспособленности к умственному труду. Как это ни парадоксально, но и широкое внедрение в процесс обучения новых компьютерных технологий отнюдь не спасает от незрелости интеллекта, так как компьютер не является абсолютно позитивным воспитательным средством: его применение может не только развивать интеллект обучаемого, но и сковывать его развитие.

По всей видимости, потребность современного общества в выработке специальных мер по "подтягиванию" интеллекта значительной части людей до необходимого, диктуемого той или иной профессией уровня будет постоянно нарастать. Эта потребность уже сейчас приводит к тому, что в современной науке начинает складываться отдельный класс социальных технологий, которые называют технологиями наращивания (приращения) человеческого интеллекта.

Технологии наращивания интеллекта пребывают ныне на первоначальном этапе своего в будущем бурного развития. Они только начинают формироваться. У них, как говорится, все еще впереди. Прогностический анализ дает возможность предположить, что эти интеллектуальные технологии будут весьма разнообразными – как социальными, так и не социальными. Возможны, например, биохимические, генетические, психологические и другие технологии, построенные не на процессе обучения человека умениям и навыкам интеллектуальной деятельности, а на вторжении в природную сущность человека посредством хирургического или биохимического воздействия, проникновения в его генотип, клонирования и т. п. Ведь принципиально исключить применение многих достижений наук о человеке для повышения его интеллектуальных способностей просто невозможно. Другое дело, что возникает очень серьезная проблема применения этих достижений на пользу, а не во вред человечеству. Принимая во внимание новизну интеллектуальных технологий, а также неразработанность их типологических признаков, можно предложить такую поисковую классификацию социальных технологий наращивания интеллекта (рис. 34).

Технологии повышения человеческого интеллекта коренным образом отличаются от образовательных, особенно тра­диционных. Если технологии обучения формируют знания, умения и навыки, то интеллектуальные технологии предназна­чены для наращивания интеллекта. Они направлены на то, чтобы сделать человеческий мозг эффективным инструментом переработки информации и творчества. Другая особенность интеллектуальных технологий – их ярко выраженный тренинговый характер, т.е. они представляют собой целостные системы определенных упражнений, которые расширяют интеллектуальные возможности человека. Наиболее важными среди них являются технологии скорочтения, развития памяти, повышения творческого потенциала.

Рис. 34. Классификация технологий наращивания человеческого интеллекта

Кроме того, интеллектуальные технологии являются самодеятельными, т. е. в их структуре главным элементом являются такие процессы, как самообразование, самовоспитание и самоорганизация. Наряду с этим, эти технологии предполагают также высокую индивидуальную активность личности и ее специальную мотивацию. Они довольно эффективны, поскольку в них широко используется опыт, накопленный гениями в области оптимальной переработки и сохранения информации, а также достижения многих наук: психологии, физиологии, биоэнергетики и др. Например, интеллектуальная технология скорочтения строится в основном на анализе условий эффективности процесса чтения , который системно представлен на рис. 35.

Опираясь на системное видение условий эффективности процесса чтения, можно разработать интеллектуальную технологию динамического чтения, которая включает в себя такие методические приемы: 1) блокирование обратных положительных связей, речемоторного и речеслухового осмысления текста, дублирующих его зрительное восприятие; 2) торможение артикуляции: сжимание губ, сжимание зубами какого-либо предмета, широкое открывание рта во время чтения при возможно более пассивном положении языка и голосовых связок; 3) неречевые ритмические помехи, например, чтение текста про себя при одновременном выстукивании заученного ритма рукой, с обязательным движением плеча; 4) звуковые помехи: чтение одновременно со звучанием музыки или других акустических раздражителей, а также использование магнитофона, проигрывателя, радиоприемника и других средств; 5) принудительный режим чтения с заданной скоростью; 6) расширение центрального поля зрения и выработка навыков использования периферийного зрения; 7) контроль и самоконтроль.

Таким образом, технология скорочтения представляет собой некоторую систему чередования приведенных методических приемов, каждый из которых тренирует определенные качества и свойства индивида, необходимые ему для овладения процессом быстрого чтения.

Рис. 35. Условия эффективности процесса чтения

Одно из наиболее сложных и в то же время актуальных направлений технологизации человеческого интеллекта – повышение творческого потенциала личности. В специальной литературе содержатся различные определения категории "творчество". Его трактуют, например, как успешный полет мысли за пределы неизвестного, который дополняет знания и способ­ствует созданию нового. Распространен и подход, при котором творчество сводят к формированию комбинаций на основании имеющегося жизненного опыта или взаимодействий, способствующих развитию. Поэтому понятие "творчество" довольно часто связывают с инновационными решениями, которые обусловливают гармоничное развитие природы и общества. Наиболее общим определением творчества можно считать формулировку, которая описывает его как деятельность, порождающую нечто качественно новое, неповторимое, оригинальное и общественно-исторически уникальное. Под творчеством, таким образом, понимают инновационный характер деятельности по разрешению специальных задач, отличающихся новизной, устойчивостью, нетрадиционностью и трудностью. Существуют различные виды творчества: научное, техническое, художественное и другие его разновидности, которые имеют общие и специфические черты и свойства.

В науке и искусстве долгое время господствовали взгляды, согласно которым творчество трактовали как непознаваемое явление, как бы данное человеку от Бога, который периодически посылает своим избранникам ту или иную музу. Поэтому такое посещение музы трудно предсказать, и она может появиться в самой неподходящей для творца ситуации. "Эврика!" – это восклицание древнего ученого и изобретателя Архимеда знакомо нам еще со школьной скамьи. Это слово – не просто констатация факта находки. В нашем сознании оно ассоциируется с выражением высшего чувства удовлетворения, радости и восторга от найденного метода решения задачи, которую до этого никому не удавалось решить, и путь решения которой был тернист и долог. "Эврика" – это финал поиска истины или знания, дорога к которому неизвестна, и не всегда человек, открывший истину, может точно сказать, как он это сделал.

Однако прошло более двух тысячелетий, и в наш лексикон вошел достаточно распространенный в настоящее время термин "эвристика". Например, в общественной практике широко используются категории "эвристическое мышление", "эвристические приемы и методы", "эвристическое свойство" и т. п. Произнося эти слова, мы не всегда задумываемся над тем, какой смысл вкладываем в понятие "эвристика", однако в нашем сознании оно всегда ассоциируется с творческой деятельностью. В научной литературе это понятие пока не имеет единого толкования. Нередко эвристику отождествляют с психологией научного творчества, которая изучает методы решения научных задач, для чего, кроме знаний и умений, нужна еще сообразительность и догадливость. Но чаще всего эвристику рассматривают как абстрактно-аналитическую область науки, изучающую структуру творческой деятельности, ее продукты, особенности, факторы влияния и т. п. На самом деле понятие "эвристика" значительно шире по своему объему и содержит в себе три смысловых контекста: 1) специальные методы, используемые в процессе открытий или создания чего-то нового (эвристические методы); 2) область научного знания, изучающего продуктивное творческое мышление (эвристическую деятельность); 3) восходящий еще ко временам Сократа метод обучения (майевтика).

Приведенные подходы к определению эвристики свидетельствуют о том, что она еще не сформировалась как самостоятельная наука. Несмотря на большое количество научных трудов, посвященных проблеме эвристики, все они, как правило, касаются лишь ее частных проблем и не дают пока четкого определения ее объекта, предмета и статуса среди других наук. Наиболее плодотворные попытки решения этой проблемы изложены в работах американских ученых Г. Буша и К. Буша, которые считают, что эвристика – это общенаучная теория решения проблемных задач, возникающих в человеческой деятельности и общении, а также механизмов и методологических средств антиципации (предвосхищения), конструирования нового знания и целеустремленных способов деятельности и общения, создаваемых на основе обобщения прежнего опыта и опережающего отражения моделей будущего в целях более полного удовлетворения потребностей людей.

Неоднозначность толкований эвристики свидетельствует о разном содержании, которое вкладывают авторы различных концепций в данное понятие. При этом бесспорно, что в любом случае эвристику неразрывно связывают с творчеством и творческой деятельностью. Понятия "эвристика" и "творчество" в единую цепь связывают представления о нетривиальности, неординарности, новизне и уникальности. Однако эта новизна может быть как локальной (для некоторого небольшого сообщества), так и всеобщей (для всех времен и народов). Применительно к понятию "творчество" таким общим качеством является результат творческой деятельности, а применительно к эвристике – методы и средства получения этого результата.

Технологии творчества строятся на основе изучения и определения структуры творческого процесса. Причиной их появления является необходимость наращивания творческого интеллекта, так как логика развития информационного общества неизбежно выводит социум на принципиально новую стадию развития, когда основное назначение человека будет состоять не столько в переработке информации, сколько в ее создании. Одним словом, произойдет углубление и расширение интеллектуальной деятельности людей, а также ее переход от грубой переработки информации (которая будет в значительной мере автоматизирована благодаря развитию специальных технологий) к творческому процессу ее создания. Творческий процесс чаще всего содержит в себе такие этапы: 1) возникновение замысла; 2) логическую обработку идеи; 3) воплощение творческого замысла.

В современном науковедении существуют и другие подходы к определению структуры творческого процесса. Например, французский ученый Ж. Адамар в творческом процессе выделяет четыре этапа: 1) подготовку; 2) инкубацию; 3) озарение; 4) проверку или доработку. А современный американский психолог Дж. Россмэн оперирует семью стадиями творческого процесса: 1) осознание творческой потребности; 2) ее анализ; 3) изучение доступной информации; 4) формулирование предполагавшихся ранее решений; 5) критический анализ этих решений; 6) рождение новой идеи; 7) экспериментальная проверка этой идеи.

Несколько иной точки зрения в этом отношении придерживается другой американский ученый Дж. Дьюи, который выделил пять этапов в решении творческой проблемы: 1) осознание проблемы; 2) анализ проблемы; 3) выдвижение идей; 4) проверка идей; 5) выбор оптимальной идеи решения проблемы. Российский исследователь А. Лук также рассматривает пять этапов творческого процесса: 1) накопление знаний и навыков, необходимых для четкого уяснения и формулировки задачи; 2) сосредоточение усилий и поиск дополнительной информации; 3) уход от проблемы, переключение на другие занятия, что обеспечивает инкубацию; 4) озарение (инсайт), предполагающее скачок в творческом мышлении; 5) верификация (проверка).

По мнению целого ряда исследователей, творческий процесс представляет собой взаимодействие нескольких его компонентов: объективации и субъективации; опредмечивания и распредмечивания; идеализации и реализации; интериоризации и экстериоризации. При этом объективация обеспечивает оформление объекта творчества, а субъективация содействует присвоению объекту сущности со стороны субъекта, а также перенесение субъективного замысла на реальный объект. Опредмечивание способствует формированию предметности и телесности объекта, а распредмечивание – снимает ее. Идеализация постоянно отрывает творца от реальности, уносит его в мир совершенного, а реализация требует реальности и практической применимости. Интериоризация предполагает как бы впитывание окружающего человека мира, привнесение всего, что воздействует и определяет творческий процесс внутри себя, а экстериоризация определяет "выдачу" созидателем творческого продукта, его отчуждение.

Рассматривая творческий процесс на примере научного творчества, российский исследователь А. Майданов выделяет в нем целый ряд специфических особенностей: поливариантность решений, генерирование идей, кумуляцию (накопление знания), элиминацию (исключение, устранение знания) и неогенез (обновление, развитие знания) .

Таким образом, социальный смысл интеллектуальных технологий состоит в том, чтобы активизировать творческую деятельность человека, которая, как показывает анализ, строится на основе определенных закономерностей. Содержательную сторону интеллектуальных технологий определяют такие факторы активизации творчества.

1. Возникновение и развитие творческой мотивации, которая характеризуется жаждой открытия и уверенностью в нем, в создании оригинального произведения. Мотивация придает творческой деятельности осознанность и целенаправленность. Она является побуждающей силой творчества. Согласно закону Еркеса – Додсона, чем сильнее желание, тем лучше результаты. Однако эта закономерность действует лишь до определенного предела. Если мотивация переходит свой пик, результаты ухудшаются (рис. 36).

Рис. 36. Зависимость результатов интеллектуальной деятельности от силы мотивации

2. Сочетание сознательной умственной деятельности с подсознательной работой. При этом немаловажно умение "нырять" в глубины подсознания и "выныривать" оттуда с готовым новым решением проблемы.

3. Фантазирование на серьезные темы, которое переводит человека в особое состояние, когда разрушаются сложившиеся стереотипы и возникает внутренняя свобода, в результате чего приходят оригинальные способы решения сложной задачи. Фантазирование выполняет в творческом процессе несколько важнейших функций. Оно разрывает прочные "канаты", которые "привязывают" человека к имеющимся идеям и объекту творчества. Фантазия обеспечивает полет мысли и, кроме того, оживляет воображение человека, придавая ему образность, эмоциональность и чувственность. Например, изучение процесса возникновения творческих идей у великих мыслителей или мастеров показывает, как важна в нем роль эмоционально-чувственного образа, который проходит ряд этапов в своем разви­тии, расширяя тем самым свое рациональное содержание. Фантазия приводит и к негативным последствиям для творчества, которые заключаются в том, что создаваемые продукты нередко оказываются совершенно оторванными от реальной жизни и плохо применимыми в ней. Они напоминают своего рода несуществующих драконов на китайских вазах.

4. Использование различных аналогий. Как отмечает в этой связи российский ученый В. Сухарев, нередко нужная аналогия приходит даже не из смежной, а из очень далекой области, казалось бы, не имеющей точек соприкосновения с решаемой проблемой. Поэтому для интеллектуальной деятельности необходим широкий кругозор, а также знакомство со многими областями знаний и культуры . При этом эффективность эвристических приемов (в том числе и ассоциаций) проявляется не столько в обеспечении быстрого отыскания решения, сколько в подготовке психики человека к моменту "озарения", в установлении связи между сознанием и подсознанием и подключением к этому процессу интуиции (ассоциаций). Этот прием может быть весьма полезен, особенно при поиске новых функций, свойств или качеств объекта исследования.

5. Наиболее интересным в технологическом отношении приемом является использование метода гирлянд. Гирлянду ассоциаций можно рассматривать как эвристический прием, используемый для отхода от традиционных (стереотипных) сравнений и аналогий и нахождения взаимосвязи (аналогий) между объектом и отдаленным понятием.

6. Ликвидация помех, которые мешают творческому процессу. Среди них наиболее значимы страх, излишняя самокритичность и лень, причем каждому творцу приходится "выпивать свой коктейль" из этих помех.

7. Развитие необходимых личностных качеств и свойств, которые способствуют творческому процессу. Наиболее важными среди них являются следующие:

1) формирование ориентировочного рефлекса как основы любознательности, любопытства. Эти качества содержат в себе некоторые противоречия. С одной стороны, любопытство соизмеряется с образованностью, как отмечал Ж.-Ж. Руссо, и показывает возвышенность ума, а с другой стороны – это свойство людей, которые ничего не знают, а также признак мелочности ума. По всей видимости, для творчества необходима любознательность особого рода, которая не скользит по поверхности предмета, а стремится углубиться в него. При углублении в предмет творчества это качество не позволяет останавливаться перед известным и знакомым, а заставляет идти дальше, пока не обнаружится то, что было недоступно ранее;

2) развитие самовыражения и подражания. Эти качества также в известной мере противоречивы. Для творчества необходимо такое самовыражение, которое возвышает личность, а не копирует подражание. В этой связи Ж. Оурри справедливо отмечал, что подражать – не означает копировать, это означает работать на манер великих мастеров. Одним словом, это качество дает возможность совершенствовать свою деятельность;

3) формирование высокой самооценки, которая должна возвышать и поддерживать творческий дух, сохраняя при этом необходимый уровень самокритичности. Самооценка не должна "зашкаливать", так как в этом случае неизбежно возникает торможение творческого процесса;

4) признание окружающих. Каждый творец нуждается в признании со стороны окружения. Ведь у таланта обязательно должны быть поклонники. Признательность, выражаемая поклонниками, довольно точно определена итальянским драматургом К. Гальдони: "Она как магнит добрых сердец, который сильно влияет на творческую активность талантов";

5) зависть. Творчеству способствует далеко не всякая зависть. Например, "черная" завистливость "обугливает" душу творца и разрушает творческий процесс. По всей вероятности, у творца должна быть светлая и немелочная зависть к подлинно возвышенным произведениям и творцам. Однако зависть окружающих способствует творчеству гораздо в большей степени. Она выполняет весьма полезную жизненную миссию, вызывая у творца чувство глубокого удовлетворения и гордости собой. Уже за одно это каждый исследователь должен быть благодарен своим завистникам ;

6) любовь как наиболее активная движущая сила творческого процесса, алтарь, на который творцы приносят свои наиболее значимые произведения в области науки, техники, искусства или культуры. Помимо того, что любовь является эффективным стимулом творчества, она обеспечивает также необходимую его интимность. Можно согласиться с французским моралистом XVIII в. К. Буастом, что "великие мысли все­гда исходят из сердца".

8. Формирование вокруг себя высокоинтеллектуального окружения. При этом особенно важна реализация некоторых принципов жизнедеятельности этого окружения: свободного обмена мыслями с возможностью высказывать любые идеи; демократичность общения независимо от званий, статусов и рангов; щедрость в общении, состоящая в том, что общающиеся должны щедро отдавать окружающим свои идеи, руководствуясь при этом одним принципом: идеи нужно отдавать, ибо тогда никогда не прервется их источник.

9. Создание привычной рабочей обстановки, при которой рождаются творческие произведения, а также использование в этом деле проверенных и эффективных инструментов.

К технологиям наращивания коллективного интеллекта (см. рис. 34) относят технологии совещаний, экспертиз, дискуссий, коллективного анализа ситуаций и т. п. Отличительные черты этих технологий – специальные процедуры по обеспечению благоприятного социально-психологического климата в творческих группах, информационных коммуникаций между ее участниками, а также следование определенным правилам поведения. Наиболее известной и широко используемой технологией наращивания коллективного интеллекта является "мозговая атака", которая была предложена еще в конце 30-х годов XX в. американским социологом А. Осборном как групповой метод решения проблем. К концу XX в. метод мозговой атаки приобрел особую популярность в практике управления и обучения не только как самостоятельный метод, но и как некоторая составная часть процесса человеческой деятельности в целях усиления ее продуктивности. Этот метод включает в себя три фазы, которые составляют его технологию .

Первая фаза представляет собой вхождение в психологическую раскованность и отказ от стереотипов, а также от страха показаться смешным и неудачником в глазах своего окружения. Эффективность этой фазы достигается за счет создания благоприятной психологической обстановки и взаимного доверия, когда идеи теряют авторство и становятся общими. Основная задача этой фазы – успокоиться и раскрепоститься.

Вторая фаза – мозговой штурм, или собственно сама атака на мозг. Основная задача этой фазы – породить поток или лавину идей. Этот процесс осуществляется на основе следующих принципов: 1) есть идея – говорю, нет идеи – молчу; 2) поощряются самые необузданные ассоциации: чем более дикой покажется идея, тем лучше; 3) количество предложенных идей должно быть как можно большим; 4) высказанные идеи можно заимствовать, как угодно комбинировать, а также видоизменять и улучшать; 5) исключена всякая критика, поэтому можно высказывать любые мысли без всякой боязни, что их признают плохими; критикующих лишают слова; 6) социальный статус участников не имеет никакого значения, должна царить абсолютная демократия и в то же время авторитаризм сумасшедших идей; 7) все идеи записывают в протокольный список; 8) участникам дают для высказывании не более 1-2 минут.

Третья фаза представляет собой творческий анализ идей в целях поиска конструктивного решения проблемы. При ана­лизе идей необходимо придерживаться следующих правил: 1) анализировать все идеи без дискриминации какой-либо из них; 2) найти идее место в системе и найти систему под идею; 3) "бритва У. Оккама": "Не умножай количества сущностей сверх необходимого" (в изложении самого автора "бритва" звучит так: "Не следует делать посредством большего то, чего можно достигнуть посредством меньшего"); 4) нельзя нарушать красоту и изящество полученного результата; 5) должно быть принципиально новое видение решения проблемы; 6) ищи жемчужину в навозе.

Метод мозговой атаки применяют, как правило, при возникновении у группы реальных затруднений в осмыслении той или иной ситуации. Он является важным средством повышения активности творческой деятельности. В этом смысле этот метод – не только инструмент поиска новых решений, хотя и такая его роль не исключена, но и своеобразный запал к бомбе познавательной активности.

Вопросы для подготовки и самоконтроля

1. Определите термины "информация" и "информати­зация".

2. Что представляет собой информационное общество и каковы его основные черты?

3. Что обусловливает необходимость технологизации информационных процессов?

4. Каковы основные разновидности информационных технологий?

5. Охарактеризуйте различные виды интеллектуальных технологий.

6. Определите сущность и основные изменения, происходящие в образовательных технологиях.

7. Объясните понятие "творчество" с точки зрения технологического процесса.

8. Какова структура и стимулы творческого процесса?

9. Охарактеризуйте сущность и виды аналитических технологий.

10. В чем состоит суть термина "паблик рилейшнз", для чего он предназначен и каковы основные виды его технологий?

11. Что представляют собой информационные войны и каковы их сущностные характеристики? Какие факторы порождают информационные войны?

Тематика рефератов и контрольных заданий

1. Особенности информационных процессов в совре­менном обществе.

2. Постиндустриальное информационное общество и его основные черты.

3. Информатизация и компьютеризация социальных процессов.

4. Сущность революционных изменений в современном образовании.

5. Непрерывное образование и способы его техноло-гизации.

6. Характеристика основных технологий развития способностей людей.

7. Пути развития и способы повышения творческого потенциала личности.

8. Информационная война как феномен информацион­ного общества.

Главная > Документ

Интеллектуальные технологии
в управлении предприятием

Г.М.Новикова (Novikova-GM@), И.Л.Толмачев (tolmachevil@)

Современный уровень развития информационных технологий позволяет сегодня воплощать на практике фундаментальные решения в области искусственного интеллекта (ИИ), разработанные в последние десятилетия прошлого века, создавая не просто корпоративные информационные системы, но интеллектуальные системы управления предприятием. В то же время повышение уровня «интеллектуальности» корпоративных информационных систем отвечает потребностям бизнеса - руководителю нужны интеллектуальные системы, позволяющие перенести отработанные многолетней практикой управленческие решения в область компьютерных технологий, высвободив интеллектуальный потенциал для стратегического мышления, определения направлений развития предприятия и решения нестандартных задач, требующих не искусственного, но естественного интеллекта. Эволюция корпоративных информационных систем определяется также такими факторами изменения производственно-экономической системы, как интеграцией видов бизнеса и развития бизнеса e-business on demand (бизнес по требованию, бизнес по запросу), необходимостью адекватно реагировать на все изменения внешней среды, динамично перераспределяя ресурсы предприятия. Корпоративную информационную систему (КИС) можно отнести к классу интеллектуальных, если она использует методы искусственного интеллекта при решении задач, возникающих в процессе управления. В частности, интеллектуальная система управления предприятием должна обеспечивать ситуационную поддержку принятия решений, автоматизировать процесс поиска управляющих решений на основе накопленных знаний о предметной области, обеспечивать принятие решений в условиях неопределенности. Корпоративная интеллектуальная система управления (КИСУ) представляет собой новый уровень развития КИС, когда система автоматически определяет место возникновения несоответствия (противоречия) или отклонения, распознает ситуацию, сложившуюся на объекте и в среде управления, определяет множество возможных решений, а в определенных ситуациях реализует управляющее воздействие и автоматически осуществляет контроль его исполнения. Системы поддержки принятия решений, экспертные системы, информационно-аналитические системы, системы прогнозирования и моделирования должны быть интегрированы в Корпоративную информационную систему управления предприятием.

Требования к корпоративной интеллектуальной системе управления

1. КИСУ должна поддерживать все задачи, возникающие в процессе управления: планирование - учет- контроль – анализ - приятие решений, используя методы ИИ на каждом шаге цикла управления. 2. Архитектура системы помимо реляционной базы данных должна включать базу знаний, содержащую интенсиональную составляющую описания предметной области (ПО), а также средства автоматизации пополнения базы знаний: извлечение закономерностей из множества фактов на основе методов индуктивного вывода, выявления неявных причинно-следственных связей, расширение описания ПО методом дедуктивного вывода, классификации понятий предметной области. 3. Система должна поддерживать интеллектуальные технологии, решающие задачи:
    прогнозирования развития ситуации и изменения состояний внутренней и внешней среды, моделирования описания предметной области и последствий принятия управляющих решений, распознавания объектов, их состояний и ситуаций, сложившихся на объекте и в среде управления.
4. Применение интеллектуальных технологий должны охватывать все:
    контуры управления (оперативный и регулярный менеджмент, стратегическое и ситуационное управление), сферы управления (управление финансовыми, трудовыми, производственными и материально-техническими ресурсами, управление клиентами и поставщиками и т.д.), бизнес-процессы предприятия (основные, обеспечивающие, управленческие, инвестиционные), функциональные подсистемы корпоративной системы менеджмента (система электронного документооборота, CRM, SRM, сбыт, материально-техническое обеспечение и т.д.), уровни управления - корпорация, дочернее предприятие, структурное подразделение, цели управления - снижение производственных, финансовых, экологических и т.д. рисков, повышение надежности и эффективности работы производственной системы, совершенствование системы менеджмента качества и т.д., роли и рабочие места (рабочее место руководителя, аналитика, администратора, владельца бизнес-процесса и т.д.)

Интеграция информационных и технологических систем

Повышение интеллектуального уровня Корпоративных информационных систем обеспечивает также развитие геоинформационных (ГЕО) технологий, аэрокосмических и телекоммуникационных технологий и их интеграция с информационными технологиями. Сегодня стало возможным применять интеллектуальные технологии в рамках интегрированной системы менеджмента, управляющей в рамках единого инфокоммуникационного пространства как производственными и техническими объектами, так и социально-экономической системой. 21 век действительно время реализации фантазий специалистов в области ИИ 20-ого века. В качестве примера можно привести КИСУ, интегрированную с системой управления Интеллектуальным домом, когда все параметры здания обрабатываются информационной системой в общей системе показателей. Ярким примером интеграции информационных и технологических систем является интеллектуальный аэропорт, где интегрируются достижения ГЕО, телекоммуникационных, информационных технологий и методов ИИ. В едином инженерно- телекоммуникационном и информационном пространстве автоматизированы процессы от видеонаблюдения и управления экологической безопасностью до управления клиентами. Комплексное управление работой аэропорта включает интеграцию и синхронизацию работы таких процессов, как:
    управление воздушным движением (взлет/посадка), управление наземными службами, формирование пассажиропотоков (бронирование и продажа билетов), формирование грузопотоков, обслуживание самолетного парка, управление расписанием, управление материально-техническими и трудовыми ресурсами, управление финансовыми ресурсами и т.д., управление инфраструктурой (расчет арендных платежей, планирование схем автостоянок), управление процессом реконструкции (моделирование расположения объектов), визуализация объектов и процессов управления и т.д.
Интеграция ERP-систем и автоматизированных систем управления технологическими объектами позволяют использовать методы ИИ для мониторинга и интегрированного управления всеми видами ресурсов предприятия, включая производственные, материально-технические и финансовые ресурсы. Оркестр играет без дирижера: размышления об эволюции некоторых технических систем и управлении ими - так называлась книгавыдающихся российских ученых В. И Варшавского и Д. А.Поспелова, идеи которых по-прежнему актуальны и активно используются. Конечно, предприятию трудно обойтись без дирижера, но еще хуже, когда дирижеров несколько, причем каждый «играет свою музыку». Координация, синхронизация баланса интересов и оптимизация действий менеджеров среднего звена также может решаться с применением методов ИИ, в частности методов моделирования и планирования поведения. В то же время, предприятию помимо хорошего дирижера нужен композитор. Чтобы остаться на плаву, быть конкурентно способным в условиях динамично меняющейся внутренней и внешней среды необходимо создавать новую музыку и здесь требуется инструмент, позволяющий анализировать, прогнозировать, моделировать как развитие ситуации, так и последствия принятия стратегических решений. Аккумулирование в хранилищах данных информации, отражающей жизненные циклы производственных, технологических, финансово-хозяйственных и социально-экономических процессов предприятия, позволяет сегодня использовать методы ИИ для поиска корреляций, тенденций, взаимосвязей и закономерностей между данными, расширить область использования систем поддержки принятия решений, и переместить их за пределы сферы оперативного управления в область поддержки принятия стратегических решений. Методы ИИ позволяют строить замкнутые контуры управления, поддерживать принятие решений в условиях неопределенности, распознавать ситуации, сложившиеся на объекте и в среде управления, поддерживать информационную целостность и безопасность баз данных и баз знаний, метазнаний, извлекать, обобщать и приобретать знания. В таблице 1 показано место интеллектуальных технологий в системе управления предприятием Таблица 1

Интеллектуальные технологии

Место в системе управления
Представление знаний: фреймовые модели, логико-лингвистические модели, семантические сети, семиотические системы, продукционные модели Нормативно-справочная информация, база знаний, метазнания, хранилище данных, основные данные корпоративной информационной системы
Вывод на сетях, формальные системы Целостность баз знаний, баз данных
Классификация, кластеризация понятий предметной области Система электронного документооборота, нормативно-справочная информация
Накопление знаний, обучение, самоорганизация Функциональные подсистемы
Прогнозирование ситуаций автоматическое порождение гипотез, моделирование рассуждений Системы поддержки принятия решений, рабочее место руководителя
Интеллектуальный анализ данных и обработка образной информации, обнаружение закономерностей и извлечение знаний Работа с хранилищем данных(средства DATA MINING)
Распознавание ситуаций, объектов и их состояний на основе нейронных сетей ЭЦП, функциональные блоки, в частности ФБ Управление финансами
Нечеткие логики Поддержка Принятие решений в условиях неопределенности
Ситуационное, динамическое планирование Системы бюджетирования и бизнес-планирования, управление инвестициями, стратегическое планирование
Моделирование Обследование ПО, концептуальное проектирование
Саморегуляция, самообучение, самонастройка Интеллектуальные бизнес-процессы, интеллектуальный документооборот, адаптивная стратегия

Интеллектуальный документооборот

Рассмотрим применение интеллектуальных технологий на примере создания важной интеграционной компоненты Корпоративной информационной системы управления- системы Электронного документооборота. Интеллектуальный документооборот является саморазвивающейся, самообучающейся и саморегулирующий системой. Для реализации подобных свойств система электронного документооборота должна включать механизмы генетического наследования и классификации, инструменты извлечения знаний из неструктурированной информации, механизмы накопления и обработки статистической информации, в частности информации, возникающей в процессе согласования документов или движения служебных записок. Интегрированная модель представления знаний, положенная в основу систему интеллектуального документооборота помимо знаний о формировании структуры и шаблонов документов, а также знания о формировании маршрутных схем движения документов должна содержать лингвистические знания и знания о предметной области, включая знания об объекте, субъекте, задачах и процессах управления. Потребность в модели предметной области порождает тот факт, что система интеллектуального документооборота наиболее эффективно работает, когда она полностью интегрирована с информационной системой управления. При построении системы интеллектуального документооборота используются следующие интеллектуальные технологии:
    систематизация потоков документов – механизм кластеризации и классификации, оценка полноты, целостности и непротиворечивости множества документов - аппарат формальной логики, «умное» движение документов - продукционные правила, генерация событий и новых документов - процедуры в структуре документов, инициируемые ситуациями, автоматизированный поиск ответов на запросы - генерация ответов за счет семантического анализа текста запроса, накопление знаний для поддержки принятия оптимальных решений – создание баз знаний.
Интеграция моделей представления знаний в системе интеллектуального документооборота включает:
    логические модели - аксиоматика ПО-оценки целостности, полноты и непротиворечивости, продукционные модели - правила изменения предметной области - автоматизация формирования маршрутных схем, семантические сети - семантические структуры для выявления угроз, прогнозирование событий и формирования ответов на запросы при работе с документами, нейронные сети- задачи распознавания и классификации документов.

Инструментальные средства поддержки интеллектуальных технологий

В таблице 2 приведены примеры инструментальных средств поддержки интеллектуальных технологий, представляющих собой интегрированный комплекс совместимых продуктов. Таблица 2
Инструментальная среда Назначение
Инструментальная среда ARIS (Architecture of Integrated Information System) Развитая среда описания и моделирования ПО на стадии концептуального проектирования КИСУ
Система динамического моделирования и прогнозирования
ERP SAP R3 (Enterprise Resource Planning) Исполнительная система, поддерживающая процессный подход к управлению предприятием и позволяющая устанавливать точки контроля, анализа и принятия решений для выработки предупреждающих и корректирующих воздействий

Business Intelligence (BI my SAP BS)

Инструментальная среда, которая помимо средств поддержки хранилища данных и формирования многомерных отчетов включают инструментарий, позволяющий строить системы целей и показателей, деревья решений и ситуационные планы, фиксировать математические и ассоциативные связи между понятиями
SAP ERP 2005 Инструментальная среда для создания интеллектуальной системы управления, интегрированная с технологическими системами
Adobe LiveCycle Forms Designe Среда разработки интеллектуальных документов в виде форм, бланков, отчетов

Специализация в области Интеллектуальных технологий в управлении предприятием

Таким образом, одним из направлений подготовки специалистов в области ИИ может быть специализация, нацеленная на практическое применение технологий и методов ИИ для совершенствования и развития Корпоративной информационной системы управления предприятием. С этой целью, помимо приобретения навыков и знаний в области технологий, методов и инструментальных средств ИИ, необходимо формирование целостного взгляда на предприятие, как объект управления и Корпоративную информационную систему, как инструмент управления. Подготовка специалистов должна охватывать такие области знаний, как:
    архитектура, базовые компоненты и функциональные подсистемы КИСУ, уровни и этапы проектирования и создания, взаимодействие компонент КИСУ, организационно-функциональное проектирование и развитие, технология проектирования и описания ПО – модели описания ПО (объектов, бизнес-процессов, логических, структурных и функциональных зависимостей), функциональный охват - знание таких функциональных подсистем, как система электронного документооборота, CRM, SRM, система материально-техническое обеспечение и т.д., инструментальные средства поддержки процесса проектирования и создания КИСУ и ее подсистем, стандарты, используемые в процессе проектирования и создания КИСУ и ее подсистем, вопросы интеграции с технологическими системами.
Специалист в области проектирования и создания КИСУ должен обладать знаниями предметной области, владеть такими понятиями как счет-фактура, спецификации рабочего места, технологическая карта и т.д. Но главное, специалист должен понимать, в чем состоит управление предприятием, различать различные контуры управления - уровень оперативного (регулярного) менеджмента и уровень стратегического управления, задачи управления, точки контроля, анализа и принятия решений. Литература
    Г.М.Новикова «Руководителю нужны интеллектуальные системы »Журнал «Нефтегазовая вертикаль» -2005, №3 с. 64-66 Г.С.Осипов Лекции по искусственному интеллекту - 2009, изд-во «Красанд», 261с. Г.М.Новикова Основы разработки корпоративных инфокоммуникационных систем - 2008, РУДН, 152 с.
  1. Управление предприятием с помощью системы Balanced Scorecard

    Документ

    Для того чтобы любые проблемы в компании можно было предупредить или устранить сразу после их появления, необходима система своевременных и достоверных показателей, которая позволит наиболее полно оценить эффективность работы компании в целом.

  2. Технология успешного управления образовательным учреждением

    Реферат

    В широком смысле понятие «Менеджмент» (от англ.manage- управлять, заведовать, руководить) трактуется как руководство или управление социально экономическими системами, также обозначает само руководство и руководителей различного уровня в организации.

  3. Бизнес-планирование. Москва удк 338. 24 Управление предприятием в рыночной экономике. Бизнес-планирование: Учеб пособие

    Бизнес-план

    В учебном пособии рассматриваются вопросы средне- и краткосрочного планирования нового вида деятельности предприятия, открытия нового бизнеса для различных сфер экономики.

Сфера применения технологий видеоконференций постепенно расширяется. Если раньше главными пользователями были юридические фирмы, предприятия здравоохранения, издательской деятельности, дизайна, то сегодня трудно назвать отрасль, где бы ни применялась технология видеоконференции. Американские исследования показали, что при телефонном разговоре в среднем можно передать 11 % необходимого объема информации; при использовании телефонной связи в совокупности с факсимильной – до 24 %; посредством видеоконференций – до 60 %.

Примеры использования телеконференций: установление тесных отношений разработчиков различных систем, сотрудничество с поставщиками, организация финансовых услуг посредством создания киосков, оборудованных средством поддержки телеконференций, дистанционное обучение, во всех сферах деятельности, где требуется «удаленное» общение.

Возможности общения, функции, поддерживающие работу с разделяемыми приложениями, интерактивный обмен информацией, предоставляемые видеоконференциями, позволили их рассматривать как инструменты автоматизации управления деятельностью предприятия.

На рынке видеоконференций существует три сектора. Первый – настольные видеоконференции. Они ориентированы на бизнес-применение, совместную работу с документами с поддержкой звука и видео. Второй сектор – групповые видеоконференции, ориентированные, в основном, на звук и видео. Обычно они устанавливаются в специально оборудованных комнатах – конференц-залах. Третий – студийные видеоконференции, их цены еще выше, качество лучше, причем документы совместно не обрабатываются.

На рынке настольных видеоконференций лидером является технология ProShare. Последние версии обеспечивают выход в Интернет. Фирма Microsoft разработала программу NetMeeting, обеспечивающую проведение видеоконференций для массовых пользователей.

Технология видеоконференций породила новый вид передачи информации – видеопочту. Это вид связи является расширением электронной почты (текстовой) и напоминает работу автоответчика. Человека, делающего вызов по видеотелефону, «приветствует» изображение вызываемого, после чего он просит оставить текст или голосовое письмо.

Получает распространение технология записи процесса видеоконференции, чтобы пользователи могли повторно просматривать отдельные ее фрагменты.

Визуальные системы связи используются не только на компьютерах, но и поддерживаются NoteBook (ноутбуками). Ими можно пользоваться в качестве Интернеттелефона для передачи факсов и т. д.

Интеллектуальные информационные технологии

Информационные технологии имеют дело с информацией в виде фактов, данных, документов. Интеллектуальные информационные технологии преобразуют информацию в знания. Знания – вид информации, хранимой в базах знаний и отражающей знание человека-специалиста (эксперта) в определенной предметной области; множество всех текущих ситуаций в предметной области и способы перехода от одного описания объекта к другому. Для знаний характерна внутренняя интерпретируемость (толкование), структурируемость, связность и активность. Говоря образно:

знания = факты + убеждения + правила.

Определение

Знания связаны с человеческим фактором, так как в его определение входит «убеждение», что присуще только человеческому интеллекту. Поэтому информационные технологии, связанные с обработкой знаний или использующие алгоритмы, аналогичные принципам деятельности человеческого мозга, стали называть

интеллектуальными.

Одновременно с появлением первой ЭВМ начали проводить работы по созданию искусственного интеллекта.

Искусственный интеллект из области фантастики стал превращаться в научные исследования после появления в сороковых годах прошлого века книги Норберта Винера «Кибернетика, или управление и связь в животном и в машине». Термин «Кибернетика» обозначает науку об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе. Сегодня этот термин используется редко. Его заменяют многочисленные практические направления исследований: искусственный интеллект, информационное моделирование, аналитические технологии, интеллектуальные информационные системы, теория управления, распознавание образов, экспертные системы и системы поддержки принятия решений, нейронные сети, робототехника и др.

Определение

Искусственный интеллект – свойство автоматических и автоматизированных систем выполнять отдельные функции интеллекта человека, например, выбирать и принимать оптимальные решения на основе ранее полученного опыта и рационального анализа внешних условий. Создание искусственного интеллекта связано с моделированием нервной высшей деятельности. Выделяют два основных подхода к его исследованию и моделированию – имитационный и прагматический.

Имитационный подход ставит своей целью имитировать и результаты работы мозга и принципы его действия, т. е. понять, как именно работает мозг.

Прагматический подход не интересуется тем, как работает мозг. Он ставит цель найти методы, позволяющие машине решать сложные интеллектуальные задачи, какие умеет решать только человек.

В действительности оба метода дополняют друг друга. Имитационный подход порождает основные идеи, а прагматический доводит их до стадии практически полезных разработок.

В имитационном подходе обучение строится следующим образом. Накапливается статистическая информация о комбинации входных сигналов (образов). В тот момент, когда система «понимает», что некая комбинация входных сигналов не случайна, она обучается (запоминает) распознавать эту комбинацию как образ. Распознавание комбинации образов обучает систему формировать образы более высокого порядка.

Такой подход позволил создавать системы управления, способные находить способ управления в соответствии с меняющимися окружающими условиями и даже корректировать этот способ, т. е. создавать само развивающиеся самообучающиеся системы. Цель такой системы – улучшение своего, а не нашего состояния. Поэтому, ставя цель построить модель природного мозга, мы лукавим, так как на самом деле хотим построить идеального исполнителя наших задач и воли, т. е. искусственного раба, а не искусственный интеллект.

На этих же принципах «чего изволите?» строятся экспертные системы, лингвистические процессоры, промышленные роботы.

Интеллектуальные информационные технологии строятся с использованием технологий гипертекста, мультимедиа, когнитивной графики совместно с методами имитационного и информационного моделирования, лингвистических процессоров, семантических и нейронных сетей и др. Они используются для:

создания экспертных систем;

нахождения решений в сфере управления всех уровней;

решения задач аналитического характера на основе структуризации текста для создания аналитических докладов, записок;

прогнозирования природных, экологических катастроф, техногенных

нахождениярешенийвсоциальнойиполитическойсферахсповышенной напряженностьюит. д.

Технологии обеспечения безопасности обработки информации

При использовании любой информационной технологии следует обращать внимание на наличие средств защиты данных, программ, компьютерных систем.

Безопасность данных включает обеспечение достоверности данных и защиту данных и программ от несанкционированного доступа, копирования, изменения

Определение

Достоверность данных контролируется на всех этапах технологического процесса эксплуатации ЭИС. Различают визуальные и программные методы контроля.Визуальный контроль выполняется на домашинном и заключительном этапах.Программный – на машинном этапе. При этом обязателен контроль при вводе данных, их корректировке, т. е. везде, где есть вмешательство пользователя в вычислительный процесс. Контролируются отдельные реквизиты, записи, группы записей, файлы.Программные средства

контроля достоверности данных закладываются на стадии рабочего проектирования.

Защита данных и программ от несанкционированного доступа, копирования, изменения реализуется программно-аппаратными методами и технологическими приемами. К программно-аппаратным средствам защиты относят пароли, электронные ключи, электронные идентификаторы, электронную подпись, средства кодирования, декодирования данных. Для кодирования, декодирования данных, программ и электронной подписи используются криптографические методы. Средства защиты аналогичны, по словам специалистов, дверному замку. Замки взламываются, но никто не убирает их с двери, оставив квартиру открытой.

Технологический контроль заключается в организации многоуровневой системы защиты программ и данных от вирусов, неправильных действий пользователей, несанкционированного доступа.

Наибольший вред и убытки приносят вирусы. Защиту от вирусов можно организовать так же, как и защиту от несанкционированного доступа. Технология защиты является многоуровневой и содержит следующие этапы:

1. Входной контроль нового приложения или дискеты, который осуществляется группой специально подобранных детекторов, ревизоров и фильтров. Например, в состав группы можно включить Aidstest. Можно провести карантинный режим. Для этого создается ускоренный компьютерный календарь. При каждом следующем эксперименте вводится новая дата и наблюдается отклонение в старом программном обеспечении. Если отклонения нет, то вирус не обнаружен;

2. Сегментация жесткого диска. При этом отдельным разделам диска присваивается атрибут Read Only;

3. Систематическое использование резидентных программ-ревизоров и фильтров для контроля целостности информации, например, Antivirus2 и т. д.;

4. Архивирование. Ему подлежат и системные, и прикладные программы.

Если один компьютер используется несколькими пользователями, то желательно ежедневное архивирование. Для архивирования можно использовать WINZIP и др.

Эффективность программных средств защиты зависит от правильности действий пользователя, которые могут быть выполнены ошибочно или со злым умыслом. Поэтому следует предпринятьследующиеорганизационныемерызащиты:

общее регулирование доступа, включающее систему паролей и сегментацию винчестера;

обучение персонала технологии защиты;

обеспечение физической безопасности компьютера и магнитных носителей;

выработка правил архивирования;

хранение отдельных файлов в шифрованном виде;

создание плана восстановления винчестера и испорченной информации.

В качестве организационных мер защиты при работе в Интернет можно рекомендовать:

обеспечить антивирусную защиту компьютера;

программы антивирусной защиты должны постоянно обновляться;

проверять адреса неизвестных отправителей писем, так как они могут быть подделанными;

не открывать подозрительные вложения в письма, так как они могут содержать вирусы;

никому не сообщать свой пароль;

шифровать или не хранить конфиденциальные сведения в компьютере, так как защита компьютера может быть взломана;

дублировать важные сведения, так как их может разрушить авария оборудования или ваша ошибка;

не отвечать на письма незнакомых адресатов, чтобы не быть перегруженным потоком не нужной информации;

не оставлять адрес почтового ящика на web-страницах;

не пересылать непрошеные письма, даже если они интересны, так как они могут содержать вирусы.

Для шифровки файлов и защиты от несанкционированного копирования разработано много программ, например, Catcher. Одним из методов защиты являетсяскрытая метка файла, метка (пароль) записывается в сектор на диске, который не считывается вместе с файлом, а сам файл размещается с другого сектора, тем самым файл не удается открыть без знания метки.

Восстановление информации на винчестере – трудная задача, доступная системным программистам с высокой квалификацией. Поэтому желательно иметь несколько комплектов дискет для архива винчестера и вести циклическую запись на эти комплекты. Например, для записи на трех комплектах дискет можно использовать принцип «неделя – месяц – год». Периодически следует оптимизировать расположение файлов на винчестере, что существенно облегчает их восстановление.

Определение

Безопасность обработки данных зависит от безопасности использования компьютерных систем. Компьютерной системой называется совокупность аппаратных и программных средств, различного рода физических носителей информации, собственно данных, а также персонала, обслуживающего перечисленные компоненты.

Сегодня в области автоматизации управления анализ информации доминирует на предварительной стадии подготовки решений - обработки первичной информации, декомпозиции проблемной ситуации.

Сегодня в области автоматизации управления анализ информации доминирует на предварительной стадии подготовки решений - обработки первичной информации, декомпозиции проблемной ситуации. Все это позволяет познать лишь фрагменты и детали процессов, а не ситуацию в целом. Для преодоления этого недостатка надо научиться строить базы знаний, используя опыт лучших специалистов, а также генерировать недостающие знания.

Использование информационных технологий (ИТ) в различных сферах человеческой деятельности, экспоненциальный рост объемов информации и необходимость оперативно реагировать в любых ситуациях потребовали поиска адекватных путей решения возникающих проблем. Эффективнейшим из них является путь интеллектуализации информационных технологий.

Под интеллектуальными информационными технологиями обычно понимают такие информационные технологии, в которых предусмотрены следующие возможности:

  • наличие баз знаний, отражающих опыт конкретных людей, групп, обществ, человечества в целом, в решении творческих задач в выделенных сферах деятельности, традиционно считавшихся прерогативой интеллекта человека (например, такие плохо формализуемые задачи, как принятие решений, проектирование, извлечение смысла, объяснение, обучение и т. п.);
  • наличие моделей мышления на основе баз знаний: правил и логических выводов; аргументации и рассуждения; распознавания и классификации ситуаций; обобщения и понимания и т. п.;
  • способность формировать вполне четкие решения на основе нечетких, нестрогих, неполных, недоопределенных данных;
  • способность объяснять выводы и решения, то есть наличие механизма объяснений;
  • способность к обучению, переобучению и, следовательно, к развитию.

На рис. 1 дано схематичное представление интеллектуальной системы.

Уникальная особенность интеллектуальных информационных технологий (ИИТ) - их «универсальность». Они практически не имеют ограничений по применению в таких областях, как управление, проектирование, машинный перевод, диагностика, распознавание образов, синтез речи и т. д.

ИИТ также находят широкое применение для распределенного решения сложных задач, совместного проектирования изделий, построения виртуальных предприятий, моделирования больших производственных систем и электронной торговли, электронной разработки сложных компьютерных систем, управления системами знаний и информации и т. п. Еще одно эффективное применение - поиск информации в Internet и других глобальных сетях, ее структуризация и доставка заказчику.

Однако средства автоматизации управления и информатизации все еще не стали настоящими помощниками руководителей всех уровней. Более того, там, где эти средства могут принести наибольший эффект (поддержка принятия своевременных и обоснованных решений на высших уровнях управленческой иерархии), они практически не используются.

Проблемы принятия решений управленцем

Первая проблема. Современный руководитель принимает решения в весьма противоречивых условиях. С одной стороны, он должен учитывать в решениях все большее число факторов и данных, с другой - повышать качество принимаемых решений. При этом факторы различаются по значимости и влиянию на качество решения.

От руководителя требуется четкость и своевременность действий, обоснованность и понимание возможных последствий принимаемых решений. Он должен хорошо разбираться во всех аспектах деятельности вверенного ему объекта, предприятия или компании, а также их «окружения» (внешние организации, административные органы и т. д.). При этом ему нельзя ошибаться, поскольку ошибки руководителя высокого ранга, например отвечающего за развитие отрасли (региона), очень дорого обходятся. Проблема адекватного руководства не так проста, как кажется, и относится к разряду сложнейших. Ясно, что решить ее простым увеличением управленческого аппарата невозможно. Здесь все определяется не количеством, а качеством.

Зачастую руководители вообще не хотят «связываться» с информационными технологиями, поскольку они отнимают много сил, средств и приходится без конца учиться. Некоторые очень опытные руководители действительно принимают достаточно разумные решения не пользуясь огромным штатом экспертов и специалистов по информатике. Это возможно, поскольку такой руководитель мысленно сформировал систематизированную картину своего огромного хозяйства, как хороший врач, долго наблюдающий и лечащий одного и того же пациента. Эта картина складывалась постепенно вместе с развитием его хозяйства и прочно отпечаталась в мозгу в виде системной модели знаний. Она-то и помогает ему вырабатывать верные решения. Такой руководитель строит свои выводы и решения принципиально иначе, чем те, кто такого опыта не имеют, хотя и пользуются информационными технологиями. Располагая информацией о текущем состоянии своего объекта управления и пользуясь своей огромной и хорошо структурированной базой знаний (то есть своей системной моделью), опытный управленец действует методом распознавания ситуаций и их классификации. Автоматически и практически мгновенно на модель накладывается текущая картина и выделяются все ее противоречия, достоинства и недостатки; она соотносится с принципиальными решениями, которые давали хорошие результаты. Если прототипа в его модели базы знаний не оказалось, то ему достаточно несложно сконструировать новое решение, мысленно накладывая его на свою модель, которую он хорошо «видит» и чувствует.

Именно наличием такой базы знаний отличается от всех хороший эксперт - профессионал в своей деятельности. Статистика говорит, что из 100 специалистов качественными экспертами могут быть только трое - пятеро. Только они в состоянии предложить хорошие (отличные и даже гениальные) решения без всяких технических чудес. Но где взять таких специалистов в наше время, когда все быстро устаревает, особенно в области технологий управления. Образцы десятилетней давности сегодня могут принести больше вреда, чем пользы. Подготовка же таких специалистов длится не один десяток лет.

Вторая проблема видится в том, что в сфере управления продолжает доминировать «старая культура» автоматизации, базирующаяся на естественнонаучных и техноцентрических подходах . Она ориентирована на техническое обеспечение административно-командных методов управления. Мешает также старое представление, что любое подготавливаемое решение должно иметь ретроспективные аналоги и прецеденты - это большое ограничение. Необходимо уходить от ориентации на жесткие модели и нормативные процедуры принятия решений. Сегодня актуальна интеллектуальная поддержка управленческой деятельности. С этой точки зрения сейчас созданы условия для настоящего проявления гигантских возможностей искусственного интеллекта и ИИТ.

Третья проблема. Существующие средства автоматизации процесса принятия решений -это «перекос» в сторону анализа ситуаций и систем, а необходима новая «ориентация» - на синтез решений и новых знаний, что и требует применения ИИТ.

Перспективы развития ИИТ

Представляется, что в настоящее время ИИТ подошли к принципиально новому этапу своего развития. Так, за последние 10 лет существенно расширились возможности ИИТ за счет разработки новых типов логических моделей, появления новых теорий и представлений. «Узловыми» точками в развитии ИИТ считаются :

  • переход от логического вывода к моделям аргументации и рассуждения;
  • поиск релевантных знаний и порождение объяснений;
  • понимание и синтез текстов;
  • когнитивная графика, то есть графическое и образное представление знаний;
  • мультиагентные системы;
  • интеллектуальные сетевые модели;
  • вычисления, основанные на нечеткой логике, нейронных сетях, генетических алгоритмах, вероятностных вычислениях (реализуемых в различных комбинациях друг с другом и с экспертными системами);
  • проблема метазнаний.

Новой парадигмой создания перспективных ИИТ стали мультиагентные системы . Здесь предполагается, что агент - это самостоятельная интеллектуальная система, имеющая свою систему целеполагания и мотивации, свою область действий и ответственности. Взаимодействие между агентами обеспечивается системой более высокого уровня - МЕТАИНТЕЛЛЕКТОМ. В мультиагентных системах (МАС) моделируется виртуальное сообщество интеллектуальных агентов - объектов, которые автономны, активны, вступают в различные «социальные» отношения - кооперации и сотрудничества (дружбы), конкуренции, соревнования, вражды и т. п. «Социальный» аспект решения современных задач и есть фундаментальная особенность концептуальной новизны передовых интеллектуальных технологий - виртуальных организаций, виртуального общества.

Тенденции развития ИИТ

Системы связи и коммуникаций

Глобальные информационные сети и ИИТ могут в корне поменять наши представления о компаниях и самом умственном труде. Присутствие сотрудников на рабочем месте станет практически не нужным. Люди могут работать дома и взаимодействовать друг с другом при необходимости через сети. Известен, например, успешный опыт создания новой модификации самолета «Боинг-747» распределенным коллективом специалистов, взаимодействующих по Internet. Местонахождение участников каких-либо разработок будет играть все меньшую роль, зато возрастает значение уровня квалификации участников.

Другая причина, определившая бурное развитие ИИТ, связана с усложнением систем коммуникации и решаемых на их основе задач. Потребовался качественно новый уровень «интеллектуализации» таких программных продуктов, как системы анализа разнородных и нестрогих данных, обеспечения информационной безопасности, выработки решений в распределенных системах и т. п.

Использование ИИТ в военной сфере

С использованием ИИТ в армии существенно изменились стратегии военных действий. Так, руководство вооруженных сил США предполагает за счет внедрения интеллектуальных АСУ поддержки принятия решений командирами и планирования боевых действий сократить временные циклы управления в три-четыре раза.

Образование

Уже сегодня дистанционное обучение начинает играть важную роль в образовании. А внедрение ИИТ позволит существенно индивидуализировать этот процесс сообразно с потребностями и способностями каждого обучаемого.

Быт

Информатизация быта уже началась, но с развитием ИИТ появятся принципиально новые возможности. Постепенно компьютеру будут передаваться все новые функции: контроль за состоянием здоровья пользователя, управление бытовыми приборами, такими как увлажнители, освежители воздуха, обогреватели, ионизаторы, музыкальные центры, средства медицинской диагностики и т. п. . Другими словами, системы станут еще и диагностами состояния человека и его жилища. Будет обеспечено комфортное информационное пространство в помещениях, где информационная среда станет частью окружающей человека среды.

В итоге...

ИИТ непрерывно развиваются, и от того, насколько активно мы будем использовать их во всех сферах деятельности (будь то управление предприятием, поддержка принятия управленческих решений или образование), зависит качество нашей жизни.

МИНИГЛОССАРИЙ по ИИТ

Источники, по которым цитируются определения: [и1] - Юзвишин И. И. Энциклопедия информациологии / Под ред. акад. А. М. Прохорова. М.: Информациология, 2000.

[и2] - Уотермен Д. Руководство по экспертным системам. (Пер. с англ.). М.: Мир, 1989.

Актуализация - осуществление, переход из состояния возможности в состояние действительности. В сетевом планировании - отражение в сетевом графике выполненных работ. [и1]

База знаний - информационная база, отражающая опыт конкретных людей, групп, обществ, человечества в целом, в решении творческих задач в выделенных сферах деятельности, традиционно считавшихся прерогативой интеллекта человека. [и2]

Знание - проверенный практикой результат познания действительности, верное ее отражение в мышлении человека, обладание опытом и пониманием, которые являются правильными и в субъективном, и в объективном отношении, на основании которых можно построить суждения и выводы, кажущиеся достаточно надежными для того, чтобы рассматриваться как знание. [и1]

Инженер знаний - человек, который проектирует или создает экспертную систему. Обычно это специалист по информатике, имеющий опыт применения прикладных методов искусственного интеллекта. [и2]

Искусственный интеллект - раздел информатики, связанный с разработкой интеллектуальных программ для компьютеров. [и2]

Метазнания (Метаинтеллект) - знания экспертной системы о том, как эта система работает или рассуждает. В более широком смысле - это знания о знаниях. [и2]

Механизм объяснения (Порождение объяснений - модели аргументации и рассуждения) - часть экспертной системы, которая объясняет, каким образом были получены решения, и обосновывает действия, предпринятые для их получения. [и2]

Мышление - внутреннее активное стремление овладеть своими собственными представлениями, понятиями, побуждениями чувств и воли, воспоминаниями, ожиданиями и т. д. Мышление, которое по своей структуре может быть познающим или эмоциональным, состоит в постоянной перегруппировке всех возможных содержаний сознания и образовании или разрушении существующих между ними связей. [и1]

Мышления формы (Человеческий интеллект) - способы и виды формальной организации мыслительного процесса, абстрагированные от его содержательного компонента. [и1]

Нечеткая математика (Нечеткая логика - Недоопределенные данные) - раздел математики, связанный с нечеткими объектами, данными, алгоритмами. [и2]

Оптимизация - нахождение наибольшего или наименьшего значения какой-либо функции, выбор наилучшего (оптимального) варианта из множества возможных, например оптимизация управления. [и1]

Персептрон (Нейронные сети) - обучаемая система, моделирующая восприятие и распознавание образов. [и1]

Пользователь - человек, использующий экспертную систему, например конечный пользователь, эксперт, инженер знаний, разработчик инструмента или лаборант. [и2]

Представление знаний - процесс структурирования предметных знаний с целью облегчить поиск решения задачи. [и2]

Технология - 1) совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материалов или полуфабриката в процессе производства; 2) наука о способах воздействия на сырье, материалы или полуфабрикаты соответствующими орудиями производства. [и1]

Эвристика (Эвристическое программирование) - эмпирическое правило, упрощающее или ограничивающее поиск решений в предметной области, которая является сложной или недоступной всякому пониманию. [и2]

Эксперт - человек, который за годы обучения и практики научился чрезвычайно эффективно решать задачи, относящиеся к конкретной предметной области. [и2]

Экспертная система - компьютерная программа, использующая экспертные знания для обеспечения высокоэффективного решения задач в некоторой узкой предметной области. Такие программы, как правило, представляют знания символически, исследуют и объясняют свои процессы рассуждения и предназначены для тех предметных областей, в которых людям для достижения мастерства необходимы годы специального обучения и практики. [и2]

Литература
  1. Лепский В. Е. Субъективный подход - парадигма искусственного интеллекта. АИИ "Новости ИИ". 1999. №1.
  2. Тарасов В. Б., Арсеньев С. В., Егоров С. В. Методика смешанного V-образного проектирования многоагентных систем и виртуальных организаций / Сб. трудов конференции. КИИ" 2000. М.: Физматгиз, 2000.
  3. Шабцев В. А. Человекоцентрический подход в информатизации. / Тез. докладов IV конгресса "Общественное развитие и общественная информация" VI Международного форума по информатизации (МФИ-97). М.: МАИ, 1997.

История интеллектуальных информационных технологий

Обратимся к истории развития ИИТ, которая ведет отсчет с 60-х годов прошлого века и вкючает несколько основных периодов.

  • 60-70-е годы. Это годы осознания возможностей искусственного интеллекта и формирования социального заказа на поддержку процессов принятия решений и управления. Наука отвечает на этот заказ появлением первых персептронов (нейронных сетей), разработкой методов эвристического программирования и ситуационного управления большими системами (последнее было разработано в СССР).
  • 70-80-е годы. На этом этапе происходит осознание важности знаний для формирования адекватных решений; появляются ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ, в которых активно используется аппарат нечеткой математики, разрабатываются модели правдоподобного вывода и правдоподобных рассуждений.
  • 80-90-е годы. Появляются интегрированные (гибридные) модели представления знаний, сочетающие в себе интеллекты: поисковый, вычислительный, логический и образный.
Примеры разработанных к настоящему времени систем, использующих ИИТ.
  1. Асанов А. А., Ларичев О. И., Нарыжный Е. В. Экспертная система для диагностики лекарственных отравлений, ЭСТЕР.

    Система работает с 19 группами распространенных препаратов и использует более 60 диагностических признаков. Она имитирует рассуждения врача - эксперта в токсикологии. В настоящее время система проходит испытания в Токсикологическом центре Министерства здравоохранения РФ.

  2. Авдеев П. А., Еремеев А. П., Катович В. Н. Прототип диагностической экспертной системы предстартовой подготовки (ДЭС ПП) и его техническая реализация на основе высокоэффективного инструментального комплекса G2+GDA.

    Предложены базовые принципы по конструированию интеллектуальных систем поддержки принятия решений для операторов, руководителей работ и экипажа при подготовке и эксплуатации сложных ракетно-космических комплексов.

  3. Городецкий В. Н., Котенко И. В., Карсаев О. В. Интеллектуальные агенты для обнаружения атак в компьютерных сетях.

    На основе лицензионных программных продуктов типа G2, GDA, NeurOn-Line, Rethink и др. появляется возможность создания динамических систем для диагностики сложных технических систем.

  4. Тельнов Ю. Ф. Компонентная технология реинжиниринга бизнес-процессов и конфигурации информационной системы предприятия на основе управления знаниями.

    Подход к конфигурации структуры бизнес-процессов и информационной системы основан на применении объектно-ориентированной модели и обобщенных продукционных правилах ограничений целостности модели предприятия. Определенный опыт решения задач интеллектуальной конфигурации объектов, накопленный в экспертных системах (например, XCON, COCOS, VEXED, VT, DIDS и др.), может использоваться при конфигурировании бизнес-процессов.