Новая технология решения задач управления

Хранение и  память. CD-ROM и другие средства хранения увеличивают вторичное хранение, позволяя таким образом хранить огромные объемы информации. Большие объемы памяти будут поддерживать и обеспечивать использование мультимедиа и такие развивающиеся компьютерные технологии, как искусственный интеллект (ИИ).

Хранилища данных. Для хранения постоянно возрастающих объемов информации, компании создают гигантские «хранилища», которые содержат триллионы байтов данных, организованных для легкого доступа конечного пользователя. Эти хранилища интегрированы с Интернет так, что они могут быть доступны из различных мест в любое время.

Мультимедиа и  виртуальная реальность.  Компьютеры будут играть большую роль в интеграции различных типов медиа (голос, текст, графики, видео и анимация) для улучшения образования, тренингов, рекламы, связи и принятия решений. Виртуальная реальность является осуществлением интерактивной трехмерной графики, которая позволяет пользователям войти в виртуальный мир.

Новая информационная технология решения задач и интеллектуальные системы. Интеллектуальные системы, такие как экспертные системы, системы обработки естественного языка и нейронные вычислительные системы увеличивают производительность и облегчают выполнение сложных задач.

Интеллектуальные системы  могут использоваться индивидуально, но во многих случаях они интегрированы  между собой и с другими  информационными системами.

5. Технологии сетевых вычислений

Эта технология дает пользователям  возможность взаимодействовать  с другими пользователями и обеспечивают доступ к базам данных в организации  и в любом другом месте.

Главными направлениями развития технологий сетевых вычислений являются следующие:

• архитектура клиент – сервер будет преобладающей архитектурой;
• домашние компьютерные средства будут интегрированы с телефоном, телевизором и другими электронными средствами;
• использование Интернет будет расти;
• интранет станут доминирующими сетевыми системами в большинстве организаций;
• электронная коммерция будет развиваться быстрыми темпами, изменяя организационную структуру, процессы, процедуры, менеджмент и способы ведения бизнеса;
• интеллектуальные программные агенты будут странствовать сквозь базы данных и сети, выполняя задания для своих хозяев. Успех электронной коммерции зависит от развития интеллектуальных программных агентов, которые помогут навигации в Интернет, доступу к базам данных и реализации деятельности пользователей в условиях электронной коммерции.

6. Моделирование и анализ ситуаций принятия решений

Существуют основные категории моделей и их использование для различных ситуаций принятия решений.

Решения с несколькими альтернативами. Ситуации принятия решений, которые вызывают конечное и обычно не слишком большое число альтернатив, моделируются с использованием подхода, названного решения с несколькими альтернативами.

При этом подходе альтернативы перечисляются в таблице или  представляются в виде графа с  их прогнозируемыми вкладами в достижение цели и вероятностями осуществления  таких вкладов. Они могут быть оценены для выбора лучшей альтернативы. Существует два различных случая при принятии решений: одна цель или  множество целей.

В одно-целевых ситуациях  используются таблицы решений или  деревья решений. В многоцелевых ситуациях (при многокритериальном анализе решений) могут использоваться другие методы.

Деревья решений являются альтернативным представлением таблицы  решений. Дерево решений имеет два  преимущества: во-первых, оно показывает отношения и связи в задаче графически; во-вторых, оно может обращаться со сложными ситуациями в компактной форме.

Оптимизация с использованием математического  программирования. Математическое программирование – это семейство инструментальных средств, созданных, чтобы помочь в процессе решения управленческих задач, при котором лицо, принимающее решения должно выделить ограниченные ресурсы для различных действий или операций с условием оптимизации измеримой цели. Наиболее известным методом этого семейства инструментов является линейное программирование.

Задачи распределения, решаемые на основе линейного программирования, обычно отражают следующие характеристики:

• для распределения доступно ограниченное количество ресурсов;
• ресурсы используются в производстве продукции или услуг;
• существует два или  более пути использования ресурсов, каждый из которых называется решением или программой;
• распределение обычно ограничивается несколькими доступными пределами и требованиями, называемыми ограничения.

Задачи распределения  обычно имеют большое число возможных  альтернативных решений. В зависимости  от приведенных допущений, число  решений может быть бесконечным  или конечным. Решение, позволяющее  получать большую доходность, является наилучшим. В том смысле, что степень  достижения цели, связанная с этим решением, является наивысшей (или общая  доходность максимизирована). Оно называется оптимальным решением, и может  быть получена с использованием специального алгоритма.

Каждая задача линейного  программирования состоит из переменных решений, функции цели, коэффициентов целевой функции, ограничения, допустимые способности, входные и выходные технологические коэффициенты.

Визуальное  моделирование и имитация. Имитация в течение долгого времени является полезным методом, привносящим понимание в сложные ситуационные задачи. Однако, техника имитации обычно не позволяет лицам, принимающим решения видеть, как решение сложной задачи развивается во времени. Также она не дает им способность взаимодействовать с этим решением. Имитационная техника дает только статистические ответы в конце множества специальных экспериментов.

Одним из наиболее интересных направлений развития компьютерной графики является визуальное интерактивное  моделирование (ВИМ). Эта технология с успехом используется в области  управления процессами и операциями. ВИМ использует компьютерные графические  отображения для представления  воздействия различных управленческих решений. Это отличается от обычной  графики, при которой пользователь может вмешиваться в процесс  принятия решений и видеть результаты этого вмешательства. ВИМ может  представлять статические и динамические системы. Статические модели проявляют  визуальный образ результата одного альтернативного решения в определенный момент времени. Динамические модели проявляют  и отображают системы, которые развиваются  во времени. Эволюция представляется при  помощи анимации.

Одной из наиболее развитых областей в динамических ВИМ является визуальная имитация. Визуальная интерактивная имитация представляет собой имитацию решения, при которой конечный пользователь наблюдает развитие имитационной модели в анимационной форме с использованием графических представлений. Пользователь может взаимодействовать с имитационной моделью и проверять различные стратегии решения.

Эвристическое программирование. Определение оптимальных решений в некоторых сложных задачах может содержать нереализуемые значения и количества, например, времени и стоимости. Часто оптимальное решение может быть даже невозможным. Альтернативный имитационный подход может быть продолжительным по времени реализации, сложным и даже неточным. В таких ситуациях иногда возможно достичь удовлетворительных решений более быстро и с меньшими затратами, используя эвристики.

Эвристическая процедура  может быть также описана как  нахождение правил, которые помогают решать сложные задачи, нахождение путей поиска и интерпретации  информации в каждом опыте и нахождение методов, которые ведут к вычислительному  алгоритму или общему решению.

Эвристическое программирование – это подход с использованием эвристик для достижения осуществимых и приемлемых решений некоторых  сложных задач.

Эвристики могут быть количественными, и таким образом они играют главную роль в базовой модели системы поддержки решений. Они  могут быть также качественными  и тогда они играют главную  роль в обеспечении знаниями экспертной системы.

7. Новая технология решения задач управления

В процессе развития искусственного интеллекта были заложены основы новой  технологии обработки информации.

В последние годы технология решения информационных задач значительно  изменилась. Интенсивно развивается  и внедряется новая информационная технология решения задач управления.

Традиционную технология решения задач выглядит так:

• постановка задачи конечным пользователем;
• формализация и разработка программы задачи (системным   аналитиком и программистом без участия пользователя);
• необходимые   корректировки,   вносимые   в   постановку,   оценка   новых результатов. И далее по новому кругу. Корректировку в программу вносят системный аналитик и программист.

Корректировка порой  является более сложным процессом, чем разработка новой  программы.   Часто  изменение  программы  связано  с  изменением производственной, экономической ситуации, изменением взглядов группы пользователей на процесс эксплуатации задачи, неправильного понимания создателями   прикладного   ПО   соответствующих   требований   конечного пользователя. Сложная программная система обычно содержит ошибки, не выявленные на стадиях отладки и тестирования. Ошибки могут быть внесены на любой стадии    создания    системы. 

При традиционной технологии решения задач сопровождение  прикладного программного обеспечения  выполняется на протяжении всего ее жизненного цикла. Это обусловило необходимость изменения технологии использования компьютеров.

Ситуацию можно  преодолеть только путем привлечения  пользователей к процессам решения задач, сопровождения программной системы, и, возможно, даже разработки прикладного ПО.

Прежде всего, необходимо строить программные  системы таким образом, чтобы  радикально упростить процессы их эксплуатации и сопровождения.

Новая информационная технология ставит своей целью обеспечение  простоты процесса взаимодействия пользователя с компьютером с исключением необходимости регулярного сопровождения.

Основная идея новой технологии в том, чтобы рассматривать систему понятий предметной области и соответствие между ней и системой понятий формальной модели как исходную информацию для решения прикладных задач.

В идеале подобный подход должен обеспечить пользователю возможность самостоятельного изменения системы понятий предметной области, определения новых понятий через «известные» системе. Пользователь получает возможность формулирования своего видения предметной области, выделения в ней объектов и взаимосвязей, существенных для решения задачи и удобных для рассуждения в процессе решения.

Разработчики  систем искусственного интеллекта и  экспертных систем, как важной составляющей новой информационной технологии решения задач, ставят своей задачей изменения традиционных подходов к системе взаимодействия человека и компьютера при решении задач принятия решений, обеспечения удобства и комфорта пользователя, повышения эффективности взаимодействия таких систем.

Новая информационная технология основывается, прежде всего, на интеллектуальных технологиях и теории искусственного интеллекта.

Искусственный интеллект  – это термин, который охватывает много определений. Многие специалисты  согласны, что ИИ соотносится с  двумя базовыми идеями. Во-первых, ИИ вовлечен в процессы изучения мыслительных процессов человека; во-вторых, ИИ имеет дело с представлением этих процессов через машины (такие как компьютеры и роботы).

Одним из многих определений  ИИ является следующее: искусственный  интеллект – это такое поведение  машины, что если оно совершалось  бы человеком, то могло бы быть названо  умным, т.е. интеллектуальным.

Конечной целью ИИ является создание устройств, которые имитируют человеческий интеллект. Возможности современных коммерческих продуктов ИИ далеки от каких–либо значительных успехов в достижении перечисленных способностей. Тем не менее, программы ИИ непрерывно совершенствуется, они увеличивают производительность и качество при автоматизации различных заданий, которые требуют определенного уровня человеческого интеллекта.

Как искусственный интеллект  и интеллектуальные технологии отличаются от традиционных вычислений?

Традиционные компьютерные программы основываются на алгоритме, который ясно определяет последовательную процедуру для решения проблемы. Это может быть математическая формула или последовательная процедура, которая ведет к решению. Алгоритм преобразуется в компьютерную программу, которая только указывает компьютеру какие операции выполнять. Кроме того, для решения проблемы алгоритм использует данные, такие как числа, буквы или слова.