Некоторые проблемы методологии построения прикладных интеллектуальных систем
ВОЕННАЯ МЫСЛЬ № 3/1993, стр. 56-59
Некоторые проблемы методологии построения прикладных интеллектуальных систем
Полковник А.Н.БЛИНОВ,
кандидат технических наук
В ПОСЛЕДНИЕ годы на страницах журнала публикуются статьи, в которых рассматриваются состояние, проблемы и перспективы приме-нения систем искусственного интеллекта в управлении войсками и бое-выми средствами. Это свидетельствует о повышении интереса военных специалистов и ученых к совершенствованию управления с использова-нием новой информационной технологии. Авторы затрагивают во-просы, касающиеся областей применения экспертных систем (ЭС) и ин-теллектуальных систем управления, имитирующих деятельность коман-дного состава. Учитывая их важность, хотелось бы изложить некоторые взгляды на решение проблемы «интеллектуализации» управленческой деятельности.
Центральное место в сложном, многогранном и трудоемком про-цессе управления войсками силами) занимают функции должностных лиц, связанные с подготовкой и принятием решений. В ходе этой работы можно выделить осуществляемые различными органами управления определенные этапы, содержание и последовательность которых при-мерно одинаковы.
Причем в процессе руководства войсками происходит взаимодей-ствие трех элементов - объекта, системы управления, окружающей среды. Однако особая роль отводится принятию решения. Оно носит бо-лее общий характер, чем другие функции, так как любую функцию управ-ления можно представить в виде определенной последовательности ре-шений. Поэтому в целом управление необходимо рассматривать как не-прерывный процесс принятия и реализации решений.
В настоящее время проблема повышения эффективности управлен-ческой деятельности в основном решается путем автоматизации наибо-лее трудоемких, но относительно легко поддающихся формализации функций, связанных в первую очередь со сбором и обобщением инфор-мации, а также выполнением различных расчетов и обоснованием воз-можных вариантов действий. Предполагается, что затраты времени на непосредственную логико-аналитическую деятельность могут быть уве-личены, а автоматизация управления не может и не должна заменить ко-мандующего (командира) и офицеров штаба в их творческом труде. Безу-словно, окончательный выбор варианта действий и способа выполнения боевой задачи сохраняется за человеком, остается его исключительным правом, обусловленным высокой ответственностью за последствия при-нятых решений.
Вместе с тем стремительное усложнение, увеличение масштабов и количества управленческих задач вызывает необходимость переноса центра тяжести в область качественно новых технологий информацион-ного обеспечения управленческой деятельности, о чем свидетельствует доминирующая роль «электронно-огневой» концепции ведения воору-женной борьбы. Применение ЭВМ в качестве интеллектуального «советчика» при решении разнообразных неформальных задач управления войсками (прежде всего в сложных условиях, сопряженных с неопреде-ленностью и риском) позволит в значительной степени ослабить воздей-ствие субъективных факторов на качество решения, а также усилить влияние командования и штабов на ход и исход боевых действий.
Результаты исследования вопросов создания и применения интел-лектуальных систем специального назначения (прикладных интеллекту-альных систем), в том числе экспериментальных версий ЭС, доведенных до уровня исследовательских прототипов, свидетельствует о том, что ос-новная трудность заключается не в получении информации от экспертов, а в определении круга задач, которые могли бы быть охвачены методологией инженерии знаний, и места интеллектуальных систем в реальных процес-сах управления. По нашему мнению, решение этих вопросов необходимо начинать с анализа логико-аналитической деятельности конкретных должностных лиц (потенциальных пользователей). При этом нет необ-ходимости выявлять реальные очертания будущей системы. Такой под-ход позволит определить место интеллектуальных систем и необходи-мые технические средства их разработки, этапность создания, а также стадии прототипирования.
Экспертные системы, как правило, являясь дедуктивными, хорошо зарекомендовали себя и получили широкое распространение в проблемных областях, а также там, где для решения практических задач имелось формально представляемое знание. В основном ЭС выступают в каче-стве электронных справочников, принося несомненную пользу. Однако они не являются усилителем интеллекта, и их можно рассматривать как источники
информации, несущие в себе уже существующее, но не из-вестное данному пользователю знание.
В системах организационного управления опыт и интуиция преобла-дают над формализованными знаниями, что существенно затрудняет разделение знаний, предметно-ориентированных и обеспечивающих по-лучение решения, а также выделение пространства гипотез, их формали-зацию, определение связи концепций между собой, образующих гипо-тезы. Основная проблема заключается в вербализации (описании) неявных знаний, дифференциации нормативных положений по управлению и опыта их практической реализации в условиях слабой формализации и отсутствия теории. Поэтому в организационных системах управления (военного на-значения) подход, основанный на создании ЭС, вряд ли сможет привести к желаемому результату, поскольку он ориентирован на решение доста-точно узких, специальных задач и не затрагивает сущности руководства войсками.
В начале 70-х годов появилась идея поддержки решений. В отече-ственной литературе публикаций по этой проблеме мало. Имеются лишь отдельные работы в смежных областях, касающиеся теории про-цессов принятия и обоснования решений, а также достаточно обособ-ленные исследования применения методов и средств искусственного ин-теллекта.
Как отмечают некоторые авторы, в идее поддержки решений содер-жится гораздо меньше притязании, чем в идее их оптимизации, так как на использовалась для анализа сложных систем, например, в «РЭНД корпорейшн», где анализ был подчинен вполне определенной идеоло-гии - оптимизации процесса принятия решений, понимаемого как выбор адекватной стратегии для достижения поставленной цели. Идея под-держки решений основывается на концепции сложности и неоднозна-чности процессов выработки решений в реальной организационной среде (системе), в которой существует функциональное разделение труда, направленного на достижение общей цели. В этой системе по-следствия принятых решений сложно предвидеть, а варианты решений трудно не только сформулировать, но и разграничить, дать им вероят-ностные или какие-либо иные оценки.
Причина кроется в ограниченной способности человека описывать и правильно передавать информацию о сложных ситуациях, что приводит к необходимости принимать «удовлетворительные» решения в связи со сложностью их оптимизации. Такое положение, видимо, связано с отсут-ствием фундаментальной теории принятия решения, которая опреде-лила бы принципы и методологию поддержки решении. Исследования в этой области находятся на начальной стадии. Однако отсутствие теории не исключает возможности создания системы поддержки решений, ис-пользующей различные средства автоматизации для планирования, упо-рядочения и контроля этого процесса.
На наш взгляд, под интеллектуальной системой поддержки решений необходимо понимать автоматизированную систему, ориентированную на оказание помощи конкретному должностному липу в выработке решений за счет использования программных средств «интеллектуального» интер-фейса в информационной, вычислительной и интеллектуальной формах поддержки решений. Рациональная организация этих средств в виде еди-ной системы позволит выработать эффективные рекомендации по реше-нию проблем управления. Причем опыт создания и внедрения подси-стем и комплексов автоматизации различных звеньев управления позво-ляет сделать вывод, что для должностных лиц органов управления ком-плексы автоматизации важны не как технически совершенные и соответ-ствующие современному уровню информационно-вычислительные си-стемы, а как средство повышения эффективности их труда. Эффект, ско-рее всего, должен состоять в обеспечении возможности выполнения бо-лее качественного анализа информации за время, необходимое для вы-работки и принятия решения, а не в экономии общего времени, т.е. в воз-можности принятия оптимальных решений за счет более строгого упоря-дочения, системности и научного обоснования. Поэтому роль комплек-сов средств автоматизации должна сводиться не столько к решению опе-ративно-тактических задач или получению требуемых данных, сколько к стимулированию более глубокого понимания должностными лицами по-стоянно меняющейся обстановки, творческому стремлению к многовари-антности, комплексности и гибкости анализа решений.
Командир (начальник), несущий полную ответственность за прини-маемые решения, постоянно нуждается в систематической помощи на всех этапах процесса выработки решения. В связи с этим возникает во-прос: как лучше организовать создание интеллектуальной системы под-держки решений, на чем сосредоточить внимание?
Представляется, что непосредственное влияние оказывают стиль мышления и руководства конкретного должностного лица, а также ряд факторов, связанных с возможным сомнением в отношении совершен-ного выбора, тенденциозностью подбора информации при принятии ре-шения, эффектом регрессивности мышления и др. Системный подход требует не пренебрегать никакими аспектами и не отрывать их друг от друга. Условно можно выделить два стиля мышления и руководства, или два типа должностных лиц.
Должностные лица первого типа обладают ярко выраженными ана-литическими способностями, они мыслят логически и системно пы-таются сначала осознать поставленную задачу в целом и лишь затем выполнить
ее декомпозицию с использованием методов переработки ин-формации и выработки решений, в которых уверены. Вследствие разви-тых аналитических способностей они более склонны к решению структу-рированных проблем, что не требует разработки нешаблонных, ориги-нальных вариантов и не связано с повышенным риском. Причем приня-тие решения осуществляется путем выработки вариантов достижения конкретных и четко сформулированных конечных результатов, а также анализа последствий их реализации. Образ мышления руководителя ука-занного типа по отношению к принимаемому решению является неин-туитивным, поскольку при этом существует некоторая вербализация (не только словесное описание, доведенное до определенной степени пол-ноты и операциональности, но и применение математических моделей), которую он готов использовать в качестве основы для постановки задач исполнителям.
У должностных лиц второго типа преобладает интуитивный и не-шаблонный стиль мышления. Они затрудняются сообщить, какие ас-пекты ситуации были ими отобраны, какую часть хранящейся в их па-мяти информации они при этом использовали, какие рассуждения при-вели от исходных данных к принятию решения. Образ их мышления неясен, нерасчленен и четко не сформулирован. Таким руководителям свойственны эвристический подход к решению проблем, непосред-ственное, скачкообразное достижение решения, вместо цепочки тща-тельных, хорошо продуманных и осмысленных шагов. Стиль мышления этих руководителей позволяет им решать плохо структурированные про-блемы, нередко без четко сформулированных целей, при этом они склонны искать новые, нестандартные, а иногда и рискованные вари-анты решений без анализа их последствий (под давлением обстоя-тельств).
Следует учитывать, что попытки вербализации и последующей фор-мализации знаний специалистов, обладающих стилем мышления пер-вого типа, могут завершиться успешно, однако их практическая реализа-ция в интеллектуальной системе поддержки решений не принесет же-лаемого эффекта, так как результаты работы системы будут для них ба-нальными или примитивными. Поэтому успех при создании интеллекту-альных систем поддержки решений возможен тогда, когда разработка будет осуществляться по инициативе руководства, обладающего вто-рым стилем мышления и признающего необходимость применения че-ловеко-машинной технологии обеспечения всех видов поддержки реше-ний на всех этапах их выработки.
Положение дел с разработкой интеллектуальных систем поддержки решений могло бы быть значительно улучшено, если бы в ее основу была положена отсутствующая пока концептуальная теория взаимной трансформации (интерпретации) информации. Применительно к кон-кретному звену или органу управления с учетом специфики решаемых ими задач эта теория должна дать ответы на вопросы: что означает то или иное положение для должностных лиц, которые Обязаны вырабо-тать собственный замысел; какие элементы такого замысла являются противоречивыми; когда совокупность замыслов можно считать согла-сованной и др.?
В заключение необходимо отметить, что использование интеллекту-альных систем поддержки решений следует рассматривать как важное, но не единственное средство облегчения творческой и организаторской деятельности командующих (командиров) и офицеров штабов по руко-водству войсками в процессе подготовки и ведения военных действий. Нами сделана попытка привлечь внимание к проблеме построения при-кладных интеллектуальных систем, выразить точку зрения относи-тельно причин, сдерживающих широкое применение идей в системах организационного управления, и предложить подход, основанный на анализе логико-аналитической деятельности должностных лиц с учетом их стиля мышления и руководства.
Военная мысль. - 1988. - № 6. - С.64-72.
Дексин А. А., Мальцев В.Н. Системы поддержки управленческих и проектных решений. - Л.: Машиностроение, 1990. - С.30.
Военная мысль. - 1992. - № 2. - С.26-34.
Компьютеры и познание. Очерки по когитологии. Сборник научных трудов. - М.: Наука, 1990. - С.108.
Моррис У.Т. Наука об управлении. Байесовский подход. - М.: Мир, 1971. -С.267.
