5 итЛЕКЦИИ. 1. информационные технологии

• Название: 1. информационные технологии
• Дата: 30.11.2021
• Размер: 356 Kb.
• Имя файла: 5 итЛЕКЦИИ.doc
• Тип: Документы; #286788
• страница: 6 из 12

4.2 Виды обеспечения АРМ

Для успешной работы пользователей можно выделить следующие виды обеспечения функционирования АРМ.

Техническое обеспечение представляет собой ПЭВМ с необходимыми периферийными устройствами и средствами коммуникаций. Тип ПЭВМ и набор периферийных уст­ройств определяется функциональным назначением АРМ.

Информационное обеспечение включает сведения об источниках и потребителях информации, периодичность обновления, объем, диапазон изменения, точность, форма­ты и другие характеристики входных и выходных данных.

Основными источниками информации для АРМ яв­ляются базы данных (БД).

Математическое обеспечение объединяет совокуп­ность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации на разных этапах решения задачи.

Программное обеспечение - совокупность программ автоматизации решения задач в соответствии с функци­ональным назначением АРМ. Например, в АРМ руково­дителя входят:

• деловой пакет (календарь, адресная, телефонная и записная книжки, личные планы работ, каль­кулятор, будильник и др.);

• пакет поддержки принятия решения;

• пакет контроля выполнения поручений;

• пакет обеспечения коммуникации.

АРМ бухгалтера включает:

• специализированный пакет бухгалтерских работ;

• текстовой редактор.

Лингвистическое обеспечение — специальный язык диалога пользователя с АРМ, обеспечивающий однозначное соответствие между действиями пользователя и ре­акцией АРМ. Язык АРМ является непроцедурным и про­блемно-ориентированным. В процедурно-ориентированном языке процесс обработки представлен последовательно­стью процедур манипуляции с данными, не зависящими от конкретной ПЭВМ. Процедурный язык задает, как выполнять действие, а непроцедурный — что нужно выполнить, не детализируя, как это сделать. Процедуру выполнения действий организуют внутренние средства языка без участия пользователя. Проблемная ориента­ция языка определяется предметной областью и назначе­нием АРМ. Например, язык АРМ бухгалтера, естествен­но, должен отличаться от языка АРМ руководителя.

Защитное обеспечение — совокупность средств защиты информации АРМ от несанкционированного доступа и преднамеренного ее искажения. К защитному обеспечению относятся социальные и формальные методы защиты информации АРМ (см. в защите информации).

Методическое обеспечение определяет поведение пользователя в среде АРМ. Оно включает инструкции по работе в среде АРМ и средства обучения пользователей на бумажных или машинных носителях.

Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, регламентирующих отношения между пользовате­лями АРМ внутри предприятия, а также с внешними источни­ками и потребителями информации.

Эргономическое обеспечение предусматривает созда­ние благоприятных условий для использования АРМ при высокой производительности труда и низкой утомляемости пользователей. Эргономические требования к АРМ очень разнообразны, в них тесно переплетаются как технические, так и программные аспекты.

4.3 Принципы организации АРМ

При организации, эксплуатации или мо­дернизации АРМ следует руководствовать­ся следующими принципами:

1. Принцип минимальных затрат ресурсов пользо­вателя (временных, физических, интеллектуаль­ных, психологических и др.) на решение задачи.

2. Принцип максимального взаимопонимания с АРМ. Средства АРМ должны обеспечивать эффек­тивную поддержку работы пользователя: техни­ческую, информационную, программную, методи­ческую и др.

3. Принцип минимального объема занятой «опера­тивной» памяти у пользователя. Так как ско­рость переработки информации у пользователя и его пропускная способность существенно ограни­чены, то необходимо, чтобы в процессе работы с АРМ пользователь запоминал как можно меньше информации.

4. Принцип минимального психологического рас­стройства пользователя по причинам, которые препятствуют решению задачи из-за АРМ (недостаток информации, ошибки программ, отказы ПЭВМ и др.).

5. Принцип учета профессиональных навыков пользователя. Принцип требует минимума усилий для овладения приемами работы с АРМ и минимизации последствий при ошибочных действиях пользователя.

6. Принцип максимального контроля работы АРМ со стороны пользователя на всех этапах решения задачи.

Соблюдение названных общих принципов позволит эффективно организовывать и эксплуатировать АРМ раз­личного назначения.

5. Экспертные системы

5.1 Архитектура экспертной системы

Неформализуемые решения не имеют модели и ма­тематических методов решений. Они основаны на здравом смысле, опыте и интуиции. Для реше­ния неформализуемых задач используются некоторые новые математические методы, а также экспертная оцен­ка ситуации (экспертные системы).

Экспертная система — это информационная систе­ма, построенная на знаниях экспертов—специалистов в определенной области и предназначенная для поддерж­ки решения неформализуемых (интеллектуальных) за­дач пользователей.

Экспертные системы (ЭС) создаются для решения задач, обладающих следующими характеристиками:

• отсутствие математической модели задачи и ме­тодов ее решения;

• большой объем пространства (исходные данные, параметры управления, искомые переменные), в котором ищется решение;

• наличие «шума» в исходных данных (ошибки, недостаточность или избыточность информации);

• наличие квалифицированных экспертов;

• возможность структуризации (формализации) знаний предметной области.

А рхитектура ЭС включает:

• интерфейсы пользователей (П), специалистов по ЭС (СЭС), которые работают совместно с экспер­тами (Э), и коммуникационные интерфейсы;

• базу знаний (БЗ) - совокупность структурированных знаний о предметной области, организо­ванную так, чтобы на основе этих знаний с помощью программ ЭС можно было делать рассуж­дения, находить решение и объяснять выбор того или иного решения;

• систему управления базой знаний (СУБЗ) - совокупность языковых и программных средств для создания и ведения БЗ;

• систему поиска решения (СПР) - комплекс про­грамм, позволяющих на основе БЗ с помощью ма­тематических, логических и эвристических методов дать пользователю рекомендации по приня­тию решения;

• систему объяснения выбранного решения (СОВР) - комплекс программ, поясняющих, пользователю, почему СПР выбрала то или иное решение.

Для формализации знаний в БЗ используются следующие структуры:

• понятия (математические и нематематические);

• факты (объекты, явления, ситуации);

• правила (зависимости, закономерности, связи);

• процедуры (алгоритмы).

Названные структуры являются основой для построения моделей представления знаний в БЗ.

5.2 Модели представления знаний поддерживаемые ЭС.

В соответствии со структурами формализованных знаний в БЗ применяются следующие, модели, представ­ления знаний:

Модели формальной логики используют основные элементарные функции логики: дизъюнкцию, конъюнк­цию, инверсию, импликацию и др. БЗ представляет со­бой цепочки логических функций, которые позволяют получить выводы из имеющихся исходных данных.

Продукционные модели представляют набор фак­тов (Ф), соединенных правилами (продукциями - П), которые объединяют определенные факты. Пра­вила являются неизменной частью модели, факты же могут изменяться. Правила связывают факты условия­ми типа «Если имеет место факт Ф1 то наступает факт Ф5 и т. д. Такие цепочки рассуждений приводят к тре­буемому выводу.

Фреймовые модели, которые в последнее время явля­ются наиболее популярными в некоторых предметных об­ластях. Фрейм - это минимальная структура информации о факте в БЗ. Каждый фрейм содержит информации о факте и условиях существования факта. Фрейм может быть условием существования другого факта. Таким обра­зом, группа фреймов образует семантическую (смысловую) цепочку, которая позволяет сделать необходимый вывод.

Модели нечеткой логики отличаются от моделей формальной (математической) логики тем, что кроме двух высказываний «истинно (1)» и «ложно (0)» используют­ся такие высказывания, как «много», «мало», «часто», «редко», «около 90», «приблизительно 250», «не менее 5,0», «не более 1000», «в диапазоне от 0,5 до 0,75» и др. Значение истинности в этой модели принимает дроб­ное значение от 0 до 1. Определение значения истинности входных данных в этом случае во многом зависит от че­ловека. Так же, как в формальной логике, в нечеткой логике используются свои логические функции, позволя­ющие учесть в выводах неопределенности входной инфор­мации. Нечеткая логика позволяет делать приближенные рассуждения, основанные на нечетких исходных данных.

В последние годы по программам развития искусст­венного интеллекта в различных фирмах мира ведутся ин­тенсивные исследования по новым моделям знаний в БЗ.

5.3 Интерфейсы ЭС

Интерфейсы ЭС, предназначенные для работы в раз­личных предметных областях, делятся на интерфейсы пользователей, интерфейсы СЭС и экспертов и коммуникационные интерфейсы.

Приведем перечень основных интерфейсов пользо­вателей:

• взаимодействие с системой по принципу «меню» (простого, иерархического, контекстного);

• многооконный интерфейс, дающий возможность пользователю одновременно работать с разнород­ной информацией;

• графический интерфейс, построенный на основе использования условных изображений объектов и процессов на экране;

• диалог пользователя с системой на естественном проблемно-ориентированном языке;

• генератор отчетов, позволяющий пользователю выбрать нужную форму выходных данных из оп­ределенного набора форм.

Интерфейсы, специалистов по ЭС и экспертов:

1. Все интерфейсы пользователей.

2. Языки программирования высокого уровня, такие как Фортран, Кобол, Бейсик, Паскаль, Си и др.

3. Языки описания знаний и программирования в среде БЗ (языки искусственного интеллекта). В зависимости от модели представления знаний в ^ БЗ используются следующие языки:

Коммуникационные интерфейсы обеспечивают экспорт/импорт данных из ЭС в другие прикладные информационные системы и компьютерные сети.

5.4 Методика применения ЭС

Методика решения задач управления с помощью ЭС, как правило, делится на несколько шагов (этапов):

1. Ввод в ЭС известных руководителю исходных данных по задаче и формулировка самой задачи.

2. Выбор системой модели представления знаний и метода оптимального решения задачи и представление их руководителю.

3. Оценка руководителем предложений ЭС, утверж­дение их или, как правило, внесение коррективов в исходные данные и формулировку задачи. Диа­лог уточнения данных и самой задачи между pyководителем и ЭС может занимать несколько шагов.

4. После принятия решения ЭС выдает руководите­лю рекомендации по принятию решения и пояс нения, почему система приняла такое решение.

5. Руководитель, проанализировав рекомендуемое ЭС решение, может:

• принять рекомендуемое системой решение и претворять его в жизнь;

• продолжать уточнение решения задачи путем диалога с ЭС;

• закончить работу с ЭС ввиду ее отказа в решении или неприемлемости предлагаемого решения.

Примеры известных экспертных систем:

EMYCIN - ЭС, ориентированная на решение коммерческих задач с использованием продукционной модели знаний;

GURU (Интерэксперт) ориентирована на широкий класс задач с использованием продукционной модели знаний, эвристических, дедуктивных и дру­гих методов поиска решений;

GoldWorks ориентирована на широкий класс задач с использованием продукционной и фреймовой моделей представления знаний и широким выбо­ром методов поиска решений;

Для удобства фирм выпускаются так называемые пустые ЭС (другие термины: родовые, каркасные, напол­няемые, инструментальные оболочки ЭС). В пустой ЭС заранее зафиксирована модель представления знаний в БЗ и методы поиска решения.