ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Создание и внедрение интерактивных систем из "Системное моделирование сложных процессов" Система синтеза, обеспеченная системой имитации, в первую очередь должна предоставить возможность более целенаправленного и эффективного приобретения опыта на системе имитации, во вторую очередь — стать поддержкой процесса управления. [c.15] Далее мы продемонстрируем предлагаемую схему построения многоцелевого инструмента исследований на примере рассмотрения некоторого варианта системы моделирования вооруженной борьбы. При этом вооруженную борьбу мы будем представлять достаточно условно, на основе сведений, содержащихся в широкодоступной литературе. Данная предметная область выбрана потому, что она позволяет достаточно полно продемонстрировать основные принципы излагаемого подхода. [c.15] Любое достаточно сложное техническое изделие в процессе своего жизненного цикла проходит следующие стадии 1) общая концепция, когда известна схема изделия и его основные технические характеристики 2) рабочее проектирование изделия 3) постройка опытных образцов 4) испытания 5) серийное производство и эксплуатация 6) изделие снято с серийного производства, но находится в эксплуатации. [c.15] Пункты 4-6, 8 относятся к системам, в основу которых положена модель некоторой предметной области. [c.15] Очевидная аналогия между стадиями жизненного цикла технических изделий и стадиями жизненного цикла интерактивных систем не случайна и отражает то обстоятельство, что и те и другие являются инструментами в определенных сферах деятельности. [c.16] Вполне вероятно, что процессы разработки, внедрения, эксплуатационного сопровождения интерактивных систем примут те организационные. формы, которые характерны для аналогичных процессов у технических изделий по крайней мере, некоторые из тех групп, которые в настоящее время заняты разработкой интерактивных систем, разовьются в организации, напоминающие по месту в процессе общественного производства, структуре и функциям конструкторские бюро. [c.16] Существует много проблем создания и внедрения интерактивных систем в практику исследований, проектирования, планирования и управления. Остановимся вкратце на некоторых из них. Это, во-первых, создание математических моделей и методов их использования во-вторых, идентификацрм моделей в-третьих, верификация моделей в-четвертых, проблема применения. [c.16] Моделирование — это исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей использование моделей для определения и уточнения характеристик и рационализации способов построения вновь конструируемых объектов. Моделирование — одна из основных категорий теории познания на идее моделирования, по существу, базируется любой метод научного исследования — как теоретический, так и экспериментальный. [c.16] В каждом конкретном случае качество модели во многом зависит от способностей исследователя понять суш ество, физику изучаемого процесса и создать его адекватное математическое описание. Математику привлекают, когда сложен изучаемый или управляемый процесс. Сложность обычно состоит в огромном числе характеристик, его описыва-юш их, и большом числе связей между ними. И задача заключается не только в том, чтобы создать адекватное математическое описание изучаемого процесса, т. е. его модель, но и разработать методику работы с нею. С громоздкими многопараметрическими моделями трудно проводить исследования, поэтому математики вынуждены были при формализации реального процесса отбрасывать многие, на их взгляд менее су-ш ественные связи, загрублять математическое описание. Необходимо обладать незаурядной интуицией для определения, что важно с точки зрения интересующих исследователя вопросов, что — нет. Однако при решении серьезных практических задач невозможно полагаться лишь на интуицию и опыт небольшой группы исследователей, необходима методика, позволяющая с большой степенью достоверности определить адекватность модели и реальности, ею описываемой, область возможного ее применения и круг вопросов, для исследования которых они пригодны. Необходима система знаний , которая позволила бы, используя накопленный опыт и определенные принципы, выработанные на его основе, а также доказанные или установленные на их базе положения, создавать модели изучаемых процессов, проводить их анализ и определять пути их дальнейшего использования. [c.17] Предложения о разработке единой системы моделирования не означает, что нужно прекратить разработку частных моделей. Характер модели, которую следует использовать для решения некоторого конкретного вопроса, определяется характером этого вопроса. Как правило, для анализа конкретного вопроса нерационально использовать сложные модели, в которых описаны и учитываются все связи, имеющие место в реальности. Упрощения возможны и необходимы, но они должны быть обоснованы и корректно проведены. Существующая же практика использования таких моделей обладает существенными недостатками. [c.18] Например, в настоящее время в области изучения сложных процессов математическими методами, в области создания новых инструментов планирования, проектирования, управления каждый вопрос, каждая задача вызывает построение своей модели или системы моделей, ориентированной на решение именно этого вопроса с прохождением всех стадий — разработки модели, программирования, идентификации, верификации. В системе существующих моделей нелегко разобраться их использование невозможно вне коллективов их разработчиков легче создать новую модель, чем найти и приспособить уже разработанную, даже если она существует. [c.18] Для понимания суш ества проблемы идентификации моделей сложных экономических, социальных, военных, биологических процессов необходимо иметь в виду, что экзогенные величины, появляюш иеся в этих моделях и подлежаш ие экспериментальному определению, не носят, как это имеет место в физических моделях, универсального характера. Описание сложных процессов простыми (содержащими небольшое количество величин) моделями часто приводит к тому, что возникающие в них экзогенные величины (коэффициенты) зависят от большого числа факторов. Одни из этих факторов фигурируют в модели как ее эндогенные величины — в этом случае необходимо измерять зависимость данного коэффициента от фактора другими факторами в модели пренебрегают — в этом случае необходимо либо вычислять в каком-то смысле среднее значение коэффициента, либо считать его случайной величиной и измерять его функцию распределения. [c.19] Таким образом, возникает ситуация, когда сама модель сложного процесса определяет содержащиеся в ней экзогенные коэффициенты и процедуры их вычисления. Значения экзогенного коэффициента, который фигурирует в разных моделях, описывающих с разных сторон один и тот же сложный процесс, и имеет одно и то же содержательное определение, могут весьма существенно отличаться, потому что в разных модмях фигурируют разные наборы эндогенных величин они могут иметь разные пространственно-временные характерные масштабы. [c.19] В настоящее время отсутствует какая-либо служба стандартизации и унификации моделей. Разные группы исследователей, описывая один и тот же процесс, преследуя при этом одни и те же цели, придут к разным моделям. Экзогенные коэффициенты, фигурирующие в этих моделях, даже если они имеют одну и ту же содержательную формулировку, являются, вообще говоря, разными величинами, определяемыми каждый своим набором факторов. [c.19] Практика показывает, что для надежной идентификации модели сложного процесса необходимо затратить на порядок больше труда, чем на ее разработку. Часто оказывается, что та информация, которая необходима для идентификации модели, не фигурирует в суш ествующей системе отчетности. Иногда для идентификации моделей необходимо организовывать специальные исследования. Количество моделей велико и продолжает расти быстрыми темпами. Все эти модели идентифицировать невозможно. (Это не значит, конечно, что все они бесполезны.) По-видимому, решение проблемы идентификации моделей, лежащих в основе конкретно-ориентированных диалоговых систем, невозможно без перехода к единым системам моделирования тех сложных процессов, для управления которыми они предназначены. [c.20] В соответствии с общей методологией использования естественно-научных методов верифицировать математическую модель некоторого реального процесса или явления, т. е. убедиться в ее адекватности, в конечном счете можно, лишь сравнивая результаты и предсказания, которые дает модель, с реальным течением процесса. Наиболее естественным путем установления адекватности моделей, лежащих в основе конкретно-ориентированных интерактивных систем, а также установления, в какой мере модели правильно идентифицированы, является их опытная эксплуатация. По самому своему характеру интерактивные системы — инструменты в руках экспертов, и опыт их использования без экспертов недостаточен. Однако для того чтобы научить пользоваться системами реальных экспертов в реальных исследовательских, плановых и управленческих органах, все модели системы должны быть правильно идентифицированы и адекватны. Этот порочный круг (для того чтобы систему идентифицировать и верифицировать, нужен эксперт, а для того чтобы эксперт пользовался системой, необходимо, чтобы она была идентифицирована и верифицирована) составляет одну из существенных сторон проблемы внедрения интерактивных систем в практику планирования, управления, проектирования. Видимо, решение проблемы состоит в том, что определенная часть высококвалифицированных экспертов должна участвовать в создании системы во всех ее стадиях с самого начала. Сам процесс создания является инструментом более глубокого изучения и подготовки, обучения и совершенствования самих экспертов. [c.20] Опыт текущего десятилетия убедительно показал, что сложнейшие проблемы, возникающие перед мировым сообществом (экологические, экономические, социальные, политические, военные и т. п.) требуют более совершенных инструментов анализа и обеспечения процесса принятия решений, позволяющих, как минимум, более точно прогнозировать их последствия. Катаклизмы, потрясающие Россию как следствие неверных планов и решений, печальный тому пример. Проблемы, собственно, две — наличие инструментов и их использование. Многие результаты экономических реформ в России были достаточно точно спрогнозированы и заранее представлены на основе математического моделирования и анализа экономики переходного периода группой исследователей во главе с академиком РАН А. А. Петровым, однако результаты оказались невостребованы. [c.21] Существующие реальные органы планирования, управления, проектирования основаны на исторически сложившейся декомпозиции соответствующих задач. Каждый орган и каждый специалист в нем ведает своим достаточно четко определенным кругом вопросов. Всякая декомпозиция задач планирования, управления, проектирования основана на тех средствах сбора, передачи, хранения информации и на тех инструментах решения управленческих и плановых задач, которые имеются в распоряжении органов в момент их формирования задачи, возникающие перед органами и отдельными специалистами, должны быть решаемы с помощью имеющихся инструментов. Новые средства информационных технологий и новые инструменты решения задач планирования, управления, проектирования требуют, вообще говоря, изменения сложившейся декомпозиции, т. е. приспособления организационной структуры к этим новым средствам и инструментам. Это обстоятельство составляет одну из сторон проблемы внедрения конкретно-ориентированных диалоговых систем, тесно связанную с другими сторонами этой проблемы. Особенно наглядно влияние факта внедрения новых технологий на изменение структуры процесса проектирования в области машиностроения, где использование современных систем автоматизации проектирования привело к существенной реорганизации структуры конструкторских бюро. Значительное число внедренных диалоговых систем, в первую очередь для иерархических систем органов управления, отслеживают уже сложившуюся структуру. [c.21] Вернуться к основной статье