Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ. Как отмечают многие исследователи, в настоящее время в самых различных отраслях основным предметом труда становится информация. При этом интенсивность информационных потоков столь велика, что их обработка невозможна без использования средств вычислительной техники (СВТ). Одним из источников появления, новой информации служит проведение различного рода научных исследований. Таким образом, научно-технический прогресс является необходимым условием интенсивного развития экономики. Следовательно, ключевым направлением развития на ближайшее Еремя язляется повышение наукоемкости продукции и, на первый план выходят вопросы эффективности управления каучно-исследоватэльскями работами (НИР).
Исследования качественного состава работ, входящих в различные этапы НИР, показывают, что спецификой задач, решаемых в процессе управления IMP, является значительная доля неформали-зуемых операций. Практики, работающие в данной области, рассматривают принятие решений как своего рода искусство и отрицают возможность его автоматизации на базе подходов, характерных для традиционных АСУ. Наиболее целесообразной представляется автоматизация управления НИР на базе применения технологии экспертных систем и инженерии знаний.
Инженерия 'знаний в качестве самостоятельной предметной области сформировалась в і 970 - 80-х годах в рамках исследований по искусственному интеллекту (ИИ). В задачу этого направления входит исследование и разработка программ, использующих знания и процедуры Еывода для решения плохо формализуемых задач. Для подобных программ применяются термины "экспертные системы" (ЭС) или "системы, оснозанные на применении знаний". Более узкий
класс ЭС, используемых для поддерзски принятия решений, получил название "систем принятия решений" (СПР). Следует отметить, что использование понятия "система принятия решений" связвно с определенными терминологическими трудностями, обусловленными тем, что несмотря на широкое его использовение, в различных отраслях современной неуки (таких как математическая статистика, теория управления и кибернетика) он носит в значительной степени несовпадающую смысловую нагрузку. В данной работе этот термин применяется в смысле, общеупотребимом для исследований в области искусственного интеллекта.
Именно экспертные системы и инструментальные средства для их разработки составляют основну» долю коммерческих продуктов в области средств интеллектуализации, по.некоторым оценкам до 90 рынка всех программных продуктов ИИ. Применение ЭС позволяет:
при проектировании интегральных микросхем повысить производительность труда в 3-6 раз;
ускорить поиск неисправностей в устройствах в 5-ю раз;
повысить производительность труде программистов в 5 раз;
при профессиональной подготовке в 8-12 раз сократить затраты на индивидувльную работу с обучаемым.
Это обусловлено тем, что с одной стороны в экспертную систему, как продукт могут органично включаться в качестве подсистем другие средства интеллектуализации, а с другой - тем, что експертная система позволяет пользователю применять СВТ в качестве инструмента для выполнения рутинных операций при решении плохо формализуемых задач.
Однако, опыт разработок и эксплуатации систем, использующих знания, показывает, что они редко доводятся до стадии коммерческого продукта из-за недостатка финансовых и людских ре-
сурсов, а уже разработанные системы редко находят практическое прменение. С нашей точки зрения, это объясняется отсутствием обоснованных методов оценки затрат на разработку и эффекта от внедрения систем принятия решений, что в значительной степени тормозит дальнейшее расширение использования средств интеллектуализации. Эта проблема определила направление исследований и выбор темы диссертации.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ. В качестве объектов исследований рассматриваются задачи, решаемые в процессе управления НИР, и комплексы программных и технических инструментальных средств, применяемых для автоматизации их решения.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Основная цель диссертации состоит в разработке методики оценки эффективности использования средств интеллектуализации в составе автоматизированных систем принятия решений (СПР).
3 соответствии с целью были сформулированы следующие конкретные задачи исследования:
' I) анализ состава задач, решаемых в процессе управления НИР;
2) анализ инструментальных средств, применяемых для авто
матизации решения задач в области управления НИР;
3) анализ возможностей применения существующих методов
оценки эффективности средств вычислительной техники
для оценки средств интеллектуализации;
4) разработка методов определения затрат на реализацию СПР в управлении НИР;
-
разработка методов оценки эффекта от внедрения СПР;
-
программная реализация разработанных методов и их апробация при решении практических задач повышения, эффек-
тивности управления НИР.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. В работе используются методы статистического моделирования, теории нечетких множеств, кластерного анализа, инженерии знаний, различных разделов кибернетики и информатики.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В работе решается задача разреботки мєїо-дики оценки и выбора инструментальных средств для реализация автоматизированных систем принятия решений в управлении НИР. Получены следующие новые результаты:
проанализированы существующие методы оценки эффективности технических и программных средств в области вычислительной техники и показаны их ограничения при применении для оценки автоматизированных систем принятия решений;
разработана детализироъанная модель «изненного цикле автоматизированных систем принятия решений;
разработана модель оценки затрат на создание экспертной системы в зависимости от объема бвзы знаний;
.- сформирована база знаний (декларативная модель) системы для оценки эффективности систем принятия решений в управлении НИР.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Предлагаемая методика предназначена для оценки затрат на разработку конкретных СПР, выбора инструментальных средств и сравнения потребительских свойств различных вариантов их реализации. Решение указанных' задач позволяет формировать обоснованную стратегию развития как систем принятия рошений, так и инструментальных средств для их разработки.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. ' Разработанные метода внедрены в НИЦЭВТ (г. Москва), где они использовались при Фэрмиро-
ванни методик, программ и рекомендаций в части перспективных направлений развития средств интеллектуализации, а также при проведении конкретных исследований по оценке эффективности и сравнению вариантов реализации систем, использующих технические средства интеллектуализации.
Методика оценки эффективности вариантов реализации систем принятия решений использовалась в корпорации ИНИТ (г. Каунас) при проектировании экспертной системы для расчета произвольных сетей массового обслукивания gqas и в Российском Государственном Медицинском Университете в процессе разработки экспертной системы scale для диагностики уровней нарушения сознания у больных с инсультом. В, Институте Общей Реаниматологии АМН России применялись предлагаемые в работе метода выбора комплекса программных и технических инструментальных средств для автоматизации научных исследований.
Эксплуатация продлоненной методики в целом и отдельных ее составлявших подтвердила их действенность и высокую эффективность.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы докладывались на V Всесоюзной школе молодых ученых и специалистов "Проблемы управления - 91", Межреспубликанском научно-методическом семинаре "Экономика компьютеризации народного хозяйства", I Всесоюзной школе-семинаре "Разработка и внедрение в народное хозяйство персональных ЭВМ", ХГ7 научно-технической конференции молодых ученых и специалистов ЕрНИИММ, Всесоюзных семинарах "Разработка и применение в народном хозяйстве ЕС ЭВМ" ("ЕС ЭВМ-85", "ЕС ЭВМ-87" я "ЕС ЭВМ-89").
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, список которых приводится в конце автореферата.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 118 страницах машинописного текста, содержит список литературы из 116 наименований, включает 15 рисунков, 12 таблиц и 47 страниц приложений.
