Содержание к диссертации
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ОБЗОРНО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ
МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И АЛГОРИТМОВ
ФУНКЦИОНИРОВАИЯ СИСТЕМЫ КОРПОРАТИВНОЙ ПАМЯТИ 12
-
Проблема управления знаниями и информацией в современной организации 12
-
Анализ информационных технологий для создания системы корпоративной памяти 24
-
Системный анализ жизненного цикла знаний в системе корпоративной памяти 36
1.4. Постановка задачи исследования 48
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗНАНИЙ И ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМЕ
КОРПОРАТИВНОЙ ПАМЯТИ 50
-
Системное представление знаний и процессов их трансформации в модели жизненного цикла знаний 50
-
Использование когнитивной модели ситуации для запроса к системе корпоративной памяти 59
-
Алгоритм предоставления знаний по когнитивной модели ситуации 68
-
Разработка системы тестирования пользователя на основе модели
расширенной онтологии 83
Выводы по главе 2 89
ГЛАВА 3. АРХИТЕКТУРНОЕ РЕШЕНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ КОРПОРАТИВНОЙ ПАМЯТИ..91
-
Архитектура системы корпоративной памяти 91
-
Применение Microsoft Visio для расширения возможностей интерфейса пополнения знаний 99
-
Реализация алгоритма обработки когнитивной модели ситуации в среде CLIPS ; 103
-
Программная реализация системы корпоративной памяти 112
-
Экспериментальное исследование алгоритма 1 117
Выводы по главе 3 119
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ
МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ
КОРПОРАТИВНОЙ ПАМЯТИ 120
-
Задача построения обучающейся организации с применением системы корпоративной памяти 120
-
Процедуры работы с системой корпоративной памяти 125
-
Онтология предметной области «Менеджмент проектов» и оценка
эффективности системы корпоративной памяти 136
Выводы по главе 4 143
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 145
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 147
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
БЗ - база знаний
ВОИ - визуальный онтологический инжиниринг
ЖЦЗ - жизненный цикл знаний
ИИ - искусственный интеллект
ИП - интерфейс пользователя
ИПС - информационно-поисковая система
ИС - интеллектуальная система
КК - когнитивная карта
КОС - компьютерная обучающая система
КП - корпоративная память
ЛИР - лицо, принимающее решение
MB - машина вывода
ОС - онтологическая система
ПКП - «план-карта» проблем
ПО - предметная область
СКП - система корпоративной памяти
СУЗ - система управления знаниями
ТК - теоретико-категориальный (подход)
ТМ - теоретико-множественный (подход)
ЭС - экспертная система
Введение к работе
Диссертация посвящена системного анализу жизненного цикла знаний и разработке системы корпоративной памяти (СКП), предназначенной для повышения эффективности процессов обучения и переподготовки сотрудников организации, осуществляющих различные организационные изменения. В качестве основного подхода к улучшению процессов обучения (переподготовки) предлагается внедрение методик и программных продуктов, позволяющих задействовать корпоративные знания и опыт для успешного решения сотрудниками организации своих производственных задач.
В работе анализируются модели и средства представления корпоративных знаний в системах управления знаниями (СУЗ), главным образом, онтологический подход, организация баз знаний (БЗ), а также применение когнитивных моделей для описания ситуаций, в которых пользователь может получить знания из БЗ.
Актуальность исследования. Проблема накопления и использования корпоративных знаний является одной из наиболее актуальных для современной организации. Это обусловлено следующими факторами [12, 22, 56, 58, 64, 78,81]: необходимостью быстрой адаптации новых сотрудников к специфике организации за счет передачи им необходимого для них корпоративного опыта и знаний; требованием накопления и сохранения знаний сотрудников, покидающих организацию в силу различных обстоятельств; постоянным повышением требований к качеству решения повседневных задач (принимаемых решений) организации за счет использования накопленного опыта и знаний; потребностью повышения компетентности сотрудников на основе внутренних интеллектуальных ресурсов организации (корпоративных знаний).
Чтобы в максимальной степени учесть все эти требования, необходимы комплексные исследования в области построения СУЗ, требующие всесторон- него анализа сложной системы корпоративных знаний. В современных исследованиях СУЗ для организации знаний чаще всего применяется онтологический подход, который представляет структуру корпоративных знаний, но не отражает процессы накопления знаний, а также процессы получения сотрудниками знаний, соответствующих решаемым производственным задачам [20, 80].
С эффективным использованием корпоративных знаний связано также описание самих производственных задач, которое бы позволило сотрудникам получать необходимые для решения задач знания. В качестве такого описания наиболее часто используется когнитивное моделирование, которые позволяет эффективно анализировать сложные проблемные ситуации в деятельности организации. Однако анализ ситуаций при помощи когнитивных моделей, как правило, никак не связан с построением структуры корпоративных знаний, т.е. его преимущества не используются для повышения уровня усвоения сотрудниками корпоративных знаний [52, 73, 83].
Проблема системного анализа описания корпоративных знаний рассматривается в контексте разработки информационных технологий, помогающих сотрудникам работать с корпоративными знаниями на всех этапах цикла накопления, хранения и использования знаний, в том числе для создания новых знаний (наращивания интеллектуального капитала организации). СКП в этом контексте понимается как некоторый компонент (расширение) СУЗ, предназначенный, главным образом, для самостоятельного сохранения сотрудниками корпоративного опыта и знаний и их последующего использования для обучения и переподготовки.
Таким образом, исследование СКП представляет интерес как с теоретико-научной, так и с практической точки зрения. Результаты исследований могут применяться в различных организациях, желающих повысить эффективность использования корпоративного опыта и знаний. Разработанное модельно-алгоритмическое обеспечение и реализованная на ее основе СКП совместно с методикой применения СКП могут быть использованы при решении различных задач, требующих привлечения коллективного опыта и знаний сотрудников организации.
Объектом исследования является система жизненного цикла создания, хранения, распространения и использования знаний (для краткости - жизненный цикл знаний, ЖЦЗ) в СКП и возможности программной реализации СКП, соответствующей этому циклу.
Предметом исследования являются математические модели, алгоритмы и информационные технологии, используемые для создания и поддержки жизненного цикла знаний в СКП.
Цель исследования - разработка модельного и алгоритмического обеспечения СКП как системы накопления и использования корпоративных знаний и информации.
Исходя из поставленной цели, в диссертации определены следующие задачи: системный анализ ЖЦЗ в организации без СКП и при наличии СКП, позволяющей сотрудникам организации выявлять, сохранять и использовать корпоративные знания в процессе обучения и самообучения; анализ различных программных средств, предназначенных для повышения эффективности использования корпоративных знаний сотрудниками организации; разработка формальных моделей и алгоритмов, описывающих сложную систему корпоративных знаний и учитывающих использование СКП сотрудниками для обучения (самообучения) в ходе решения производственных задач; разработка архитектуры и программная реализация СКП как комплекса программных систем на основе формальной модели ЖЦЗ; внедрение СКП на примере обучающейся организации с целью повышения квалификации (переподготовки) менеджеров учебно-консультационных проектов.
Методы исследования. Поставленные задачи решаются с использованием концепции обучающейся организации, методов системного анализа, методов искусственного интеллекта в плане организации и приобретения знаний, когни-
8 тивного моделирования, теории системной динамики, теории графов и теории множеств.
Теоретической основой и информационными источниками исследования послужили работы отечественных и зарубежных ученых в области искусственного интеллекта (ИИ) и конструирования интеллектуальных систем (ИС), в частности СУЗ и когнитивного моделирования, среди которых: Д.А. Поспелов, Э.В. Попов, В.К. Финн, В.Н. Вагин, И.А. Башмаков, Т.А. Гаврилова, В.В. Голенков, А.П. Еремеев, Б.А. Кобринский, О.П. Кузнецов, В.И. Максимов, Г.С. Осипов, Г.С. Плесневич, Г.В. Рыбина, В.Л. Стефанюк, В.Б. Тарасов, Ю.Ф. Тельнов, Э.А. Трахтенгерц, И.Б. Фоминых, В.Ф. Хорошевский, К. Арджирис (С. Argyris), К. Вииг (К. Wiig), Т. Грубер (Т. Gruber), Н. Гуарино (N. Guarino), О. Кун (О. Kuehn), И. Нонака (I. Nonaka), Ф. Оливера (F. Olivera), П. Сенге (Р. Senge), Дж.М. Файерстон (J.M. Firestone), а также материалы, размещенные в сети Интернет.
Диссертационная работа выполнена в рамках пунктов 4, 5 и 12 шифра специальности 05.13.01 «Системный анализ, управление и обработка информации».
Научная новизна исследования состоит в следующем:
Предложена модель жизненного цикла знаний в СКП, основанная на сочетании онтологического подхода и подхода когнитивного моделирования.
Разработан алгоритм предоставления пользователю СКП знаний, соответствующих его задаче, по когнитивной модели ситуации.
Предложен алгоритм визуального построения онтологии предметной области сотрудниками организации.
Разработаны методы организации взаимодействия элементов информационной технологии СКП.
Предложена методика внедрения концепции обучающейся организации с применением СКП.
Практическая значимость. Практическая значимость работы состоит в разработке СКП и методики ее использования, повышающей эффективность
9 использования компьютерных систем в решении задач обучения и переподготовки сотрудников организации на основе накопленных корпоративных знаний.
Практическая значимость работы подтверждается использованием разработанной СКП менеджерами учебно-консультационных проектов для решения задач обучения и развития в рамках концепции обучающейся организации, о чем имеются соответствующие акты о внедрении.
Достоверность научных положений. Достоверность научных результатов подтверждена теоретическими выкладками, данными компьютерного моделирования, а также сравнением полученных результатов с результатами, приведенными в научной литературе.
Реализация и внедрение результатов. Разработанный прототип СКП использовался для обучения и переподготовки менеджеров проектов в АННОО «Центр кадровых технологий» и в ОАО «Управляющая компания Волжский гидроэнергетический каскад», в учебно-научном процессе на кафедре «Вычислительные системы и сети» МГИЭМ (ТУ), что подтверждается соответствующими актами о внедрении.
Программное средство «Система извлечения из корпоративной памяти знаний, релевантных проблемной ситуации» передано для регистрации в Федеральную службу по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам.
На защиту выносятся:
Системная модель жизненного цикла знаний в СКП, основанная на сочетании онтологического подхода и подхода когнитивного моделирования.
Алгоритмы пополнения и получения знаний, соответствующих задаче пользователя, при функционировании СКП.
Информационная технология реализации СКП.
Методика использования разработанной СКП в решении задачи обучения и переподготовки сотрудников организации.
5. Применение СКП в задаче построения обучающейся организации. Апробация результатов исследования. Основные материалы и научные результаты диссертационной работы в период с 2003 по 2006 г.г. обсуждались на следующих конференциях: Научной сессии Московского инженерно-физического института (Москва, 2003, 2005, 2006 г.г.); 9-й Национальной конференции по искусственному интеллекту с международным участием (Тверь, 2004 г.); Международной конференции «Информационные средства и технологии» (Москва, 2004, 2005 г.г.); Международной научно-практической конференции «Реинжиниринг бизнес-процессов на основе современных информационных технологий. Системы управления знаниями» (Москва, 2005 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы (140 наименований) и 3 страниц приложения. Диссертация содержит 161 страницу машинописного текста.
Во введении обоснована актуальность и новизна темы, определены объект, предмет, цели и задачи исследования.
В первой главе анализируется современная тенденция возрастания роли знаний в обеспечении конкурентоспособности организации. Предлагается концепция обучающейся организации как одна из наиболее перспективных в плане использования корпоративных знаний в обучении и переподготовке сотрудников. Уточняется понятие корпоративного знания, исследуются возможности применения интеллектуальных систем для сбора, хранения и передачи знаний сотрудниками в рамках концепции обучающейся организации. Дается обзор литературы в плане решения основной задачи - создания комплексной формальной модели, позволяющей построить СКП как программную систему, поддерживающую эффективное использование корпоративных знаний.
Во второй главе анализируется системная модель жизненного цикла корпоративных знаний, включающая представление корпоративных знаний при помощи онтологического подхода, процессы ЖЦЗ (пополнения СКП, сохранения знаний и т.д.) и когнитивное моделирование для описания проблемных ситуаций. Когнитивные модели ситуаций рассматриваются как запрос на знания к СКП и предлагается алгоритм предоставления знаний, соответствующих ситуации пользователя. Для проверки уровня усвоения знаний сотрудниками предла- гается система тестирования, основанная на представлении знаний при помощи онтологического подхода.
В третьей главе предлагается «клиент - серверная» архитектура СКП как системы программных продуктов для накопления, хранения и передачи знаний (обучения сотрудников) в организации. В качестве основы для программной реализации СКП используется платформа Microsoft .NET. Для расширения возможностей СКП используются программный продукт Microsoft Visio, а также среда CLIPS. Рассматривается использование СКП в корпоративных сетях для групповой работы сотрудников организации.
В четвертой главе описывается на примере построения обучающейся организации в двух компаниях методика внедрения СКП. Предлагаются алгоритмы и процедуры, повышающие эффективность применения СКП для сохранения и использования корпоративных знаний. Рассматриваются способы построения онтологии на примере ПО «Менеджмент проектов». Приводятся результаты внедрения СКП для менеджеров проектов рассматриваемых компаний.
В заключении подводятся итоги работы, приводятся основные результаты исследования и дается краткая характеристика основных направлений дальнейших исследований.
Похожие диссертации на Математические модели и алгоритмы функционирования системы корпоративной памяти
