Введение к работе
Актуальность темы. Прогресс теории принятия решений обусловлен быстрым развитием средств проектирования автоматизированных систем управления в различных сферах народного хозяйства. Каждый специалист, в тон или иной степени участвующий в управлении сложной системой, в реальных условиях всегда сталкивается как с элементами математического, программного, информационного и технического обеспечения процесса управления, так и с недостаточностью информации, необходимой для его реализации.
Качество процесса принятия решений находится в прямой зависимости от полноты учета всех факторов, важных для формирования решений. Часто эти факторы носят чисто субъективный характер, присущий как лицу, принимающему решение, так и любому процессу принятия решений.
Неопределенность в принятии решений обусловлена недостаточной надежностью и количеством информации, на основе которой орган принятия решений осуществляет выбор решения. Так, наиболее часто она порождается необходимостью учитывать большое количество взаимозависимых факторов, влияющих на процесс принятия решенпй, недостатком опыта лица, принимающего решение и его знаний этих факторов, неосведомленностью о поведении среды (пли противника) и т.д.
Таким образом при описании процесса принятия решенпй необходимо использовать такой математический аппарат, который бы априори включал в себя ту или иную степень неопределенности.
Исторически первым таким аппаратом была теория вероятностей, учитывающая неопределенность ситуации некоторой нормированной мерой, характеризующей возможность появления наперед заданных случайных исходов.
Естественным продолжением вероятностных методов опн-
сання неопределенных ситуаций можно является теория игр, в которой неопределенность порождается конфликтом и антагонистическими интересами игроков и теория статистических решений, в которой в качестве одного из игроков выбирается пассивная среда или "природа" с заданными законами распределения вероятностей ее поведения.
Другой класс неопределенных ситуаций охватывается аппаратом, базирующимся на понятии так называемого расплывчатого множества, введенного Заде. Этот аппарат является адекватным для описания процессов с участием человека.
В рамках данного направлення менее разработанной является проблема принятия решений, когда условия функционирования системы являются стохастическими, а показатели ее эффективности определяются экспертом в виде словесных инструкции.
Диссертационная работа выполнена в рамках программы "технические университеты России" Госкомвуза РФ раздел "Интеллектуальные информационные технологии" при поддержке Красноярского краевого фонда науки.
Цель работы состояла в разработке н исследовании методов управления развивающимися системами с дискретным временем в условиях априорной неопределенности о закономерностях их функционирования и нечетко заданных целевых установках, внедрении полученных результатов в медицине.
Априорная информация в задачах исследования подобных систем: выборки разнотипных статистических данных об изменении параметров системы в конкретные моменты времени, качественная характеристика эволюции систем, расплывчатые цели н ограничения при принятии решений.
Цель достигается путем решения следующих задач:
— разработка методов и алгоритмов управления развивающимися системами с дискретным временем при нечетко заданных условиях;
исследование алгоритмов принятия решений в зависимости от объема исходной статистической информации информации и параметров структуры системы;
создание программного обеспечения принятия решений в развивающихся системах при нечетко заданных условиях;
оптимизация процесса лечения инфицированных ран, обеспечивающего индивидуализацию выбора метода лечения;
оптимизация процесса физического развития студентов путем формирования индивидуальных тренировочных программ для повышения уровня их физической подготовки.
Методы исследования. При выполнении работы использованы: теория непараметрнческнх методов распознавания образов, алгоритмы статистического моделирования, теория нечетких множеств, метод динамического программирования.
Научная новизна. Разработаны методика и динамические модели формирования решении в развивающихся системах с дискретным временем при различных вариантах задания нечетких условий. Впервые установлены зависимости показателей эффективности алгоритмов принятия решений в развивающихся системах от размерности задачи управления, параметров структуры модели процессов развития, объема исходной статистической информации и условий задания нечетких условий. Создана информационная система принятия решений в развивающихся системах при нечетко заданных условиях и решены задачи оптимизации процессов лечения инфицированных ран и физического развития студентов.
Практическая ценность. Разработаны методика и инструментальные средства автоматизации процессов принятия решений в развивающихся системах при нечетко заданных условиях, позволяющих индивидуализировать выбор лечебно - профилактических мероприятий в медицине.
Автор защищает:
— методы и алгоритмы принятия решений в развнваю-
щнхся системах с дискретным временем при различных вариантах задания нечетких условий;
закономерности зависимости показателей эффективности нечетких систем принятия решений от размерности задачи управления, объема статистической информации и параметров структуры модели процессов развития;
информационную систему принятия решений в развивающихся системах при нечетко заданных условиях;
алгоритмы формирования оптимального процесса лечения инфицированных ран на основе целенаправленного использования традиционных методов;
методы формирования оптимального процесса физического развития студентов, позволяющего повысить уровень их физического развития.
Реализация результатов работы. В результате исследования создан диалоговый пакет программ принятия решений в развивающихся системах с дискретным временем при нечетко заданных условиях их функционирования, внедренный при оптимизации процессов лечения инфицированных ран и индивидуализации методики физического развития студентов.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на международных, российских и региональных конференциях, в частности: 1. Научно — техническая конференция с с международным участием "Проблемы техники и технологий XXI века'' (Красноярск, 1994); 2. Вторая всероссийская конференция (с участием стран СНГ) "Распознавание образов и анализ изображений: новые информационные технологии" (Ульяновск, 1995); 3. Симпозиум по непа-раметрпческпм методам в кибернетике (Красноярск, 1995); і Конференция с международным участием, посвященная 60—летню академика РАН 10.И. Журавлева "Математические методы распознавания образов" (Пушино. 1995); 5. Вторая научно-практическая конференция "Проблемы информатизации г. Красноярска" (Красноярск, 1995); 6. Межрегно-
\.
пальная конференция "Проблемы информатизации региона" (Красноярск, 1995); 7. Межвузовская научно-методическая конференция "Новые технологии обучения и реализация государственного образовательного стандарта в технических вузах" (Красноярск, 1995); 8. Краевая конференция "Экологическое состояние п природоохранные проблемы Красноярского края". (Красноярск, 1995); 9. Второй Сибирский Конгресс по Прикладной и Индустриальной Математике (Новосибирск, 1996); 10. Межвузовская конференция студентов и аспирантов (Красноярск, 1996).
Публикации. Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований опубликованы в 14 печатных работах.
Структура о объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии (54 наименования), содержит 102 страницы машинописного текста и 27 рисунков.
Автор выражает искреннюю признательность за большую помощь, оказанную при работе над диссертацией Московчен-ко Ольге Никнфоровне.