Введение к работе
Актуальность проблемы. При разработке методов и моделей исследования влияния общего, специального и функционального состояния лица, принимающего решения в конфликтных ситуациях, на качество процесса принятия решений, практически отсутствует опыт разработки современных систем управления базами данных (СУБД) на персональных компьютерах, учитывающих разнообразные, зачастую противоречивые факторы взаимодействия лица, принимающего решения (ЛПР) с окружающей средой, промышленными объектами, их инфраструктурой, сложными технологическими линиями и т.д. Вопросы устойчивости человеко-машинных систем, эффективности процесса принятия решений возникают при изучении динамики и структуры эргономических систем, при оценке допустимых нагрузок на чел> века-оператора как ЛПР, превышение которых приводит к разрушению системы в целом, при учете последствий тех или иных новых технологий и экономических реформ, при разработке научно обоснованных стратегий рационального использования трудовых ресурсов и проектировании новых производственных автоматизированных объектов. Решение всех этих вопросов вызывает необходимость при разработке систем поддержки принятия решений создания соответствующих математических моделей поведения исследуемых систем во времени в ответ на определенные возмущения среды, в том числе в экстремальных условиях при наличии конфликтов и неопределенности.
Информационные модели принятия решений, СУБД и их алгоритмическая реализация являются компонентами стратегического подхода к распознаванию образов. При всем разнообразии подходов к исследованию конфликтных объектов в математических моделях должным образом необходимо наиболее адекватно отразить основные фундаментальные закономерности, которые обуславливают определенную общность моделей как абстрактных объектов прикладной математики и информатики. Исследование общих свойств подобных объектов, в том числе и характеризующих ста-
бильное функционирование моделируемого объекта, представляет само по себе важную научную проблему. Эта проблема актуальна в связи с тем, что современное развитие практики математического моделирования конфликтных ситуаций наряду с нарастанием сложности имитационных моделей требуют соответствующего теоретического осмысления сложного динамического поведения модельных объектов, которое нуждается в содержательной интерпретации с позиций инженерной психологии и физиологти трудовой деятельности, в частности ППР, то есть в установлении в конечном итоге причинно-следственных связей между особенностями структуры и функционирования сложной конфликтной системы и классами ее динамического поведения.
Цель и задачи исследования. Целью данной диссертационной работы является установление принципов и разработка соответствующих методов исследования состояния и поведения лица, принимающего решения в сложных конфликтных системах, а также алгоритмического, программного, информационного и технико-эргономического обеспечения задач наблюдения за процессом принятия решений и анализа его результатов с учетом функционального общего и специального состояния активного лица, принимающего решения (ЛПР). Для достижения этой цели следовало решить следующие исследовательские задачи:
разработка подходов к формальному определению и анализу конфликтных ситуаций в информационных моделях сложных систем;
создание информационно-распознающей системы для изучения поведения ЛПР;
содержательная интерпретация полученных условий устойчивости поведения ЛПР в терминах информационного моделирования с учетом особенностей структуры и функций сложной конфликтной системы, допускающих проверку на практике моделей конкретных ситуаций и объектов.
Научная новизна. В работе обоснована возможность использования метода информационного моделирования для изучения процесса принятия
решений в сложных плохоформализуемых системах, в основе которых лежит конфликт. Работа выполнялась в отделе информатики Вычислительного центра ДВО РАН в соответствии с темой НИР "Разработка программного, алгоритмического и информационного обеспечения процесса принятия решений в сложных системах". Основными особенностями процесса принятия решений в конфликтных условиях становятся интенсификация психической деятельности человека, ускорение объемов и темпов, уровня напряженности психической деятельности для достижения наибольшей результативности, опосредованность деятельности, тенденции к постоянному нарастанию, увеличению числа звеньев, потенциально несущих противоречие. При этом психофизиологическая сторона ППР: включенность в деятельность, характеризующаяся степенью вхождения человека в определенную систему требований, норм, прав, обязанностей и ожиданий, предъявляемых ему сферой его деятельности, роль т.н. "человеческого фактор" непрерывно возрастает. Индивидуализация психоэмоциональных и функциональных сторон человека требует создания адекватных информационных моделей, учитывающих особенности ЛПР и влияния их на эффективность принятия решений. Развитие метода информационного моделирования на ППР позволяет рассматривать с позиций единого методологического подхода весь комплекс технологических, педагогических, медико-эргономических и экономических факторов организации и управления сложной системой. При этом на защиту выносятся следующие положения.
-
Правомерно и возможно проводить исследования систем с участием человека в рамках метода информационного моделирования сложных динамических объектов, в основе функционирования которых лежит то или иное противоречие.
-
Построенные в рамках метода информационного моделирования концепция и схема исследования сложных конфликтных систем позволяют разрабатывать новые оригинальные методики и аппаратные средства взаимо-
действия как с объектом управления, так и с экспериментатором и наблюдателем процесса принятия решений.
3. Методы исследования процесса принятия решений в рассматриваемых в работе коалиционно-спортивных играх могут быть распространены на иные предметные области для автоматизации научных исследований с целью выявления типовых решений, и в частности, создания автоматизированных систем научных исследований в эргономике, экологии человека, биологии, психологии, медицине и организации системы охраны здоровья населения.
Практическая ценность. Прикладной аспект темы диссертации непосредственно связан с выполняемыми программами фундаментальных и прикладных исследований ГКНТ по проблеме "Создание программного, алгоритмического и информационного обеспечения системы поддержки принятия решений в сложных плохоформализуемых системах"(1991-95гг.). Практическое значение созданных и исследованных в работе информационных моделей состояния и поведения ЛПР выявлено не только на сравнительно узкой предметной области, связанной с управлением учебно-тренировочным процессом в спортивных играх (в рамках работы автора в составе комплексной научной группы команд мастеров высшей и первой лиг по хоккею и футболу), но и подтверждается опытом создания информационно-распознающих систем для автоматизации научных исследований в медико-биологических и технических дисциплинах. Изложенные в диссертации методы алгоритмическое а также программно-техническое иноЬормацион-ное и эргономике—технологическое обеспечение системы поддержки принятия решений в научных исследованиях и натурных экспериментах позволяют пс—hobomv подойти к решению ряда прикладных задач в экологии человека биологии медицине экологической физиологии и психологии трудовой
лрят^пкнпг*ти Ря*їпябс5тан ряд пгюгпяммно-тйуничйрких комплексов для нужд КНГ 20 СКА Краснознаменного Дальневосточного военного округа Ха-
баровской краевой клинической и Дальневосточной дорожной больниц, 301 госпиталя КДВО, Хабаровского краевого центра психического здоровья.
Предполагается также решение практических проблем, в том числе связанных с созданием методологического и технологического обеспечения интегрированных банков данных для информационной и программной реализации моделей алгоритмов прогнозирования исходов выбора решений; с разработкой автоматизированной системы поддержки принятия решений на основе экспертных знаний, представленных при помощи специально разработанных моделей конфликтных ситуаций.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на более чем двадцати Всесоюзных и международных конференциях, в том VIII Всесоюзном совещании по проблемам управления (Таллин, 1980), Vii Дальневосточной математической школе (Хабаровск, 1982), Межреспубликанском семинаре "Банки данных и инфгармационно-поисковые системы" (Киев, 1983), I Всесоюзной коно>еренции "Наука - спорту, спорт - науке" (Новосибирск, 1984), Республиканском семинаре по БД и ИРС (Киев, 1985), международной конференции "Гомеостаты и гомеостатные сети управления, их приложения в биологических, природных и технических системах" (Иркутск, 1986), Международной конференции "Гомеосгатика живых и технических систем" (Иркутск, 1987), Всесоюзном семинаре и заседании рабочей группы РГБД-6 "Автоматизированные системы информационного обеспечения научных исследований" (Львов, 1987), Республиканской конференции "Средства методы и механизмы адаптации человека к мышечной деятельности" (Омск, 1987), Республиканской конференции "Математическое и програымное обеспечение задач конфликтного управления" (Ереван, 1987), Республиканском научно-поэктическом семинэое "ПоосЬессиональный ot6od и подготовка специалистов обслуживающих современную технику" (Хабаровск 1987) Научной сессии Отделения инсЬорматики вычислительной техники и автомати"чяпми АН СРРР "Ппименрнир вшчиппитрпкной техники в мЄДИІІИ-на" (Мгк*кяэ 1QR9 Ррґ*п\/бгшиян^игім лрминяпр 'Тропртичр^кир и пПИКПЯЛНые
проблемы экологии" (Чита, 1992), V Всероссийском семинаре "Нейроин-форматика и ее приложения" (Красноярск, 1997), Международной научной конференции по человеческому измерению (Биробиджан, 1998. По результатам диссертационной работы опубликованы 1 монография и 22 статьи.
Исходные материалы. Все исходные первичные данные наблюдений за поведением ЛПР получены автором во время работы в отделе информатики ВЦ ДВО РАН и комплексных научных группах при командах мастеров 20 СКА КДВО по футболу, хоккею с мячом и стрельбе из лука, а также сборной России по стрельбе из лука по оригинальным авторским методикам.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем диссертации составляет 196 страницы, в том числе 23 рисунка, 9 таблиц и 24 стр. приложений; библиография насчитывает 131 наименование. В приложении формулируются основные результаты применения системы в спортивной медицине, психологги, биологии и выводы, результаты внедрения и экспериментов, практические рекомендации по методам контроля и управления состояниям ЛПР в конфликтных ситуациях.