Управляемые конструкции – новая идея

Американские ученые утверждают, что управляемые конструкции зародились всего два-три десятилетия назад. Приводятся ссылки на работы конкретных ученых, пишутся обзоры и делаются доклады на международных конференциях (например, в США, Пасадена. 1994).

Заметим: изменяемые управляемые конструкции типа парусов, капканов, дверей, форточек известны с незапамятных времен. Правда, в них еще не применяли управление напряжениями и деформациями, подобно тому, как это надо делать в современной ракете, прямолинейная форма которой упруго искривляется в полете, из-за чего она может не попасть в цель.

Есть пример с бочкой. Известно, что еще древние умельцы-бондари делали бочку бочкообразной. С какой целью бочке придавали такую сложную форму?

Ведь значительно проще изготавливать отдельные дощечки плоскими, ровными, не искривленными и придавать бочке цилиндрическую форму? Дело в том, что такую бочку нельзя будет эксплуатировать. Рассыхаясь, она будет давать течь, и обручи здесь не помогут. Только при бочкообразной форме можно, натягивая обручи, создавать уплотнение и тем самым управлять напряженным и деформированным состоянием конструкции. Бондарь перерабатывает, вкладывает больший труд, но создает управляемую систему.

Стремясь к дешевизне и сиюминутной выгоде, часто упрощают создаваемые конструкции настолько, что лишают их «рулей» (управляемых параметров). Со временем такие неуправляемые конструкции становятся традиционными, но с большими ограничениями. И возврат от них к управляемым конструкциям уже с использованием современных средств техники и управления воспринимается как нечто совершенно необычное и непонятное. Это имело место даже в Институте проблем управления РАН на Всероссийской конференции по нейрокомпьютерам в Москве в феврале 1998 г.

Нейросетевой подход к управлению - новая идея

Автору пришлось разочаровать одного крупного ученого, который утверждал, что история создания и развития нейросетей началась в ХХ веке. Можно ли с помощью старых средств и устройств создать нечто новое, признаваемое изобретением?

Известно, что если с помощью некоторых средств, способов, устройств можно создать комбинацию (синтез) с новым положительным эффектом новым качеством, новой областью применения, то это устройство или способ можно представляться как изобретение.

Трудно представить себе, чтобы новые знания добывались без использования известных старых средств, материалов, приборов, методов и т. п. Когда удается проследить истоки и взаимосвязь, многое проясняется и осмысливается глубже. Например, такие устройства как преобразователи, усилители, аккумуляторы и т. п. известны из современной теории управления, электроники, электротехники, но мало кто задумывается над тем, что все эти понятия зародились и содержатся в древнейшей из наук – механике. Действительно, достаточно указать на такие устройства, как рычаг, блок, полиспаст, балка, арка и др., как на преобразователи и усилители, на парус, маховик – как на аккумуляторы энергетики и т. п.

Отсюда следует, что с помощью этих старых устройств можно создавать, например, современные управляемые конструкции на основе механических приспособлений.

Семинар 12. Творчество и компьютеры. Компьютерная поддержка

Принятия решений

Виртуальный диалог с главным научным сотрудником института проблем управления РАН, доктором технических наук, профессором, членом Нью-Йоркской академии наук Э. А. Трахтенгерцем

Проблемы взаимодействия человека и компьютера в творческом процессе. Как распределяются функции между человеком и компьютером? · Это равные партнеры? · Слияние человека с машиной? · Компьютер – это инструмент в руках человека?

Автор: Эдуард Анатольевич, Вы известный специалист в области системного программирования, автор книг «Компьютерная поддержка принятия решений» (М., 1999) и «Субъективность в компьютерной поддержке управленческих решений» (М.,2001) и др. Приведу краткое авторское содержание этих интересных книг:

В первой книге освещается методика поддержки принятия решений, позволяющая лицу, принимающему решение, сочетать собственные субъективные предпочтения с компьютерным анализом ситуации в процессе выработки решений.

Рассматриваются методы поддержки принятия решений, позволяющие облегчить методологические трудности и снизить психологический барьер эксперта или руководителя при общении с вычислительной машиной в процессе принятия решений.

Эти методы дают возможность генерировать большое число возможных вариантов решений, ранжировать сгенерированные варианты решений, использовать формализованные процедуры согласования при принятии коллективных решений, прогнозировать последствия принимаемых решений, выбирать лучший вариант, приводящий к решению проблемы.

Сделана попытка наряду с математической формулировкой задач и их решением дать неформальные, содержательные разъяснения предлагаемых методов, которые проиллюстрированы многочисленными примерами.

Во второй книге сделана попытка показать, как можно научить компьютерные системы поддержке принятия решений, учитывать субъективные интересы руководителей и сделать их личными друзьями менеджеров, осуществляя настройку системы на их персональные предпочтения.

В ней рассматриваются: связь субъективных оценок и индивидуальности руководителя; влияние субъективных оценок и предпочтений руководителя на результаты компьютерного анализа ситуации, генерацию вариантов решений и окончательный выбор управленческого решения (сценария действия); методы, позволяющие принять субъективные оценки руководителя в качестве исходных данных формального анализа для выработки решения, учитывающего интересы руководителя.

Сделана попытка наряду с математической формулировкой предлагаемых методов учета субъективных интересов руководителей дать неформальное, содержательное их разъяснение.

Автор: Задача поддержки принятия решения, как и сама проблема принятия решения, начинается не с поиска принятия решения, а значительно раньше: с возникновения потребности и образования самой проблемы, т. е. с зарождения проблемы, ее обоснованности и постановки. Пренебрежение или неучет этого важного системообразующего фактора ведет к ущербности принятия решений. К сожалению, ряд авторов, занимающихся вопросами принятия решений, грешат таким подходом. А ведь анализ истоков (корней) зарождения проблемы, рассмотрение альтернатив и обоснований (включая вопрос о том, надо ли решать данную проблему) как определенная стратегия во многом влияет на тактику принятия решений. В этом состоит важнейший фактор системного подхода в творчестве. Вы в своей книге открыто не используете системный подход? Почему?

Эдуард Анатольевич Трахтенгерц. Книга посвящена компьютерной поддержке принятия решений, достаточно объемной и сложной. Рассмотрение системного подхода к принятию решений сильно расширило бы мою задачу.

Автор: Но без этого читателя вводят в некоторое заблуждение. Ведь известно много примеров, когда решение находится не в той системе, в которой пытаются (часто безуспешно) найти решение. И компьютер здесь не поможет, ибо он способен только на шаблонные логические операции. Вспомните, например, известные книги Эдварда де Боно. Например, проблема выбора системы, в которой может быть рациональное решение, как и сбор и анализ достаточности исходной информации. Эти и другие факторы, влияющие на выбор и достоверность искомого решения, неподвласны компьютеру. Без указания на эти ограничения постановка проблемы принятия решений, включая и инструментальную компьютерную поддержку, ущербна.

Эдуард Анатольевич Трахтенгерц. В моей схеме генерации решений вначале предусматривается получение исходных данных и составление «когнитивной карты», используемой для «Экспертной системы» и разработки возможных «сценариев» (последовательности операций). Когнитивная карта предназначена для выявления структуры причинных связей между элементами системы, в этом проявляется системность подхода.

Автор: Да, это элемент системного подхода, но относящийся к определенной уже выбранной системе, в которой ищется решение, но без анализа и обоснования ее выбора. В этом разрыв, пробел, потеря связей с надсистемой, возможно, содержащей другие функциональные пути.

Схема творческого процесса в части I монографии «Сюрпризы творчества» [1] и содержит следующие этапы:

· выявление потребности;

· формулировка возникшей проблемы;

· выбор системы, с которой эта проблема может быть решена;

· функционально-структурный системный подход, опирающийся на закономерности развития данной системы;

· выявление основного противоречия функционирования системы;

· преодоление противоречия;

· решение на функциональном уровне, которому соответствует многообразие структурных вариантов;

· принятие решений (в том числе с компьютерной поддержкой) путем перебора структурных вариантов с учетом всех ограничений и критериев;

· оценка принятого решения и возможных последствий;

· если оценка неудовлетворительная, то алгоритм повторяется, но уже на основе другой системы.

Как следует из алгоритма, компьютерная поддержка имеет место лишь на восьмом этапе! А где же связь с другими этапами?

Таким образом, напрашиваются следующие выводы:

1. Нельзя рассматривать часть (здесь – принятие решений) без связи с целой проблемой. Принятие решений – завершающий этап творческого процесса познания. Разумно ли рассматривать принятие решений, включая вопрос компьютерной поддержки, вне связи с системным алгоритмом рационального творчества (см. гл. 1, ч. I книги «Сюрпризы творчества»). Не приводит ли это к искажению роли компьютера и ошибочной оценке последствий принимаемого решения?

2. Потеряна цикличность процесса принятия решений. Выбор модели и методы принятия решений из разнообразного набора не спасают положение и не заменяют необходимость системного подхода с учетом закономерностей развития системы.

Автор: В Вашей книге использован способ компьютерной поддержки для принятия решений, который связан с обязательной формализацией задачи, включая экспертные оценки, субъективные факторы. Так?

Эдуард Анатольевич Трахтенгерц. Верно.

Автор: Но ведь есть много не поддающихся формализации проблем, определяемых простым набором примеров (обучающей выборкой), которая используется, например, в нейросетевой технологии, в том числе для принятия решений.

Эдуард Анатольевич Трахтенгерц. Я рассматриваю нейросетевую технологию, но, возможно, недостаточно, т. к. находится она еще в развитии.

Автор: Я согласен с Вашей оценкой развития прикладной нейроинформатики, но считаю, что у нейросетевых технологий есть большие перспективы, в частности, по нейропрогнозированию, нейроуправлению и оптимизации. Но здесь уместно указать на несистемность применения нейросетевых подходов в работах ряда авторов, в частности на отсутствие анализа и связи нейросетевых решений с обучающей выборкой, сбором и зависимостью их от исходной и полноценной информации (отсюда возникает неоправданная абсолютизация полученных нейросетевых решений, т. е. ошибочная оценка). Я придаю большое значение построению пошагового нейросетевого процесса с доучиванием на основе получаемой дополнительной информации. Это важные черты интеллектуализации процесса познания. Модель в процессе познания эволюционизирует, совершенствуется, доучивается на основе поступающей информации. В Ваших же книгах, как и других авторов, модель остается неизменной в течение всего периода процесса принятия решения. Это существенный недостаток.

Эдуард Анатольевич Трахтенгерц. В заключение книги отмечается, что «неожиданные, принципиальные, новые, новаторские решения …вычислительная машина порождать пока не в состоянии…», что вычислительной машине доступны «решения, основанные на типовых сценариях, на аналогиях, на основе комбинаций известных частных решений».

Автор: С такими замечаниями можно было бы согласиться, но здесь скрывается «ловушка» для пользователя компьютерами, слепо верящего в их могущество: ведь нередко задача, кажущаяся типовой, получает эффективное решение при нетрадиционном нешаблонном новаторском подходе! Избежать этого можно, если использовать описанный здесь системный подход!

Видно, и у Вас, автора книги, остаются какие-то сомнения в эффективности компьютерной поддержки, иначе чем объяснить выбранный Вами эпиграф знаменитого Т. Саати, который Вы приводите в заключение: «Исследование операций представляет собой искусство давать плохие ответы на практические вопросы, на которые даются еще худшие ответы другими методами». Этот остроумный афоризм Т.Саати, по-моему, верен лишь тогда, когда исследование операций (метод принятия решений) рассматривают как некоторую независимую проблему вне связи (в отрыве) с указанным выше системным подходом, являющимся головной частью для заключительного этапа – принятия решений даже с компьютерной поддержкой!

Автор: В итоге нашей виртуальной беседы, хочу отметить, что в Ваших весьма интересных книгах, насыщенных материалами и примерами, есть много оригинального и интересного, но их построение, конечно, отражает Ваше субъективное видение проблемы. Вы, как и многие другие авторы, традиционно рассматриваете проблему принятия решений в отрыве от общей проблемы – творчества. С этим недостатком я не могу согласиться. Это первое.

Второе. Безусловно, субъективность (человеческий фактор) играет важную роль в постановке и оценке принятия решений. Но цель – приспособить субъективность к возможностям компьютерной поддержки или, наоборот, компьютерная поддержка субъективности может подталкивать субъекты к ложной психологической оценке непогрешимости компьютерного решения вопреки объективности из-за отсутствия связи с творческим системным подходом, к потере возможности новых нетрадиционных решений.

Искусство творческих решений, применения практической диалектики, реализуемой в системном подходе, никогда не заменит даже самый совершенный компьютер, который всегда будет только мощным инструментом в руках человека – его создателя.

Компьютерная поддержка может помочь выбору лучшего варианта в рамках (области) действия выбранной (запрограммированной) модели, но не может выйти за пределы ограничений данной модели. Надо четко понимать эту ограниченность и не тешить себя иллюзиями. Системный подход к принятию решений остается за человеком.