Классификация ИС по признаку структурированности задач

При создании или при классификации ИС неизбежно возникают проблемы, связанные с формальным – математическим и алгоритмическим описанием решаемых задач.

Степень формализации – это степень математического описания задачи, от которой, во многом зависит эффективность работы всей системы, а также уровень автоматизации, определяемый степенью участия человека при принятии решения на основе получаемой информации. Чем точнее математическое описание задач, тем выше возможности компьютерной обработки данных и тем меньше степень участия че0ловека в процессе ее решения. Это и определяет степень автоматизации задачи.

Различают три типа задач, для которых создаются ИС:

- структурированные (формализуемые);

- не структурируемые (не формализуемые);

- частично структурируемые.

Классификация ИС по признаку структурированности решаемых задач представлена на рис.18.

Рис. 18 Классификация информационных систем по признаку структурированности решаемых задач

В структурированных задачах содержание может быть выражено в форме математической модели, имеющей алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно, и они носят рутинный характер (например, расчет на прочность стандартизированных деталей). Целью использования информационной системы для решения структурированных задач является полная автоматизация их решения, т.е. сведение роли человека к нулю.

Пример. В ИС необходимо реализовать задачу расчета заработной платы. Это структурированная задача, где полностью известен алгоритм решения, Рутинный характер этой задачи определяется тем, что расчеты всех начислений и отчислений весьма просты, но объем их очень велик, так как они должны многократно повторяться ежемесячно для всех категорий работающих.

Неструктурированные задачи это задачи, в которых решение связано с большими трудностями из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма. Возможности использования здесь информационной системы невелики. Решение в таких случаях принимается человеком из эвристических соображений на основе своего опыта и, возможно, косвенной информации из разных источников.

Пример. Формализация взаимоотношений в студенческой группе. Задача, не решаемая в связи с тем, что для нее существен психологический и социальный факторы, которые очень сложно описать алгоритмически.

Частично структурированные задачи это задачи, в которых известна лишь часть их элементов и связей между ними. В практике работы любого предприятия существует сравнительно немного полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач. На большинстве предприятий персонал сталкивается с частично структурированными задачами.

Пример. Требуется принять решение по устранению ситуации, когда потребность в трудовых ресурсах для выполнения в срок одной из работ комплекса превышает их наличие. Пути решения этой задачи могут быть разными, например:

- выделение дополнительного финансирования на увеличение численности персонала;

- отнесение срока окончания работы на более позднюю дату и т.д.

В данной ситуации ИС может помочь человеку принять то или иное решение, если снабдит его информацией о ходе выполнения работ по всем необходимым параметрам.

ИС для решения частично структурированных задач обычно подразделяются на два вида:ИС создания отчета(репортинг) и ИС, разрабатывающие альтернативные решения.

В ИС репортинга специалист принимает решение используя сведения содержащиеся в этих отчетах, полученных путем обработки данных (поиск, сортировка, фильтрация). ИС, создающие отчеты обеспечивают информационную поддержку пользователя, т.е. предоставляют доступ к информации БД и ее частичную обработку. Процедуры манипулирования данными в ИС должны обеспечивать следующие возможности:

- составление комбинаций БД, получаемых из различных источников;

- быстрое добавление или исключение того или иного источника данных и автоматическое переключение источников при поиске данных;

- управление данными с использованием возможностей систем управления БД;

- логическую независимость данных этого типа от других БД, входящих в подсистему информационного обеспечения;

- автоматическое отслеживание потока информации для наполнения БД

В ИС, разрабатывающих альтернативные решения, принятое решение сводится к выбору одной из предложенных альтернатив. Они могут быть модельными или экспертными.

Модельные ИС предоставляют пользователю математические, статистические, финансовые и другие модели, использование которых облегчает выработку и оценку альтернатив решения. Пользователь может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем установления диалога с моделью в процессе ее исследования. Основными функциями модельной информационной системы являются:

- работа в среде типовых математических моделей, включая решение основных задач моделирования типа "как сделать, чтобы?", "что будет, если?", анализ чувствительности и др.;

- быстрая и адекватная интерпретация результатов моделирования;

- оперативная подготовка и корректировка входных параметров и ограничений модели;

- графическое отображение динамики модели;

- объяснение пользователю необходимых шагов формирования и работы модели.

Экспертные ИС (Expert Systems – ES) обеспечивают выработку и оценку возможных альтернатив пользователем за счет создания ИС, связанных с обработкой знаний. Экспертные системы основаны на использовании искусственного интеллекта, и дают возможность менеджеру или специалисту получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания.

Экспертные системы подразделяются:

- по степени централизации обработки – на информационно-централизованные, децентрализованные, информационной системы коллективные использования

- по степени интеграции функций — многоуровневые ИС с интеграцией по уровням управления (цеха – производство, управления – предприятие, предприятие – объединение, объединение — корпорация и т.д.), многоуровневые с интеграцией по уровням планирования и т.п.

Экспертные информационные системы обеспечивают выработку и оценку возможных альтернатив пользователем за счет создания экспертных систем, связанных с обработкой знаний. Архитектура экспертной системы включает в себя два основных компонента: базу знаний (хранилище единиц знаний) и программный инструмент доступа и обработки знаний, состоящий из механизмов, выводов, заключений (решения), для приобретения знаний, объяснения получаемых результатов и интеллектуального интерфейса. Причем центральным компонентом экспертной системы является база знаний, которая выступает по отношению к другим компонентам как содержательная подсистема, составляющая основную ценность.

База знаний это совокупность единиц знаний, которые представляют собой формализованное с помощью некоторого метода представления знаний отражение объектов проблемной области и их взаимосвязей, действий над объектами и, возможно, неопределенностей, с которыми эти действия осуществляются.

Экспертная поддержка принимаемых пользователем решений реализуется на двух уровнях.

Работа первого уровня экспертной поддержки исходит из концепции «типовых управленческих решений», в соответствии с которой часто возникающие в процессе управления проблемные ситуации можно свести к некоторым однородным классам управленческих решений, т.е. к некоторому типовому набору альтернатив. Для реализации экспертной поддержки на этом уровне создается информационный фонд хранения и анализа типовых альтернатив.

Если возникшая проблемная ситуация не ассоциируется с имеющимися классами типовых альтернатив, в работу должен вступать второй уровень экспертной поддержки управленческих решений. Этот уровень генерирует альтернативы на базе имеющихся в информационном фонде данных правил преобразования и процедур оценки синтезированных альтернатив.