Введение к работе
-)
Актуальность проблемы. В настоящее время наблюдается рост числа внешних и внутренних информационных связей предприятий и, как следствие, повышение требований к качеству функционирования информационных систем, предназначенных для автоматизации управления хозяйственной деятельностью предприятий. Для выполнения данных требований при проектировании информационных систем используется системный подход к обеспечению пользователя информацией о работе предприятия и экспертные методы анализа данных. Данные методы зачастую не могут быть выражены в виде аналитических зависимостей или четких процедур оценки. Как следствие этого, автоматизация процессов оценки требует использования средств искусственного интеллекта для представления экспертных методов анализа хозяйственной деятельности в информационных системах предприятий.
Интеллектуальные компоненты используются для автоматизированного извлечения, представления и использования экспертных методов анализа экономической информации. Это ведет к повышению эффективности управленческих решений в условиях экономики переходного периода, когда зачастую радикально меняются подходы к оценке хозяйственной деятельности. При этом под экспертной задачей будем понимать содержательное описание процедуры нахождения значения отдельного параметра предметной области на уровне вход / выход.
Несмотря на то, что исследования в области построения интеллектуальных компонентов в информационных системах ведутся с момента появления теории искусственного интеллекта, современные интеллектуальные информационные системы имеют ряд ограничений. К наиболее существенным из них относятся: использование в рамках одной системы не более одного метода представления знаний, отсутствие интерфейсов формирования баз знаний в специализированных системах, отсутствие модулей прогнозирования хозяйственной деятельности (за исключением систем прогнозирования рынков) и механизмов косвенного дообучения интеллектуальных компонентов на основе экспертного опыта.
Перспективным является создание подхода к построению интеллектуальных модулей в информационных системах оценки показателей хозяйственной деятельности предприятия, позволяющего использовать гибридные модели представления экспертных знаний, а также технологии косвенного обучения интеллектуальных блоков, функционирующих на основе искусственных нейронных сетей.
Базой для проведения указанных, исследований являются работы отечественных и зарубежных специалистов в области построения Интел-
лектуальных информационных систем. В частности, основой подхода к разработке структуры и функций программного комплекса явились работы Э.В. Попова, Д.А. Поспелова, В.А. Силича, T.J. O'Leary и других. Подходы, использовавшиеся при разработке технологии использования нейросетевых компонент в информационной системе, основаны на работах А.Н. Горбаня, Д.А. Россиева и других ученых группы «Нейрокомп» (г. Красноярск).
Объектом исследования в работе являются информационные системы оценки показателей деятельности предприятия. Предмет исследования - структуры и алгоритмы функционирования интеллектуальных модулей информационных систем оценки показателей деятельности предприятия.
Цель исследования - разработка структуры и алгоритмов функционирования интеллектуальной информационной системы оценки показателей деятельности предприятия и ее программная реализация. Задачи исследования:
-
Дать теоретический анализ существующих подходов к разработке интеллектуальных компонент в информационных системах оценки показателей деятельности предприятия.
-
Разработать формальное представление задач в интеллектуальных блоках информационной системы оценки хозяйственной деятельности и алгоритмы поиска решения на нем.
-
Разработать общую технологию дообучения интеллектуальных блоков на протяжении жизненного цикла программного продукта и технологию решения задач оценки текущих показателей с учетом прогноза.
-
Разработать программную реализацию информационной системы диагностики хозяйственной деятельности и выполнить анализ результатов ее экспериментального использования на реальном объекте внедрения.
Научная новизна работы заключается в решении актуальной научной задачи - разработке и теоретическом обосновании подхода к построению интеллектуальной информационной системы оценки показателей хозяйственной деятельности предприятия. Основные научные результаты:
1. Разработано гибридное представление совокупности задач оценки хозяйственной деятельности в информационной системе в виде графа связей задач. Данное представление позволяет использовать различные методы представления знаний, включая продукционные экспертные системы, искусственные нейронные сети и формулыше зависимости; в нем предусмотрена возможность расширения набора методов обработки информации.
-
Разработан алгоритм поиска решений на графе связей с учетом особенностей семантического окружения задач оценки, выработаны иод-ходы к дообучению интеллектуальных компонентов системы, функционирующих на основе нейронных сетей.
-
Разработаны структура и алгоритмы функционирования интеллектуальных модулей информационной системы оценки хозяйственной деятельности предприятия.
Практическая значимость работы. Разработанные модели реализованы: 1) в информационной системе диагностики хозяйственной деятельности предприятия «Аналитик», данная информащюнная система позволяет решать широкий круг задач оценки показателей хозяйственной деятельности, представление процесса решения которых возможно при помощи указанных ранее методов, в работе приведены примеры оценки и прогнозирования различных показателей деятельности предприятия; 2) в информационно - советующей системе производственного менеджмента.
Ряд исследований выполнен в рамках госбюджетных научно - исследовательских работ по единому заказу-наряду по теме "Исследование и разработка автоматизированных систем управления предприятиями и организациями в переходный период'1 и скоординированы с ИВМ СО РАН (г. Красноярск).
Реализация результатов. Разработанные в рамках диссертации методы использованы для построения интеллектуальной системы диагностики хозяйственной деятельности предприятия «Аналитик» (свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ N 990031 от 26.01.1999 г. выдано Роспатентом), в информационно — советующей системе производственного менеджмента (свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 990941 от 22.12.1999 г.). Информационная система «Аналитик» используется:
-на КУП птицефабрика «Молодежная» Алтайского края;
-в Алтайском государегветюм техническом университете им. И.И. Ползунова в учебном процессе на кафедре ИСЭ;
- в Юргинском филиале Томского политехнического университета в учебном процессе на кафедре экономики и информационных систем.
Защищаемые положения:
-
Состав, структура и технология использования интеллектуальных модулей информационных систем оценки показателей деятельности предприятия, основанные на использовании продукционных экспертных систем, нейронных сетей и формульных зависимостей для автоматизации решения задач оценки.
-
Формальное представление отдельной задачи и совокупности задач в интеллектуальных блоках информационной системы оценки хо-
зяйственной деятельности в виде графа связей задач.
3. Программная реализация информационной системы диагностики хозяйственной деятельности «Аналитик» и результаты ее экспериментального использования.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Всероссийских конференциях «Нейроинформатика и ее приложения» (Красноярск, 1996, 1997, 1998 и 1999 гг.), международной НТК "Нейронные, реляторные и непрерывнологическис сети и модели" (Ульяновск, 1998), Всероссийских конференциях «Нейроинформатика» (Москва 1999 и 2000 г.), краевых конференциях по математике МАК-98 и МАК-99, МАК-2000 (Барнаул, 1998, 1999 и 2000 гг.), третьем рабочем семинаре-совещании «Нейронные сети в информационных технологиях» (Сне-жинск, 1998 г.), Всесибирском конгрессе по индустриальной и прикладной математике ИНПРИМ-99 (Новосибирск, 1998 г.), Международной конференции «Глобализация в экономике и образовании» (Барнаул, 1999), третьем корейско - русском международном симпозиуме по науке и технологиям «KORUS-99» (Новосибирск, 1999).
Разработанная в рамках диссертационной работы система «Аналитик» демонстрировалась на VI и VII Всероссийских семинарах «Нейроинформатика и ее пршіожения» (Красноярск, 1998,1999 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ и 11 тезисов докладов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения, изложенных на 124 страницах, содержит 40 рисунков, список литературы по теме диссертации содержит 104 наименования отечественных и зарубежных источников. В работе содержатся четыре приложения. Общий объем -145 страниц.
