7.1. Необходимость автоматизации процессов принятия, планирования и синтеза решений
Методы принятия, планирования и синтеза решений основываются на применении знаний (в частности, системы предпочтений) лица или коллектива лиц, ответственных за принимаемое синтезируемое решение.
Однако процедуры выявления знаний, системы предпочтений лица, принимающего решение, настолько сложны, что требуют участия консультанта в процессе оценки, синтеза и выбора решения из множества альтернативных вариантов. Консультант, как правило, хорошо осведомлен о методах принятия и синтеза решений, приемлемых при разных критериях, альтернативах, шкалах критериев, типах оценок и т. п.
Привлекаемые к процессу решения задачи специалисты помогают ЛПР более четко разобраться в сложившейся ситуации выбора решений, обучают его применяемым методам. Опыт консультанта обеспечивает целенаправленность размышлений ЛПР и строгость в структуре получаемых от него оценок. Все это дает пользователям возможность синтеза и выявления наиболее обоснованных вариантов наилучших в некотором смысле решений из множества допустимых.
Выявление данных, знаний и системы предпочтений ЛПР для решения задачи осуществляется путем сбора экспертной информации, объем которой оказывается весьма существенным. Объем экспертной информации, которую необходимо получить и обработать, тем больше, чем выше размерность решаемой задачи.
Разработка универсальных анкет для различных вариантов задач принятия, планирования и синтеза решений невозможна. Следовательно, требуется постоянное участие консультанта, направляющего последовательность рассуждений ЛПР в процессе сбора экспертной информации, что ведет к нарушению принципов конфиденциальности и необходимой документальности информации. Таким образом, если решение, выбранное предлагаемым методом, является неудовлетворительным для ЛПР, консультант не имеет возможности документально точно восстановить процедуру опроса. В результате невозможно обосновать справедливость решения, полученного на основе выявления системы предпочтений пользователя, а также его оценок правдоподобности тех или иных последствий принимаемых решений.
Решение задач в неавтоматизированном режиме не позволяет организовать сбор и обработку исходной информации от нескольких экспертов.
Значительным толчком к разработке диалоговых систем принятия и синтеза решений послужило быстрое развитие персональных ЭВМ, что позволило существенно приблизить ЭВМ к реальному пользователю.
Таким образом, необходимость автоматизации процессов принятия, планирования и синтеза решений предопределена возможностью возложить на ЭВМ роль консультанта по принятию и синтезу решений и тем самым обеспечить конфиденциальность информации и учесть способности каждого ЛПР, рационально распределить функции между пользователем и ЭВМ, обеспечить сбор, накопление, хранение и коррекцию экспертной информации при необходимости повторного решения задачи.
7.2. Предпосылки создания диалоговых систем синтеза и принятия решений
Под диалогом обычно подразумевается [1, 2] процесс непосредственного и достаточно быстрого обмена сообщениями между двумя субъектами, при котором существует постоянная смена ролей информатора и реципиента (т.е. выдающего и принимающего сообщение соответственно).
Данное определение пригодно для рассмотрения взаимодействия как человека и ЭВМ, так и между людьми. Однако при этом изменяется смысл терминов субъект, информатор и реципиент.
Исследования диалога человека и ЭВМ в настоящее время ведутся в следующих основных направлениях:
1) моделирование свободной беседы, неограниченного речевого взаимодействия между двумя субъектами, которому были бы присущи свойства целенаправленности, взаимопонимания, равноценности деятельности и обучения партнеров;
2) технический подход, при котором на первый план выдвигаются свойства быстроты и возможность прямого обмена сообщениями, а также чисто языковое оформление и исключаются из рассмотрения основные свойства первого указанного подхода, такие, как взаимопонимание, равноценность деятельности и возможность обучения партнеров.
Наиболее правомерен подход, предусматривающий сочетание свойств обоих направлений, согласно которому диалогом человека с ЭВМ называется процесс, характеризуемый совокупностью или хотя бы одним из следующих качеств:
• наличие цели взаимодействия у обоих партнеров;
• определенная степень равноценности деятельности в процессе решения задачи;
• обмен сообщениями, направленный на установление понимания одним партнером сообщений другого;
• расширение и усовершенствование знаний (умений) одного партнера за счет знаний (умений) другого, в частности обучение одного партнера другим.
Рассмотрим более подробно эти качества.
Наличие цели взаимодействия у обоих партнеров. Диалог между двумя людьми предполагает существование у участников цели, ради достижения которой осуществляется обмен сообщениями. При взаимодействии человека с ЭВМ (в задачах принятия, планирования и синтеза решений) цель человека, ответственного за выбор наилучшего решения, состоит в необходимости решить соответствующую задачу принятия, планирования и синтеза рационального решения. Целью компьютерной программной системы может быть оказание помощи лицу, решающему задачу. Реализация этой цели в зависимости от степени "интеллектуальности" ЭВМ допускает либо просто выполнение необходимых трудоемких рутинных расчетов, либо получение от ЛПР всей необходимой информации, хранение больших объемов информации и выдачу результатов решения, либо выбор путей решения задачи, что позволяет заставить пользователя мыслить в процессе решения системно и последовательно.
Равноценность деятельности партнеров по диалогу. В процессе решения задачи предполагается способность каждого из партнеров совершать действия сходного характера, направленные на достижение поставленной цели. При взаимодействии человека и ЭВМ эта равноценность может проявляться в разумном разделении функций, которое обеспечивает наилучшее сочетание возможностей человека и ЭВМ.
Равноценность деятельности достигается при достижении определенной степени "интеллектуализации" ЭВМ, т.е. при переходе к ЭВМ, как минимум, функций сбора и накопления необходимой экспертной информации, а также обработки и выдачи ее по запросам.
Взаимопонимание партнеров. Оно достигается при наличии у партнеров системы языковых знаков или кодов, из которых формируются сообщения, и хотя бы частичного понимания каждым из них предметной области. Чем большее количество знаний и умений оказывается общим для обоих партнеров, тем легче достигается понимание ими друг друга. Если же участники диалога не располагают некоторым минимумом общих знаний и/или умений, то необходимо осуществить дополнительное обучение хотя бы одного из них. Важную роль в проблеме взаимопонимания играет язык общения. В последнее время большое внимание уделяется разработке систем с естественным для человека языком общения [1, 3]. Однако требование абсолютной естественности языка подчас не является первостепенным; во многих случаях гораздо важнее четкое и однозначное понимание некоторых фактов и/или команд, чем форма их представления.
Процесс взаимообучения партнеров.Он разделяется на две фазы:
1) обучение пользователя-профессионала машинным методам и средствам решения задач, осуществляемое вычислительной машиной;
2) обучение ЭВМ путем накопления и обобщения опыта решения задач пользователем в целях сокращения его участия в процессе выработки решения, оказания ему необходимой, деликатной помощи, а также накопления базы экспертной информации.
7.3. Классификация систем принятия и синтеза решений
Существующие интеллектуальные системы в большей степени ориентированы на реализацию методов принятия и синтеза решений, методов оптимизации, эвристических алгоритмов, чем на реализацию функций систем управления базами данных, информационно-поисковых систем и т. п.
Рассмотрим классификацию систем принятия и синтеза решений по основным классификационным признакам.
По характеру поддержки решений можно выделить два класса систем:
1) системы специального назначения, ориентированные на решение определенного класса задач;
2) универсальные системы, обеспечивающие возможность быстрой настройки на конкретную задачу синтеза или принятия решений.
Основная масса существующих систем соответствует второму классификационному признаку.
По характеру взаимодействия пользователя и системы можно выделить три класса:
1) системы, инициатором диалога в которых является ЭВМ, а пользователь выступает в роли пассивного исполнителя;
2) системы, в которых пользователь активен и является инициатором диалога;
3) системы, характеризующиеся последовательной передачей управления от пользователя к системе и наоборот.
Безусловно, системы второго класса представляют наибольший интерес, поскольку они дают пользователю полную свободу выбора действий. Однако реализация подобного способа взаимодействия в системах, предназначенных для пользователей-непрофессионалов, должна основываться на естественном языке общения. Достаточный синтаксический и семантический анализ запроса требует очень большого объема оперативной памяти, а также составления универсального тезауруса. Такой способ взаимодействия может быть реализован лишь на ЭВМ пятого поколения, функционирующих на принципах искусственного интеллекта.