Системы управления знаниями в туризме
В США работники информационной сферы в настоящее время составляют более 50%. Новые информационные технологии базируются на двух принципах:
1) компьютеры всех классов становятся доступными для использования широкими массами программистски не подготовленных специалистов (конечных пользователей);
2) при иерархически распределяемом решении общих задач управления компьютеры должны быть включены в коммуникационные отношения людей в процессе их деятельности путем создания локальных и глобальных сетей на основе новейших методик безбумажной технологии обработки информации.
И проекты компьютеров новейших поколений, и становление новых информационных технологий реализуются благодаря крупным достижениям в теории искусственного интеллекта, под которым будем понимать свойство компьютеров, оснащенных специальными программно-аппаратными средствами, получать некоторые результаты, которые порождаются в процессе творческой деятельности человека. В этом случае качество решения, его уместность в данной ситуации целиком и полностью зависят от огромной предварительной работы специалистов в соответствующих предметных областях.
В настоящее время в теории и разработках по искусственному интеллекту можно выделить четыре направления:
1) теория и попытки имитации творческих процессов;
2) теория комплексного диалогового интерфейса, т.е. теория создания средств общения с компьютером для конечных пользователей;
3) средства повышения внутренней «интеллектуализации» компьютеров;
4) теория целенаправленного поведения роботов.
Разработки в области имитации творческих процессов в игровых задачах (шахматы, шашки и др.), синтезе музыкальных произведений, автоматическом переводе, анализе и синтезе текстов и речи начались почти одновременно с использованием компьютеров для решения вычислительных задач. В основе программирования большей части творческих задач можно усмотреть две психологические модели (или гипотезы) мышления:
1) лабиринтная модель, выдвинутая в начале XX в. Э. Торндайком, суть которой заключается в поиске пути в некотором лабиринте возможностей достижения цели. Успех его зависит от совершенства эвристических приемов (алгоритмов) отсечения неперспективных и выделения перспективных вариантов достижения цели (например, шахматные программы);
2) семантическая модель, в основе которой лежит гипотеза о том, что всякий творческий процесс есть соотнесение структурированных описаний начальной и целевой ситуаций. Соотнесение начальной и целевой ситуаций означает, что воссоздается (а не задается заранее) тот лабиринт возможностей, в котором лежит путь решения задачи. Если под структурой понимать целостный, неразложимый на составляющие носитель некоторого образа, то приходят к представлениям о так называемых квантах знаний.
В сфере работ по внутренней интеллектуализации компьютеров имеются достижения в распараллеливании решаемых задач, а также на пути перехода к вычислениям управляемых потоков данных: переход к программам не как последовательности команд, а как к наборам утверждений относительно объектов, участвующих в задаче, и отношений между ними. Все эти меры в совокупности позволяют повысить производительность компьютеров.
Интеллектуальный интерфейс дает возможность реализовать следующие свойства компьютера для конечного пользователя. Не выходя за пределы подъязыка некоторого естественного языка своей предметной области, специалисты должны иметь возможность:
- осуществлять поиск в базах данных (знаний) необходимой документальной и фактографической информации;
- используя аккумулированные в компьютере знания о предметной области, осуществлять распознавание и диагностику процессов в сложных системах, выдвигать и проверять гипотезы, выявлять закономерности, осуществлять логический вывод;
-решать плановые и управленческие задачи по их постановкам (описаниям) и исходным данным на базе соответствующих математических моделей. В идеале по описанию проблемы на языке предметной области должны обеспечиваться автоматическое построение математической модели и автоматический синтез расчетных программ.
В интеллектуальном интерфейсе, реализующем функции искусственного интеллекта, можно выделить четыре компоненты. Главная компонента - смысловая семантическая модель предметной области, которая строится на основе представления системы отражения знаний в компьютере, состоящей из базы знаний и базы данных. База знаний содержит фрагменты (кванты) декларированных знаний (опосредованных в данных, хранящихся в памяти) и процедурных знаний, образующихся в результате использования алгоритмов и программ, об объектах, предметах, явлениях, процессах. Эти фрагменты знаний реализуются в компьютере в виде специальных помеченных графов-разнообразных семантических сетей. База данных содержит конкретные данные и характеристики фрагментов знаний, относящихся к той или иной конкретной ситуации в предметной области.
Программа-планировщик предназначена для построения ориентированного подграфа в функциональной семантической сети, ведущего от вершины «исходные данные» к целевой вершине «решение задачи».
Лингвистический процессор осуществляет автоматизированный перевод профессиональных диалектов естественного языка на язык компьютера и обратно. Лингвистический процессор работает на основе модели языка (словарь и грамматика) и модели предметной области, и в общем случае должен проводить морфологический, синтаксический и семантический анализ запросов и ответов. При звуковом диалоге добавляется фонетический анализ и синтез.
Программно-аппаратные средства логического вывода необходимы для реализации процедур пополнения в системе знаний путем выявления их в источнике, обобщения знаний и проверки их на непротиворечивость.
В зависимости от конфигурации компонент интеллектуального интерфейса можно выделить три класса систем.
1. Интеллектуальные ИПС, или системы взаимодействия с проблемно ориентированными (фактографическими) базами данных на естественном языке, ограниченном как грамматически, так и профессиональной лексикой. Для этого класса систем помимо семантической модели предметной области характерно наличие в том или ином виде лингвистического процессора (например, система «поэт»).
2. Экспертные системы (ЭС), в общем случае строящиеся на основе всех четырех упомянутых компонент, которые в первую очередь стали разрабатываться в математически слабо формализованных областях наук (медицина, биология, химия);
3. Расчетно-логические (советующие) системы (РЛС), позволяющие конечному пользователю решать сложные вычислительные задачи по их постановкам (описаниям) и исходным данным, которые реализуются в основном благодаря двум компонентам интеллектуального интерфейса: функциональной семантической сети предметной области и программе-планировщику. Первая представляет собой связанную совокупность математических отношений (формулы, операторы, фрагменты математических моделей и т.п.), которые являются математической моделью предметной области проектируемой системы или объекта. Из нее могут быть получены математические модели разнообразных вычислительных задач, необходимых для исследования предметной области. Например, в семантической сети треугольника будет два вида вершин, помеченных кружками и квадратами. Первые соответствуют параметрам треугольника - углы и стороны, высоты и т.п. Во вторых записываются математические соотношения (теоремы синусов, косинусов, формулы вычисления площади и т.д.). Математические соотношения преобразуют одни параметры в другие. Параметры могут представлять собой исходные данные (аргументы, входы),
результаты решения задач (функции, выходы) и промежуточные переменные, в зависимости от того, какая задача решается.
Образование функций из отношений обычно называется разрешением. Общее число разрешений равно числу параметров, входящих в отношения (параметры могут быть векторными). Например, имеются три разрешения отношений между площадью, высотой и стороной: S= hcх с/2, Ас = 2 х Sic, с = 2 х Slhc. В общем случае все разрешения каждого отношения должны быть заданы в виде программных модулей. Пусть, например, сформулирована задача: определить площадь, если задана одна сторона и примыкающие к ней углы. Этого достаточно, чтобы программа-планировщик начала прокладывать маршруты в сети от вершины «площадь» к вершинам «исходные» данные. При построении маршрутов определяется вариант разрешения каждого отношения, и в цепочку решения задачи подключаются соответствующие программные модули. Если существует несколько вариантов решений, то пользователь или система определяет критерии отбора маршрутов. Трансляция с математического языка на язык программ в общем случае также должна быть автоматической.
Следующая ступень автоматизированной информационной технологии - автоматизация процесса построения математической модели по вербальному описанию проектируемой системы конечным пользователем (т.е. автоматическая трансляция из предметной области в математическую).
Сопоставляя ЭС и РЛС как таковые, можно заключить, что если первые можно назвать ориентированными на знания диалоговыми решателями задач преимущественно комбинаторно-логического типа, то вторые специализируются на проблемах, связанных с вычислениями.
Для распределенного решения общих задач управления туристскими предприятиями, допускающих декомпозицию, характерно решение локальных задач подразделений на рабочих местах за счет координирующего взаимодействия по каналам связи в рамках единого итерационного процесса. Таким образом реализуются идеи создания распределенного искусственного интеллекта, образованного рядом экспертных систем. Взаимодействие между пользователями осуществляется благодаря тому, что математические модели всех задач, которые в диалоговом режиме решают пользователи, объединены семантической сетью. Ее вершины - запрограммированные математические модели задач отдельных пользователей, и расчетные модули семантической сети должны связываться между собой не непосредственно, а через банк данных.
Применительно к туристским объединениям информационные технологии управления включают программные комплексы, автоматизирующие прежде всего функции оперативного управления, управления прибылью и себестоимостью, управления инвестициями и финансами, стратегиями
функционирования в рыночных условиях и развития производственных . мощностей (пропускной способности), кадрами.
Особая роль в новых информационных технологиях принадлежит системам, реализующим функции бизнес-планирования. Не менее важное значение имеет уровень самого информационного менеджмента и постоянное совершенствование информационных технологий.