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= h_cх с/2, А_с = 2 х Sic, с = 2 х Slh_c. 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.