Сайт в помощь студенту Грамоте учиться – всегда пригодится


Скачать реферат полностью

9. Когнитивные подходы к решению слабоструктурированных и плохо формализованных задач

С каждым днем возрастает число сложных и очень сложных крупномасштабных систем управления в социально-экономической, экологической, организационной, технической и других сферах. Эти задачи по своей сути являются слабоструктурированными, слабоформализуемыми, содержат многие противоречивые цели и критерии и требуют способов решения задач с нечеткими знаниями, целями и данными. При их реше­нии возникают серьезные неопределенности, связанные с недостаточностью и нечеткостью наших знаний о проблеме, невозможностью учиты­вать реакцию окружающей среды, других лиц на предпринятые действия, а также неопределенности из-за нечетко определенных данных, критери­ев, целей и т.п.
Характерной чертой современных сложных объектов управления яв­ляется также многосвязанность. На результаты функционирования боль­шинства многосвязанных систем влияет одновременно множество управ­ляемых величин и их взаимосвязи. Поэтому для таких систем проблема оптимизации сводится к экстремизации функционала, зависящего одно­временно от множества управляемых величин в их взаимосвязи. К много­связанным системам относятся энергетические системы, металлургиче­ские комплексы, нефтедобывающие и нефтехимические объекты, соци­ально-экономические, экологические системы и др.
При решении задач оптимизации управления сложными многосвя­занными системами возникает дополнительная проблема большой раз­мерности. Однако пока еще не разработаны научно обоснованные методы решения названных задач управления, а традиционные методы управле­ния для таких задач малопригодны. Поэтому важнейшими проблемами в сфере управления политическими, социально-экономическими, экологи­ческими, организационными и другими системами являются разработка теории и технологии принятия решений и создание информационно-управляющих систем их поддержки. Актуальность проблемы «выжива­ния» сложных социально-экономических, экологических, организацион­ных систем в кризисных ситуациях породила необходимость разработки методологии моделирования сложных крупномасштабных развивающих­ся систем при неполных и нечетких знаниях и слабой формализации за­дач.
Для выявления базисных социально-политических, экономических, экологических проблем и генерирования рекомендаций по методам управления сложными системами необходимо разработать компьютерные когнитивные модели для качественного моделирования ситуации. Качественные модели сложных и очень сложных систем достаточно эффективно строятся на основе мате­матического аппарата знаковых и взвешенных графов, которые позволя­ют формализовать взаимодействие основных положительных и отрица­тельных обратных связей, существующих между процессами, опреде­ляющими функционирование и развитие сложной социально-политичес­кой, экономической или экологической системы. При построении таких моделей может быть использована неполная, нечеткая и даже противоре­чивая информация.
Когнитивные модели на основе аппарата знаковых и взвешенных графов успешно применяются в США компанией RandCorporation для анализа названных задач. В Институте проблем управления РАН (Москва) такие модели получили дальнейшее развитие и применялись для анализа влияния теневой экономики на экономику России, прогноза раз­вития событий в чрезвычайных ситуациях; выживания предприятий с различными организационно-правовыми формами в условиях кризисной экономики (инфляции, скачков цен на ресурсы и энергоносители и др.), а в последнее время для разработки стратегий развития регионов и управ­ления развитием потребительского рынка г. Москвы.
Таким образом, удобным инструментом исследования слабострукту­рированных, плохо формализуемых задач является когнитивная структу­ризация, которая способствует углублению понимания проблем, выявле­нию противоречий, качественному их анализу. Цель когнитивной струк­туризации состоит в формировании и уточнении гипотезы о функциони­ровании исследуемого объекта. Чтобы понять и проанализировать пове­дение сложной системы с помощью когнитивного подхода, строится структурная схема причинно-следственных связей. При этом элементы системы А и В , изображаемые на схеме в виде отдельных вершин гра­фа, соединяют ориентированной дугой, если элемент А связан с элемен­том В причинно-следственной связью: А—>В, где А - причина, В -следствие. Рассматриваемые причинно-следственные связи разделяют на положительные и отрицательные. Связь А —> В называется положи­тельной, если увеличение А ведет к увеличению (усилению) В и уменьшение А ведет к уменьшению (ослаблению) В при прочих рав­ных условиях. Отрицательный знак (-) над дугой А —> В означает, что связь отрицательна, т.е. при прочих равных условиях увеличение А при­водит к уменьшению (ослаблению) В. Подобные схемы причинно-следственных связей широко используются для анализа сложных систем в экономике, социологии, в политике, в технике. Такие схемы, интерпре­тирующие мнение, взгляды лица, принимающего решение, называются когнитивной картой. На математическом языке когнитивная карта называется знаковым (взвешенным) ориентированным графом (орграфом). Для определения изменений параметров вершин, с учетом влияния контуров обратной связи пользуются развитием импульсного процесса в знаковых и взвешенных орграфах, который устанавливает, как отклонения одной или нескольких переменных распространяются за не­которое время по структуре графа. Приобретая опыт в анализе знаковых графов, можно избавиться от целого ряда типичных ошибок, свойствен­ных несистемному мышлению. Нередко исследователь ошибочно пред­полагает, что каждое событие имеет только одну причину, не замечая важных обратных связей, как положительных, так и отрицательных.