Интеллектуальные информационные системы

ФГОУ ВПО "КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
ФАКУЛЬТЕТ ПРИКЛАДНОЙ ИНФОРМАТИКИ
КАФЕДРА КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Презентация к учебному пособию для студентов очной и заочной форм обучения
по специальности: 351400 – прикладная информатика (по отраслям)
Автор:
профессор кафедры компьютерных технологий и систем,
д.э.н., к.т.н. профессор Е.В. Луценко
КРАСНОДАР – 2005
РАЗДЕЛ 1.1.
ВВЕДЕНИЕ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
1.1.1. ЛЕКЦИЯ-1.
Интеллектуальные информационные системы,
как закономерный и неизбежный этап развития средств труда
"Системы искусственного интеллекта
позволяют с успехом решать сложнейшие проблемы,
которых до создания этих систем не возникало"
/Из компьютерного фольклора/
Учебные вопросы:
1. Основные положения информационно-функциональной
теории развития техники
2. Информационная теория стоимости
3. Интеллектуализация – генеральное направление и
развития информационных технологий
Направления потоков информации и локализация снятия
неопределенности в процессах труда и познания
ИНФОРМАЦИОННОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ
ВОЗДЕЙСТВИЕ ЧЕЛОВЕКА
НА ПРЕДМЕТ ТРУДА
ПОЗНАЮЩИЙ СУБЪЕКТ
(ЧЕЛОВЕК)
ПРЕДМЕТ ТРУДА
СНЯТИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ
ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ЧЕЛОВЕКА
В ПРОЦЕССЕ ПОЗНАНИЯ
ТРАНСФОРМИРУЕТ
НЕЗНАЮЩЕГО В ЗНАЮЩЕГО
СНЯТИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ
СОСТОЯНИЯ ПРЕДМЕТА ТРУДА
В ПРОЦЕССЕ ТРУДА
ТРАНСФОРМИРУЕТ
ПРЕДМЕТ ТРУДА В ПРОДУКТ ТРУДА
ИНФОРМАЦИЯ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
О СОСТОЯНИИ, СТРУКТУРЕ И ФУНКЦИЯХ
ПРЕДМЕТА ТРУДА
Упрощенная схема информационного канала
для процессов труда с использованием средств труда
ЧЕЛОВЕК
5
КАЧЕСТВЕННО
РАЗЛИЧНЫЕ
УРОВНИ
РЕАЛЬНОСТИ
И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ
УРОВНИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА
И СРЕДСТВ ТРУДА
4
3
2
1
СРЕДСТВО
ТРУДА
ПРЕДМЕТ
ТРУДА
Схема образования потребительной стоимости и стоимости
в процессе труда с позиций информационной теории стоимости
ИНФОРМАЦИЯ, ЗАПИСАННАЯ В ПРОДУКТЕ ТРУДА
КАЧЕСТВО, СЕМАНТИКА
(ПОТРЕБИТЕЛЬНАЯ СТОИМОСТЬ)
КОЛИЧЕСТВО
КАЧЕСТВО
ИНФОРМАЦИЯ,
ПЕРЗАПИСАННАЯ
ИЗ СРЕДСТВА ТРУДА
В ПРОДУКТ ТРУДА
АВТОМАТИЧЕСКИ
КОЛИЧЕСТВО, СИНТАКСИС
(МЕНОВАЯ СТОИМОСТЬ)
КАЧЕСТВО
КОЛИЧЕСТВО
ИНФОРМАЦИЯ,
ЗАПИСАННАЯ
В ПРОДУКТЕ ТРУДА
ЧЕЛОВЕКОМ
КОЛИЧЕСТВО
КАЧЕСТВО
ИНФОРМАЦИЯ,
СТЕРТАЯ
ИЛИ СГЕНЕРИРОВАННАЯ
В СРЕДСТВЕ ТРУДА
В ПРОЦЕССЕ
ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
Контрольные вопросы к лекции 1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Основные положения информационно-функциональной теории развития техники.
Процессы труда и познания, как информационные процессы снятия неопределенности.
Организм человека и средства труда как информационные системы.
Законы развития техники.
Детерминация формы сознания человека функциональным уровнем средств труда.
Неизбежность возникновения компьютеров, информационных систем и систем
искусственного интеллекта.
Информационная теория стоимости.
Связь количества и качества информации с меновой и потребительной стоимостью.
Информация, как сырье и как товар: абсолютная, относительная и аналитическая
информация. Данные, информация, знания.
Стоимость и амортизация систем искусственного интеллекта и баз знаний.
Источники экономической эффективности систем искусственного интеллекта и
интеллектуальной обработки данных с позиций информационной теории стоимости
(повышение уровня системности и "охлаждение" объекта управления).
Интеллектуализация - генеральное направление и развития информационных
технологий.
От электронных вычислительных машин к компьютерам. Функциональное
определение компьютера.
Эволюция понятия: "Обработка информации" от информационного сырья к
информационному продукту.
Эволюция технологий создания и поддержки информационных систем: автоматизация
функций посредников.
Перспективы информационных технологий: интеллектуализация, создание
самообучающихся, саморазвивающихся (эволюционирующих) и самовоспроизводящихся
систем.
Рекомендуемая литература к лекции 1
1. Луценко Е.В. Теоретические основы и технология
адаптивного семантического анализа в поддержке
принятия решений (на примере универсальной
автоматизированной системы распознавания образов
"ЭЙДОС-5.1"). - Краснодар: КЮИ МВД РФ, 1996. - 280с.
2. Луценко Е. В.
Автоматизированный системнокогнитивный анализ в управлении активными объектами
(системная теория информации и ее применение в
исследовании экономических, социальнопсихологических, технологических и организационнотехнических систем): Монография (научное издание). –
Краснодар: КубГАУ. 2002. – 605 с.
1.1.2. ЛЕКЦИЯ-2.
Определение и критерии идентификации
систем искусственного интеллекта
Учебные вопросы:
1. Данные, информация, знания. Системно-когнитивный анализ как
развитие концепции смысла Шенка-Абельсона.
2. Понятие: "Система искусственного интеллекта", место СИИ в
классификации информационных систем.
3. Определение и классификация систем искусственного
интеллекта, цели и пути их создания.
4. Информационная модель деятельности специалиста и место
систем искусственного интеллекта в этой деятельности.
5. Жизненный цикл системы искусственного интеллекта и
критерии перехода между этапами этого цикла.
Данные, информация, знания
1.
2.
3.
Данные представляют собой информацию, рассматриваемую
в чисто синтаксическом аспекте, т.е. безотносительно к ее
содержанию и использованию, т.е. семантике и телеологии
(обычно на каком-либо носителе или в канале передачи).
Информация – это данные, проинтерпретированные с
использованием тезауруса, т.е. осмысленные данные,
рассматриваемые в единстве синтаксического и
семантического аспектов.
Знания, есть система информации, обеспечивающая
увеличение вероятности достижения какой-либо цели, т.е. по
сути знания – это "Ноу-хау" или технологии.
знание = информация + цель
информация = данные + смысл;
знания = данные + смысл + цель.
Иерархическая структура (пирамида) обработки информации
ОБОБЩЕННЫЙ СПИСОК БКОСА
(КОГНИТИВНЫЙ КОНФИГУРАТОР)
Классификация информационных систем
по степени структурированности решаемых задач
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
СИСТЕМЫ (ИС)
ХОРОШО
СТРУКТУРИРОВАННЫЕ
ЗАДАЧИ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ
ЗАДАЧИ
ЗАДАЧИ
БУХГАЛТЕРСКОГО УЧЕТА
ПЛАНОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
ЗАДАЧИ
ЧАСТИЧНО
СТРУКТУРИРОВАННЫЕ
ЗАДАЧИ
ЗАДАЧИ
ОБУЧЕНИЯ С УЧИТЕЛЕМ
ЗАДАЧИ ИДЕНТИФИКАЦИИ
И РАСПОЗНАВАНИЯ
ЗАДАЧИ
ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
НЕСТРУКТУРИРОВАННЫЕ
ЗАДАЧИ
ЗАДАЧИ САМООБУЧЕНИЯ
И КЛАСТЕРИЗАЦИИ
ЗАДАЧИ ПОДДЕРЖКИ
ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
ЗАДАЧИ
УПРАВЛЕНИЯ
Информационная модель деятельности специалиста
и место систем искусственного интеллекта в этой деятельности
1
НОВАЯ
ЗАДАЧА ИЛИ ПРОБЛЕМА
2
ИДЕНТИФИКАЦИЯ
ПРОБЛЕМЫ ИЛИ ЗАДАЧИ
И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ
СЛОЖНОСТИ ЕЕ РЕШЕНИЯ
7
3
ИЗВЕСТНО ДЕТЕРМИНИСТКОЕ РЕШЕНИЕ?
СТАНДАРТНОЕ РЕШЕНИЕ
ЗАДАЧИ
8
ДА
РЕШЕНИЕ
ЭФФЕКТИВНО?
НЕТ
11
НЕТ
9
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ
ПОДДЕРЖКА
ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
(ОБРАТНАЯ ЗАДАЧА
ПРОГНОЗИРОВАНИЯ)
4
ИЗВЕСТЕН АЛГОРИТМ
ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ?
ДА
10
НЕТ
14
12
5
ВОЗМОЖЕН
НЕФОРМАЛИЗОВАННЫЙ
ПОИСК РЕШЕНИЯ?
ДА
НЕТ
6
ПРЕКРАЩЕНИЕ
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
СИСТЕМЫ
НЕФОРМАЛИЗОВАННЫЙ
ПОИСК
КАЧЕСТВЕННО НОВОГО
РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
ДА
РЕШЕНИЕ
ЭФФЕКТИВНО?
НЕТ
13
РЕШЕНИЕ
ЭФФЕКТИВНО?
НЕТ
СТАНДАРТИЗАЦИЯ
КОЛИЧЕСТВЕННО
НОВОГО РЕШЕНИЯ,
АДАПТАЦИЯ МОДЕЛИ
СТАНДАРТИЗАЦИЯ
КАЧЕСТВЕННО НОВОГО
РЕШЕНИЯ,
ПЕРЕСИНТЕЗ МОДЕЛИ
ДА
Шуточный алгоритм решения проблем (Internet-фольклор)
ВХОД
ДА
НЕ ТРОГАЙ !!!
ВСЕ НОРМАЛЬНО ?
НЕТ
ДА
ИДИОТ !
КТО-НИБУДЬ
ЗНАЕТ ?
ТЫ ЭТО ТРОГАЛ ?
ДА
НЕТ
ТЫ ПОПАЛ !
ДА
ТЕБЕ ЭТО НАДО ?
НЕТ
НАДО
СПРЯТАТЬ !!!
НЕТ
НЕТ
МОЖНО
ВСЕ СВАЛИТЬ НА
ДРУГОГО ?
ДА
ВОТ И НЕТ
ПРОБЛЕМЫ !!!
ВЫХОД
ПРИТВОРИСЬ,
ЧТО НЕ ВИДЕЛ
Контрольные вопросы к лекции 2
1. Данные, информация, знания. Системно-когнитивный анализ как
развитие концепции смысла Шенка-Абельсона.
2. Когнитивная концепция СК-анализа и синтез когнитивного
конфигуратора.
3. Мышление как вычисление смысла и реализация операций со смыслом в
инструментарии СК-анализа - системе "Эйдос".
4. Понятие: "Система искусственного интеллекта", место СИИ в
классификации информационных систем.
5. Определение и классификация систем искусственного интеллекта,
цели и пути их создания.
6. Тест Тьюринга и критерии "интеллектуальности" информационных
систем. Может ли машина мыслить? Может ли искусственный
интеллект превзойти своего создателя?
7. Классификация систем искусственного интеллекта.
8. Особенности технологии создания систем искусственного
интеллекта (обучение, "социализация", как технологический этап).
9. Информационная модель деятельности специалиста и место систем
искусственного интеллекта в этой деятельности.
10. Жизненный цикл системы искусственного интеллекта и критерии
перехода между этапами этого цикла.
Рекомендуемая литература к лекции 2
1. Луценко Е.В. Теоретические основы и технология адаптивного
семантического анализа в поддержке принятия решений (на
примере универсальной автоматизированной системы
распознавания образов "ЭЙДОС-5.1"). - Краснодар: КЮИ МВД
РФ, 1996. – 280с.
2. Луценко Е. В. Автоматизированный системно-когнитивный
анализ в управлении активными объектами (системная теория
информации и ее применение в исследовании экономических,
социально-психологических, технологических и организационнотехнических систем): Монография (научное издание). –
Краснодар: КубГАУ. 2002. – 605 с.
3. Кива Владимир, сайт: http://vlak.webzone.ru/rus/it/knowledge.html.
РАЗДЕЛ 1.2.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРИМЕНЕНИЕ
УНИВЕРСАЛЬНОЙ КОГНИТИВНОЙ
АНАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ "ЭЙДОС"
1.2.1. ЛЕКЦИЯ-3.
Теоретические основы системно-когнитивного анализа
Учебные вопросы:
1. Системный анализ, как метод познания.
2. Когнитивная концепция и синтез когнитивного
конфигуратора.
3. СК-анализ, как системный анализ,
структурированный до уровня базовых
когнитивных операций.
4. Место и роль СК-анализа в структуре управления.
Неформализуемые этапы системного анализа
по Ф.И.Перегудову и Ф.П.Тарасенко
Этапы когнитивного анализа
по В.И.Максимову и Е.К.Корноушенко
ВХОД
1
ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ И ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА С ПОЗИЦИЙ ПОСТАВЛЕННОЙ ЦЕЛИ
3
СБОР, СИСТЕМАТИЗАЦИЯ, АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СТАТИСТИЧЕСКОЙ
И КАЧЕСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО ПРОБЛЕМЕ
4
ВЫДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ИЗУЧАЕМОГО ПРОЦЕССА.
ВЫЯВЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ОБЪЕКТИВНЫХ ЗАКОНОВ, ТЕНДЕНЦИЙ В ПРОЦЕССАХ
5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИСУЩИХ ИССЛЕДУЕМОЙ СИТУАЦИИ
ТРЕБОВАНИЙ, УСЛОВИЙ И ОГРАНИЧЕНИЙ
6
ВЫДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ СУБЪЕКТОВ, СВЯЗАННЫХ С СИТУАЦИЕЙ,
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ИНТЕРЕСОВ В РАЗВИТИИ ДАННОЙ СИТУАЦИИ
7
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПУТЕЙ, МЕХАНИЗМОВ ДЕЙСТВИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ ЦЕЛЕЙ
ВЫХОД
НЕ
СО
ХР
А
ПЕРЕХОД
СИСТЕМЫ
В ТИПОВОЕ
СОСТОЯНИЕ
СИ
ВО
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ДЛЯ АДАПТАЦИИ
СИ
СТ
Я
ТУ
ЧЕ
ПО
ВА
АЦ
КА
ТИ
СТ
ЕМ
Ы
ТИПОВОЕ РЕШЕНИЕ
НИ
Е
В
ВЫБОРКА
ИЗ ПАМЯТИ
ТИПОВОГО
РЕШЕНИЯ
ТИПОВАЯ СИТУАЦИЯ
НЕ
РЕЗУЛЬТАТ
РЕШЕНИЯ
ПОИСК РЕШЕНИЯ
ИЯ
НО
ВО
Е
ИДЕНТИФИКАЦИЯ
СИТУАЦИИ
ВЫ
ЗО
ИСХОДНЫЕ
ДАННЫЕ ДЛЯ
РЕШЕНИЯ
СИ
СР
Е
СТ
ДЫ
ЕМ
Ы
Схема реагирования открытой системы
на вызовы среды по В.Н.Лаптеву
ВЫРАБОТКА
НЕОРДИНАРНОГО
РЕШЕНИЯ
РЕШЕНИЕ ПРАВИЛЬНО
РЕ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ДЛЯ СИНТЕЗА
Ш
ЕН
ИЕ
НЕ
ВЕ
РН
ПЕРЕХОД
СИСТЕМЫ
В КАЧЕСТВЕННО
НОВОЕ
СОСТОЯНИЕ
О
ГИБЕЛЬ
СИСТЕМЫ
Схема системного анализа, ориентированного
на интеграцию с когнитивными технологиями
ВХОД-1
СИНТЕЗ ИНФОРМАЦИОННОЙ
МОДЕЛИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
КОГНИТИВНАЯ СТРУКТУРИЗАЦИЯ И ФОРМАЛИЗАЦИЯ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
1
1.1
1.2
ВХОД-2
АДАПТАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ
МОДЕЛИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
2
ФОРМИРОВАНИЕ ИЛИ ДОБАВЛЕНИЕ ОБУЧАЮЩЕЙ ВЫБОРКИ (МОНИТОРИНГ)
И УПРАВЛЕНИЕ ЕЮ С ЦЕЛЬЮ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ РЕПРЕЗЕНТАТИВНОСТИ
2.1
2.2
3
СИНТЕЗ ИЛИ АДАПТАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ,
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУЩЕСТВЕННОСТИ ФАКТОРОВ И СФОРМИРОВАННОСТИ КЛАССОВ
3.1
3.2
3.3
4
ОПТИМИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРЕДМЕТНОЙ
ОБЛАСТИ ПО ФАКТОРАМ И КЛАССАМ
4.1
4.2
5
ОЦЕНКА АДЕКВАТНОСТИ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
5
6
МОДЕЛЬ
АДЕКВАТНА?
НЕТ
ДА
ВХОД-3
ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРЕДМЕТНОЙ
ОБЛАСТИ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ, ПРОГНОЗИРОВАНИЯ, АНАЛИЗА
И ВЫРАБОТКИ УПРАВЛЯЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
7
ИДЕНТИФИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
ПРИ ОТСУТСТВИИ УПРАВЛЯЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
И РАЗЛИЧНЫХ СОЧЕТАНИЯХ УПРАВЛЯЮЩИХ ФАКТОРОВ
8
СОСТОЯНИЕ ОБЪЕКТА
УПРАВЛЕНИЯ ТИПОВОЕ?
НЕТ
13
НЕФОРМАЛИЗУЕМЫЙ ПОИСК
РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ВЫБОРА
УПРАВЛЯЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ОКАЗАНИЕ УПРАВЛЯЮЩЕГО
ВОЗДЕЙСТВИЯ
НА ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
14
15
ДА
17
ЗАПОМИНАНИЕ
НОВЫХ КЛАССОВ,
СООТВЕСТВУЮЩИХ
НОВЫМ ЦЕЛЕВЫМ
СОСТОЯНИЯМ
РЕШЕНИЕ
ПРОБЛЕМЫ
НАЙДЕНО?
18
ДА
9
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ
СОЧЕТАНИЙ ФАКТОРОВ ДЛЯ
ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ
9.1
9.2
10
КЛАСТЕРНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ,
СЕМАНТИЧЕСКИЙ И КОГНИТИВНЫЙ
АНАЛИЗ КЛАССОВ И ФАКТОРОВ.
СЕМАНТИЧЕСКИЕ СЕТИ
И КОГНИТИВНЫЕ ДИАГРАММЫ
10.1
10.2
10.3
10.4
11
ЗАМЕНА ОТСУТСТВУЮЩИХ ФАКТОРОВ НАИБОЛЕЕ БЛИЗКИМИ ПО ИХ
ДЕЙСТВИЮ НА ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
С ПРИМЕНЕНИЕМ РЕЗУЛЬТАТОВ
КЛАСТЕРНО-КОНСТРУКТИВНОГО
АНАЛИЗА. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ ОТСУТСТВИЯ ИЛИ
ЗАМЕНЫ ФАКТОРОВ В РАЗЛИЧНЫХ
СОЧЕТАНИЯХ. ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ
ОБ УПРАВЛЯЮЩЕМ ВОЗДЕЙСТВИИ
И ЕГО ИСПОЛНЕНИЕ
11
ЗАПОМИНАНИЕ НОВЫХ ФАКТОРОВ
16
7.1
НЕТ
ЗАПОМИНАНИЕ
НОВЫХ КЛАССОВ,
СООТВЕСТВУЮЩИХ
НОВЫМ НЕЦЕЛЕВЫМ
СОСТОЯНИЯМ
12
НЕТ
ОБЪЕКТ ПЕРЕШЕЛ
В ЗАДАННОЕ ЦЕЛЕВОЕ
СОСТОЯНИЕ?
ДА
Обобщенная схема предлагаемой когнитивной концепции
К ПОЯСНЕНИЮ ПОНЯТИЙ: "АДАПТАЦИЯ И СИНТЕЗ МОДЕЛИ";
"ВНУТРЕННЯЯ И ВНЕШНЯЯ ВАЛИДНОСТЬ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ"
РАСШИРЕННАЯ
ГЕНЕРАЛЬНАЯ СОВОКУПНОСТЬ
ИСХОДНАЯ
ГЕНЕРАЛЬНАЯ СОВОКУПНОСТЬ
2
3
АДАПТАЦИЯ
1
ОБУЧАЮЩАЯ
ВЫБОРКА
СИНТЕЗ
ОБОБЩЕННЫЙ СПИСОК БКОСА
(КОГНИТИВНЫЙ КОНФИГУРАТОР)
Обобщенная схема этапов СК-анализа
ВХОД-1
СИНТЕЗ ИНФОРМАЦИОННОЙ
МОДЕЛИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
1.1
ПРИСВОЕНИЕ ИМЕН КЛАССАМ: ЭКСТЕНСИОНАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБЪЕКТА В
ФОРМЕ СОПОСТАВЛЕНИЯ С ГРАДАЦИЯМИ ШКАЛ В ПРОСТРАНСТВЕ КЛАССОВ
1.2
ПРИСВОЕНИЕ ИМЕН ПРИЗНАКАМ ПУТЕМ СОПОСТАВЛЕНИЯ С
ГРАДАЦИЯМИ СМЫСЛОВЫХ ШКАЛ В ПРОСТРАНСТВЕ ФАКТОРОВ
ВХОД-2
АДАПТАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ
МОДЕЛИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
2.1
ВОСПРИЯТИЕ И ЗАПОМИНАНИЕ ИСХОДНОЙ ОБУЧАЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ:
ИНТЕНСИОНАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБЪЕКТОВ В ФОРМЕ СОВОКУПНОСТИ ПРИЗНАКОВ
С УКАЗАНИЕМ ЭКСТЕНСИОНАЛЬНОЙ ВЗАИМОСВЯЗИ С ИМЕНАМИ КЛАССОВ
2.2
РЕПРЕЗЕНТАЦИЯ. СОПОСТАВЛЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОГО
ОПЫТА С КОЛЛЕКТИВНЫМ (ОБЩЕСТВЕННЫМ)
3.1
ОБОБЩЕНИЕ (СИНТЕЗ, ИНДУКЦИЯ): ФОРМИРОВАНИЕ КЛАССОВ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКСТЕНСИОНАЛЬНЫХ И ИНТЕНСИОНАЛЬНЫХ ОПИСАНИЙ КОНКРЕТНЫХ ОБЪЕКТОВ.
ИСКЛЮЧЕНИЕ АРТЕФАКТОВ.
3.2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧИМОСТИ ШКАЛ И ГРАДАЦИЙ ФАКТОРОВ, А ТАКЖЕ УРОВНЕЙ МЕРЛИНА
3.3
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ РЕДУКЦИИ (СФОРМИРОВАННОСТИ)
ОБОБЩЕННЫХ ОБРАЗОВ КЛАССОВ, А ТАКЖЕ УРОВНЕЙ МЕРЛИНА
4.1
АБСТРАГИРОВАНИЕ ФАКТОРОВ (СНИЖЕНИЕ РАЗМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВА ФАКТОРОВ)
4.2
АБСТРАГИРОВАНИЕ КЛАССОВ (СНИЖЕНИЕ РАЗМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВА КЛАССОВ):
5
ОЦЕНКА АДЕКВАТНОСТИ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
6
МОДЕЛЬ
АДЕКВАТНА?
1
2
3
НЕТ
ДА
ВХОД-3
ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРЕДМЕТНОЙ
ОБЛАСТИ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ, ПРОГНОЗИРОВАНИЯ, АНАЛИЗА
И ВЫРАБОТКИ УПРАВЛЯЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ
РАСПОЗНАВАНИЕ СОСТОЯНИЙ КОНКРЕТНЫХ ОБЪЕКТОВ
7
8
СОСТОЯНИЕ ОБЪЕКТА
УПРАВЛЕНИЯ ТИПОВОЕ?
НЕТ
13
НЕФОРМАЛИЗУЕМЫЙ ПОИСК
РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ВЫБОРА
УПРАВЛЯЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
14
ОКАЗАНИЕ УПРАВЛЯЮЩЕГО
ВОЗДЕЙСТВИЯ
НА ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
9.1
ДЕДУКЦИЯ КЛАССОВ.
(СЕМАНТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОБОБЩЕННЫХ ОБРАЗОВ КЛАССОВ,
РЕШЕНИЕ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ)
9.2
ДЕДУКЦИЯ ФАКТОРОВ. (СЕМАНТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФАКТОРОВ)
10.1
КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОБЩЕННЫХ ОБРАЗОВ КЛАССОВ.
ФОРМИРОВАНИЕ БИНЕРНЫХ КОНСТРУКТОВ КЛАССОВ.
ПОСТРОЕНИЕ СЕМАНТИЧЕСКИХ СЕТЕЙ КЛАССОВ
1
2
3
10.2
КЛАССИФИКАЦИЯ ФАКТОРОВ.
ФОРМИРОВАНИЕ БИНЕРНЫХ КОНСТРУКТОВ ФАКТОРОВ.
ПОСТРОЕНИЕ СЕМАНТИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ФАКТОРОВ
1
2
3
10.3
СОДЕРЖАТЕЛЬНОЕ СРАВНЕНИЕ КЛАССОВ. РАСЧЕТ И ОТОБРАЖЕНИЕ МНОГОМНОГОЗНАЧНЫХ КОГНИТИВНЫХ ДИАГРАММ,
В ТОМ ЧИСЛЕ ДИАГРАММ ВОЛЬФА МЕРЛИНА
1
2
10.4
СОДЕРЖАТЕЛЬНОЕ СРАВНЕНИЕ ФАКТОРОВ. РАСЧЕТ И ОТОБРАЖЕНИЕ МНОГОМНОГОЗНАЧНЫХ КОГНИТИВНЫХ ДИАГРАММ,
В Т.Ч. ИНВЕРТИРОВАННЫХ ДИАГРАММ ВОЛЬФА МЕРЛИНА
1
2
11
МНОГОФАКТОРНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ И ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ
О ПРИМЕНЕНИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЯЮЩИХ ФАКТОРОВ
ЗАПОМИНАНИЕ НОВЫХ ФАКТОРОВ
15
16
ДА
17
ДА
ЗАПОМИНАНИЕ
НОВЫХ КЛАССОВ,
СООТВЕСТВУЮЩИХ
НОВЫМ ЦЕЛЕВЫМ
СОСТОЯНИЯМ
РЕШЕНИЕ
ПРОБЛЕМЫ
НАЙДЕНО?
18
НЕТ
ЗАПОМИНАНИЕ
НОВЫХ КЛАССОВ,
СООТВЕСТВУЮЩИХ
НОВЫМ НЕЦЕЛЕВЫМ
СОСТОЯНИЯМ
12
НЕТ
ОБЪЕКТ ПЕРЕШЕЛ
В ЗАДАННОЕ ЦЕЛЕВОЕ
СОСТОЯНИЕ?
ДА
УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА
ПОДСИСТЕМА ИДЕНТИФИКАЦИИ
И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
ИДЕНТИФИКАЦИЯ АКТУАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ АКТИВНОГО ОБЪЕКТА
УПРАВЛЕНИЯ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПО ИХ ПАРАМЕТРАМ
ИНФОРМАЦИЯ О СОСТОЯНИИ
ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
(ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ)
ИНФ. ОБ
ИДЕНТ.СО
СТОЯНИЯ
ОБЪЕКТ
УПРАВЛЕНИЯ
ПОДСИСТЕМА ВЫРАБОТКИ
УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ; ВЫБОР УПРАВЛЕНИЯ,
ПЕРЕВОДЯЩЕГО ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ В ЗАДАННОЕ ЦЕЛЕВОЕ
СОСТОЯНИЕ; ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ОБЪЕКТА ПРИ ОТСУТВИИ УПРАВЛЕНИЯ, ПРИ ВЫБРАННОМ УПРАВЛЕНИИ И ПРИ ОТСУТСТВИИ ИЛИ
ЗАМЕНЕ ОТДЕЛЬНЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ ФАКТОРОВ.
ПОДСИСТЕМА РЕАЛИЗАЦИИ
УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
УПРАВЛЯЮЩЕЕ
ВОЗДЕЙСТВИЕ
ВОЗДЕЙСТВИЕ
СРЕДЫ
ВОЗДЕЙСТВИЕ
СРЕДЫ
ИНФ. ОБ
УПРАВЛ.
ВОЗДЕЙСТВИИ
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Структура типовой АСУ
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Параметрическая модель адаптивной АСУ сложными системами
БУДУЩИЕ СОСТОЯНИЯ
ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
ФАКТОРЫ
ФАКТОРЫ, ХАРАКТРИЗУЮЩИЕ ПРОШЛЫЕ И ТЕКУЩИЕ
СОСТОЯНИЯ АКТИВНОГО
ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
УПРАВЛЯЮЩИЕ ФАКТОРЫ
(ВОЗДЕЙСТВИЯ
УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ)
СЛОЖНЫЙ ОБЪЕКТ
УПРАВЛЕНИЯ (СОУ)
ЦЕЛЕВЫЕ
СОСТОЯНИЯ
РЕАКЦИЯ
ОБЪЕКТА
УПРАВЛЕНИЯ
НА ФАКТОРЫ
УПРАВЛЯЮЩЕЕ
ВОЗДЕЙСТВИЕ
НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫЕ
СОСТОЯНИЯ
УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА
ПОДСИСТЕМА ВЫРАБОТКИ
УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
ПОДСИСТЕМА РЕАЛИЗАЦИИ
УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
- ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ;
- РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О ВЫБОРЕ УПРАВЛЕНИЯ, ПЕРЕВОДЯЩЕГО
ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ В ЗАДАННОЕ ЦЕЛЕВОЕ СОСТОЯНИЕ;
- ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ОБЪЕКТА ПРИ ОТСУТВИИ УПРАВЛЕНИЯ,
ПРИ ВЫБРАННОМ УПРАВЛЕНИИ И ПРИ ОТСУТСТВИИ ИЛИ ЗАМЕНЕ
ОТДЕЛЬНЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ ФАКТОРОВ.
ИНФОРМАЦИЯ
ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
О РЕЗУЛЬТАТАХ
УПРАВЛЕНИЯ
УПРАВЛЯЮЩЕЕ
ВОЗДЕЙСТВИЕ
ФАКТОРЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ПРОШЛЫЕ, ТЕКУЩЕЕ
И ПРОГНОЗИРУЕМЫЕ
СОСТОЯНИЯ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ПОДСИСТЕМА ИДЕНТИФИКАЦИИ
И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
ИДЕНТИФИКАЦИЯ АКТУАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ
АКТИВНОГО ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ПО ИХ ПАРАМЕТРАМ
УРОВНИ РЕФЛЕКСИВНОСТИ
Двухуровневая модель активной системы
и различие в характере управляющего воздействия
на АОУ в РАСУ ОУ и ААСУ СС
АКТИВНЫЙ ОБЪЕКТ
УПРАВЛЕНИЯ (АОУ)
РЕФЛЕКСИВНЫЕ
АСУ
АКТИВНЫМИ
СИСТЕМАМИ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ
ИНФОРМАЦИОННАЯ
СИСТЕМА (ИИС)
МОДЕЛЬ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ,
ВКЛЮЧАЯ СИСТЕМУ УПРАВЛЕНИЯ.
МОНИТОРИНГ, АНАЛИЗ, ИДЕНТИФИКАЦИЯ, ПРОГНОЗИРОВАНИЕ, ЦЕЛЕПОЛАГАНИЕ, МОТИВАЦИЯ, СТИМУЛИРОВАНИЕ, ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ
АДАПТИВНЫЕ
АСУ
СЛОЖНЫМИ
СИСТЕМАМИ
СЛОЖНАЯ СИСТЕМА
ПОДДЕРЖКИ ФУНКЦИЙ ИИС
И РЕАЛИЗАЦИИ РЕШЕНИЙ
РЕАКЦИЯ
АОУ
НА
ФАКТОРЫ
РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ААСУ СС И РАСУ АО
ААСУ СС
Модель
объекта
управления
Характер
управляющего
воздействия
Объект управления
рассматривается
как физическая
система, пассивно
воспринимающая
управляющая
воздействия
Энергетическое
(физическое)
воздействие
РАСУ АО
Объект управления рассматривается как
субъект, имеющий системы:
целеполагания; моделирования себя
(рефлективность) и окружающей
среды (включая управляющую
систему); принятия и реализации
решений
Информационное воздействие,
мета-управление
Модель рефлексивной АСУ
активными объектами (системами)
РЕФЛЕКСИВНЫЕ
АСУ
АКТИВНЫМИ
СИСТЕМАМИ
МОДЕЛЬ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ,
ВКЛЮЧАЯ СИСТЕМУ УПРАВЛЕНИЯ.
МОНИТОРИНГ, АНАЛИЗ, ИДЕНТИФИКАЦИЯ, ПРОГНОЗИРОВАНИЕ, ЦЕЛЕПОЛАГАНИЕ, МОТИВАЦИЯ, СТИМУЛИРОВАНИЕ, ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ
УПРАВЛЯЮЩИЕ ФАКТОРЫ
(ВОЗДЕЙСТВИЯ
УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ)
АДАПТИВНЫЕ
АСУ
СЛОЖНЫМИ
СИСТЕМАМИ
УПРАВЛЯЮЩЕЕ
ВОЗДЕЙСТВИЕ
ФАКТОРЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ПРОШЛЫЕ, ТЕКУЩЕЕ
И ПРОГНОЗИРУЕМЫЕ
СОСТОЯНИЯ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ
ИНФОРМАЦИОННАЯ
СИСТЕМА (ИИС)
С ПОЗИЦИЙ
АКТИВНОГО ОБЪЕКТА
УПРАВЛЕНИЯ
РЕАКЦИЯ
АОУ
НА
ФАКТОРЫ
СЛОЖНАЯ СИСТЕМА
ПОДДЕРЖКИ ФУНКЦИЙ ИИС
И РЕАЛИЗАЦИИ РЕШЕНИЙ
УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА
ПОДСИСТЕМА ВЫРАБОТКИ
УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
ПОДСИСТЕМА РЕАЛИЗАЦИИ
УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
- ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ;
- РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О ВЫБОРЕ УПРАВЛЕНИЯ, ПЕРЕВОДЯЩЕГО
ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ В ЗАДАННОЕ ЦЕЛЕВОЕ СОСТОЯНИЕ;
- ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ОБЪЕКТА ПРИ ОТСУТВИИ УПРАВЛЕНИЯ,
ПРИ ВЫБРАННОМ УПРАВЛЕНИИ И ПРИ ОТСУТСТВИИ ИЛИ ЗАМЕНЕ
ОТДЕЛЬНЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ ФАКТОРОВ.
С ПОЗИЦИЙ
УПРАВЛЯЮЩЕЙ
СИСТЕМЫ
ЦЕЛЕВЫЕ
СОСТОЯНИЯ
ЦЕЛЕВЫЕ
СОСТОЯНИЯ
НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫЕ
СОСТОЯНИЯ
НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫЕ
СОСТОЯНИЯ
ИНФОРМАЦИЯ
ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
О РЕЗУЛЬТАТАХ
УПРАВЛЕНИЯ
ФАКТОРЫ, ХАРАКТРИЗУЮЩИЕ ПРОШЛЫЕ И ТЕКУЩИЕ
СОСТОЯНИЯ АКТИВНОГО
ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
БУДУЩИЕ СОСТОЯНИЯ
АКТИВНОГО ОБЪЕКТА
УПРАВЛЕНИЯ
АКТИВНЫЙ ОБЪЕКТ
УПРАВЛЕНИЯ (АОУ)
ФАКТОРЫ
ПОДСИСТЕМА ИДЕНТИФИКАЦИИ
И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
ИДЕНТИФИКАЦИЯ АКТУАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ
АКТИВНОГО ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ПО ИХ ПАРАМЕТРАМ
Обобщенная схема QFD-технологии
(развертывание функций качества)
Обобщенная схема АСУ АПК группы "Б"
ОБЪЕКТ
УПРАВЛЕНИЯ
ВОЗДЕЙСТВИЕ
СРЕДЫ
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
КУЛЬТУРА:
Постановка цели выращивания
(макс.качесвто или макс.кол-во)
АГРОТЕХНОЛОГИИ:
Выбор культуры
для выращивания
или пункта выращивания
на основе пронозирования
МАТЕРИАЛЬНАЯ БАЗА
НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
КАДРЫ
АГРОТЕХНОЛОГИИ
Выбор агротехнологии
на основе решения
обратной задачи прогнозирования
ТЕХНОЛОГИЧЕСКПЕ ЭТАПЫ
И ФАЗЫ ВЫРАЩИВАНИЯ
ВОЗДЕЙСТВИЕ
СРЕДЫ
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
УПРАВЛЯЮЩАЯ
СИСТЕМА
ВОЗДЕЙСТВИЕ
СРЕДЫ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ
АГРОТЕХНОЛОГИЙ:
ОБЪЕКТ
УПРАВЛЕНИЯ
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
АГРОТЕХНОЛОГИЙ
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ
БАЗА
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
АГРОТЕХНОЛОГИЙ
НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ОРГАНИЗАЦИОННОЕ
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
ПРИМЕНЕНИЯ АГРОТЕХНОЛОГИЙ
УПРАВЛЕНИЕ
ПЕРСОНАЛОМ
АГРОТЕХНОЛОГИИ:
КАДРЫ
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА
АГРОТЕХНОЛОГИЙ
ВОЗДЕЙСТВИЕ
СРЕДЫ
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Обобщенная схема РАСУ АПК группы "А"
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Обобщенная схема двухуровневой РАСУ АПК
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ СРЕДА
УПРАВЛЯЮЩАЯ
СИСТЕМА АСУ ГРУППЫ "А"
РЫНОК ТРУДА
РЫНОК АГРОТЕХНОЛОГИЙ
РЫНОК НАУКОЕМКОЙ ПРОДУКЦИИ
ОБЪЕКТ
УПРАВЛЕНИЯ АСУ ГРУППЫ "Б"
КОНТРОЛЬ ЭФФЕКТИВНОСТИ АГРОТЕХНОЛОГИЙ
С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ИХ ВЛИЯНИЯ НА КОНЕЧНУЮ ПРОДУКЦИЮ
ОБЪЕКТ
УПРАВЛЕНИЯ АСУ ГРУППЫ "А"
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ
АГРОТЕХНОЛОГИЙ:
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
АГРОТЕХНОЛОГИЙ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
КУЛЬТУРА:
УПРАВЛЯЮЩАЯ
СИСТЕМА АСУ ГРУППЫ "Б"
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
АГРОТЕХНОЛОГИЙ
ОРГАНИЗАЦИОННОЕ
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
ПРИМЕНЕНИЯ АГРОТЕХНОЛОГИЙ
АГРОТЕХНОЛОГИИ:
Постановка цели выращивания
(макс.качество или макс.кол-во)
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
КОНЕЧНОГО ПРОДУКТА
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ
БАЗА
Выбор агротехнологии
на основе решения
обратной задачи прогнозирования
НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
УПРАВЛЕНИЕ
ПЕРСОНАЛОМ
КАДРЫ
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
АГРОТЕХНОЛОГИЙ
Выбор культуры
для выращивания
или пункта выращивания
на основе прогнозирования
АГРОТЕХНОЛОГИИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ
И ФАЗЫ ВЫРАЩИВАНИЯ
ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ПОДСИСТЕМЫ:
СТРАТЕГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
УПРАВЛЕНИЕ ИННОВАЦИОННОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ
УПРАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫМИ
РЕСУРСАМИ
УПРАВЛЕНИЕ ПЛАНОВО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ, ФИНАНС.И ХОЗ.ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ
Детализированная схема РАСУ АПК,
как двухуровневой РАСУ-ТП
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ СРЕДА
РЫНОК ТРУДА
РЫНОК ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСЛУГ
РЫНОК НАУКОЕМКОЙ ПРОДУКЦИИ
ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ АСУ ГРУППЫ "Б"
УЧАЩИЙСЯ: АБИТУРИЕНТ, СТУДЕНТ, ВЫПУСКНИК, МОЛОДОЙ СПЕЦИАЛИСТ, СПЕЦИАЛИСТ, АСПИРАНТ, ДОКТОРАНТ
Обр.связь
Упр.возд.
дополнительное
профессиональное
образование
Упр.возд.
10-Й
СЕМЕСТР
9-Й
СЕМЕСТР
институты повышения
квалификации,
Обр.связь
Упр.возд.
Обр.связь
8-Й
СЕМЕСТР
Обр.связь
Аспирантура, докторантура,
АБИТУРИЕНТЫ
Упр.возд.
7-Й
СЕМЕСТР
Упр.возд.
Упр.возд.
АБИТУРИЕНТЫ
Обр.связь
ПОСЛЕВУЗОВСКИЕ
ФОРМЫ ОБРАЗОВАНИЯ:
5-Й КУРС
Обр.связь
6-Й
СЕМЕСТР
5-Й
СЕМЕСТР
Обр.связь
4-Й
СЕМЕСТР
Обр.связь
4-Й КУРС
АБИТУРИЕНТЫ
Упр.возд.
3-Й
СЕМЕСТР
Обр.связь
3-Й КУРС
АБИТУРИЕНТЫ
Упр.возд.
1-Й
СЕМЕСТР
2-Й
СЕМЕСТР
Упр.возд.
Обр.связь
Обр.связь
Упр.возд.
Обр.связь
ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ АСУ ГРУППЫ "А". УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА АСУ ГРУППЫ "Б"
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ:
Обр.
связь
Упр.
возд
УЧЕБНАЯ БАЗА, УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, ПРОФЕССОРСКО-ПРЕПОДАВАТЕЛЬСКИЙ СОСТАВ
УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА АСУ ГРУППЫ "А"
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ:
Обр.
связь
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ОБРАЗОВАНИЯ, УПРАВЛЕНИЕ УЧЕБНЫМ ПРОЦЕССОМ, УПРАВЛЕНИЕ ПЕРСОНАЛОМ
Упр.
возд
Упр.возд.
подготовительные
курсы,
школа абитуриента
2-Й КУРС
АБИТУРИЕНТЫ
Упр.возд.
АБИТУРИЕНТЫ
Обр.связь
Лицеи,
профильные классы
1-Й КУРС
Упр.возд.
ДОВУЗОВСКИЕ
ФОРМЫ
ОБРАЗОВАНИЯ
ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ПОДСИСТЕМЫ:
СТРАТЕГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
УПРАВЛЕНИЕ ИННОВАЦИОННОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ
УПРАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫМИ
РЕСУРСАМИ
УПРАВЛЕНИЕ ПЛАНОВО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ, ФИНАНС.И ХОЗ.ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ
Контрольные вопросы к лекции 3
Системный анализ, как метод познания.
Принципы системного анализа.
Методы и этапы системного анализа.
Этапы когнитивного анализа.
Обобщенная схема системного анализа, ориентированного на
интеграцию с когнитивными технологиями.
6. Когнитивная концепция и синтез когнитивного конфигуратора.
7. Понятие когнитивного конфигуратора и необходимость естественнонаучной (формализуемой) когнитивной концепции.
8. Формализуемая когнитивная концепция
9. Когнитивный конфигуратор и БКОСА.
10.Задачи формализации базовых когнитивных операций системного
анализа.
11.СК-анализ, как системный анализ, структурированный до уровня базовых
когнитивных операций.
12.Место и роль СК-анализа в структуре управления.
13.Структура типовой АСУ.
14.Параметрическая модель адаптивной АСУ сложными системами.
15.Модель рефлексивной АСУ активными объектами и мета-управление.
16.Двухконтурная модель РАСУ в АПК.
1.
2.
3.
4.
5.
Рекомендуемая литература к лекции 3
1. Луценко Е.В. Теоретические основы и технология
адаптивного семантического анализа в поддержке
принятия решений (на примере универсальной
автоматизированной системы распознавания образов
"ЭЙДОС-5.1"). - Краснодар: КЮИ МВД РФ, 1996. - 280с.
2. Луценко Е. В. Автоматизированный системнокогнитивный анализ в управлении активными объектами
(системная теория информации и ее применение в
исследовании экономических, социальнопсихологических, технологических и организационнотехнических систем): Монография (научное издание). –
Краснодар: КубГАУ. 2002. – 605 с.
1.2.2. ЛЕКЦИЯ-4.
Системная теория информации
и семантическая информационная модель
Учебные вопросы
1. Теоретические основы системной теории
информации.
2. Семантическая информационная модель
СК-анализа.
3. Некоторые свойства математической
модели (сходимость, адекватность,
устойчивость и др.).
4. Взаимосвязь математической модели СКанализа с другими моделями.
Системное обобщение формулы Хартли
Классическое выражение Хартли
Системное обобщение формулы Хартли
I  Log 2W
I  Log 2W

где:
W – количество чистых (классических) состояний системы.
 – коэффициент эмерджентности Хартли (уровень системной организации
объекта, имеющего W чистых состояний);
M
I  Log 2  CWm
m 1
где:
W – количество элементов в системе альтернативных будущих состояний
АОУ (количество чистых состояний);
m – сложность смешанных состояний АОУ;
M – максимальная сложность смешанных состояний АОУ.
Вывод выражения для коэффициента эмерджентности Хартли
M
I  Log 2W  Log 2  C

m 1
m
W
M

Log 2  CWm
m 1
Log 2W
Классическое выражение Хартли основано на теории множеств.
Системное обобщение выражения Хартли получено путем замены
понятия множества на более содержательное понятие системы.
Гипотеза о законе возрастания эмерджентности
Гипотеза 2: "О видах системной информации":
Гипотеза 1: "О природе сложности системы":
сложность системы определяется
количеством содержащейся в ней информации
системная информация включает 2 составляющие
- зависящую от количества элементов системы;
- зависящее также от характера взаимосвязей
между элементами
ЗАКОН ВОЗРАСТАНИЯ ЭМЕРДЖЕНТНОСТИ:
Лемма-1:
при увеличении количества элементов в системе доля системной информации в ней возрастает с ускорением, которое постепенно уменьшается.
ЧЕМ БОЛЬШЕ ЭЛЕМЕНТОВ В СИСТЕМЕ,
ТЕМ БОЛЬШУЮ ДОЛЮ ОТ ВСЕЙ СОДЕРЖАЩЕЙСЯ
В НЕЙ ИНФОРМАЦИИ СОСТАВЛЯЕТ
СИСТЕМНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Лемма-3:
Лемма-2:
чем выше уровень системности, тем большая
доля информации системы содержится во
взаимосвязях ее элементов.
чем меньше элементов
в системе, тем быстрее
возрастает доля информации, содержащейся во взаимосвязях
элементов при возрастании уровня системности.
Следствие:
увеличение уровня системности влияет на объект
аналогично повышению
уровня детерминированности: понижение уровня
системности, также как и
степени детерминированности системы приводит
к ослаблению влияния
факторов на поведение
системы, т.е. к понижению
управляемости системы за
счет своего рода
"инфляции факторов"
Классическая формула А.Харкевича, как количественная мера знаний
I ij (W , M )  Log 2
Pij
Pj
где:
– W – количество классов (мощность множества будущих состояний
объекта управления)
– M – максимальный уровень сложности смешанных состояний объекта
управления;
– индекс i обозначает фактор: 1 i  M;
– индекс j обозначает класс: 1 j  W;
– Pij – вероятность достижения объектом управления j-й цели при условии
сообщения ему i-й информации;
– Pj – вероятность самопроизвольного достижения объектом управления
j-й цели.
Методика численных расчетов по формуле Харкевича
МАТРИЦА АБСОЛЮТНЫХ ЧАСТОТ
Запись формулы Харкевича через частоты
N ij
Nj
Ni
Pij 
; Pi 
; Pj 
;
Ni
N
N
W
M
W
M
j 1
i 1
i 1 j 1
N i   N ij ; N j   N ij ; N   N ij
Nij – суммарное количество наблюдений факта: "действовал i-й
фактор и объект перешел в j-е состояние";
Nj – суммарное количество встреч различных факторов у
объектов, перешедших в j-е состояние;
Ni – суммарное количество встреч i-го фактора у всех объектов;
N – суммарное количество встреч различных факторов у всех
объектов.
Системное обобщение формулы Харкевича
I ij  Log 2
 N ij N
I ij  Log 2 
N N
 i j
N ij N
Ni N j
N ij  N i  N j  1
I ij  Log 2 N   Log 2W 
M

Log 2  CWm
Log 2W

Log 2 N
 N ij 

I ij  Log 2 
N N 
 i j





m 1
Log 2W
Log 2W

Log 2 N
Log2W 
Log2 N
 Log 2W

Матрица информативностей
Где:
Iij - количество информации, которое система управления получает
о наступлении события: "активный объект управления перейдет в j–е
состояние", из сообщения: "на активный объект управления действует
i–й фактор".
Интерпретация коэффициентов эмерджентности СТИ
Коэффициент эмерджентности Хартли
M
Log 2  C m
W
m

1

Log 2 W
отражает уровень системности объекта и изменяется от 1 (системность отсутствует)
до W/Log2W (системность максимальна)
Коэффициент эмерджентности Харкевича:
Log 2 W 

Log 2 N
изменяется от 0 до 1 и определяет
степень детерминированности системы:
0
соответствует полностью
случайной системе,
поведение которой никак
не зависит от действия
факторов независимо
от их количества
0 <  <1
соответствуют большинству реальных систем
поведение которых зависит от многих факторов,
число которых превосходит количество состояний
системы, причем ни одно
из состояний не определяется однозначно никакими
сочетаниями действующих
факторов
 1
соответствует полностью
детерминированной системе, поведение которой
однозначно определяется
действием минимального
количества факторов,
которых столько же,
сколько состояний
системы
Генезис системной (эмерджентной) теории информации (СТИ)
Системное обобщение
формулы Харкевича (СТИ)
 N ij
I ij (W , M )  Log 2 
N N
 i j
Системное обобщение
формулы Шеннона
 N 
Iij (W, M )  Log2  ij 
NN 
 i j
Log2W 
Log2 N
Классическая формула
Шеннона для плотности
информации
 N ij
I ij  Log2 
N N
 i j




Коэффициент эмерджентности Харкевича
(характеризует детерминированность системы):




Log 2W 
Log 2 N
 Log 2W 
Системное обобщение
формулы Харкевича
 Nij N
Iij (W, M )  Log2 
NN
 i j
Системное обобщение
формулы Хартли





I (W, M)  Log2W
Классическая
формула Харкевича
Классическая
формула Хартли
 Nij N
I ij  Log2 
N N
 i j
I (W )  Log2W
Log 2W 
 
Log 2 N




Коэффициент
эмерджентности
Хартли (характеризует
"эффект системы"):
M
Log
 
2

m 1
C Wm
Log 2 W
ОБОЗНАЧЕНИЯ:
W - количество классов (мощность множества будущих состояний объекта управления)
M - максимальный уровень сложности смешанных состояний объекта управления
Nij - суммарное количество встреч i-го фактора у объектов, перешедших в j-е состояние
Nj - суммарное количество встреч различных факторов у объектов, перешедших в j-е состояние
Ni - суммарное количество встреч i-го фактора у всех объектов
N - суммарное количество встреч различных факторов у всех объектов
Cm
W - количество сочетаний из W по m
ПРЯМЫЕ И ОБРАТНЫЕ ПРАВДОПОДОБНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ
ВЫСКАЗЫВАНИЯ С РАСЧЕТНОЙ (В СООТВЕТСТВИИ
С СТИ) СТЕПЕНЬЮ ИСТИННОСТИ ИМПЛИКАЦИЙ
Прогнозирование поведение АОУ
при воздействии на него системы факторов

I j  f ( I ij ).
A
I j   I ij Li ,
 
I j  ( I ij , Li ).
i 1


*
j  arg max (( I ij , Li )),
jJ
Интегральный критерий представляет собой суммарное количество
информации, содержащееся в системе факторов различной природы (т.е.
факторах, характеризующих объект управления, управляющее воздействие
и окружающую среду) о переходе активного объекта управления в будущее (в
т.ч. целевое или нежелательное) состояние.
Считается, что объект управления перейдет в состояние, для которого
интегральный критерий максимален.
СООТВЕТСТВИЕ ТЕРМИНОВ
РАЗЛИЧНЫХ НАУЧНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ
Когнитивная диаграмма
из классической работы Роберта Солсо
Когнитивная диаграмма
конструкта классов "Качество-количество"
К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОНЯТИЯ ВАЛИДНОСТИ
Зависимость количества информации, содержащегося в атрибуте №1
о принадлежности идентифицируемого объекта (обладающего этим
атрибутом) к классу №4 от объема обучающей выборки
Зависимость адекватности модели от объема обучающей выборки
Сравнение, идентификация и прогнозирование как разложение
векторов объектов в ряд по векторам классов (объектный анализ)
Процесс идентификации и прогнозирования (распознавания), реализованный в предложенной
математической модели, может рассматриваться как разложение вектора-локатора
распознаваемого объекта в ряд по векторам информативностей классов распознавания
(которые представляют собой произвольные функции, сформированные при синтезе модели на основе
эмпирических данных).
Классическая модель нейрона Дж. Маккалоки и У. Питта (1943)
в обозначениях системной теории информации
ВХОДНЫЕ СИНАПТИЧЕСКИЕ
СИГНАЛЫ
ВЕСА
L1
L2
L3
БЛОК
СУММИРОВАНИЯ
БЛОК
НЕЛИНЕЙНОГО
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
ВЫХОДНОЙ
СИГНАЛ
I1 j
I2 j
I3 j
M
I j   I ij Li
i 1
Yj
Yj  F (I j )
Модель нелокального нейрона
в обозначениях системной теории информации
ВХОДНЫЕ
СИГНАЛЫ
Lij
БЛОК
СУММИРОВАНИЯ
СИНАПТИЧЕСКИЕ ВЕСА
W
M
W M
j 1
i 1
i 1 j 1
N ij  N ij  Lij ; N i   N ij ; N j   N ij ; N   N ij
Log 2W 
 N ij  Log 2 N

N ij Þ I ij  Log 2 
 Log 2W  Þ I ij
N N 
 i j
M
I j   I ij Li
i 1
ВЫХОДНОЙ
СИГНАЛ
Yj
Графическое отображение нелокального нейрона
в системе "Эйдос"
Графическое отображение нелокальной нейронной сети
в системе "Эйдос"
Иерархическая структура баз данных семантической
информационной модели системно-когнитивного анализа
БКОСА
1.1, 1.2
КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ
И ОПИСАТЕЛЬНЫЕ
ШКАЛЫ И ГРАДАЦИИ
БКОСА
2.1, 2.2
ОБУЧАЮЩАЯ ВЫБОРКА
БКОСА:
3.1.1, 3.1.2,
3.1.3, 3.2, 3.3
МАТРИЦА АБСОЛЮТНЫХ ЧАСТОТ,
ИСХОДНАЯ МАТРИЦА ИНФОРМАТИВНОСТЕЙ
БКОСА
4.1, 4.2
НЕТ,
(ДОСТАТОЧНА
АДАПТАЦИЯ)
ДА
ОПТИМИЗИРОВАННАЯ
МАТРИЦА ИНФОРМАТИВНОСТЕЙ
НЕОБХОДИМ
СИНТЕЗ
МОДЕЛИ?
МОДЕЛЬ АДЕКВАТНА?
БКОСА 5, 6
НЕТ
БКОСА
9.1
БАЗЫ ДАННЫХ
РЕЗУЛЬТАТОВ
КЛАСТЕРНОКОНСТРУКТИВНОГО
АНАЛИЗА
КЛАССОВ
БКОСА
10.1.3
БКОСА
10.1.2
РАСПОЗНАВАЕМАЯ ВЫБОРКА
ДА
БКОСА
9.2
ОПТИМИЗИРОВАННАЯ
МАТРИЦА ИНФОРМАТИВНОСТЕЙ
БКОСА
10.1.1
БКОСА
10.2.1
МАТРИЦА
СХОДСТВА КЛАССОВ
МАТРИЦА
СХОДСТВА АТРИБУТОВ
БКОСА
10.3.1
БКОСА
10.4.1
БАЗЫ ДАННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
КОГНИТИВНОГО АНАЛИЗА
КЛАССОВ
БАЗЫ ДАННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
КОГНИТИВНОГО АНАЛИЗА
АТРИБУТОВ
БКОСА
10.3.2
БКОСА
10.4.2
БКОСА
7
РЕЗУЛЬТАТЫ
ИДЕНТИФИКАЦИИ
И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
БКОСА
10.2.2
БАЗЫ ДАННЫХ
РЕЗУЛЬТАТОВ
КЛАСТЕРНОКОНСТРУКТИВНОГО
АНАЛИЗА
АТРИБУТОВ
БКОСА
10.2.3
Контрольные вопросы к лекции 4
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Теоретические основы системной теории информации.
Требования к математической модели и численной мере СТИ.
Выбор базовой численной меры СТИ.
Конструирование системной численной меры на основе базовой в СТИ.
Семантическая информационная модель СК-анализа.
Формализм динамики взаимодействующих семантических информационных пространств. Двухвекторное
представление данных.
Применение классической теории информации К.Шеннона для расчета весовых коэффициентов и мер
сходства.
Математическая модель метода распознавания образов и принятия решений, основанного на системной
теории информации.
Некоторые свойства математической модели СК-анализа (сходимость, адекватность, устойчивость и
др.).
Непараметричность модели. Робастные процедуры и фильтры для исключения артефактов в
математической модели СК-анализа.
Зависимость информативностей факторов от объема обучающей выборки.
Зависимость адекватности семантической информационной модели от объема обучающей выборки
(адекватность при малых и больших выборках).
Семантическая устойчивость модели СК-анализа.
Зависимость параметров модели СК-анализа от ее ортонормированности.
Взаимосвязь математической модели СК-анализа с другими моделями.
Взаимосвязь системной меры целесообразности информации со статистикой Х2 и новая мера уровня
системности предметной области.
Сравнение, идентификация и прогнозирование как разложение векторов объектов в ряд по векторам
классов (объектный анализ).
Системно-когнитивный и факторный анализ. СК-анализ, как метод вариабельных контрольных групп.
Семантическая мера целесообразности информации и эластичность.
Связь семантической информационной модели с нейронными сетями.
Математический метод СК-анализа в свете идей интервальной бутстрепной робастной статистики
объектов нечисловой природы.
Рекомендуемая литература к лекции 4
1. Орлов А.И. "Высокие статистические технологии": http://antorlov.chat.ru.
2. Луценко Е.В. Автоматизированная система распознавания образов:
математическая модель и опыт применения. //В сб.: "В.И. Вернадский и
современность (к 130-летию со дня рождения)". - Краснодар: КНА, 1993. - С.3742.
3. Луценко Е.В. Теоретические основы и технология адаптивного семантического
анализа в поддержке принятия решений (на примере универсальной
автоматизированной системы распознавания образов "ЭЙДОС-5.1"). –
Краснодар: КЮИ МВД РФ, 1996. – 280с.
4. Луценко Е.В. Автоматизированный системно-когнитивный анализ в управлении
активными объектами (системная теория информации и ее применение в
исследовании экономических, социально-психологических, технологических и
организационно-технических систем): Монография (научное издание). –
Краснодар: КубГАУ. 2002. –605 с.
5. Пат. № 940217. РФ. Универсальная автоматизированная система распознавания
образов "ЭЙДОС". /Е.В.Луценко (Россия); Заяв. № 940103. Опубл. 11.05.94. –
50с.
6. Пат. № 2003610986 РФ. Универсальная когнитивная аналитическая система
"ЭЙДОС" / Е.В.Луценко (Россия); Заяв. № 2003610510 РФ. Опубл. от
22.04.2003. – 50с.
7. Луценко Е.В. Типовая методика и инструментарий когнитивной структуризации и
формализации задач в СК-анализе. // Научный журнал КубГАУ. – 2004.– № 1 (3).
–18 с. http://ej.kubagro.ru
8. Эфрон Б. Нетрадиционные методы многомерного статистического анализа. - М.:
Финансы и статистика, 1988. – 263 с.
1.2.3. ЛЕКЦИЯ-5.
Методика численных расчетов
(алгоритмы и структуры данных)
Учебные вопросы
1. Принципы формализации предметной
области и подготовки эмпирических данных.
2. Иерархическая структура данных и
последовательность численных расчетов в
СК-анализе.
3. Обобщенное описание алгоритмов СКанализа.
4. Детальные алгоритмы СК-анализа.
ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРИМЕРЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ШКАЛ
ДЕТАЛЬНЫЙ СПИСОК БКОСА И ИХ АЛГОРИТМОВ
Контрольные вопросы к лекции 5
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
Принципы формализации предметной области и подготовки эмпирических данных.
Иерархическая структура данных и последовательность численных расчетов в СК-анализе
Обобщенное описание алгоритмов СК-анализа
БКОСА-2.1. "Восприятие и запоминание исходной обучающей информации".
БКОСА-2.2. "Репрезентация. Сопоставление индивидуального опыта с коллективным (общественным)".
БКОСА-3.1.1. "Обобщение (синтез, индукция). Накопление первичных данных".
БКОСА-3.1.2. "Обобщение (синтез, индукция). Исключение артефактов".
БКОСА-3.1.3. "Обобщение (синтез, индукция). Расчет степени истинности содержательных смысловых связей
между предпосылками и результатами (обобщенных таблиц решений)".
БКОСА-3.2. "Определение значимости шкал и градаций факторов, уровней Мерлина".
БКОСА-3.3. "Определение значимости шкал и градаций классов, уровней Мерлина".
БКОСА-4.1. "Абстрагирование факторов (снижение размерности семантического пространства факторов)".
БКОСА-4.2. "Абстрагирование классов (снижение размерности семантического пространства классов)".
БКОСА-5. "Оценка адекватности информационной модели предметной области".
БКОСА-7. "Сравнение, идентификация и прогнозирование. Распознавание состояний конкретных объектов
(объектный анализ)".
БКОСА-9.1. "Дедукция и абдукция классов (семантический анализ обобщенных образов классов, решение обратной
задачи прогнозирования)".
БКОСА-9.2. "Дедукция и абдукция факторов (семантический анализ факторов)".
БКОСА-10.1.1. "Классификация обобщенных образов классов".
БКОСА-10.1.2. "Формирование бинарных конструктов классов".
БКОСА-10.1.3. "Визуализация семантических сетей классов".
БКОСА-10.2.1. "Классификация факторов".
БКОСА-10.2.2. "Формирование бинарных конструктов факторов".
БКОСА-10.2.3. "Визуализация семантических сетей факторов".
БКОСА-10.3.1. "Содержательное сравнение классов".
БКОСА-10.3.2. "Расчет и отображение многомногозначных когнитивных диаграмм, в т.ч. диаграмм Вольфа
Мерлина".
БКОСА-10.4.1. "Содержательное сравнение факторов".
БКОСА-10.4.2. "Расчет и отображение многомногозначных когнитивных диаграмм, в т.ч. инвертированных
диаграмм Мерлина".
БКОСА-11. "Многовариантное планирование и принятие решения о применении системы управляющих факторов".
Детальные алгоритмы СК-анализа.
Рекомендуемая литература к лекции 5
1. Луценко Е.В. Теоретические основы и технология
адаптивного семантического анализа в поддержке
принятия решений (на примере универсальной
автоматизированной системы распознавания образов
"ЭЙДОС-5.1"). - Краснодар: КЮИ МВД РФ, 1996. - 280с.
2. Луценко Е. В. Автоматизированный системнокогнитивный анализ в управлении активными объектами
(системная теория информации и ее применение в
исследовании экономических, социальнопсихологических, технологических и организационнотехнических систем): Монография (научное издание). –
Краснодар: КубГАУ. 2002. – 605 с.
1.2.4. ЛЕКЦИЯ-6.
Технология синтеза
и эксплуатации приложений в системе "Эйдос"
Учебные вопросы
1. Назначение и состав системы "ЭЙДОС".
2. Пользовательский интерфейс, технология
разработки и эксплуатации приложений в
системе "ЭЙДОС".
3. Технические характеристики и
обеспечение эксплуатации системы
"ЭЙДОС" (версии 12.5).
4. АСК-анализ, как технология синтеза и
эксплуатации рефлексивных АСУ
активными объектами.
Автоматический ремонт обучающей выборки (диагр.1) (БКОСА-2.2)
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕКСТОВЫХ ФОРМ СИСТЕМЫ "ЭЙДОС"
Контрольные вопросы к лекции 6
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Назначение и состав системы "Эйдос".
Цели и основные функции системы "Эйдос".
Обобщенная структура системы "Эйдос".
Пользовательский интерфейс, технология разработки и эксплуатации
приложений в системе "ЭЙДОС".
Начальный этап синтеза модели: когнитивная структуризация и
формализация предметной области, подготовка исходных данных
(подсистема "Словари") (БКОСА-1, БКОСА-2).
Синтез модели: пакетное обучение системы распознавания (подсистема
"Обучение") (БКОСА-3).
Оптимизация модели (подсистема "Оптимизация") (БКОСА-4).
Верификация модели (оценка ее адекватности) (БКОСА-5).
Эксплуатация приложения в режиме адаптации и периодического синтеза
модели (БКОСА-7, БКОСА-9, БКОСА-10).
Технические характеристики и обеспечение эксплуатации системы "ЭЙДОС"
(версии 12.5).
Состав системы "Эйдос": Базовая система, системы окружения и
программные интерфейсы импорта данных.
Отличия системы "Эйдос" от аналогов: экспертных и статистических
систем.
Некоторые количественные характеристики системы "Эйдос".
Обеспечение эксплуатации системы "Эйдос".
АСК-анализ, как технология синтеза и эксплуатации рефлексивных АСУ
активными объектами.
Рекомендуемая литература к лекции 6
1. Луценко Е.В. Теоретические основы и технология
адаптивного семантического анализа в поддержке
принятия решений (на примере универсальной
автоматизированной системы распознавания образов
"ЭЙДОС-5.1"). - Краснодар: КЮИ МВД РФ, 1996. - 280с.
2. Луценко Е. В. Автоматизированный системнокогнитивный анализ в управлении активными объектами
(системная теория информации и ее применение в
исследовании экономических, социальнопсихологических, технологических и организационнотехнических систем): Монография (научное издание). –
Краснодар: КубГАУ. 2002. – 605 с.
РАЗДЕЛ 1.3.
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
1.3.1. ЛЕКЦИЯ-7.
Системы с интеллектуальной
обратной связью и интеллектуальными интерфейсами
Учебные вопросы
1. Интеллектуальные интерфейсы. Использование
биометрической информации о пользователе в управлении
системами.
2. Системы с биологической обратной связью.
3. Системы с семантическим резонансом. Компьютерные (технологии и интеллектуальный подсознательный
интерфейс.
4. Системы виртуальной реальности и критерии реальности.
Эффекты присутствия, деперсонализации и модификация
сознания пользователя.
5. Системы с дистанционным телекинетическим
интерфейсом.
Контрольные вопросы к лекции 7
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Интеллектуальные интерфейсы. Использование биометрической информации о
пользователе в управлении системами.
Идентификация и аутентификация личности по почерку. Понятие клавиатурного
почерка.
Соотношение психографологии и атрибуции текстов.
Идентификация и аутентификация личности пользователя компьютера по
клавиатурному почерку.
Прогнозирование ошибок оператора по изменениям в его электроэнцефалограмме.
Системы с биологической обратной связью (БОС).
Мониторинг состояния сотрудников сборочного конвейера с целью обеспечения высокого
качества продукции.
Компьютерные тренажеры, основанные на БОС, для обучения больных навыкам
управления своим состоянием.
Компьютерные игры с БОС.
Системы с семантическим резонансом. Компьютерные (-технологии и
интеллектуальный подсознательный интерфейс.
Системы виртуальной реальности и критерии реальности. Эффекты присутствия,
деперсонализации и модификация сознания пользователя.
Классическое определение системы виртуальной реальности.
"Эффект присутствия" в виртуальной реальности.
Применения систем виртуальной реальности.
Модификация сознания и самосознания пользователя в виртуальной реальности.
Авторское определение системы виртуальной реальности.
Критерии реальности при различных формах сознания и их применение в виртуальной
реальности.
Принципы эквивалентности (относительности) Галилея и Эйнштейна и критерии
виртуальной реальности.
Системы с дистанционным телекинетическим интерфейсом.
Рекомендуемая литература к лекции 7
Завгородний В.В., Мельников Ю.Н., Идентификация по клавиатурному почерку.
"Банковские Технологии", №9, 1998.
2. Иванов А.И. Биометрическая идентификация личности по динамике подсознательных
движений. Пенза. Издательство Пензенского государственного университета –2000, –188 с.
3. Луценко Е.В., Лаптев В.Н., Третьяк В.Г. Прогнозирование качества специальной
деятельности методом подсознательного (подпорогового) тестирования на основе
семантического резонанса. //В сб.: "Материалы II межвузовской научно-технической
конференции". – Краснодар: КВИ, 2001. – С.127-128.
4. Луценко Е.В., Лебедев А.Н. Диагностика и прогнозирование профессиональных и
творческих способностей методом АСК-анализа электроэнцефалограмм в системе "Эйдос".
// Межвузовский сборник научных трудов, том 1. –Краснодар: КВИ. 2003.–С. 227-229.
5. Щукин Т.Н., Дорохов В. Б., Лебедев А.Н., Луценко Е.В. ЭЭГ прогноз успешности выполнения
психомоторного теста при снижении уровня бодрствования: постановка задачи. // Научный
журнал КубГАУ. – 2004.– №4(6). – 9 с. http://ej.kubagro.ru.
6. Щукин Т.Н., Дорохов В. Б., Лебедев А.Н., Луценко Е.В. ЭЭГ прогноз успешности выполнения
психомоторного теста при снижении уровня бодрствования: описание эксперимента. //
Научный журнал КубГАУ. – 2004.– №4(6). – 13 с. http://ej.kubagro.ru.
7. Щукин Т.Н., Дорохов В. Б., Лебедев А.Н., Луценко Е.В. ЭЭГ прогноз успешности выполнения
психомоторного теста при снижении уровня бодрствования: анализ результатов
исследования. // Научный журнал КубГАУ. – 2004.– №4(6). – 17 с. http://ej.kubagro.ru.
8. Смирнов И., Безносюк Е., Журавлёв А. Психотехнологии: Компьютерный
психосемантический анализ и психокоррекция на неосознаваемом уровне. - М.: Изд. группа
Прогресс-Культура, 1995. - 416с.
9. Шагас Ч. Вызванные потенциалы мозга в норме и патологии. –М.: Мир, 1975. –314 с.
10. Сайт Луценко Е.В. http://Lc.kubagro.ru.
1.
1.3.2. ЛЕКЦИЯ-8.
Автоматизированные системы
распознавания образов
Учебные вопросы
1. Основные понятия и определения, связанные с
системами распознавания образов.
2. Проблема распознавания образов.
3. Классификация методов распознавания образов.
4. Применение распознавания образов для
идентификации и прогнозирования. Сходство и
различие в содержании понятий "идентификация" и
"прогнозирование".
5. Роль и место распознавания образов в
автоматизации управления сложными системами.
6. Методы кластерного анализа.
Обобщенная схема рефлексивной системы управления
активными объектами
РЕФЛЕКСИВНЫЕ
АСУ
АКТИВНЫМИ
СИСТЕМАМИ
МОДЕЛЬ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ,
ВКЛЮЧАЯ СИСТЕМУ УПРАВЛЕНИЯ.
МОНИТОРИНГ, АНАЛИЗ, ИДЕНТИФИКАЦИЯ, ПРОГНОЗИРОВАНИЕ, ЦЕЛЕПОЛАГАНИЕ, МОТИВАЦИЯ, СТИМУЛИРОВАНИЕ, ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ
УПРАВЛЯЮЩИЕ ФАКТОРЫ
(ВОЗДЕЙСТВИЯ
УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ)
АДАПТИВНЫЕ
АСУ
СЛОЖНЫМИ
СИСТЕМАМИ
УПРАВЛЯЮЩЕЕ
ВОЗДЕЙСТВИЕ
ФАКТОРЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ПРОШЛЫЕ, ТЕКУЩЕЕ
И ПРОГНОЗИРУЕМЫЕ
СОСТОЯНИЯ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ
ИНФОРМАЦИОННАЯ
СИСТЕМА (ИИС)
С ПОЗИЦИЙ
АКТИВНОГО ОБЪЕКТА
УПРАВЛЕНИЯ
РЕАКЦИЯ
АОУ
НА
ФАКТОРЫ
СЛОЖНАЯ СИСТЕМА
ПОДДЕРЖКИ ФУНКЦИЙ ИИС
И РЕАЛИЗАЦИИ РЕШЕНИЙ
УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА
ПОДСИСТЕМА ВЫРАБОТКИ
УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
ПОДСИСТЕМА РЕАЛИЗАЦИИ
УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
- ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ;
- РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О ВЫБОРЕ УПРАВЛЕНИЯ, ПЕРЕВОДЯЩЕГО
ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ В ЗАДАННОЕ ЦЕЛЕВОЕ СОСТОЯНИЕ;
- ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ОБЪЕКТА ПРИ ОТСУТВИИ УПРАВЛЕНИЯ,
ПРИ ВЫБРАННОМ УПРАВЛЕНИИ И ПРИ ОТСУТСТВИИ ИЛИ ЗАМЕНЕ
ОТДЕЛЬНЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ ФАКТОРОВ.
С ПОЗИЦИЙ
УПРАВЛЯЮЩЕЙ
СИСТЕМЫ
ЦЕЛЕВЫЕ
СОСТОЯНИЯ
ЦЕЛЕВЫЕ
СОСТОЯНИЯ
НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫЕ
СОСТОЯНИЯ
НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫЕ
СОСТОЯНИЯ
ИНФОРМАЦИЯ
ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
О РЕЗУЛЬТАТАХ
УПРАВЛЕНИЯ
ФАКТОРЫ, ХАРАКТРИЗУЮЩИЕ ПРОШЛЫЕ И ТЕКУЩИЕ
СОСТОЯНИЯ АКТИВНОГО
ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
БУДУЩИЕ СОСТОЯНИЯ
АКТИВНОГО ОБЪЕКТА
УПРАВЛЕНИЯ
АКТИВНЫЙ ОБЪЕКТ
УПРАВЛЕНИЯ (АОУ)
ФАКТОРЫ
ПОДСИСТЕМА ИДЕНТИФИКАЦИИ
И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
ИДЕНТИФИКАЦИЯ АКТУАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ
АКТИВНОГО ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ПО ИХ ПАРАМЕТРАМ
Древовидная диаграмма последовательной кластеризации
Контрольные вопросы к лекции 7
1. Основные понятия и определения, связанные с системами распознавания
образов.
2. Признаки и образы конкретных объектов, метафора фазового пространства.
3. Признаки и обобщенные образы классов.
4. Обучающая выборка и ее репрезентативность по отношению к генеральной
совокупности. Ремонт (взвешивание) данных.
5. Основные операции: обобщение и распознавание.
6. Обучение с учителем (экспертом) и самообучение (кластерный анализ).
7. Верификация, адаптация и синтез модели.
8. Проблема распознавания образов.
9. Классификация методов распознавания образов.
10. Применение распознавания образов для идентификации и прогнозирования.
Сходство и различие в содержании понятий "идентификация" и
"прогнозирование".
11. Роль и место распознавания образов в автоматизации управления сложными
системами.
12. Обобщенная структура системы управления.
13. Место системы идентификации в системе управления.
14. Управление как задача, обратная идентификации и прогнозированию.
15. Методы кластерного анализа.
16. Метод кластеризации: "Древовидная кластеризация".
17. Метод кластеризации: "Двувходовое объединение".
18. Метод кластеризации: "Метод K средних".
Рекомендуемая литература к лекции 7
1. Луценко Е.В. Теоретические основы и технология
адаптивного семантического анализа в поддержке
принятия решений (на примере универсальной
автоматизированной системы распознавания образов
"ЭЙДОС-5.1"). - Краснодар: КЮИ МВД РФ, 1996. - 280с.
2. Луценко Е. В. Автоматизированный системнокогнитивный анализ в управлении активными
объектами (системная теория информации и ее
применение в исследовании экономических,
социально-психологических, технологических и
организационно-технических систем): Монография
(научное издание). – Краснодар: КубГАУ. 2002. – 605 с.
1.3.3. ЛЕКЦИЯ-9.
Математические методы и автоматизированные системы
поддержки принятия решений
Учебные вопросы
1. Многообразие задач принятия решений.
2. Языки описания методов принятия решений.
3. Выбор в условиях неопределенности.
4. Решение как компромисс и баланс различных
интересов. О некоторых ограничениях
оптимизационного подхода.
5. Экспертные методы выбора.
6. Юридическая ответственность за решения,
принятые с применением систем поддержки
принятия решений.
7. Условия корректности использования систем
поддержки принятия решений.
8. Хранилища данных для принятия решений.
Контрольные вопросы к лекции 9
1. Многообразие задач принятия решений.
2. Принятие решений, как реализация цели.
3. Принятие решений, как снятие неопределенности (информационный
подход).
4. Связь принятия решений и распознавания образов.
5. Классификация задач принятия решений.
6. Языки описания методов принятия решений.
7. Критериальный язык.
8. Язык последовательного бинарного выбора.
9. Обобщенный язык функций выбора.
10. Групповой выбор.
11. Выбор в условиях неопределенности.
12. Информационная (статистическая) неопределенность в исходных
данных.
13. Неопределенность последствий.
14. Расплывчатая неопределенность.
15. Решение как компромисс и баланс различных интересов. О некоторых
ограничениях оптимизационного подхода.
16. Экспертные методы выбора.
17. Юридическая ответственность за решения, принятые с применением
систем поддержки принятия решений.
18. Условия корректности использования систем поддержки принятия
решений.
Рекомендуемая литература к лекции 9
1. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ:
Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1997. – 389с.
2. Луценко Е. В.
Автоматизированный системно-когнитивный
анализ в управлении активными объектами (системная теория
информации и ее применение в исследовании экономических,
социально-психологических, технологических и
организационно-технических систем): Монография (научное
издание). – Краснодар: КубГАУ. 2002. – 605 с.
3. Бирюков А. Системы принятия решений и Хранилища Данных.
//Системы управления базами данных #04/97.
http://www.isuct.ru/~ivt/books/DBMS/DBMS7/dbms/1997/04/37.htm
4. Львов В. Создание систем поддержки принятия решений на
основе хранилищ данных. Ж-л "Системы управления базами
данных", #03, 1997 г.//Издательство "Открытые системы"
(www.osp.ru). Адрес статьи:
http://www.osp.ru/dbms/1997/03/30.htm
1.3.4. ЛЕКЦИЯ-10.
Экспертные системы
Учебные вопросы
1. Экспертные системы, базовые понятия.
2. Экспертные системы, методика построения.
3. Этап-1 синтеза ЭС: "Идентификация".
4. Этап-2 синтеза ЭС: "Концептуализация".
5. Этап-3 синтеза ЭС: "Формализация".
6. Этап-4 синтеза ЭС: "Разработка прототипа".
7. Этап-5 синтеза ЭС: "Экспериментальная эксплуатация".
8. Этап-6 синтеза ЭС: "Разработка продукта".
9. Этап-7 синтеза ЭС: "Промышленная эксплуатация".
Контрольные вопросы к лекции 10
1. Экспертные системы, базовые понятия.
2. Экспертные системы, методика построения.
3. Этап-1 синтеза ЭС: "Идентификация".
4. Этап-2 синтеза ЭС: "Концептуализация".
5. Этап-3 синтеза ЭС: "Формализация".
6. Этап-4 синтеза ЭС: "Разработка прототипа".
7. Этап-5 синтеза ЭС: "Экспериментальная
эксплуатация".
8. Этап-6 синтеза ЭС: "Разработка продукта".
9. Этап-7 синтеза ЭС: "Промышленная
эксплуатация".
Рекомендуемая литература к лекции 10
1. Луценко Е.В. Теоретические основы и технология
адаптивного семантического анализа в поддержке
принятия решений (на примере универсальной
автоматизированной системы распознавания образов
"ЭЙДОС-5.1"). - Краснодар: КЮИ МВД РФ, 1996. - 280с.
2. Луценко Е. В. Автоматизированный системнокогнитивный анализ в управлении активными объектами
(системная теория информации и ее применение в
исследовании экономических, социальнопсихологических, технологических и организационнотехнических систем): Монография (научное издание). –
Краснодар: КубГАУ. 2002. – 605 с.
3. Сотник С.Л. Конспект лекций по курсу "Основы
проектирования систем искусственного интеллекта":
(1997-1998), http://neuroschool.narod.ru/books/sotnik.html.
1.3.5. ЛЕКЦИЯ-11.
Нейронные сети
Учебные вопросы
1. Биологический нейрон и формальная модель нейрона
Маккалоки и Питтса.
2. Возможность решения простых задач
классификации непосредственно одним нейроном.
3. Однослойная нейронная сеть и персептрон
Розенблата.
4. Линейная разделимость и персептронная
представляемость.
5. Многослойные нейронные сети.
6. Проблемы и перспективы нейронных сетей.
7. Модель нелокального нейрона и нелокальные
интерпретируемые нейронные сети прямого счета.
Структура биологического нейрона
Классическая модель нейрона Дж. Маккалоки
и У. Питта (1943) в обозначениях системной теории информации
ВХОДНЫЕ СИНАПТИЧЕСКИЕ
СИГНАЛЫ
ВЕСА
L1
L2
L3
БЛОК
СУММИРОВАНИЯ
БЛОК
НЕЛИНЕЙНОГО
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
ВЫХОДНОЙ
СИГНАЛ
I1 j
I2 j
I3 j
M
I j   I ij Li
i 1
Yj
Yj  F (I j )
Элементарный персептрон Розенблатта
Двух-слойный персептрон
Модель нелокального нейрона
в обозначениях системной теории информации
ВХОДНЫЕ
СИГНАЛЫ
Lij
БЛОК
СУММИРОВАНИЯ
СИНАПТИЧЕСКИЕ ВЕСА
W
M
W M
j 1
i 1
i 1 j 1
Nij  N ij  Lij ; Ni   Nij ; N j   Nij ; N   Nij
Log 2W 
 Nij  Log 2 N

 Log 2W  Þ I ij
Nij Þ I ij  Log 2 
N N 
 i j
M
I j   I ij Li
i 1
ВЫХОДНОЙ
СИГНАЛ
Yj
Отображение результатов кластерно-конструктивного анализа
факторов в форме семантической сети (когнитивной карты)
в системе "Эйдос"
Когнитивная диаграмма кластера факторов: "Глубина и способ
обработки почвы: вспашка на 20-22 см – Предшественники: Бобовые
однолетние и другие ранние предшественники", генерируемая
системой "Эйдос"
Примеры нелокальных нейронов, отражающих влияние инвестиций
на уровень качества жизни в регионе (система "Эйдос")
Пример классической когнитивной карты, отражающей влияние
структуры инвестиций на уровень качества жизни
Обобщенная когнитивная карта,
отражающая результаты оценки лет с 1991 по 2003 с помощью
интегрального критерия уровня качества жизни
Подмножество интегральной когнитивной карты,
отражающей влияние объемов инвестиций по конкретным отраслям
на уровень качества жизни населения региона (система "Эйдос")
Контрольные вопросы к лекции 11
1. Биологический нейрон и формальная модель нейрона Маккалоки и Питтса.
2. Возможность решения простых задач классификации непосредственно одним нейроном.
3. Однослойная нейронная сеть и персептрон Розенблата.
4. Линейная разделимость и персептронная представляемость.
5. Многослойные нейронные сети.
6. Многослойный персептрон.
7. Модель Хопфилда.
8. Когнитрон и неокогнитрон Фукушимы.
9. Проблемы и перспективы нейронных сетей.
10. Модель нелокального нейрона и нелокальные интерпретируемые нейронные сети прямого
счета.
11. Метафора нейросетевого представления семантической информационной модели.
12. Соответствие основных терминов и понятий.
13. Гипотеза о нелокальности нейрона и информационная нейросетевая парадигма.
14. Решение проблемы интерпретируемости весовых коэффициентов (семантическая мера
целесообразности информации и закон Фехнера).
15. Семантическая информационная модель, как нелокальная нейронная сеть.
16. Гипотеза о физической природе нелокального взаимодействия нейронов в нелокальной
нейронной сети.
17. Решение проблемы интерпретируемости передаточной функции.
18. Решение проблемы размерности.
19. Решение проблемы линейной разделимости.
20. Моделирование причинно-следственных цепочек в нейронных сетях и семантической
информационной модели.
21. Моделирование иерархических структур обработки информации.
22. Нейронные сети и СК-анализ.
23. Графическое отображение нейронов, Паррето-подмножеств нелокальной нейронной сети,
семантических сетей, когнитивных карт и диаграмм в системе "Эйдос".
Рекомендуемая литература к лекции 11
1.
Lutsenko E.V. Conceptual principles of the system (emergent) information theory & its application for the
cognitive modelling of the active objects (entities) //2002 IEEE International Conference on Artificial
Intelligence System (ICAIS 2002). –Computer society, IEEE, Los Alamos, California, WashingtonBrussels-Tokyo, p. 268-269.
2. Бранский В.П. Философские основания проблемы синтеза релятивистских и квантовых принципов.
–Л: ЛГУ, 1973. –175с.
3. Луценко Е. В. Автоматизированный системно-когнитивный анализ в управлении активными
объектами (системная теория информации и ее применение в исследовании экономических,
социально-психологических, технологических и организационно-технических систем): Монография
(научное издание). – Краснодар: КубГАУ. 2002. – 605 с.
4. Луценко Е.В. Интерференция последствий выбора в результате одновременного выбора
альтернатив и необходимость разработки эмерджентной теории информации. //В сб.: "Материалы
III всероссийской межвузовской научно-технической конференции". – Краснодар: КВИ, 2002. –
С.24-30.
5. Луценко Е.В. Теоретические основы и технология адаптивного семантического анализа в
поддержке принятия решений (на примере универсальной автоматизированной системы
распознавания образов "ЭЙДОС-5.1"). - Краснодар: КЮИ МВД РФ, 1996. - 280с.
6. Роберт Г.Джан, Бренда Дж.Данн. Границы реальности. (Роль сознания в физическом мире). /Пер. с
англ. - М.: Объединенный институт высоких температур РАН, 1995. - 287с.
7. Цехмистро И.З. Поиски квантовой концепции физических оснований сознания. –Харьков: ХГУ,
1981. - 275с.
8. Терехов С.А. Лекции по теории и приложениям искусственных нейронных сетей. Лаборатория
Искусственных Нейронных Сетей НТО-2, ВНИИТФ, Снежинск,
http://alife.narod.ru/lectures/neural/Neu_index.htm.
9. Ткачев А.Н., Луценко Е.В. Формальная постановка задачи и синтез многоуровневой семантической
информационной модели влияния инвестиций на уровень качества жизни населения региона //
Научный журнал КубГАУ. – 2004.– №4(6). –22 с. http://ej.kubagro.ru
10. Ткачев А.Н., Луценко Е.В. Исследование многоуровневой семантической информационной модели
влияния инвестиций на уровень качества жизни населения региона // Научный журнал КубГАУ. –
2004.– №4(6). –28 с. http://ej.kubagro.ru
11. Сайт "Курс статистики", раздел "Нейронные сети":
http://www.statsoft.ru/home/textbook/modules/stneunet.html.
1.3.6. ЛЕКЦИЯ-12.
Генетические алгоритмы
и моделирование биологической эволюции
Учебные вопросы
1. Основные понятия, принципы и
предпосылки генетических
алгоритмов.
2. Пример работы простого
генетического алгоритма.
3. Достоинства и недостатки
генетических алгоритмов.
4. Примеры применения генетических
алгоритмов.
Простой генетический алгоритм
ВХОД
1
СОЗДАТЬ НАЧАЛЬНУЮ ПОПУЛЯЦИЮ ИЗ N ОСОБЕЙ,
ОБЛАДАЮЩИХ СЛУЧАЙНЫМИ НАБОРАМИ ПРИЗНАКОВ
2
БОРЬБА ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ:
ОЦЕНИТЬ ПРИСПОСОБЛЕННОСТЬ КАЖДОЙ ОСОБИ
ПО ЕЕ ПРИЗНАКАМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРИТЕРИЕВ
3
НАЧАЛО ЦИКЛА
СМЕНЫ ПОКОЛЕНИЙ
4
НАЧАЛО ЦИКЛА
ФОРМИРОВАНИЯ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
5
ОТБОР:
ВЫБРАТЬ ДВЕ ОСОБИ ИЗ ПРЕДЫДУЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ ДЛЯ СКРЕЩИВАНИЯ
6
КРОССОВЕР:
СКРЕСТИТЬ ВЫБРАННЫЕ ОСОБИ И ПОЛУЧИТЬ ПОТОМКОВ,
НАСЛЕДУЮЩИХ ПО ПОЛОВИНЕ СЛУЧАЙНО ВЫБРАННЫХ ПРИЗНАКОВ
ОТ РОДИТЕЛЕЙ. КОЛИЧЕСТВО ПОТОМКОВ ПРОПОРЦИОНАЛЬНО
СУММАРНОЙ ПРИСПОСОБЛЕННОСТИ РОДИТЕЛЕЙ
7
МУТАЦИЯ:
ПРИЗНАКИ ПОТОМКОВ С ЗАДАННОЙ МАЛОЙ ВЕРОЯТНОСТЬЮ
ПОДВЕРГАЮТСЯ СЛУЧАЙНЫМ ИЛИ НАПРАВЛЕННЫМ МУТАЦИЯМ
8
БОРЬБА ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ:
ОЦЕНИТЬ ПРИСПОСОБЛЕННОСТЬ ПОТОМКОВ
ПОМЕСТИТЬ ПОТОМКОВ В ПОПУЛЯЦИЮ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
9
ВСЕ ПАРЫ ПРЕДЫДУЩЕГО
ПОКОЛЕНИЯ РАССМОТРЕНЫ?
НЕТ
ДА
10
ПЕРЕНЕСТИ НАИБОЛЕЕ ПРИСПОСОБЛЕННЫЕ ОСОБИ ИЗ СТАРОГО
ПОКОЛЕНИЯ В НОВОЕ, И ЗАМЕНИТЬ СТАРОЕ ПОКОЛЕНИЕ НОВЫМ
11
НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ
СУЩЕСТВЕННО
ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ СТАРОГО?
ДА
НЕТ
ВЫХОД
Контрольные вопросы к лекции 12
1. Основные понятия, принципы и
предпосылки генетических
алгоритмов.
2. Пример работы простого
генетического алгоритма.
3. Достоинства и недостатки
генетических алгоритмов.
4. Примеры применения генетических
алгоритмов.
Рекомендуемая литература к лекции 12
1. Исаев С. Популярно о генетических
алгоритмах.
http://home.od.ua/~relayer/algo/neuro/ga-pop/
2. Алексей Андреев. Электродарвин.
http://www.fuga.ru/articles/2004/03/geneticpro.htm
3. Сотник С.Л. Конспект лекций по курсу
"Основы проектирования систем
искусственного интеллекта": (1997-1998),
http://neuroschool.narod.ru/books/sotnik.html.
1.3.7. ЛЕКЦИЯ-13.
Когнитивное моделирование
Учебные вопросы:
1. Определение основных понятий: "Когнитивное
моделирование" и "Классическая когнитивная
карта", их связь с когнитивной психологией и
гносеологией.
2. Когнитивная (познавательно-целевая)
структуризация знаний об исследуемом объекте и
внешней для него среды на основе PEST-анализа и
SWOT-анализа.
3. Разработка программы реализации стратегии
развития исследуемого объекта на основе
динамического имитационного моделирования (при
поддержке программного пакета Ithink).
Технология когнитивного анализа и моделирования
ПЕРВИЧНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
ОБ ИССЛЕДУЕМОЙ СИТУАЦИИ
СИСТЕМНОЕ КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ СИТУАЦИИ
КОГНИТОЛОГ
СТРУТУРИРОВАННЫЕ ЗНАНИЯ
О ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
ПОСТРОЕНИЕ КОГНИТИВНОЙ МОДЕЛИ
ИССЛЕДУЕМОЙ СИТУАЦИИ
КОГНИТОЛОГ
КОГНИТИВНАЯ МОДЕЛЬ СИТУАЦИИ
СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ
КОГНИТИВНОЙ МОДЕЛИ
АНАЛИТИК
СТРУКТУРНЫЕ СВОЙСТВА КОГНИТИВНОЙ МОДЕЛИ
МОДЕЛИРОВАНИЕ,
ОСНОВАННОЕ НА ЦЕЛЕВОМ ПОДХОДЕ
"СИТУАЦИЯ",
"КОМПАС", "КИТ"
РЕЗУЛЬТАТЫ НА УРОВНЕ МОДЕЛИ
ПРЕДМЕТНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ
НОВЫЕ ЗНАНИЯ
О ДИНАМИКЕ РАЗВИТИЯ СИТУАЦИИ
АНАЛИТИК
Факторы PEST-анализа
Факторы SWOT-анализа
Контрольные вопросы к лекции 13
1. Определение основных понятий: "Когнитивное
моделирование" и "Классическая когнитивная
карта", их связь с когнитивной психологией и
гносеологией.
2. Когнитивная (познавательно-целевая)
структуризация знаний об исследуемом объекте и
внешней для него среды на основе PEST-анализа и
SWOT-анализа.
3. Разработка программы реализации стратегии
развития исследуемого объекта на основе
динамического имитационного моделирования (при
поддержке программного пакета Ithink).
Рекомендуемая литература к лекции 13
1. Сайт: ИПУ РАН, Сектор-51 сектор "Когнитивный анализ и моделирование ситуаций":
http://www.ipu.ru/labs/lab51/projects.htm.
2. Максимов В.И., Корноушенко Е.К. Знание – основа анализа. Банковские технологии, № 4,
1997.
3. Корноушенко Е.К., Максимов В.И. Управление процессами в слабоформализованных
средах при стабилизации графовых моделей среды. Труды ИПУ, вып.2, 1998.
4. Максимов В.И., Корноушенко Е.К. Аналитические основы применения когнитивного подхода
при решении слабоструктурированных задач. Труды ИПУ, вып.2, 1998.
5. Максимов В.И., Качаев С.В., Корноушенко Е.К. Концептуальное моделирование и
мониторинг проблемных и конфликтных ситуаций при целенаправленном развитии региона.
В сб. "Современные технологии управления для администраций городов и регионов". Фонд
"Проблемы управления", М. 1998.
6. Максимов В.И., Корноушенко Е.К., Качаев С.В. Анализ ситуации и компенсация теневых
аспектов в свободной торговле. В сб. "Современные технологии управления для
администраций городов и регионов". Фонд "Проблемы управления", М. 1998.
7. Максимов В.И., Корноушенко Е.К., Качаев С.В., Григорян А.К. Когнитивный подход к анализу
проблемы демонополизации в транспортном комплексе. Труды ИПУ, вып.2, 1998.
8. Райков А.Н. Аналитическим службам - информационные технологии. /Ваш выбор. 1994. №
4. - С.28-29.
9. Райков А.Н. Гносеологическая декомпозиция процессов рефлексивного управления.
/"Рефлексивное управление". Тезисы международного симпозиума (17-19.10.2000). – М.:
Ин-т психол. РАН, 2000. – С.89-90.
10. Райков А.Н. Интеллектуальные информационные технологии и системы. В 2-х частях. – М.:
МИРЭА, 1998. – 213с.
11. Райков А.Н. Интеллектуальные информационные технологии: Учебное пособие. – М.:
МГИРЭА(ТУ), 2000. - 96с.
1.3.8. ЛЕКЦИЯ-14.
Выявление знаний из опыта
(эмпирических фактов) и интеллектуальный
анализ данных (data mining)
Учебные вопросы
1. Интеллектуальный анализ данных (data
mining)
2. Типы выявляемых закономерностей data
mining.
3. Математический аппарат data mining.
4. Области применения технологий
интеллектуального анализа данных.
5. Автоматизированные системы для
интеллектуального анализа данных.
Контрольные вопросы к лекции 14
1. Интеллектуальный анализ данных (data mining).
2. Типы выявляемых закономерностей data mining:
ассоциация, последовательность, классификация,
кластеризация, прогнозирование.
3. Математический аппарат data mining: деревья
решений, регрессионный анализ, нейронные сети,
временные ряды.
4. Области применения технологий
интеллектуального анализа данных: розничная
торговля, банковская деятельность, страховой
бизнес, производство, автоматизированные
системы для интеллектуального анализа данных.
Рекомендуемая литература к лекции 14
1. Дюк В., Самойленко А. Data Mining: учебный курс (+
CD-ROM). 2001 г. Издательство: Питер. Серия:
Учебный курс. – 368 с.
2. Сайт компании BI Partner:
http://www.bipartner.ru/services/dm.html.
3. Шапот М., Рощупкина В. Интеллектуальный анализ
данных и управление процессами. // Открытые
системы. –№ 4-5, 1998. –С. 29.
4. Шапот М. Интеллектуальный анализ данных в
системах поддержки принятия решений. Журнал
"Открытые системы", #01, 1998 год // Издательство
"Открытые системы" (www.osp.ru),
адрес статьи: http://www.osp.ru/os/1998/01/30.htm.
РАЗДЕЛ 1.4.
ПРИМЕНЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
СИСТЕМ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
1.4.1. ЛЕКЦИЯ-15.
Области применения
систем искусственного интеллекта
Учебные вопросы
1. Обзор опыта применения АСК-анализа для
управления и исследования социальноэкономических систем.
2. Поддержка принятия решений по выбору
агротехнологий, культур и пунктов выращивания.
3. Прогнозирование динамики сегмента рынка.
4. Анализ динамики макроэкономических состояний
городов и районов на уровне субъекта Федерации в
ходе экономической реформы (на примере
Краснодарского края) и прогнозирование уровня
безработицы (на примере Ярославской области).
Фрагмент карточки точечных прогнозов,
получающихся на основе данных, имеющихся на текущий день
Точечные прогнозы курса Российского рубля к доллару США,
средневзвешенный прогноз и фактический курс (1993-1995)
Зависимость погрешности средневзвешенного прогноза курса рубля
от разброса точечных прогнозов (ММВБ, 1993-1995)
Автоколебания фондового рынка (ММВБ, 1993-1995)
Контрольные вопросы к лекции 15
1. Обзор опыта применения АСК-анализа для управления и исследования
социально-экономических систем.
2. Применение СИИ для синтеза и решения задач управления качеством
подготовки специалистов.
3. Применение СИИ в экономических исследованиях.
4. Применение СИИ в социологических и политологических исследованиях.
5. Поддержка принятия решений по выбору агротехнологий, культур и пунктов
выращивания.
6. Поддержка принятия решений по выбору агротехнологий.
7. Поддержка принятия решений по выбору культур и пунктов выращивания.
8. Применение СИИ для прогнозирования динамики сегмента рынка.
9. Когнитивная структуризация и формализация предметной области.
10. Формирование точечных и средневзвешенных прогнозов.
11. Оценка адекватности модели. Зависимость достоверности прогнозирования
от разброса точечных прогнозов.
12. Детерминистские и бифуркационные участки траектории развития
активных систем.
13. Прогнозирования времени перехода системы в бифуркационное состояние
14. Системно-когнитивный анализ семантической информационной модели.
15. Анализ динамики макроэкономических состояний городов и районов на уровне
субъекта Федерации в ходе экономической реформы (на примере
Краснодарского края) и прогнозирование уровня безработицы (на примере
Ярославской области)
Рекомендуемая литература к лекции 15
1. Луценко Е.В. Теоретические основы и технология
адаптивного семантического анализа в поддержке
принятия решений (на примере универсальной
автоматизированной системы распознавания образов
"ЭЙДОС-5.1"). - Краснодар: КЮИ МВД РФ, 1996. - 280с.
2. Луценко Е. В. Автоматизированный системнокогнитивный анализ в управлении активными объектами
(системная теория информации и ее применение в
исследовании экономических, социальнопсихологических, технологических и организационнотехнических систем): Монография (научное издание). –
Краснодар: КубГАУ. 2002. – 605 с.
1.4.2. ЛЕКЦИЯ-16.
Перспективы развития
систем искусственного интеллекта, в т.ч. в Internet
Учебные вопросы
1. Ограничения АСК-анализа и обоснованное
расширение области его применения на
основе научной индукции.
2. Перспективы применения АСК-анализа в
управлении.
3. Развитие АСК-анализа.
4. Другие перспективные области применения
АСК-анализа и систем искусственного
интеллекта.
Контрольные вопросы к лекции 16
1. Ограничения АСК-анализа и обоснованное расширение
области его применения на основе научной индукции.
2. Перспективы применения АСК-анализа в управлении.
3. Оценка рисков страхования и кредитования предприятий.
4. Мониторинг, прогнозирование и управление в финансовоэкономической сфере.
5. Некоторые перспективные области применения АСК-анализа.
6. Развитие АСК-анализа.
7. Многоагентные распределенные системы обнаружения,
накопления и использования знаний в Internet.
8. Развитие АСК-анализа с применением теории нечетких
множеств и неклассической логики.
9. Динамика взаимодействующих семантических пространств и
создание континуального АСК-анализа.
10.Перспективные области применения АСК-анализа и систем
искусственного интеллекта.
Рекомендуемая литература к лекции 16
1. Луценко Е.В. Теоретические основы и технология
адаптивного семантического анализа в поддержке
принятия решений (на примере универсальной
автоматизированной системы распознавания образов
"ЭЙДОС-5.1"). - Краснодар: КЮИ МВД РФ, 1996. - 280с.
2. Луценко Е. В. Автоматизированный системнокогнитивный анализ в управлении активными объектами
(системная теория информации и ее применение в
исследовании экономических, социальнопсихологических, технологических и организационнотехнических систем): Монография (научное издание). –
Краснодар: КубГАУ. 2002. – 605 с.