Тема: Інформаційні технології інтелектуальних систем обробки економічної інформації

План

1. Загальні відомості про інтелектуальні ІС
2. Поняття експертних систем
3. Системи підтримки прийняття рішень
4. Інформаційно-пошукові системи

1. Загальні відомості про інтелектуальні ІС

Інтелектуальні ІС – це системи з використанням штучного інтелекту, системи, які здатні виконувати операції імітуючи інтелектуальні функції людей. Штучний інтелект незабаром стане надзвичайно актуальною галуззю фундаментальних досліджень в ІС та ІТ.

При створенні таких систем вирішуються наступні задачі:

1) Створення програмних продуктів, які здатні відтворювати процедури, пов’язані з творчими розумовими процесами.

2) Орієнтація роботи ПК на роботу з непрофесіоналом (користувачем)

3) Розробка інтелектуальних роботів

Розвиток ІС в економіці пов’язаний з розвитком і створенням систем підтримки прийняття рішень, експертних систем, також сюди можна віднести наукові системи та перекладачі, інтелектуальні інформаційні кіоски, біометричні системи.

Штучний інтелект – образна назва комплексної системи досліджень, яка представляє собою сукупність методів, прийомів і засобів аналізу розумових процесів з метою конструювання технічних систем, які здатні виконувати дії, які вважались раніше (традиційно) тільки функціями людини. Поки що немає чіткого визначення. Проблема штучного інтелекту має технічні і філософські аспекти. Створення традиційних програм для ПК – робота програміста не є конструювання штучного інтелекту. Якщо задача не є розумовою то вона вирішується на ПК традиційними методами, і не входить до у коло задач штучного інтелекту. Її інтелектуальна частина виконана людиною. На частку ПК випадає частина роботи, що не потребує мислення.

При створенні штучного інтелекту постає ряд проблем:

- Проблеми розпізнавання образу;

- Навчання і самонавчання;

- Побудова логічної і фізичної моделей;

- Створення саоморганізуючої системи.

Інтелектуальні системи – це ЕС і СППР, програмні агенти, вони імітують інтелектуальні функції людини, це системи штучного інтелекту.

Особливості систем із штучним інтелектом:

• Наявність у них власної моделі зовнішнього світу, ця модель забезпечує індивідуальність і самостійність системи в оцінюванні ситуації, можливості семантичної та прагматичної оцінки запитів.

• Спроможність до дедуктивного висновку, тобто до генерації інформації, що уявному вигляді не утримується в системі.

• Уміння оперувати в ситуаціях, пов’язаних з різноманітними аспектами нечіткості, включаючи розуміння “природної” мови.

• Спроможність до діалогової взаємодії з людиною.

• Спроможність до поновлення наявних знань тощо.

Інтелектуальні ІС передбачають використання моделювання ситуацій:

- Мікро імітаційні моделі;

- Біонічне моделювання;

- Евристичне моделювання;

- Еволюційне моделювання.

Основою інтелектуальної  діяльності є міркування:

- Дедуктивні (від загального до часткового, на окремі факти поширюється загальне правило);

- Індуктивні (від часткового до загального, з окремих фактів чи спостережень виводиться правило, закономірність, прогноз);

- за аналогією (припущення на основі аналогічних випадків).

Системи штучного інтелекту відрізняються від систем обробки даних, тим що в них переважно використовується не числовий а символьний спосіб уявлення, символьний висновок і евристичний пошук рішення, а не виконання певного алгоритму.

Широко застосувуються зараз в системах штучного інтелекту нейромережеві  технології, які покладені в основу розпізнавання образів, виконання прогнозів, оптимізації, керування. Нейромережеві системи є в першу чергу графом, який можна зв’язати з зібранням сукупності об’єктів, поданих у як чисельні значення, за допомогою алгоритму проходить перетворення чисельних значень в інші форми і відбувається розпізнавання образів.

Перспективним є напрямок інтелектуалізації Internet, ця система здатна з часом стати самостійним носієм штучного інтелекту.

2. Поняття експертних систем

Експертні системи – програмні продукти, здатні накопичувати знання  і моделювати процес експертизи. Поява ЕС ознаменувала перехід від теоретичної сфери штучного інтелекту до прикладної. ЕС забезпечує перегляд аналітичних показників та порівняння їх з заданими нормативами абсолютних значень; формування виводів виходячи з економічної ситуації, вироблення альтернатив. Формує нові знання, розв’язує практичні задачі і пояснює їх хід розв’язку.

Основні сфери застосування ЕС:

- Діагностика. Найвідоміші є медичні діагностичні системи зв’язок між фактами та причинами.

- Інтерпретація. Визначення сутності даних, що спостерігаються. Роблять висновки на основі результатів спостережень.

- Прогнозування. Визначення наслідків на підставі даних про об’єкт.

-  Планування. Визначення програми дій відповідно до певного критерію.

-  Контроль і упорядкування – моніторинг і контролінг розвитку ситуації.

-  Навчання і тренування (наприклад, керівників) – здобуття певних знань і оцінювання результатів. ЕС можуть входити  як складова частина до комп’ютерних систем навчання.

ЕС не рекомендується використовувати для рішення наступних задач: математичних, задач розпізнавання, задач у яких не можливо побудувати базу знань.

Ідеологію ЕС втілює формула:  ЗНАННЯ + ВИСНОВОК = СИСТЕМА    

  Основним компонентом ЕС є база знань:

• Структуровані знання (статичні знання);

• Динамічні знання (змінна інформація поновлюється);

• Робочі знання (знання, що застосовуються для розв’язання конкретної задачі).

Форми представлення знань:

• Понятійні – набір понять, якими користуються при рішенні певної задачи;

• Конструктивні –знання про набори можливих структур об’єктів і взаємодії між їхніми частинами;

• Процедурні знання – використовуються в обраній предметній області, методи, алгоритми, програми;

• Фактографічні – кількісні і якісні характеристики об’єктів і явищ;

• Метазнання – знання про порядок і правила застосування знань.

Можна визначити модель предметної області як:

Модель предметної області = Понятійні знання + Конструктивні знання.

А базу знань можна визначити як:

База знань = Модель предметної області + Процедурні знання + Метазнання + Фактографічні знання.

Блок логічних висновків - другий компонент. Для його роботи розроблені нечітка логіка, коефіцієнт впевненості, міра довіри тощо.

Дія компоненту висновку формується на застосування правила висновку: ЯКЩО <УМОВА> ТО <ДІЯ>( висновок)

Машинна логіка висновку – механізм міркувань, що оперує знаннями і даними з метою отримання нових даних зі знань, що маються в робочій пам’яті.

Логічний висновок поділяється на

• монотонний (тобто факти не переглядаються і вважаються істинними);

• немонотонний (застосовується в динамічних системах в реальному масштабі часу);

• дедуктивний (прямий, зворотній, змішаний);

• нечіткий висновок;

• ймовірнісний висновок;

• асоціативний тощо.

Підсистема (блок) набуття знань. Ця підсистема призначена для додання в БЗ нових правил і модифікацій.

Підсистема пояснень. Програма, яка пояснює свої дії та переконує користувача в правильності своїх висновків (набір довідок, список гіпотез та ін.).

В економічних ЕС включені блок: база даних, блок розрахунків, блок внесення і корегування даних, підсистема довіри.

Клас ЕС сьогодні поєднує кілька тисяч різних програмних комплексів, які можна класифікувати за різними крітеріями (за типом існування, за стадіями існування, маштабом і за типом проблемного середовища). ЕС можна поділити на:

• Статичні – розробляються в предметних областях, у яких база знань та інтерпритовані дані не змінюються в часі, вони стабільні.

• Квазидинамічні – інтерпритують ситуацію, що змінюється з деяким фіксованим інтервалом часу.

• Динамічні – працюють у поєднанні з датчиками об’єктів у режимі реального часу з постійною інтерпритацією даних, що надходять.

ЕС працює у двох режимах: режим придбання знань і режим вирішення задач (режим консультації або режим використанняЕС).

ЕС в економіці застосовуються для управління фінансами (управління кредитами, інвестиціями, консультації з податків, відсоткових ставок), прийняття стратегічних рішень (планування і аналіз), виробництво (моніторинг і контролінг якості продукції, планування розміщення), управління людськими ресурсами,  маркетинг (моделювання споживчого попиту, організація і ведення телемаркетингових центрів).

Приклади ЕС:

ХСОМ - використовується на виробничих підприємствах, використовується для надання консультативних послуг під час вибору (покупці) конфігурації ПЕОМ.

PSY - ця система використовується керівниками менеджерами для здійснення професійного та психологічного добору під час прийому на роботу.

LRS – надає допомогу стосовно добору й аналізу інформації про судові рішення та правої акти в галузі кредитно-грошового законодавства, з використанням векселів і чеків.

TAXMAN - допомагає дослідити логіку міркувань  та аргументацію законодавства щодо оподаткування.

LSD – допомагає врегульовувати проблеми позові, пов’язаних з відшкодуванням збитків і компенсацій за шкоду за не якісну продукцію.

“Маніяк” – підтримка прийняття рішень при розкритті серійних вбивств.

ЕС як правило обмежена певною предметною областю, приймає рішення за неповними чи неточними даними, може імітувати діяльність висококваліфікованого спеціаліста. Напрямки по подальшому впровадженню ЕС: інтеграція ЕС з традиційними пакетами і створення гібридних ЕС, створення ЕС реального часу при управлінні швидкоплинними процесами, розробка динамічних ЕС.

3. Системи підтримки прийняття рішень

Системи підтримки прийняття рішень (СППР) виникли на початку 70-х років завдяки розвитку управлінських інформаційних систем і являють собою системи, розроблені для підтримки процесів прийняття рішень менеджерами  у складних слабо структурованих ситуаціях, пов’язаних із розробкою і прийняттям рішень. На розвиток СППР суттєво вплинули досягнення в галузі інформаційних технологій (телекомунікаційні мережі, розвиток апаратного забезпечення, експертні системи). Досі немає єдиного визначення СППР. Наприклад, під СППР розуміють “Інтерактивну прикладну систему, що забезпечує кінцевим користувачам, які приймають рішення, легкий і зручний доступ до даних і моделей з метою прийняття рішення у напівструктурованих і неструктурованих ситуацій”. СППР використовується в різних галузях людської діяльності. СППР ґрунтуються на використанні моделей і процедур з обробки даних та думок, СППР – інтегрована прикладна система (тобто в кожній пред. обл.. дуже наближені до ситуацій). Складається СППР з таких компонентів:

- БД;

- СУБД;

- База моделей;

- Система управління базою моделей;

- Інтелектуальний інтерфейс.

Інтерфейс користувача має 3-и компоненти:

- Мову дій ( що може робити користувач під час спілкування з СППР);

- Мову відображень (результати роботи користувача);

- База знань.

СППР включає бібліотеку різних алгоритмів підтримки рішень. Методи аналізу даних, що використовуються в СППР, перебувають на межі економіки, математики, філософії і комп’ютерної техніки. Дані та моделі є центральним елементом СППР, а за наявності інтерактивних програм користувач може досліджувати і мандрувати по базах даних.

СППР бувають зорієнтовані на дані та зорієнтовані на моделі. Перші зосереджуються перед усім на доступі і маніпулюванні великими БД, до цієї категорії відносяться: системи підготовки управлінських рішень, системи роботи із сховищами даних, системи аналізу даних, виконавчі системи. Другу категорію становлять СППР, зорієнтовані на маніпуляцію моделями – статистичні, фінансові, оптимізаційні, імітаційні  (засоби аналізу рішень, засоби лінійного програмування, імітаційні засоби, математичні моделі).

Також існує така класифікація: орієнтовані на операційне управління та узагальнені СППР.

В основі СППР лежать такі методи:

- Предметно-орієнтовані аналітичні методи (спектральний аналіз, методи факторіальної математики);

- Методи побудови моделей на основі нейронних мереж;

- Методи міркувань на основі аналогічних випадків;

- Статистичні методи (кореляційний, лінійний і нелінійного  регресивний аналіз);

- Дерево рішень;

- Генетичні алгоритми.

Передбачається, що СППР можуть бути цілком реалізовані на нейромережеві технології.

Приклади СППР:

- “Сімплан” створена для подолання невизначеності при   корпоративному плануванні. Включає компоненти: фінансові    моделі, моделі маркетингу і моделі виробництва;

-  Marketing Expert створена для підтримки прийняття рішень менеджерам з маркетингу і розробки стратегічних  і тактичних планів маркетингу;

- ISDS – використовується інноваційними та фінансовими менеджерами при формуванні планів по розробці нових виробів і технологій у великих корпораціях;

- Microsoft Investor – використовується в інвестиційній діяльності, дослідження ринку квоти, перспективи, аналіз обміну валют;

- American Express – використовується для фінансових розрахунків, консультативні звіти , поради, стратегії, аналіз компанії;

- ATR – використовуються в фінансових організаціях, які займаються пенсійним забезпеченням, розрахунки у разі виходу на пенсію;

- Money Club – використовується в страхових компаніях для обчислень, оцінювання ризику, поради страхові квоти.

Існують велика кількість програмних продуктів СППР, як по вищевказаним розділам, так і по таких: вибір прикладних ресурсів, оцінювання нерухомості, придбання товару, освіта, кар’єра, податкова справа. СППР 30% використовують для операційного керування, 40% - довгострокового планування, 15% - розподіл ресурсів, 12% - розрахунки річного  бюджету.

4. Інформаційно-пошукові системи

В багатьох сферах діяльності інформація розглядається як один з основних видів ресурсів поряд з такими ресурсами, як сировина, матеріали, обладнання та гроші. Тому особлива увага приділяється пошуку інформації і  своєчасному поданні споживачу. Глобальні інформаційні ресурси постійно знаходяться в стані систематизації, людство постійно вишукує найбільш оптимальні способи зберігання і пошуку  необхідної інформації. Основне завдання інформаційно-пошукових систем (ІПС) – пошук і вибір з усіх даних, які мітяться в системі, саме тих, які найбільшою мірою відповідають інформаційним потребам, відбитим у запиті.

ІПС поділяються за різними ознаками:

1) Галузеві та вузько тематичні (за тематико);

2) За типом інформації (документальні, що зберігають і шукають документи; фактографічні, зберігають і аналізують події, явища, процеси);

3) За  режимом функціонування (за вибірковим пошуком). Вибірковий пошук – це пошук за постійним набором даних. Може змінюватись зміст масивів, а запити ні. Ретроспективний пошук – запити можуть змінюватись за різними критеріями.

Пошук в АІПС виконується не за текстами самих документів, а за їх короткими характеристиками, які називаються пошуковими образами (ПОБ). ПОБ – це виражений у термінах інформаційно-пошукової мови основний зміст документа, який підлягає зберіганню в АІПС. Процедура визначення ПОБ називається індексуванням і полягає в система семантичному аналізі основного змісту документа та перекладі його на інформаційно-пошукову мову (ТМ).

ІПМ – це спеціалізована штучна мова, яка призначена для опису центральних тем чи предметів і формальних характеристик документів, а також для опису інформаційних запитів і використання пошуку.

В ІПМ не допускається наявність характерних для природної мови синонімів та анонімів, оскільки вони спричинюють семантичну неоднозначність мови. Основними елементами ІПМ – є алфавіт, граматика, лексика, базові відношення, правила побудови і індексів та їх ідентифікація.

Наприклад: магнітні диски, магнітні стрічки; перфокарти, магнітні картки, CD-ROM утворюють базову групу “носії інформації”. По такому критерію може виконуватись пошук. Вони в свою чергу можуть бути частиною групи “периферичні пристрої” (семантичні групи).

З точки зору якісного пошуку інформації не достатньо провести, побудувати список ключових слів, необхідно створити спеціальний нормативний словник, в якому лексичні одиниці були б взаємопов’язані і визначені. Такий словник називається тезаурусом. Він має містити поза текстові зв’язки. Тезаурус є зібранням лексики штучної мови.

Приклади ІПС:

Ліга – лідер серед інформаційно-пошукових систем, містить матеріали щодо правової бази, а також інструкції і нормативні документи бух обліку, фінансової звітності. Примірники фін і бух документів, курси валют, фін і бух періодичні видання (журнали, газети)

Консультант Плюс – ця система призначена виключно для керівників підприємств і бухгалтерів. Тут можна отримати інформацію по видам податків, взносів і платежів, типові форми звітної документації.

Поповнення інформації в таких системах виконується через глобальну мережу. В Internet існують свої пошукові системи. ІПС Internet поділяються на два основні типи:

- пошукові системи програми;

- каталоги-списки серверів, упорядкованих по критеріям.

Приклади пошукових систем загального призначення: Шерлок Хомс, Куда пойти?, Internet Server List for Ukrain, UkrMaxFind, WebList, російські – Yandex, AY, следопыт, русская машина поиска, rambler, міжнародні  пошукові системи – HotBot, AltaVista. Всі пошукові системи Internet мають свою спеціалізацію, що накладає відбиток на результати пошуку

Але Internet – динамічна система і період її напіврозпаду складає близько чотирьох років, а це означає що за рік ресурси в мережі Internet старіють приблизно на 25% даних.

Існує в Internet довідник під назвою “желтые страницы”, де можна знайти масу інформацію, але не буде повною чи досконалою (наприклад, м. знайти фотокартку людини але не знати кому вона належить).

Існують спеціальні пошукові системи:

- пошук комерційних пропозицій;

- пошук інформації по організаціям;

- пошук номерів телефонів;

- пошук людей;

- пошук інформації телеконференцій.

Інформаційні кіоски можуть бути використані в банках, аеропортах, авто і ЖД вокзалах, торгівельних комплексах, крупних ділових і фінансових центрах, виставках, ярмарках, музеях, урядових і державних установах і організаціях. Крізь де потрібна оперативна інформація, або доступ до локальних чи глобальних ресурсів. Інтелектуальні кіоски в першу чергу використовуються для самообслуговування. Вони мають простий і зручний інтерфейс. Виведення інформації виконується на дисплей. Кіоски оснащені ПІН-клавіфатурою, одним або кількома принтерами, екраном і відповідне програмне забезпечення. Окремі кіоски оснащені захисним корпусом (від вандалізму), датчиками і сигналізацією, сканерами штрих коду, пристроями для зчитування платіжних електронних карток, відеокамерами, пристроями для прийому купюр та видачі. Замість миші може бути використано трекбол.

В залежності від послуг термінали (кіоски) можуть надавати такі друкувати довідки, виписки, звіти, інформаційні бланки. Сучасні термінали представляють мультимедійні можливості (стереозвук, відеоконференції тощо), все це може посилити рекламу, зробити її привабливою. В банках ці термінали використовуються для обслуговування клієнтів через електронні картки. Вони дозволяють проводити багато валютні платежі і навіть прийом грошей в автоматичному режимі. Окремі банківські кіоски дозволяють проводити розрахунки за комунальні послуги. В магазинах кіоски надають інформацію про товари (якості, вартість, реклама, відділ де продається, інформація про виробника тощо). В готелях це список послуг, схема міста, телефонний довідник, інформація про туристичні фірми тощо. Для транспортних організацій – розклад руху транспорту, наявність квитків, списки готелів і ресторанів, реклами туристичних фірм. Окремі кіоски можуть надавати доступ до Internet, або взагалі надавати тільки Internet-послуги, електронну пошту.

Прикладом може бути найвідоміша українсько-англійська  фірма SDS, яка розробила цілий ряд продуктів цільового призначення.

З повагою ІЦ "KURSOVIKS"!