Второй уровень: генерирует альтернативы на базе имеющихся в информационном фонде данных, правил преобразования и процедур оценки синтезированных альтернатив.
Пример: Требуется принять решение по устранению ситуации, когда потребность в трудовых ресурсах для выполнения в срок одной из работ комплекса превышает их наличие. Пути решения этой задачи могут быть разными, например:
выделение дополнительного финансирования из увеличение численности работающих;
отнесение срока окончания работы на более позднюю дату и т.д. Как видно, в данной ситуации информационная система может помочь человеку принять то или иное решение, если снабдит его информацией о ходе выполнения работ по всем необходимым параметрам. Полученная с помощью ИС информация анализируется человеком.
АИС представляют собой последующую ступень в развитии ИПС, которые предоставляют только одну функцию – поиск информации.
АИС характеризуются
- многофункциональность
- независимость процессов сбора, обработки и обновления информации от процессов их использования прикладными программами
- независимость прикладных программ от физической организации баз данных
- развитые средства лингвистического, организационно-технологического обеспечения и пр.
Автоматизированная информационно-логическая система
АИС, обеспечивающая хранение и обработку информации,
характеризующейся большим разнообразием и значительной неопределенностью используемой терминологии
Интеллектуальная информационная система
АИС, снабженная интеллектуальным интерфейсом, позволяющим пользователю обращаться к системе на естественном языке
Лингвистическое обеспечение развитой АИС должно включтаь в себя следующие компоненты:
- графические средства представления данных (алфавит и микросинтаксис)
- язык библиографических данных
- классификационные языки
- дескрипторные и другие посткоординатные языки
- объектно-признаковые языки (фактографический уровень представления и.)
- языки запросов и манипулирования данными
Средства поддержки ЛО:
- лингвистические процессоры – программы АОТ
- лингвистический банк данных – базы данных машинных словарей и авторитетных записей + программно-аппаратные средства управления ими
- нормативная документация
Авторитетная запись – имя собственное (лица, организации, темы, произведения).
Основным назначением авторитетной записи является обеспечение полноты и точности поиска.
2. Концептуальные модели информатики
Общие принципы моделирования окружающей среды, процессов мышления человека и человеко-машинного общения.
Моделирование – это процесс построения, изучения и применения моделей.
1. Принцип информационной достаточности.
При полном отсутствии информации об исследуемой системе построение ее модели невозможно. При наличии полной информации ее моделирование лишено смысла. Существует некоторый критический уровень априорных сведений о системе (уровень информационной достаточности), при достижении которого может быть построена ее адекватная модель.
2. Принцип осуществимости. Создаваемая модель должна обеспечивать достижение поставленной цели исследования с вероятностью, существенно отличающейся от нуля, и за конечное время. Обычно задают некоторое пороговое значение P0 вероятности достижения цели моделирования P(t), а также приемлемую границу t0 времени достижения этой цели. Модель считают осуществимой, если может быть выполнено условие P(t0)≥ P0.
3. принцип множественности моделей. Данный принцип, несмотря на его порядковый номер, является ключевым. Речь идет о том, что создаваемая модель должна отражать в первую очередь те свойства реальной системы (или явления), которые влияют на выбранный показатель эффективности. Соответственно при использовании любой конкретной модели признаются лишь некоторые стороны реальности. Для более полного ее исследования необходим ряд моделей, позволяющих с разных сторон и с разной степенью детальности отражать рассматриваемый процесс.
4. принцип агрегирования. В большинстве случаев сложную систему можно представить состоящей из агрегатов (подсистем), для адекватного математического описания которых оказываются пригодными некоторые стандартные математические схемы. Принцип агрегирования позволяет, кроме того, достаточно гибко перестраивать модель в зависимости от задач исследования.
5. Принцип параметризации. В ряде случаев моделируемая система имеет в своем составе некоторые относительно изолированные подсистемы, характеризующиеся определенным параметром, в том числе векторным. Такие подсистемы можно заменять в модели соответствующими числовыми величинами, а не описывать процесс их функционирования. При необходимости зависимость значений этих величин от ситуации может задаваться в виде таблицы, графика или аналитического выражения (формулы). Принцип параметризации позволяет сократить объем и продолжительность моделирования. Однако надо иметь ввиду, что параметризация снижает адекватность модели.
В узком понимании информационная модель — это модель, описывающая, изучающая, актуализирующая информационные связи и отношения в исследуемой системе. В еще более узком понимании информационная модель — это модель, основанная на данных, структурах данных, их информационно-логическом представлении и обработке. Как широкое, так и узкое понимание информационной модели необходимы, определяются решаемой проблемой и доступными для ее решения ресурсами, в первую очередь информационно-логическими.
Основные свойства любой модели:
* конечность — модель отображает оригинал лишь в конечном числе его отношений и, кроме того, ресурсы моделирования конечны;
* упрощенность — модель отображает только существенные стороны объекта и, кроме того, должна быть проста для исследования или воспроизведения;
* приблизительность — действительность отображается моделью грубо, или приблизительно;
* адекватность моделируемой системе — модель должна успешно описывать моделируемую систему;
* наглядность, обозримость основных свойств и отношений;
* доступность и технологичность для исследования или воспроизведения;
* информативность — модель должна содержать достаточную информацию о системе (в рамках гипотез, принятых при построении модели) и давать возможность получить новую информацию;
* сохранение информации, содержавшейся в оригинале (с точностью рассматриваемых при построении модели гипотез);
* полнота — в модели должны быть учтены все основные связи и отношения, необходимые для обеспечения цели моделирования;
* устойчивость — модель должна описывать и обеспечивать устойчивое поведение системы, если даже та вначале является неустойчивой;
* замкнутость — модель учитывает и отображает замкнутую систему необходимых основных гипотез, связей и отношений.
Виды моделей:
Аналитические модели более грубы, учитывают меньшее число факторов, всегда требуют каких-то допущений и упрощений. Зато результаты расчета по ним легче обозримы, отчетливее отображают присущие явлению основные закономерности.
Статистические модели, по сравнению с аналитическими, более точны и подробны, не требуют столь грубых допущений, позволяют учесть большее число факторов. Но у них свои недостатки: громоздкость, плохая обозримость, большой расход машинного времени, а главное – крайняя трудность поиска оптимального решения, которое приходится искать на ощупь.
Наилучший результат получается при совместном применении аналитических и статистических моделей.
Методы хранения, поиска и обработки данных, методы естественно-языкового человеко-машинного общения.
Предметная область и ее модели.
Понятия «план-содержание», «план-выражение».
План-содержание – содержание, концептуальные свойства знака.
План-выражение – необходимая составляющая знака (материальный носитель), то, что можно воспринять (звук, изображение, тактильный образ).
Объекты, характеристики и их значения.
Выделение сущностей, имеющих определенные свойства и связанных с ними информационных блоков.
Значение может иметь своб структуру (например, атрибут «согласование»).
Единицы информации и информационные отношения.
Машинное понимание.
Предположим, что на вход ИС поступает текст. Будем говорить, то ИС понимает текст, если она дает ответы, правильные с точки зрения человека, на любые вопросы, относящиеся к тому, о чем говорится в тексте. Под "человеком" понимается конкретный человек-эксперт, которому поручено оценить способности системы к пониманию. Это вносит долю субъективизма, ибо разные люди могут по-разному понимать одни и те же тексты.
Классификация уровней понимания
В существующих ИС можно выделить пять основных уровней понимания и два уровня метапонимания.
Первый уровень характеризуется схемой, показывающей, что любые ответы на вопросы система формирует только на основе прямого содержания, введенного из текста. Если, например, в систему введен текст: "В восемь утра, после завтрака, Петя ушел в школу. В два часа он вернулся домой. После обеда он ушел гулять", то на первом уровне понимания система обязана уметь отвечать правильно на вопросы типа: "Когда Петя ушел в школу?" или "Что сделал Петя после обеда?". В лингвистическом процессоре происходит морфологический, синтаксический и семантический анализ текста и вопросов, относящихся к нему. На выходе лингвистического процессора получается внутреннее представление текста и вопросов, с которыми может работать блок вывода. Используя специальные процедуры, этот блок формирует ответы. Другими словами, уже понимание на первом уровне требует от ИС определенных средств представления данных и вывода на этих данных.
Второй уровень: На втором уровне добавляются средства логического вывода, основанные на информации, содержащейся в тексте. Это разнообразные логики текста (временная, пространственная, каузальная и т. п., которые способны породить информацию, явно отсутствующую в тексте. Для нашего примера на втором уровне возможно формирование правильных ответов на вопросы типа: "Что было раньше: уход Пети в школу или его обед?" или "Гулял Петя после возвращения из школы?" Только построив временную структуру текста, ИС сможет ответить на подобные вопросы.