ГЛАВА 9. ТЕМА 9. ТЕХНОЛОГИИ ПРИКЛАДНОГО ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА: СБЛИЖЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

На современном этапе развития информационных технологий важнейшее место занимают интеллектуальные информационные технологии. Системы, реализованные на основе и при помощи интеллектуальных технологий, используют методы прикладного искусственного интеллекта: семантические сети, фреймы, системы формального и неформального вывода, экспертные системы, базы знаний и др. При организации построения соответствующих систем активно используется архитектура «клиент-сервер». В центре концепции «клиент-сервер» лежит организация всей работы системы вокруг сервера или нескольких серверов приложений, что определяет исключительно высокую производительность и надежность системы. Таким образом, создается и наилучшая возможность предотвращения несанкционированного доступа в систему, т.е. повышение ее безопасности. Особенно важно понимать, что интеллектуальные информационные технологии и системы находятся еще в процессе развития и что их понимание невозможно без глубокого понимания основ стандартных информационных технологий, баз данных, информационных хранилищ и методов моделирования деятельности предприятия. Поэтому во многих частях этой работы прослеживаются параллельно развитие этих стандартных технологий и интеллектуальных информационных технологий.

Как правило, соответствующая система рассчитана на расширение бизнеса, так называемое правило масштабируемости системы. В наиболее критически важных случаях при этом выявляется необходимость перестройки бизнеса. Важно понимать, что это не означает подгонку бизнеса под систему. Напротив анализ, выполненный в ходе проводимых мероприятий, установил существенную важность и практическую неизбежность реорганизации бизнеса, поскольку иначе его функционирование будет протекать малоэффективно с неизбежными потерями прибыли (упущенная прибыль) и даже просто закончится банкротством.

К интеллектуальным информационным технологиям в указанном выше узком смысле тесно примыкают и соседствуют с ними интеллектуальные технологии в расширенном смысле этого термина. Под таковыми естественно понимают технологии моделирования деятельности различных предприятий, фирм и организаций, включающие различные разновидности и усовершенствования структурного анализа.

Понимание описанных принципов позволит установить основные связи между важнейшими понятиями и методами и описать сами эти понятия, а также при необходимости сформировать фундамент для дальнейшего продвижения. В настоящее время даже среди специалистов нет четкого определения понятия «информационная система» и тем более интеллектуальная информационная технология. Кроме того, все они, пожалуй, слишком «тяжелы» для корректного восприятия неспециалистами в этой области.

Наконец, что более важно, все эти определения страдают двумя существенными недостатками:

Во-первых,они ориентированы на идеальные, «чистые» условия, так как в них говорится только об информации, непосредственно используемой для процессов управления, хотя для любого реального объекта присуща не только избыточная, но и подчас заведомо ненужная и, к сожалению, даже паразитическая информация, т.е. информация, оказывающая негативное влияние на функционирование информационной системы (требующая определенных затрат сил и средств на свое «обслуживание»);

Во-вторых, существующие определения информационных систем рассматриваются вне связи с организационными структурами системы управления, хотя между информационными процессами объекта и оргструктурой его аппарата управления существует тесная взаимозависимость и взаимовлияние.

«Экономическая информационная система (ЭИС) представляет собой систему, функционирование которой во времени заключается в сборе, хранении, обработке и распространении информации о деятельности какого-то экономического объекта реального мира». Интеллектуальная информационная технология, применяемая в экономике и соответствующая система должна не просто обеспечивать сбор и детерминированный анализ конкретных данных по сравнительно несложному алгоритму. Такие технологии и системы способны работать с неполной и неопределенной информацией, выявлять скрытые структуры и закономерности, осуществлять процедуры логического вывода и неформального (интуитивного) вывода, моделировать ассоциативное мышление, выстраивать эвристические алгоритмы и использовать их для нахождения решений и т.п.

ЭИС предназначены как для решения задач обработки данных, автоматизации конторских работ, так и для выполнения поиска информации и решения отдельных задач, основанных на методах искусственного интеллекта.

Автоматизация конторских работ предполагает наличие в ЭИС системы ведения картотек, системы обработки текстовой информации, системы машинной графики, системы электронной почты и связи.

Поисковые задачи имеют свою специфику, и информационный поиск представляет собой интегральную задачу, которая рассматривается во многом независимо от экономики или иных сфер использования найденной.

Информационная система экономического объекта является основой системы управления, она постоянно видоизменяется, появляются новые информационные потоки, обусловленные широким внедрением средств вычислительной техники и расширением производственных и финансовых связей предприятия. Функциональное назначение и тип информационной системы зависят от того, чьи интересы и на каком уровне она обслуживает.

Экономическая информационная система - это среда, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, персонал, технические и программные средства связи. Это система, направленная на достижение множества целей, одной из которых является производство информации, необходимой для поддержки принятия управленческих решений.

Экономические информационные системы динамичны, постоянно развиваются, могут быть подвергнуты анализу; при их проектировании используется принцип системного подхода, предполагающий наличие и учет большого числа связанных между собой системных элементов.

Все предприятия, организации относятся к категории «больших» систем.

Экономическую систему (ЭС) можно трактовать как искусственную большую сложную кибернетическую систему, предназначенную для получения прибыли путем выпуска определенной продукции или оказания услуг в определенной отрасли народного хозяйства. Тем более естественно применение для анализа и управления такими системами интеллектуальных информационных технологий, повышающее эффективность анализа и управления.

Интеллектуальные информационные технологии в экономических системах оптимально учитывают целостность системы и ее относительную изолированность от окружающей среды.

Все информационные процессы, протекающие в подразделениях аппарата управления, можно разделить на два вида: формализуемые процессы, для которых существуют алгоритмы обработки информации, и не формализуемые процессы, требующие обработки при помощи интеллектуальных технологий.

Теперь информационную систему можно определить как сложную кибернетическую систему, объединяющую потоки информации аппарата и объекта управления экономической системы.

К таковым можно отнести весьма различные системы: SUP R3, Navision, MS Project, Галактика, Парус, 1С Предприятие и многие другие системы моделирования деятельности предприятия и анализа и управления его деятельностью. В дополнение к наиболее распространенным в настоящее время системам, построенным на базе реляционных СУБД и соответствующих БД, существуют и эффективно используются также и системы, функционирующие на основе иерархических и сетевых баз данных и соответствующих СУБД. Более того, в настоящее время имеются и успешно эксплуатируются системы на основе объектных и объектно-ориентированных баз данных, например «Жасмин» и другие, которые в той или иной степени естественно рассматривать как реализующие методы прикладного искусственного интеллекта. В их основе лежит представление об интеграции определенных сущностей (ITEM) с присущими только им операциями (действиями). Наконец, использование различных версий и разновидностей языка XML позволило интенсифицировать внедрение экспертных систем в сферу экономического и финансового анализа и моделирования. Тем самым была существенно расширена область применения и углублено самое использование интеллектуальных информационных технологий в экономике. В частности, важный этап развития информационных технологий промежуточной природы между интеллектуальными информационными технологиями и более стандартными просто информационными технологиями представляют так называемые ERP-системы.

Необходимость устранить перечисленные недостатки побудила трансформировать системы MRPII в системы нового класса — «Планирование ресурсов предприятия» (Enterprise Resource Planning — ERP). Системы этого класса в большей степени ориентированы на работу с финансовой информацией для решения задач управления большими корпорациями с разнесенными территориально ресурсами. Сюда включается все, что необходимо для получения ресурсов, изготовления продукции, ее транспортировки и расчетов по заказам клиентов. Помимо перечисленных функциональных требований ERP реализованы и новые подходы по применению графики, использованию реляционных баз данных, CASE-технологий для их развития, архитектуры вычислительных систем типа «клиент-сервер» и реализации их как открытых систем. Системы типа ERP пополняются следующими функциональными модулями — прогнозирования спроса, управления проектами, управления затратами, управления составом продукции, ведения технологической информации. В них прямо или через системы обмена данными встраиваются модули управления кадрами и финансовой деятельностью предприятия.

Укрупнено структура управления в ERP показана на рис.

Ниже поясняются элементы структуры управления ERP, добавленные к системе MRPII.

Оценка будущего состояния или поведения внешней среды или элементов производственного процесса. Цель — оценить требуемые параметры в условиях неопределенности. Недостаток информации связан, как правило, с временным фактором. Прогнозирование может носить как самостоятельный характер, так и, предшествуя планированию, представлять собой первый шаг в решении задачи планирования.

Управление проектами и программами. В производственных системах, предназначенных для выпуска сложной продукции, собственно производство является одним из этапов полного производственного цикла. Ему предшествуют проектирование, конструкторская и технологическая подготовка, а произведенная продукция подвергается испытаниям и модификации. Для сложной продукции характерны: большая длительность цикла, большое количество предприятий-смежников, сложность внутренних и внешних связей. Отсюда следует необходимость управления проектами и программами в целом и включение соответствующих функций в систему управления.

Ведение информации о составе продукции.Эта часть системы управления обеспечивает управленцев и производственников информацией требуемого уровня о продукции, изделиях, сборочных единицах, деталях, материалах, а также об оснастке и приспособлениях. Здесь обеспечивается адекватное представление различных структур изделий, полнота данных, фиксация всех изменений. Особое место среди решаемых задач принадлежит прямой задаче разузлования для многоуровневых изделий. Она используется также при планировании потребностей в материальных ресурсах.

Ведение информации о технологических маршрутах.Для решения задач оперативного управления производством необходима информация о последовательности операций, входящих в технологические маршруты, длительности операций и количестве исполнителей или рабочих мест, требуемых для их выполнения.

Управление затратами.Этот фрагмент системы оценивает работу производственных и других подразделений с точки зрения затрат. Здесь выполняются работы по определению плановых и фактических затрат. Роль данной подсистемы — обеспечить связь между управлением производством и управлением финансовой деятельностью путем решения задач планирования, учета, контроля и регулирования затрат. Задача, как правило, решается в различных разрезах — по подразделениям, проектам, типам и видам продукции, изделиям и т. п. Данная информация используется для выработки управляющих решений, оптимизирующих экономические показатели предприятия.

Управление финансами.В этой подсистеме решаются задачи управления финансовой деятельностью. Практически во всех зарубежных системах в нее входят четыре подсистемы более глубокого уровня — «Главная бухгалтерская книга», «Расчеты с заказчиками», «Расчеты с поставщиками», «Управление основными средствами». Автоматизация управления финансами на предприятии позволяет усилить финансовый контроль путем обобщения всей финансовой деятельности; улучшить оборот денежных средств путем обеспечения полного управления кредитами и счетами дебиторов; оптимизировать управление денежными средствами путем автоматизации расчетов с поставщиками; максимизировать отдачу от капитальных вложений путем обеспечения более эффективного управления основными средствами, арендованной собственностью, ремонтной базой, незавершенным капитальным строительством.

Управление кадрами.В данной подсистеме решаются задачи управления кадровыми ресурсами предприятия. Задачи, решаемые в подсистеме управления кадрами, связаны с набором, штатным расписанием, переподготовкой, продвижением по службе, оплатой и т. п.

ERP, таким образом, является улучшенной модификацией MRPII. Ее цель — интегрировать управление всеми ресурсами предприятия, а не только материальными, как это было в MRPII.

Такое расширение системы, повышая эффективность управления, вместе с тем, увеличивает и масштабы формальной системы, что усложняет характер работ по созданию АСУП.

Еще одной особенностью ERP является, по существу, сохранение подходов к планированию производства, принятых в MRPII. Основная причина состояла в том, что на первоначальном этапе перехода от MRPII к ERP мощность вычислительных систем была недостаточна для того, чтобы обеспечить широкое применение методов моделирования и оптимизации. Ограничения вычислительного характера привели, например, к тому, что плановые решения формируются путем циклического повторения двух шагов. На первом шаге формируется план без учета ограничений на производственные мощности. На втором шаге он проверяется на допустимость. Процесс повторяется до тех пор, пока план, полученный на очередной итерации, не будет допустимым.

В ERP решения о включении изделия в график выпуска продукции может приниматься не только на основе реально имеющегося спроса, но и на основе прогноза спроса и в связи с выполнением больших проектов и программ. Это, безусловно, расширяет диапазон применения системы управления и делает ее более гибкой и оперативной к изменениям внешней среды.

Ниже приводится описание тех функциональных компонент ERP, которые обеспечивают управление производственным процессом на предприятии. Главное внимание при этом уделяется методам управления, находящим практическое применение в базовых системах ERP:

• понятия «интегрируемость» и «синергия» обеспечивают взаимодействие системы с вновь подключаемыми компонентами или подсистемами и возникновение качественно нового эффекта от интеграции;
• понятие «масштабируемость» характеризует возможность расширения системных ресурсов и производительной мощности;
• понятие «управляемость» характеризует возможность гибкого управления системой;
• понятие «адаптивность» характеризует возможность системы приспосабливаться к условиям конкретной предметной области;
• понятие «используемость» обеспечивает возможность реализации заложенных в систему функций;
• понятие «обоснованность» позволяет получать обоснованные результаты в ходе выполнения прикладных программ;
• понятие «реактивность» характеризует способность системы реагировать на внутренние и внешние воздействия;
• понятие «безопасность» характеризует возможность предотвращения разрушения системы в результате несанкционированного доступа и др.

Важную роль в эффективном применении интеллектуальных информационных технологий играют менеджеры, которые используют информацию для управления, планирования и принятия решений; работники, являющиеся как потребителями, так и производителями информации, например, бухгалтеры; персонал информационной поддержки - секретари, программисты, операторы ЭВМ, специалисты по информационным технологиям, администраторы баз данных и системные аналитики.

Разработчики информационных технологий и систем не могут значимо влиять на культурные нормы фирмы, но они могут сделать информационную систему более привлекательной для корпоративной культуры и таким образом привлечь культуру на свою сторону. Лучший способ этого добиться - вовлечь пользователей системы в ее разработку и этим самым делать систему, которая работает так, как люди хотят, а не заставляет людей работать так, как ей надо. Если разработчики не будут иметь поддержки культуры и коллектива, они встанут перед каменной стеной и самая технологически совершенная интеллектуальная информационная система будет отторгнута организацией.

Разные фирмы имеют разные потребности в определенных видах информации, но независимо от их типа или природы, всем организациям нужна довольно универсальная информация относительно их фондов. Например, всем нужна основная бухгалтерская информация, которая включает счет фактуры, учет затрат, платежную ведомость, дебиторские и кредитные счета и различные финансовые и аудиторские отчеты. Всем нужна маркетинговая информация, которая включает анализ продаж продукта или услуги, рыночные исследования, прогнозы продаж, результаты изучения конкурентов, жизненного цикла продуктов или услуг и т.п. Независимо от того, включается рабочая сила в основные фонды или нет, информация о персонале, несомненно, нужна. Она включает личные дела сотрудников, поощрения, запас навыков, вакантные места, описания работ, руководства для переподготовки, описания внутренних правил и т.п. Информация о приобретении фондов включает заказы на покупку, точки пополнения запасов, страховочные запасы, объемы заказов, спецификации, информацию о поставщиках и прохождении заказов, предлагаемые цены и т.п.

По существу естественным продлением и расширением данной концепции является представление о проектируемой среде, в которой практически все компоненты выступают в роли не просто более активных или пассивных участников, а являются неотъемлемыми участниками процесса взаимодействия друг с другом и при этом сознательно стремятся к формированию оптимального взаимодействия подсистем системы друг с другом. Таким образом, существенно усиливается синергетический эффект. Это же достигается и использованием систем с высоким уровнем самоадаптации к окружающей среде и к ее изменениям.

В целом можно заключить, что качество информационной системы существенно зависит от весьма большого количества достаточно разнообразных факторов. Они включают в себя структуру и природу базовой СУБД, адекватность системы реальной корпоративной культуре фирмы, разнообразие инструментария, предоставляемого системой для решения необходимых производственно-коммерческих задач, умение адаптировать персонал фирмы к особенностям новых информационных технологий, масштабируемость и надежность системы, ее отказоустойчивость.

В 80-е — 90-е гг. интеллектуальные информационные системы начинают проникать в сферу управленческого контроля, поддерживающего и ускоряющего процесс принятия решений и увеличивающего его эффективность, развиваются интеллектуальные системы обработки и анализа статистической информации, управления экономическими системами.

В настоящее время ИИТ и ИИС завоевывают все новые позиции и усиливают освоенные ими ранее старые. Это проявляется в расширении применения баз знаний в экономике, в частности, использования системы GURU, интенсивном использовании экспертных систем при решении задач прогнозирования в экономике в самых различных сферах экономики и для проблем различного масштаба, быстром распространении прикладного искусственного интеллекта в финансовой и банковской сферах, на фондовой бирже и др. Более того, технологии и системы моделирования в экономике, которые как было отмечено выше, являются естественным расширением ИИТ и ИИС в первоначальном узком смысле, не просто расширяют сферу применения ИИТ в экономике, а придают этому применению качественно новое измерение.

Необходимо подчеркнуть, что новейшие информационные технологии тесно связаны и широко используют традиционные информационные технологии и представления в особенности это относится к технологиям баз данных и построения соответствующих информационно-логических моделей.