PHOTO

Александр Бурьяк

Системы поддержки решений на основе гипертекста

(Отрывки)


Обновлено: 14.09.2005
Другие произведения
bouriac@rambler.ru

Предисловие.

Нижеследующие материалы были подготовлены преимущественно в 1995 г., но с того времени в массовых компьютерных технологиях не произошло сколько-нибудь существенных изменений в лучшую сторону ни в части работы с гипертекстом, ни в части информационной под- держки решений. Появились какие-то новые идеи и какие-то новые системы, но нет прорыва: перехода на новый технологический уро- вень, освоения новых парадигм интеллектуальной работы. И этим лишной раз доказывается, что производителям компьютерных средств высокая эффективность компьютерных технологий не только не нужна, но даже очень нежелательна, поскольку она привела бы к значитель- ному сужению рынка сбыта. Им нужны лишь локальные улучшения, усложняющие совокупность компьютерных технологий и усиливающие зависимость пользователей от разработчиков.

Оглавление.

1. Предисловие.
2. Введение.
3. Анализ состояния вопроса.
....3.1. Принятие решений.
....3.2. Системы поддержки решений.
....3.3. Место систем поддержки решений
....3.4. Информационная поддержка решений.
....3.5. Поддержка концептуальных решений.
....3.6. Поддержка стратегических решений.
....3.7. Гипертекст.
........3.7.1. Математическая модель гипертекста.
........3.7.2. Гипертекст и лингвистика.
........3.7.3. Гипертекстовые системы.
........3.7.4. Гипертекст и базы знаний.
........3.7.5. Гипертекстовые системы поддержки решений.
........3.7.6. Проблемы разработки гипертекста.
4. Уточнение понятия системы поддержки решений.
....4.1. Виды систем поддержки решений.
....4.2. Формы выражения решений.
....4.3. Варианты программной реализации систем
....4.4. Человеко-машинная технология принятия решений.
....4.5. Уровни использования компьютерных технологий
....4.6. Базовый тип данных.
........4.6.1. Список как базовый тип данных.
........4.6.2. Кортеж как базовый тип данных.
........4.6.3. Схема как базовый тип данных.
........4.6.4. Гипертекст как базовый тип данных.
....4.7. Структура системы.
....4.8. Организация доступа к данным в СПР.
5. Уточнение понятия гипертекста.
....5.1. Гипертекст и мультимедиа.
....5.2. Идеальная гиперсреда.
....5.3. Система PolyText и идеальная гиперсреда.
....5.4. Принципиальные возможности гипертекстовых систем.
....5.5. Текст и метатекст.
....5.6. Пользовательский и машинный текст.
....5.7. Разметочные языки.
....5.8. Ссылки.
....5.9. Обеспечение навигации в гипертексте.
....5.10. Гипертекст как тип данных.
....5.11. Гипертекстовые операции.
....5.12. Взаимодействие окон
....5.13. Система управления гипертекстами.
....5.14. Адресация фрагментов.
....5.15. Гипертекст и парадигмы мышления.
....5.16. Степень структурированности гипертекста.
....5.17. Гипертекст и оглавление.
....5.18. Гипертекст и базы данных.
....5.19. Гипретекст и вычисления.
....5.20. Гипертекст и программирование.
....5.21. Сжатый показ.
....5.22. Файл или сеть фрагментов.
....5.23. Гипертекст и сеть понятий.
....5.24. Нормализация текста.
........5.24.1. Структура нормализованного фрагмента.
........5.24.2. Создание и представление нормализованного текста.
........5.24.3. Атрибуты нормализованного фрагмента.
....5.25. Особые фразы.
6. Разработка способов информационной поддержки решений
....6.1. Виды поддержки решений.
....6.2. Виды информационной поддержки решений.
....6.3. Поддержка концептуальных решений.
....6.4. Планшет.
....6.5. Экранное представление данных.
........6.5.1. Визуализация.
........6.5.2. Представление диаграмм.
........6.5.3. Представление факторов.
........6.5.4. Обозначение типов факторов.
........6.5.5. Работа с сетью факторов.
........6.5.6. Представление вариантов выбора.
........6.5.7. Операционная поддержка решений.
........6.5.8. Манипуляционная поддержка.
....6.6. Поликонцептуальность.
....6.7. Поликонцептуальность в системе поддержки решений.
7. Разработка гипертекстовой системы PolyText.
....7.1. Принципы системы PolyText.
....7.2. Обеспечение открытости гипертекстовой системы.
....7.3. Утилиты.
....7.4. Программирование в системе PolyText.
........7.4.1. Процедурный язык системы PolyText.
....7.5. Распределение памяти в многообъектной системе.
....7.6. Экономия памяти.
....7.7. Виртуальный текст.
....7.8. Автоматизация манипулирования схематическими объектами.
....7.9. Работа со списками в гипертексте.
....7.10. Обновление ссылок.
....7.11. Виртуальный файл.
....7.12. Транзитный экран.
....7.13. Задающий экран.
....7.14. Зоны прокрутки.
....7.15. Селекция текста.
....7.16. Иерархизация текста по значимости.
....7.17. Ассоциированные файлы.
....7.18. Пользовательские меню.
....7.19. Двухступенчатые ссылки.
....7.20. Файлы системы PolyText.
8. Построение системы поддержки решений на основе гипертекста.
....8.1. Уровни настройки СПР.
....8.2. Информационная модель индивидуума.
....8.3. Гипертекст и поддержка групповых решений.
9. Настройка системы поддержки решений на предметную область.
....9.1. Выбор парадигмы.
....9.2. Структуризация предметной области.
....9.3. Проблема вариативного упорядочения в аутентичном гипеpтексте.
....9.4. Проблема одинаковых названий подразделов.
10. Поддержка решений в области организации природопользования (пример).
....10.1. Данные, относящиеся к организации природопользования.
....10.2. Структуризация предметной области.
11. Выводы.
....11.1. Результаты работы.
....11.2. Перспективы использования системы PolyText.
....11.3. Перспективы развития системы PolyText.
....11.4. Принципы разработки гипертекстовых систем
....11.5. Перспективы развития гипертекстовых систем.
....11.6. Эффективность СПР.
....11.7. Публикация результатов работы.
12. Литература.
....12.1. Принятие решений.
....12.2. Обработка данных.
....12.3. Системы поддержки решений.
....12.4. Гипертекст.
13. Приложение 1. Инструкция пользователю системы PolyText.
14. Приложение 1. Язык разметки.
15. Приложение 2. Структурирующий язык.
16. Приложение 5. Система самоорганизации специалиста.
17. Приложение 6. Настройка гипертекстовой СПР
....17.1. Парадигмы.
....17.2. Структуризация предметной области.
....17.3. Работа с субъектами.
....17.4. Работа с рефлексиями.
....17.5. Оценка возможностей построения системы
....17.6. Оценка возможностей транзитного экрана.
....17.7. Рекомендации по созданию информационных
....17.8. Рекомендации по созданию систем работы
........17.8.1. Гипертекст и схемы.
........17.8.2. Гипертекст и сети.
........17.8.3. Гипертекст и графики.
........17.8.4. Гипертекст и таблицы.
........17.8.5. Гипертекст и электронные таблицы.
........17.8.6. Гипертекст и сложная обработка текста.
........17.8.7. Поддержка языка схем.
....17.9. Наглядное представление исходных и промежуточных данных.
........17.9.1. Поддержка структурирующего языка.
....17.10. Проблемное поле.
........17.10.1. Компоненты проблемного поля.
....17.11. Варианты оформления планшета.
........17.11.1. Представление характеристик вариантов.
........17.11.2. Факторы, достоинства, недостатки.
....17.12. Поддержка процедуры выбора.
........17.12.1. Поддержка многошаговых решений.
........17.12.2. Поддержка решения сопряженных проблем.
........17.12.3. Выбор типов данных для использования в СПР.
....17.13. Парадигмизация предметной области.
........17.13.1. Изменение.
........17.13.2. Действие.
....17.14. Отношения сущностей ко времени.
....17.15. Структуризация данных в системе поддержки решений.
........17.15.1. Представления ситуации.
........17.15.2. Ситуации при использовании компьютера.
....17.16. Поддержка решений, принимаемых при разработке
........17.16.1. Обеспечение программных возможностей.
....17.17. Поддержка работы с совокупностью проблем.
....17.18. Поддержка структуризации проблемы.
....17.19. Поддержка работы с вариантами.
....17.20. Поддержка работы с эвристиками.
....17.21. Приложение 1. Нормализация текста.
....17.22. Фрагмент.
....17.23. Раздел.
....17.24. Текст.
....17.25. Книга.
Приложение: Problems Handling System.


Введение.

По-видимому, в среде специалистов по информационным системам в настоящее время, после многих десятилетий увлечения формализа- циями, начинает распространяться интерес к неформальным методам работы со знаниями. Неформальные технологии перестают восприни- маться как примитивные, как менее качественные по сравнению с формальными. Формальные модели являются эффективными для легко структури- руемых предметных областей, прежде всего для техники, но имеют ограниченное применение в областях, в которых структуризация исследуемых и управляемых феноменов представляет сложности. В [Субботин, 1988, стр. 4] утверждается: "...гипертекст является средством поддержки неформализованной интеллектуальной деятельности. Видимо, это его основное, фундаментальное назначение, благодаря которому его называют 'процессором для обработки идей' (Idea рrocessor)". Гипертекст остается за пределами базового компьютерного образования: многие пользователи персональных компьютеров не знают, что такое гипертекст, хотя им наверняка приходилось работать хотя бы с элементарной его разновидностью. В массе пользователей компьютеров внимание к гипертекстовым технологиям незначительно. К примеру, в [Введение в информационный бизнес, 1996] говорится о "текстообрабатывающих пакетах", а гипертекстовые системы как особые типы программных продуктов вообще не выделяются. Объяснить это можно тем, что сложные гипертекстовые технологии не вписываются в сложившуюся систему информационной работы. Возможности применения гипертекста в обработке визуальных данных являются малоиспользуемыми и в значительной степени не исследованными. [Conclin, 1987, cтр. 17] сообщает: "Многие университеты организовали лаборатории для исследования гипер- текстов." В [ Кокорева и др., 1993, стр. 129] даже предлагается выделять в совокупности разработанных гипертекстовых систем целый класс систем, предназначенных для экспериментирования на различных направлениях применения гипертекста, для исследования возможностей гипертекстовой технологии (NOTECSRDS, INTERMEDIA, TEXTRONIX, NEPTUNE). Известны гипертекстовые системы, которые можно использовать в составе СПР или рассматривать как отдельные СПР с ограниченным набором функциональных возможностей. Но отсутствует система представлений о разработке средств поддержки решений на базе гипертекстовых программных пакетов. Также отсутствуют гипертекстовые пакеты, которые можно использовать в качестве интеграторов для объединения различных программ в СПР. * * * Основные технические идеи данной работы: 1) использовать гипертекстовый пакет в качестве интегрирующей среды для объединения различных программ в систему с широким набором функций для поддержки решений; 2) использовать новые приемы организации и обработки данных, расширяющие функциональные возможности гипертекстовой системы.

3. Анализ состояния вопроса.

3.1. Принятие решений.

В [Прангишвили И.В., 1996, стр. 1] дается структура процесса принятия и реализации управленческих решений: "Системный подход к решению задач автоматизации организационного управления содержит последовательность следующих шести этапов: 1) мониторинг объектов управления; 2) оценки состояния объектов управления; 3) принятие решений о выполнении действий по управлению; 4) детализация принятого решения и планирование соответствующих действий; 5) доведение управленческих воздействий (распоряжений) до объектов управления (исполнителя); 6) контроль их исполнения." В [Семенов, 1981] выделяются четыре "уровневых компонента мышления": 1) операционный: планирование действий; 2) предметный: суждения о предметной области; 3) рефлексивный: суждения о процессе решения задачи; 4) личностный: суждения решателя задачи о нем самом. В [Пономарев, 1983] выделяются следующие фазы творческого процесса: 1-я: подготовка; "фаза логического анализа" (сознательная работа); 2-я: созревание; "интуитивное решение" (бессознательная работа); 3-я: вдохновение; "фаза вербализации интуитивного решения" (переход бессознательного в сознание); 4-я: развитие идеи, ее окончательное оформление, проверка; "фаза формализации вербализованного решения" (сознательная работа). Соответственно в системе поддержки решений всякой проблеме могут приписываться следующие состояния: "подготовка", "созревание", "вдохновение", "оформление". В [Лескин, Мальцев: 1990, стр. 56] констатируется отсутствие "фундаментальной теории принятия решений, из которой бы в качест- ве следствий вытекали принципы и методология поддержки решений и построения средств и систем поддержки решений". Там же (стр. 57): "Всякий руководитель располагает своей системой поддержки вырабатываемых им решений, хотя бы и чисто 'человеческой'".

3.2. Системы поддержки решений.

В [Лескин, Мальцев, 1990, стр. 57] дается следующее определение системы поддержки решений: СПР -- "интерактивная автоматизирован- ная система, использующая модели выработки решений, обеспечиваю- щая пользователям легкий и эффективный доступ к большой распреде- ленной базе данных и предоставляющая им разнообразные возможности по отображению информации." В [Кокорева и др., 1993, стр. 327] СПР определяются как "диа- логовые системы, оказывающие помощь лицам, принимающим решения (ЛПР), использующие развитые БД и мощные базы математических моделей при решении задач из слабоструктурированных предметных областей". Там же: "В терминологии 70-80-х годов всевозможные АСУ, АСУТП, АСУП, АСПР, САПР, АСНИ растворяются в СПР." * * * Существуют системы для анализа дерева решений, к примеру (по [Лескин, 1990]): Supertree (фирма SDG Decision Systems, США). Ее особенности: показ дерева решений на экране; взаимодействие с пакетами Lotus 1-2-3, Multiplan, Symphony. * * * Существуют системы для сопоставления вариантов решений, к примеру (по [Лескин, 1990]): Decision pad (фирма Aрian Software, США), пакет многокритериального выбора решений. Его особенности: анализу подвергается до 150 альтернатив, до 60 критериев в каж- дой; число экспертов от 1 до 20; критерии взвешиваются с помощью коэффициентов 1..10 или оцениваются качественно (от "плохо" до "превосходно"); может осуществляться анализ чувствительности решений к изменению весов и оценок; используются текстовые ком- ментарии и графические иллюстрации. В [Ginkul и др., 1994, стр. 199] различаются два типа систем компьютерной поддержки экспертного обеспечения решений: экспертные системы; системы для коллективной экспертизы. "Коллективная экспертиза достигает результата обработкой ряда оценок, даваемых группой экспертов. Главная проблема -- в нахож- дении консенсуса (конечной коллективной оценки) для разных экс- пертных оценок, которые часто противоположны и в общем случае не аддитивны." "Экспертная система применяет символьные конструкции для представления знаний экспертов. Как правило, в экспертной системе используется мнение только одного эксперта." Авторы отмечают, что коллективная экспертиза и экспертные системы имеют сегодня разные области применения. Экспертные системы применяются для решения типовых проблем. Коллективная экспертиза, наоборот, используется при работе с уникальными явлениями.

3.3. Место систем поддержки решений среди систем обработки данных.

Можно различать ... системы обеспечения решений; системы поддержки решений; системы подсказки решений; системы, принимающие решения.

3.4. Информационная поддержка решений.

В [Лескин, Мальцев, 1990, стр. 90] описывается примерный состав системы поддержки управленческих решений. Главный планшет системы имеет следующий вид: +-----------------------------------------------------+ | 1. Информатор 9. Коммуникатор | | 2. Прогнозист 10. Редактор | | 3. Библиотекарь 11. Архив | | 4. Генератор 12. Консультант | | 5. Решатель 13. Записная книжка | | 6. Эксперт 14. Календарь | | 7. Иллюстратор 15. Телефонная (адресная) | | 8. Контролер книга | | 16. Кадровик | | 17. Справочник | | | | Выберите нужное Вам для работы средство | +-----------------------------------------------------+ Здесь: 1) "Информатор": информационно-справочная система с данными о состоянии объекта управления; 2) "Прогнозист": система статистического прогнозирования; 3) "Библиотекарь": система информирования о научно-технических достижениях; 4) "Генератор": экспертная система для поиска вариантов решений по описаниям исходных ситуаций; 5) "Решатель": программные модели для анализа вариантов решений, для решения оптимизационных задач; 6) "Эксперт": система обеспечения экспертного многокритериального оценивания вариантов; 7) "Иллюстратор": средства наглядного представления исходных данных и решений; 8) "Контролер": учет принятых и выполненных решений; 9) "Коммуникатор": электронная почта, средства проведения телеконференций; 10) "Редактор": текстовый редактор; 11) "Архив": доклады, отчеты, статьи, цитаты, постановления, положения и т. п.; 12) "Консультант": экспертная система по профессиональным, правовым и этическим вопросам; 13) "Записная книжка": хранение неструктурированной информации всех видов; 14) "Календарь": планирование личной работы; 15) "Телефонная (адресная) книга": сведения об организациях, об отдельных лицах; 16) "Кадровик": ведение личных дел сотрудников; 17) "Справочник": информация о самой СПР. К информационной поддержке здесь можно отнести функции, реализуемые подсистемами 1, 3, 7, 13, 15, 16, 17.

3.5. Поддержка концептуальных решений.

Концептуальные решения принимаются при выполнении теоретической работы (разработке теорий) или аналитический работы (применении различных теорий для объяснения некоторых явлений). Экспертное прогнозирование можно считать разновидностью аналитической работы. На "входе" такой работы -- тексты, таблицы, графики и т. п., а также непосредственные наблюдения. На "выходе" -- сложные тексты. Специфика принятия концептуальных решений поясняется в [Кокорева и др., 1993, стр. 333]: "В отличие от штатной ситуа- ции выбора из заранее предполагаемых и вероятных альтернатив НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ в диалоге ЗАДАНА НЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫМИ, А КАЧЕС- ТВЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ, поскольку ЛПР необходимо полагаться на содержательно новые ориентиры..."

3.6. Поддержка стратегических решений.

Стратегические решения принимаются при выработке направлений и способов деятельности, установлении "системы ценностей", главных целей, ключевых правил. Стратегические решения могут вырабатываться для субъектов разного уровня -- индивидуума, предприятия и т. д. "Выходом" такой работы не обязательно является "стратегия" или "доктрина", изложенная в одном документе. Особенность принятия стратегических решений -- в отсутствии четких критериев выбора (сами стратегические решения должны порождать критерии для принятия решений меньшего ранга), в необходимость работать с большими объемами слабоструктурированных данных, в произвольном порядке и произвольной длительности решения подпроблем. В [Лескин, Мальцев, 1990, стр. 57] утверждается: "Особенности принятия стратегических решений отражаются на облике автоматизированной системы поддержки таких решений. Анализ стратегических проблем занимает много времени; средства их решения всякий раз приходится разрабатывать заново ... При анализе и оценке вариантов решений приходится пользоваться методами коллективного обсуждения проблем." В [Кокорева и др., 1993, стр. 332]: "Отдельная СПР, реализуемая ПЭВМ, вполне подходит для руководителя, занимающегося стратегическим планированием. Здесь объемы данных умеренные, а сами данные не должны отфильтровываться из потока оперативной информации." В [Штарков, 1996] утверждается: практика управления показывает необходимость внедрения новых парадигм информационной работы. В числе обстоятельств, с которыми предлагается считаться в первую очередь, указываются: "большая формальная неопределенность целей и субъективность критериев оценки принимаемых решений", "наличие в информационно-аналитических технологиях явных элементов интуитивного характера". Согласно Штаркову (1996) компьютерная система информационной поддержки административных решений должна эксплуатироваться в особой информационно-аналитической службе, а не быть "настольной системой" ЛПР.

3.7. Гипертекст.

В [Нельсон, 1964] дается следующее определение гипертекста: текст, не имеющий линейной последовательности ("нелинейное письмо"). В [Грайс, 1995] уточняется: "Различия между гипертекстом и написанным в стандартной форме документом состоит в том, что в гипертексте мы обеспечиваем пользователей связями, необходимыми для перехода от одного фрагмента в тексте к другому; традиционная публикация может иметь или не иметь такие связи (ссылки), но даже если они определены, то часто не обеспечивают быстрого доступа к смежной информации, как это предлагает гипертекст." "Гипермедиа" -- более широкое понятие, чем "гипертекст". Идея гипермедиа была высказана впервые, по-видимому, в [Буш, 1945] и развита в [Нельсон, 1964]. Суть ее в том, что все данные, имеющиеся где-либо на машинных носителях должны быть доступны через средства связи любому пользователю и объединена взаимными ссылками, прием пользователь должен иметь некоторую свободу в установлении и изменении связей между документами. На русском языке первая статья о гипертексте, по-видимому опубликована Субботиным М. М. (1988). Согласно [Субботин, 1988, стр. 2], "Гипертекст -- это форма организации текстового материала, при которой его единицы представлены не в линейной последовательности, а как система явно указанных возможных переходов, связей между ними." В [Грайс, 1995] используются понятия "информационное простран- ство гипертекста", "информационное гиперпространство". Говоря об "информационной среде", "информационном пространстве", подразуме- вают возможность "перемещения" пользователя относительно фрагмен- тов данных. Гипертекст можно считать "трехмерной" средой, простой текст и таблицу -- "двумерной" (их можно сдвигать в экранном окне вправо-влево и вверх-вниз), список -- "одномерной" (его можно лишь "прокручивать" в окне). [Andrienko, 1995, стр. 151]: "Мы видим отличие гипертекста как подхода к работе с данными от других подходов (напр., СУБД) в следующем: пользователь обычно обращается к гипертексту скорее для того, чтобы изучить некий предмет, а не для того, чтобы найти некую конкретную информацию. (...) Изучение осуществляется путем просмотра ряда фрагментов информации, соединенных между собой в соответствии с их значением, причем последовательность просмотра определяется целями пользователя." Согласно [Conclin, 1987, стр. 20] гипертекстовые системы классифицируются так: 1) библиотечные макросистемы; 2) средства исследования проблем ("инструментальные средства для поддержки неструктурированного мышления на ранней стадии исследования проблем, когда человек имеет дело с многочисленными, плохо связанными одна с другой идеями"); 3) системы для просмотра ("browsing") базы данных (то есть системы, в которых добавление данных пользователями не предусматривается); 4) системы широкого назначения (для экспериментирования в различных областях применения гипертекста). Основные понятия из предметной области "гипертекст": браузер (browser) -- программа просмотра гипертекста; связь (link) -- отношение между фрагментами текста, выраженное некоторым образом в данных информационной системы; ссылка (reference) -- указатель при ... на другой фрагмент; текстура (texture) -- текст, оформленный некоторым образом посредством подбора шрифтов, цветов, размещения компонентов; фрагмент (item) -- часть текста, имеющая смысловую законченность, ссылаемая как целое; язык разметки гипертекста (hyрertext mark-uр language, HTML) -- совокупность символов, вставляемых в текст для превращения его в текстуру.

3.7.1. Математическая модель гипертекста.

Согласно [Бельков и др., 1994], в качестве математической модели гипертекста может рассматриваться гиперграф. Под гиперграфом понимается граф сложной структуры, вершины которого могут заключать в себе (обозначать) вложенные подграфы. Определение гиперграфа: HG = где V -- множество вершин гиперграфа, E -- множество ребер гиперграфа, причем V = , где V(i), E(i) -- множества вершин и ребер графа для i-го уровня вложенности, R(i) -- связи i-го уровня с предыдущими уровнями.

3.7.2. Гипертекст и лингвистика.

Могут быть выделены следующие аспекты исследования гипертекста: лингвистический; эргономический; психологический; функциональный (использование в различных технологиях); программный (компьютерная реализация). Два последних являются предметом рассмотрения в настоящей работе -- с точки зрения использования гипертекста в информационной поддержке решений. Если судить по [Плотников, 1992], гипертекст с точки зрения лингвистики, по-видимому, еще не исследовался. [Плотников, 1992, стр. 5]: "... Самая панорамная перспектива, пока остающаяся только в потенции науки, открывается при исследовании текста с семиотической точки зрения при исследовании всех без исключения используемых на письме информативных средств. На сегодня в поле зрения науки о тексте находятся лишь ВЕРБАЛЬНЫЕ (словесные) знаки, но настоящую действительность текста составляют также и многочисленные НЕВЕРБАЛЬНЫЕ знаки (числа, формулы, символы, схемы, рисунки, таблицы, фотографии, диаграммы, чертежи и т. п.) ..." В лингвистике до сих пор выделялись устная речь и текст ("письменная речь"). Своеобразие гипертекста (и шире: гипермедиа) настолько значительно, что можно, по-видимому, поставить гипертекст в один ряд с устной речью и текстом как особый, третий предмет лингвистического исследования.

3.7.3. Гипертекстовые системы.

Могут быть выделены гипертекстовые системы следующих видов: 1) для применения готовых гипертекстов; примеры: система подсказки в операционной системе Windows; "браузеры"(browsers) для работы в сети World Wide Web; 2) для разработки гипертекстов; 3) для разработки и применения гипертекстов (с возможностью быстрого переключения между тем и другим режимом). Можно выделить два вида поиска данных в тексте: 1) целевой поиск (hunting retrieval): требования к объекту поиска четко формулируются перед началом поиска; 2) поиск просмотром (browsing retrieval): требования к объектам поиска не формулируются; пользователь просматривает объекты возможного выбора, пытаясь распознать тот, что ему нужен; цель поиска может уточняться в процессе поиска, поскольку обозревая объекты возможного выбора пользователь расширяет свои представления о предметной области. Гипертекстовая система обеспечивает прежде всего "поиск про- смотром" -- посредством прокручивания, листания, движения по ссылкам. Но в гипертексте возможен и целевой поиск: к примеру, поиск указанной фразы, в том числе осуществляемый не только в текущем фрагменте, но и в ссылаемых фрагментах. В [Зорин, Кузнецов, 1996] сообщается: "В последнее время наряду с гипертекстами, ориентированными на чтение фрагментов из ограниченного множества текстов (электронные справочники, учебники, тематические сборники), на рынке информационных систем стали появляться большие динамические гипертексты, БДГТ. (Слово 'большой' означает, что в гипертексте присутствуют тысячи и десятки тысяч текстовых фрагментов, а слово 'динамический' указывает, что множество таких фрагментов изменяется с течением времени.)" Можно выделять гипертекстовые системы ... статические (обновляемые редко), динамические (обновляемые часто); малые (читаемые целиком), большие (читаемые выборочно); закрытые, открытые (содержащие "внешние" ссылки: на данные, содержащиеся в других компьютерах, подсоединенных к сети).

3.7.4. Гипертекст и базы знаний.

В [Andrienko, 1995, стр. 151] рассматривается возможность использования "интеллектуального" гипертекста, интеллектуальность которого обеспечивается базой знаний: "Очевидно, чем больше связей в гипертексте, тем больше адаптируемость гипертекста к различным целям пользователя." "Однако растущее число связей делает работу пользователя с гипертекстом более сложной. Находясь в одном из узлов (nodes) гипертекста, пользователь вынужден принимать решение, к какому из других фрагментов (items) следует перейти. Неоптимальное решение может привести к утрате понимания предмета или к превратному пониманию. Получается, чтобы правильно выбрать маршрут при изучении материала гипертекста, надо предварительно знать материал! Это означает, что задача поиска маршрута в гипертексте не может быть возложена на пользователя, если он лишь начинает знакомиться с материалом. Есть основания передать эту функцию интеллектуальной системе управления гипертекстом (HTMS -- СУГТ)." "Идея построения интеллектуальной СУГТ в некотором смысле противоположна обычному представлению о гипертексте как собрании произвольных текстовых, графических и др. фрагментов, связанных неким нерегулярным образом между собой." Во-первых, СУГТ должна включать в себя базу знаний о предметной области, отражающую основные понятия этой области и отношения между ними. Во-вторых, интеллектуальное управление гипертекстом требует формализации самого гипертекста. Созданию гипертекста должно предшествовать проектирование его структуры.

3.7.5. Гипертекстовые системы поддержки решений.

Согласно [Субботин, 1989, стр. 6], "Гипертекстовые системы, возможно, будут способствовать повышению статуса вербальных рассуждений как инструмента обоснования идей и решений в социально-экономической сфере. При этом будет наблюдаться отход не вообще от строгости и точности, а только от абсолютизации математических моделей. Ведь когда при обосновании социально значимых решений упор делается не на рассуждение, а на цифры и формулы, как правило, остается в тени, что выбранные аспекты рассмотрения неполны и отражают априорные, зачастую некритически принятые представления." Примеры гипертекстовых оболочек, которые могут использоваться как компоненты СПР (по [Лескин, 1990]): 1. Tornado (фирма MicroLogic Corр., США): обработка текстовых данных любого объема в "интеллектуальных окнах" (до 500 окон); поиск текста -- по любой фразе; есть специальные окна: календарь, планировщик и т. п. 2. Memory Mate (фирма Broderbund Software Inc., США): при вводе записей (до 60 строк каждая) автоматически индексируется каждое слово, каждая фраза, каждая дата; автоматически создаются перекрестные ссылки на уже имеющиеся записи. 3. Guide (фирма Owl International Corр., США): работа с тексто-графическими документами. 4. Hyрercord (фирма Apple Computer Inc., США): процессор гипертекста с широким использованием графики; данные (текст, графики, звук) заносятся на "карточки" объемом до 30 кбайт; карточки объединяются в стеки; между карточками устанавливаются ассоциативные связи; используются специальные стеки: адреса, документы, библиография, телефоны, список дел, календарь, калькулятор, иллюстратор, цитаты, графики и т. п. В [Солдатко, 1995] описывается гипертекстовая справочная система по законодательству "Гарант". Особенности системы: 1) соединение гипертекстовой системы с СУБД; в базе данных хранятся характеристики документов, поисковый тезаурус и т. п.; 2) хранение текстовых данных в упакованном виде, не отражающееся на скорости поиска; 3) поиск текста по указанной фразе, вход в найденный текст в месте расположения фразы; 4) возможность расстановки пользователем "закладок" в гипертексте; 5) возможность построения списка ссылок для каждого документа. Показательна мощность этой системы, характеризующая принципиальные возможности гипертекстовых систем: количество хранимых документов: 10 000; количество ссылок между документами: 312 000; количество слов и фраз в поисковом тезаурусе: 35 000; объем наибольшего гипертекста: > 50 мегабайт.

3.7.6. Проблемы разработки гипертекста.

В [Грайс, 1995] формулируются три проблемы, которые приходится решать разработчикам гипертекста: 1) установление границ гипертекстовых документов (границ информационного пространства): поскольку возможны ссылки из любого фрагмента на любой другой фрагмент (в какой бы документ он ни входили в каком бы месте ни находился), то эти границы размываются; 2) установление связей внутри ограниченного информационного пространства; 3) определение навигационных маршрутов, дающих возможность пользователю получать информацию в том порядке, какой обеспечивает ее понимание. Разработчики гипертекста ищут компромиссы между следующими крайностями [Грайс, 1995]: 1) свобода выбора или ориентирование пользователя; 2) последовательное представление информации или нелинейное представление; 3) широкий выбор маршрутов или узкий выбор; 4) ограничение предметной области или безграничное расширение информационного гиперпространства. Наличие свободы в выборе маршрута создает для пользователя проблему выбора. Для некоторых пользователей эта проблема оказывается слишком обременительной. Они хотят, чтобы им указывался оптимальный маршрут.

4. Уточнение понятия системы поддержки решений.

Следует различать: средства поддержки решений (любые сущности, облегчающие принятие решений); системы поддержки решений (совокупность средств поддержки --единообразно оформленных, взаимодействующих, функционально полных). Компоненты, делающие систему обработки данных системой поддержки решений: 1) структуризация данных соответственно технологии решения проблем (выделение "проблем", "идей", "вариантов" и т. д.); 2) подсказка по технологии решения проблем (эвристики, этапы и т. п.); 3) автоматическая генерация вариантов решений или их компонентов; 4) коллекция вариантов решений или их компонентов; 5) средства автоматического выбора; 6) средства наглядного представления и сопоставления вариантов для осуществления выбора пользователем. По-видимому, программную систему следует считать СПР, если она включает в себя хотя бы один из указанных компонентов.

4.1. Виды систем поддержки решений.

СПР могут быть: универсальные, настраиваемые, специальные; однопользовательские, многопользовательские; открытые (получающие данные из глобальных сетей), закрытые; для поддержки оперативных решений, для поддержки стратегических решений. СПР также можно классифицировать по типам проблемных ситуаций, по типам проблем, по способам программной реализации и т. д. Построение детальной классификации систем поддержки решений требует предварительно построения классификации проблем, классификации ситуаций принятия решений.

4.2. Формы выражения решений.

Текстами можно в принципе выразить любые сведения, но некоторые сведения выражать текстами неудобно. По форме выражения можно выделять решения следующих типов: концептуальные (представляемые текстами); графические (представляемые схемами, чертежами, рисунками); динамические (представляемые действиями). Соответственно можно выделять ... средства поддержки концептуальных решений; средства поддержки графических решений; средства поддержки динамических решений. Сложные динамические решения принимает, к примеру, пилот самолета-истребителя, более простые -- водитель автомобиля. Существуют системы поддержки динамических решений для летчика. В системах поддержки динамических решений может использоваться речевой ввод и вывод данных. Могут быть графические средства поддержки концептуальных и динамических решений, концептуальные средства поддержки графических и динамических решений.

4.3. Варианты программной реализации систем поддержки решений.

В принципе возможны следующие варианты построения системы поддержки решений: 1) на основе оболочки операционной системы типа Norton Commander; 2) на основе текстового редактора; 3) на основе гипертекстовой системы, позволяющей редактировать тексты; 4) на основе СУБД типа FoxBASE; 5) на основе интегрированной системы типа Framework; 6) на основе интегрированной универсальной системы обработки данных более сложной, чем системы типа Framework: позволяющей с сетевой организацией данных, со схемами и т. п.; 7) на основе универсальной настраиваемой системы поддержки решений. Систему, используемую в качестве основы, можно именовать базовой системой. Возможности, которые должны быть доступны в программной системе, но основе которой строится система поддержки решений: одновременная работа с несколькими областями экрана; перенос данных из одного фрагмента данных в другой; указание связей фрагментов данных; механизм вызова фрагментов данных: через меню, через ссылки, по названию и т. д. Возможность одновременной работы с несколькими областями экрана является очень желательным качеством базовой системы. Некоторые варианты использования двух областей (A и B): 1) в A -- упоминание некоторой сущности X в некотором контексте, в B -- описание сущности X; 2) в A -- использование понятия X, в B -- определение понятия X; 3) в A ведется формирование фрагмента (ввод данных и т. п.), в B демонстрируются правила, которыми при этом следует руководствоваться; 4) в A -- один вариант фрагмента X, в B -- другой вариант. Некоторые варианты использования трех областей (A, B и C): 1) в A -- один вариант фрагмента X, в B -- другой вариант, в C -- результат сравнения A и B. 2) в A ведется формирование фрагмента (ввод данных и т. п.), в B демонстрируются правила, которыми при этом следует руководствоваться, в C -- исходные данные; 3) в A ведется формирование фрагмента (ввод данных и т. п.), в B демонстрируются правила, которыми при этом следует руководствоваться, в C -- образец. Представляется, что в решении концептуальных (то есть не типовых) проблем природопользования основная тяжесть работы приходится не на уровень решения конкретных проблем, а на уровень работы с совокупностями проблем: на вычленение проблем, выяснение отношений между ними, выявление среди них ключевых проблем и т. п.

4.4. Человеко-машинная технология принятия решений.

Согласно [Шапиро, 1983, стр. 10], "Представляется целесообразным рассматривать проблемы нахождения решения в следующих направлениях: принятие решения машиной; принятие решения человеком; принятие решения человеком при помощи машинной рекомендации; принятие решения при диалоге человека и машины. В человеко-машинной технологии принятия решений различные операции, ведущие к принятию решений, распределяются между индивидуумом и компьютером. Использование такого распределения обосновывается тем, что проблемы некоторых типов не могут эффективно решать по отдельности ни компьютер, ни человек. Компьютерная часть технологии называется компьютерной системой поддержки решений. В общем случае в человеко-компьютерной системе принятия решений (СПР) некоторые решения вырабатываются индивидуумом без помощи компьютера -- но они регистрируются в компьютере, и некоторые решения вырабатываются компьютером без текущего участия индивидуума -- но индивидуум уведомляется о них. Практические действия с полученными решениями (реализация, передача на реализацию) осуществляются либо индивидуумом, либо компьютером, либо индивидуумом через компьютер. Вообще говоря, любая компьютерная программа, любой файл данных, если они не являются частью какой-либо автоматической системы, представляют собой прямые или косвенные средства поддержки решений пользователя. Суть СИСТЕМЫ поддержки решений -- в технологический полноте набора различных средств поддержки решений, в сопряженности этих средств, в обеспеченности поочередной доступности этих средств в соответствии с этапами процесса принятия решений, в навязывании некого порядка и неких моделей пользователю. Системы поддержки решений предназначаются для использования в следующих обстоятельствах: 1) для решения проблем, включающих "неизмеримую" неопределенность ("неизмеримая" -- значит, такая, которую невозможно или затруднительно выражать значениями вероятностей); 2) для решения проблем в трудно структурируемых предметных областях; 3) для определения последовательности решения взаимосвязанных легко формализуемых проблем; 4) для выработки оперативных решений, требующих немедленной реализации, в том числе реализации через компьютер. Ввиду недостаточного развития теоретических представлений в области обработки данных и принятия решений не представляется возможным в настоящее время создание эффективной универсальной СПР, легко настраиваемой на любую предметную область. Система поддержки решений, основывающаяся на сегодняшних обобщенных представлениях, нуждается в сложной настройке на предметную область, в которой она будет использоваться. В настройку включается следующее: структуризация предметной области; ввод в компьютер основных данных, отражающих состояние предметной области; модифицирование системы навигации по фрагментам технологии; подбор и ранжирование эвристик. В качестве области приложения разрабатываемой СПР выбрано управление природопользованием. Основания выбора: 1) значительная сложность проблем природопользования, требующая привлечения новых компьютерных технологий; 2) большая важность для общества эффективного решения проблем природопользования; Назначение СПР в управлении природопользованием -- помощь в решении нетиповых проблем, прежде всего концептуального характера. Главными техническими и теоретическими проблемами при разработке системы были: 1) эффективное распределение функций между человеком и компьютером -- в соответствии с возможностями каждого; 2) создание удобного интерфейса программной системы, в том числе графическое представление проблемных ситуаций; 3) структуризация предметной области: выделение типов сущностей, характеристик сущностей, типов связей между сущностями; 4) выбор и сопряжение компонентов технологии. При разработке технологии выяснилось, что имеет смысл выделять "стратегию в отношении совокупности проблем": подход к выявлению проблем, к выбору проблем для решения. Типичным для лиц, принимающих решения, является стремление уклониться от решения проблем. Во многих случаях такое стремление оказывается полезным, и технология поддержки решений учитывает его существование: она позволяет ... выявлять совокупность проблем в предметной области; работать с вариантами формулировок проблем и вариантами совокупностей проблем; исследовать отношения между проблемами; выбирать проблемы, наиболее подходящие для решения. СПР ориентирована на ситуации, в которых проблем выявляется больше, чем эта система позволяет решать. Некоторые проблемы игнорируются. СПР составляют следующие подсистемы: подсистема отражения предметной области: подсистема отражения различных сущностей; подсистема выявления связей между сущностями; подсистема оценивания влияния и значения сущностей; подсистема предполагания (прогнозирования и планирования); подсистема проблемного анализа предметной области; подсистема синтеза вариантов решения и выбора; подсистема самоорганизации индивидуума (она обеспечивает: уяснение целей, ценностей; учет личных ресурсов: времени и т. п.; работу с личными планами; самоанализ); Всякая часть СПР может иметь различные уровни сложности: от текстового файла до базы данных, сопряженной с комплексом обрабатывающих их программ. Представляется, что эффективная СПР должна быть открытой легко реструктурируемой системой из более или менее автономных частей (обменивающихся данными через файлы и иными способами), в которой могут сочетаться компоненты с разными уровнями технологической сложности.

4.5. Уровни использования компьютерных технологий в принятии решений.

Можно выделять следующие уровни использования компьютеров в принятии решений: I. Внешняя информационная поддержка решений. II. Внутренняя информационная поддержка решений. Использование вычислительных и моделирующих программ. III. Использование экспертных систем. Пользователь должен проверять и подтверждать предлагаемые системой решения. IV. Автоматическая выработка и реализация решений, исключающая человека из управления. Распределение функций между СПР и пользователем может быть жестким или переменным (зависящим от ситуации).

4.6. Базовый тип данных.

Базовым типом данных можно считать тип данных, на основе которого обеспечена навигация в информационной системе, в совокупности данных. Входя в систему, пользователь получает доступ к некоторому "корневому" фрагменту данных базового типа и из того фрагмента на основании его данных он имеет возможность перейти к другим фрагментам данных. Следует различать базовый экранный тип данных и базовый логический тип данных. Базовым типом данных в системе информационной поддержки решений может быть: 1) список; 2) база данных; 3) схема; 4) гипертекст. В системе Framework III базовым экранным типом данных является особая конструкция "стол" (desktop).

4.6.1. Список как базовый тип данных.

Войдя в систему, пользователь видит список, к примеру: +-------------------+ | История | | Текущее состояние | | Тенденции | | Прогноз | | Обобщения | +-------------------+

4.6.2. Кортеж как базовый тип данных.

Войдя в систему, пользователь видит таблицу, к примеру: +-------------------+------------+-------------+--------+ | раздел |дата послед.|ответственный| объем | | |обновления | | данных | +-------------------+------------+-------------+--------+ | История | | | | | Текущее состояние | | | | | Тенденции | | | | | Прогноз | | | | | Обобщения | | | | +-------------------+------------+-------------+--------+

4.6.3. Схема как базовый тип данных.

Войдя в систему, пользователь видит схему, к примеру: +-----------+ | Обобщения | +-----+-----+ +----------------+-----------------+ +-----+-----+ +--------+--------+ +------+-----+ | История | |Текущее состояние| | Прогноз | +-----------+ +--------+--------+ +------------+ +-----+-----+ | Тенденции | +-----------+

4.6.4. Гипертекст как базовый тип данных.

Войдя в систему, пользователь видит гипертекст, к примеру: +------------------------------------------------------------+ | Описываются [История] и [Текущее состояние] объекта. | | На основании истории выявляются [Тенденции] и [Обобщения].| | На основании тенденций и текущего состояния формируется | | [Прогноз]. | | | | | +------------------------------------------------------------+

4.7. Структура системы.

В системе выделяются следующие уровни технических решений: +---------------------+ | Парадигмизация | : выделяются виды сущностей: явления, | предметной области | события, факторы и т. п. +---------------------+ +---------------------+ | Типизация сущностей | : выделяются объекты и их атрибуты: |в предметной области | организации, мероприятия, +---------------------+ происшествия и т. п. +---------------------+ | "Логическая" | : принимаются решения о видах структур: |структуризация данных| таблицах, списках, схемах, сетях +---------------------+ и т. п. +---------------------+ | Файловая | : принимаются решения о каталогах, |структуризация данных| файлах, полях записей +---------------------+ +---------------------+ | Размещение данных | : принимаются решения об использовании +---------------------+ дисков, оперативной памяти +---------------------+ | Конструирование | : принимаются решения о зонах экрана, | экранных объектов | окнах, меню и т. п. +---------------------+ Подсистемы в СПР могут выделяться по различным признакам: 1. По типу обрабатываемых "логических" структур данных. Выделяются подсистемы для работы со следующими структурами данных: текстовыми файлами; реляционными базами данных; сетевыми базами данных; электронными таблицами; рисунками. 2. По виду обрабатываемых экранных данных. Выделяются подсистемы для работы с данными следующих видов: текстами; гипертекстом; таблицами; списками; схемами; чертежами; графиками; рисунками. 3. По характеру данных. Выделяются подсистемы для работы со следующими сущностями: факторами; проблемами; планами, прогнозами; обобщениями. 4. По характеру работы. Выделяются подсистемы для следующих работ: статистического анализа; исследования операций; визуализации; вычислений; экспертизы (экспертная система); справочных данных; работы с экспертами; поддержки групповых решений. 5. По этапу работы. Выделяются подсистемы для следующих этапов: сбора данных; анализа данных; принятия решений; реализации решений. 6. По отражаемому "пространству". Выделяются подсистемы для следующих пространств: "физического пространства"; "социального пространства"; "пространства представлений" (знаний). (Пространства различаются типами возможных отношений между принадлежащими им сущностями. В общем случае некая сущность может существовать во всех трех пространствах. К примеру этнос. В физческом пространстве он занимает некоторую территорию, соседствует и смешивается с другими этносами, потребляет ресурсы природной среды и выделяет в нее отходы. В социальном пространстве он может находиться с другими этносами в некоторых отношениях -- конфликта, сотрудничества и т. п. В пространстве представлений он является объектом исследования различных теорий.)

4.8. Организация доступа к данным в СПР.

В системе поддержки концептуальных решений основная часть работы -- это работа с текстами. Варианты представления фрагментов текстов в окнах: 1) размеры фрагмента меньше размеров окна; 2) размеры фрагмента и размеры окна совпадают; 3) фрагмент длиннее окна; 4) фрагмент длиннее и шире окна. 1: 2: 3: 4: +----------+ +--------------+ ============== ============== ============== ============== | |+-----+ | |+----------+| || || || | | || | | || || || || || | | || | | || || || || || | | |+-----+ | || || || || || | | | | |+----------+| || || || | | ============== ============== ============== ============== | | | | | +----------+ +--------------+ Варианты изменения фрагмента при изменении размеров окна: 1) фрагмент остается неизменным: +-------+ +-------+ ========= ====== | | A B C | | A B|C | | | | | | | | ====== | ========= | | | | | | +-------+ +-------+ 2) фрагмент сужается или расширяется за счет перераспределения символов между строками: +-------+ +----+ ========= ====== | A B C | | A B| | | |C | | | ====== ========= | | | | | | +-------+ | | | | +----+ 3) фрагмент сжимается или расширяется посредством изменения размеров символов: +-------+ +----+ ========= ====== | A B C | |abc | | | | | | | ====== ========= +----+ | | +-------+ Возможные режимы генерации текстов пользователем гипертекс- товой системы: 1) фрагмент A составляется на основании данных, которых нет на экране; 2) фрагмент A составляется на основании данных фрагмента X, присутствующего на экране; 3) фрагмент A составляется на основании данных фрагментов X и Y, присутствующих на экране; 4) фрагменты A и B составляются на основании данных фрагмента X, присутствующего на экране; 5) фрагменты A и B составляются на основании данных фрагментов X и Y, присутствующих на экране; 6) фрагмент A составляется на основании данных фрагмента X, присутствующего на экране, фрагмент B -- на основании данных фрагмента A; 7) и т. п. 1: 2: 3: ================== ================== ================== | +------------+| |+-----+ +-----+| |+-----+ +-----+| | | || || X | | A || || X |->| A || --->| A || || | | || |+-----+ | || | | || || |->| || |+-----+ | || | | || || | | || || Y |->| || | +------------+| |+-----+ +-----+| |+-----+ +-----+| ================== ================== ================== 4: 5: 6: ================== ================== ================== |+-----+ +-----+| |+-----+ +-----+| |+----+ +-----+ | || |->| A || || X |+>| A || || X |->| A |+| || X | +-----+| |+-----+| +-----+| |+----+ +-----+|| || | +-----+| |+-----+| +-----+| | +----------+ || || |->| B || || Y |+>| B || | | B |<+| |+-----+ +-----+| |+-----+ +-----+| | +----------+ | ================== ================== ================== Использование более чем двух фрагментов-источников или более чем двух фрагментов-результатов представляется очень редким. Варианты технической поддержки использования фрагментов-источ- ников: 1) применение нескольких окон: в одних окнах -- исходные данные, в других -- результаты; 2) применение транзитного экрана: исходные данные оставляются на некотором участке экрана, после чего на другом участке данные вводятся через окно; 3) применение временного переноса данных из файла в файл: либо исходные фрагменты временно копируются в то место файла, которое рядом с формируемым фрагментом, либо фрагмент-результат временно находится рядом с исходным фрагментом. Временно отсутствующие на экране данные пользователь может удерживать в голове (в собственной "оперативной памяти"). Возможный объем удерживаемых в голове данных и длительность удержания зависят от человека, от текущего психического состояния человека, от характера данных, от внешних условий. Удаленность компьютерных данных от пользователя можно измерять количеством нажатий клавиш, которые надо произвести для помещения данных на экран и для возврата к предшествующему состоянию экрана. Все доступные пользователю в некоторый момент данные можно разделить по степени их досягаемости на следующие категории: данные 1-й очереди: присутствующие на экране; данные 2-й очереди: вызываемые на экран посредством 1..2 нажатий клавиш и появляющиеся в течение 1..2 секунд; данные 3-й очереди: доступные в текущей программной системе, но требующие значительных манипуляций или значительного времени ожидания; данные 4-й очереди: доступ к которым требует входа в другую программную систему или ожидание которых может длиться долгое время. Процедура доступа к данным складывается из следующих компонентов: переход в место, из которого осуществляется доступ к данным; формирование запроса; ожидание выполнения запроса; выбор из предложенной совокупности данных. ............................................................... ...............................................................

Приложение: Problems Handling System.

Насколько можно понять ситуацию с интеллектом в современном мире, имеет место некоторый кризис мыслительных парадигм, кризис старых подходов в теоретической работе, обучении, управлении, политической деятельности: развитие способности людей решать свои проблемы всё больше отстает от развития их способности создавать себе проблемы. Доказательство этого кризиса -- отсутствие сколько-нибудь заметного успеха в решении глобальных проблем (перенаселение, загрязнение окружающей среды, истощение ресурсов, терроризм и т. п.). Если дойдет до продажи результатов предлагаемого здесь проекта, то провоцировать интерес к ним, возможно, будет лучше именно в таких выражениях. Общее направление работ можно назвать, к примеру, "Breakthrough to better thinking". Эту фразу можно использовать как рекламный девиз. Он претенциозный, но не исключено, что удастся обеспечить, чтобы за ним стояли действительно заметные достижения. Разработка Problems Handling System, возможно, и окупится сама по себе, но вряд ли следует браться за нее, если рассмат- ривать ее как разовую работу. Для разовой работы она требует слишком сложных знаний, слишком больших проектировочных усилий, слишком глубокого исследования конъюнктуры. Может быть, выгодно открыть целое направление работ -- пусть на первом этапе и не связывающее большого количества ресурсов, но постоянное и оцениваемое как вероятная область приложения значительных сил в будущем. "Научное направление" данного проекта может быть сформулировано как хранение и визуализация структурированных данных в системах поддержки сложной интеллектуальной деятельности. На Западе обычно называют это Knowledge Management, Decisions Support. Основной ресурс в выработке решений проблем -- почти всегда человек, а не компьютер (или какое-либо другое техническое средство) -- по крайней мере, в настоящее время. А качество решения человеком сложных проблем определяется не только его интеллектуальными способностями, знаниями, опытом, моральными установками, но также усвоенной им идеологией работы с пробле- мами. В связи с этим компьютерная программа типа Problems Handling System, используемая в технологии работы с проблемами, может быть полезна, среди прочего, как средство привития некоторой идеологии и навязывания некоторой дисциплины работы с данными, а не только как средство выполнения определенной части работы. К проекту системы. Система предназначена для работы с проблемами, предполагающими сбор большого количества разнообразных данных, сложный докумен- тируемый процесс выработки решений, принятие множества промежу- точных решений. Возможность ее эффективного использования возни- кает тогда, когда естественные "человеческие" технологии принятия решений и обычные компьютерные средства поддержки (используемые для вычислений, имитационного моделирования, визуализации и т. д.) оказываются недостаточными. Система может быть полезна при решении проблем в тех случаях, когда невозможно удерживать в области внимания одновременно все обстоятельства, существенные для вырабатываемых решений: она позволяет рассматривать такие проблемы по частям без риска упустить что-либо из уже выявленного и зафиксированного в массиве данных. Система рассматривается на двух уровнях: 1) среда для оперирования данными (универсальная, настраиваемая); 2) настройка среды для выполнения работ определенного типа (и/или специальная подсистема для работы с проблемами). 1. Среда для оперирования данными. В среде имеются средства структурированного представления данных о предметной области. Эти средства обеспечивают работу со следующими информационными объектами: списками, схемами, таблицами, текстами, группами. Кроме того, могу использоваться такие информационные объекты", как рисунок и график. Список -- одномерная последовательность элементов. На экране представляется в виде последовательности строк, прокручиваемых в окне. Ссылки на другие информационные объекты может иметь список в целом, элемент списка, группа элементов списка. Схема -- совокупность 3..20 элементов и их связей (сложные схемы представляются в виде иерархии простых схем или в виде соединенных простых схем). "Объем" схемы приблизительно соответствует "объему" внимания среднего индивидуума. Ссылки на другие информационные объекты может иметь схема в целом, элемент схемы, группа элементов. Таблица -- двумерная совокупность элементов. Ссылки на другие информационные объекты может иметь таблица в целом, элемент таблицы, строка элементов, столбец элементов, группа элементов. Текст -- совокупность предложений, которая в принципе может быть очень большая, но чаще включает в себя несколько десятков строк. Ссылки на другие информационные объекты может иметь текст в целом, абзац текста, предложение, фраза, слово. Группа -- произвольная совокупность информационных объектов (может быть, следует добавить ограничения: одного типа и уровня). Группа как целое может иметь атрибуты и ссылки. Рисунок в целом, область рисунка могут иметь ссылки. График формируется как визуальное представление численных данных таблицы. По ссылке на информационный объект можно легко осуществить переход на этот объект и вернуться обратно. Компоненты, имеющие ссылки, некоторым образом выделяются на экране. Список ссылок любого компонента можно посмотреть до осуществления перехода по ним. Ссылки легко создаются, модифицируются, удаляются. Могут быть внешние ссылки: на сайты интернета, на файлы в собственном компьютере пользователя (копирование и переимено- вание таких файлов должно осуществляться посредством специальной утилиты, обеспечивающей обновление ссылок). Атрибуты информационного объекта: дата создания; дата последнего изменения; состояние ("закончен", "не закончен", "аннулирован"); работа, к которой относится объект; версия объекта. Атрибуты ссылки: тип, подтип, название, дата создания. Часть информационных объектов в системе является стандартной (по экранному представлению и в некоторых случаях также по напол- нению) и образует настройку системы на некоторый вид деятельности. Через стандартные информационные объекты типа "текст" обеспе- чивается экранная подсказка. Через стандартные информационные объекты типа "список" -- система меню. Любому информационному объекту могут быть добавлены некоторые пользовательские атрибуты (сверх стандартных). Данные об информационных объектах всех типов представляются на экране в виде информационных объектов типа "таблица". Данные информационных объектов могут копироваться в файл для последующей печати в удобочитаемом виде. Поскольку пользователь благодаря этому получает возможность в любое время отказаться от применения данной программной системы и вернуться к "бумажной" технологии, это уменьшает его зависимость от программной системы и тем самым убирает одно из препятствий принятию ее в качестве инструментального средства. Также можно сделать возможным копирование данных в файл в формате HTML для последующего помещения в интернет. В систему могут быть включены средства для выполнения пользо- вательских процедур автоматической обработки информационных объектов. Пользовательские процедуры создаются на внутреннем интерпретируемом языке системы. В систему могут быть также включены средства для имитационного моделирования. Возможно, реализованные следующим образом. Элементы схем могут иметь в качестве атрибутов численное значение и формулу, выражающую связь этого численного значения с численными значениями других элементов (той же схемы, других схем, той же группы информационных объектов). Посредством изменения численных значений некоторых элементов можно получать новые численные значения других элементов. Большое количество возможностей в системе не обязательно ведет к ее громоздкости. Можно избежать громоздкости, если тщательно провести проектирование. В частности, одни и те же экранные конструкции, одни и те же структуры данных могут использоваться как для представления данных пользователя, так и для обеспечения интерфейса и организации самой системы. Структура данных и алгоритмы системы инвариантны по отношению к инструментальным средствам и "платформе". Можно выбрать такой формат файлов для хранения данных, чтобы они обрабатывались любым текстовым редактором. Вызываемая таким подходом небольшая избыточность данных не имеет существенного значения. Преимущество подхода -- в значительной "прозрачности" системы (это привлекает пользователей). Недостаток -- опасность нарушения целостности данных (т. е., к примеру, появления ссылок на несуществующие информационные объекты или ошибочных ссылок на существующие). Не исключено, что не удастся достичь должной настраиваемости системы достаточно простыми и удобными средствами, и потребуется подключение специальных модулей для выполнения той или иной разновидности работ. Но должна быть настойчивая попытка сделать систему исключительно настраиваемой. * * * Описанную универсальную настраиваемую среду можно назвать структуратором (structurer). Любой специальный текст (научный, технический и т. д.) может быть представлен структурированно средствами структуратора. Это означает, среди прочего, освобождение автора от необходимости "прописывать" связи между компонентами его текста. Данные из структуратора могут быть выгружены в обычный текстовый файл с автоматическим добавлением к ним некоторых выражений структурирующего метаязыка, отражающих статусы и взаимные отношения компонентов данных. В настоящее время, по-видимому, не существует удобных про- граммных средств для формирования сильноструктурированных данных, представленных в виде связанных взаимными ссылками списков, таблиц, схем, текстов, поэтому даже нет возможности проверить практикой, насколько эти средства выгодны. * * * Области применения сильноструктурированных данных: технические описания, научные отчеты, теоретические работы, учебники. Структуризация данных -- направление развития программных средств, представляющее собой некоторую альтернативу такому популярному в настоящее время направлению, как Data Mining. Технологии Data Mining предполагают, не в последнюю очередь, выявление смысловой структуры текстов, представленных на естественном языке, тогда как технология структуризации данных ориентирует на явное выражение смысловой структуры человеком, формирующим данные. 2. Настройка среды для работы с проблемами. Проект является наполовину исследовательским, поэтому заранее невозможно точно сказать (тем более, до завершения разработки "теоретической базы"), какие данные о проблемах и в каком виде надо представлять на экране в первую очередь, чтобы обеспечить наиболее эффективную работу с проблемами. Можно только предпо- лагать, что, скорее всего, это будет выглядеть так: Всякая проблема представляется в виде следующей экранной модели: надпроблемы факторы -------------- | | предпроблемы | проблема | постпроблемы | | источники -------------- подпроблемы варианты решения Здесь: надпроблемы -- проблемы, решение которых сводится, среди прочего, к решению рассматриваемой проблемы; предпроблемы -- проблемы, решение которых устраняет рассматри- ваемую проблему; подпроблемы -- проблемы, к решению которых сводится решение рассматриваемой проблемы; постпроблемы -- проблемы, которые появятся в случае реализации решения рассматриваемой проблемы; факторы -- обстоятельства, которые должны быть приняты во внимание при решении проблемы; источники -- данные, отражающие теоретические представления, опыт, различные мнения, могущие оказаться полезными при работе с проблемой. В данной экранной модели обеспечивается возможность быстрого движения по "сети проблем": перехода от текущей проблемы к ее предпроблемам, подпроблемам и т. д. При этом выбранная предпроб- лема, подпроблема и т. д. становится "просто проблемой" и поме- щается в центре экрана. В систему могут быть включены средства обеспечения формальных решений. Суть "работы с проблемой" состоит в выявлении совокупности свя- занных с нею других проблем, а также факторов, которые желательно принимать во внимание. Эта совокупность представляется в виде сети. * * * Можно рассмотреть данный проект с точки зрения "философии реального программирования". На Западе развитие программирования идет "волнами". "Волна" -- это какое-нибудь техническое новшество, разговоры вокруг него, "взрыв" разработок и продаж. Примеры "волн" последних 10..15 лет: экспертные системы, decisions support, интернет-магазины, data mining, knowledge management, business intelligence. Действительная потребность в "волне" может быть незначительная и даже отсутствовать вовсе, но интерес многих субъектов в "волне", их убедительная реклама, стремление пользователей быть "на высоте" и хорошо выглядеть в глазах их собственных клиентов делают своё дело. Чтобы разработчикам программного обеспечения держаться на рынке, надо вписываться в "волны" независимо от своих суждений о них. При наличии некоторых ресурсов можно попробовать погнать собственную "волну", но это трудно. Технические идеи данного проекта разрабатывались, когда сходила на нет волна decisions support и начиналась волна knowledge management. Естественно, работа делалась не с целью "попасть в струю", а потому что было желание создать что-то новое и полезное. Если браться сейчас за этот проект, надо планировать действия, исходя из "волнистости" рынка: выпятить какую-то особенность подхода и начать говорить о том, что она очень важная. * * * Вполне возможно, что в результате выполнения этой работы будет сделан существенный шаг в развитии взаимодействия человека с компьютером. В настоящее время компьютер не является средством усиления интеллектуальных способностей человека (скорее, он является средством их подавления, хотя, конечно, и увеличивает некоторые человеческие возможности). Проблемы любого общества обусловливаются, в конечном счете, его недостаточной способностью их решать, а она порождается не дефицитом "вычислительной мощности", а более тонкими вещами. Если в результате выполнения предлагаемого здесь проекта удастся "ухватить" хотя бы некоторые из этих вещей и научиться хотя бы немного лучше их отлаживать, социальный эффект может быть значительный. ............................................................... ...............................................................

Возврат на главную страницу