ПЕРСПЕКТИВЫВНЕДРЕНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОЦЕССЫУПРАВЛЕНИЯ
Козлов С.В.
Смоленский государственный университет, Россия, г. Смоленск
Аннотация. В статье обсуждаются вопросы применения цифровых технологий в процессах анализа и управления данными информационных сред. Автором рассматриваются особенности применения методов теории графов, соответствия Галуа и математического аппарата импликативных матриц для управления поведением информационной системы. Актуальность статьи связана с возрастанием интереса к проблеме прогнозирования функционирования информационной системе при принятии ключевых решений управления.
Ключевые слова: цифровые технологии, процессы управления, информационные системы, информационно-коммуникационные технологии, функциональный анализ, графовая модель, соответствие Галуа, импликативные матрицы.
THE PROSPECTS OF IMPLEMENTATION OF INTELLECTUAL DIGITAL TECHNOLOGIES IN MANAGEMENT PROCESSES
Kozlov S. V.
Smolensk State University, Russia, Smolensk
Abstract. In article issues of use of digital technologies in processes of the analysis and data management of information environments are discussed. Features of application of methods of the theory of counts, Galois's compliance and mathematical apparatus of implicative matrixes for management of behavior of an information system are considered by the author. The relevance of article is connected with increase of interest in a problem of forecasting of functioning of an information system at adoption of key solutions of management.
Keywords: digital technologies, management processes, information systems, information and communication technologies, functional analysis, graph model, compliance of Galois, implicative matrixes.
Цифровые технологии в управлении субъектами Российской Федерации в последнее время получают все большее распространение. Они прочно входят во все сферы человеческой деятельности. Так цифровые технологии востребованы в различных областях государственных услуг. Они эффективно применяются в сфере управления, налоговой сфере, правовой сфере, судопроизводстве, здравоохранении, образовании и других областях.
В тоже время информационно-коммуникационные технологии постоянно и, что характерно именно для последних десятилетий, бурно развиваются. Появляются все новые методологии изучения окружающей действительности и управления ее фундаментальными процессами. Новые методы с каждым годом становятся все более универсальными средствами, независимыми от области их применения [1].
С другой стороны запросы современного общества таковы, что в силу возрастающих объемов и скорости передачи информации, цифровые технологии должны в той или иной мере носить интеллектуальный характер. Интеллектуальный анализ потоков данных позволяет оперативно управлять разнообразными процессами жизнедеятельности человека. Многие из них являются непрерывными, вследствие чего для эффективного управления ими необходимо обрабатывать большие объемы данных. Без методов интеллектуального анализа в таких случаях просто не обойтись. Оперативное управление будь то технологический процесс на предприятии, образовательный процесс в учебном заведении, процесс делопроизводства или иной другой уже невозможно без цифровых технологий.
Интеллектуальные цифровые технологии настолько актуальны в последнее время ввиду возможности получения оптимальных результатов планирования при принятии решений в процессах управления. Одним из основных направлений их использования являются интеллектуальные информационные системы, реализованные на базе современных интернет-технологий визуального программирования web-порталов. Web-порталы аккумулируют в себе системные данные, непосредственно или опосредованно связанные с протеканием процессов в информационной среде. Для их анализа программная среда web-портала должна обладать необходимыми инструментами анализа. При этом наличие в информационной среде системы сугубо статистических методов анализа поведения ее функциональных элементов уже недостаточно в контексте задач, которые ставит перед ней реальная действительность. Здесь необходимы иные методы исследования системных характеристик. Именно таковыми и выступают интеллектуальные методы анализа данных.
К таким методам можно отнести группу методов, основой которых служат алгебраические структуры и функциональный анализ. Алгебраические структуры позволяют описать посредством математических отношений структуру любой предметной области [2, 3]. Они выступают инвариантом при проектировании программной среды интеллектуальной информационной системы. Таким образом, концепция внутренней реализации информационной среды относительно независима от содержательного наполнения системы. Методы функционального анализа данных также выступают инвариантом относительно исследования объектов и зависимостей между ними рассматриваемой предметной области. При этом существенная часть интеллектуального функционального анализа строится на изучении характера взаимосвязей системных компонентов. Методы функционального анализа раскрывают возможности исследования латентных параметров информационной системы.
Востребованным при таком подходе проектирования интеллектуальных информационных систем выступают методы графового моделирования алгебраических структур, соответствие Галуа как метод функционального анализа данных и математический аппарат многомерных импликативных матриц как инструмент генерирования оптимальных решений [4, 5, 6]. Посредством графового моделирования можно построить структуру любой предметной области [7], при этом такой подход обуславливает описание, а, следовательно, и изучение связей между элементами информационной системы. А оптимальное управление как раз базируется на исследовании взаимосвязей между компонентами информационной среды. Инварианты теории графов [8] позволяют программно реализовать в информационной среде комплекс функциональных инструментом для оценки степени и характера связи между системными компонентами. Это позволяет спроектировать информационную среду устойчивую к внутренним и внешним факторам воздействия.
Методология соответствия Галуа в таких программных средах служит инструментом интеллектуального анализ системных данных. Она позволяет выявить компоненты системы, которые являются системообразующими при протекании различных информационных процессов. При этом для одних процессов это могут быть одни компоненты информационной среды, а для других совсем иные. Анализ строится на выявлении общих характеристик во взаимосвязях между системными данными. Особенностью применения соответствия Галуа как метода интеллектуального анализа данных является отслеживание групп ключевых элементов системы в реальном времени. Эти группы подвижны, что обуславливает непрерывный процесс анализа. Соответствие Галуа позволяет, изучив группу элементов системы, спрогнозировать поведение других компонентов среды на основании полученных данных. Это осуществляется с помощью анализа связей между элементами системы и построения групп компонентов, отвечающих за поведение среды в той или иной ситуации. Исследованные ситуации можно запомнить в системе и дальнейший анализ строить, опираясь на уже ранее полученные данные.
Математический аппарат импликативных матриц в таких интеллектуальных информационных системах служит для изучения их многомерной структуры [9]. Любой объект по своей природе многомерен. Так и компоненты информационной среды в одних процессах выступают как системные элементы, а в других сами являются объектами изучения. Импликативные матрицы позволяют гибко отследить и проанализировать такие различные ситуации в режиме реального времени. Они позволяют оценить компоненты системы в ее многомерной структуре, изучить их свойства в разрезе разных сентенций. Применение многомерных импликативных матриц расширяет возможности информационной среды в сфере анализа латентных зависимостей между системными элементами.
Применение всех описанных инструментов интеллектуальной информационной системы в совокупности обладает мультипликативным эффектом. Всесторонний анализ системных данных с разных позиций, различными методами и средствами, дает возможность принять более взвешенное решение. Это является главной функцией многомерного интеллектуального анализа информации в программной среде. Она направлена на поддержание функционального состояния оптимальным образом. Такой подход дает возможность на основе изучения имеющихся данных прогнозировать состояние, поведение и развитие информационной системы в будущем.
Перспективы внедрения подобного рода интеллектуальных информационных систем, обладающих инструментами передовых цифровых технологий, достаточно широки [10]. Своевременное принятие решений в управлении системными процессами залог их стабильного поведения. Прогнозирование на основе интеллектуального анализа данных преимущественный компонент таких систем среди прочих равных со сходными функциональными инструментами. Таким образом, интеллектуальные информационные системы, отвечающие данным требованиям, определяют их всестороннее внедрение в большинство сфер человеческой деятельности.
Библиографический список
1. Размахнина А. Н., Баженов Р. И. О применении экспертных систем в различных областях // Постулат. – 2017. – № 1 (15). – С. 38.
2. Виноградов И. М.. Основы теории чисел. – М.: Лань, 2009. – 176 с.
3. Козлов С. В., Суин И. А. О некоторых подходах математического описания и анализа многомерной структуры информационных систем // Системы компьютерной математики и их приложения. – 2018. – № 19. – С. 177-182.
4. Зыков А. А. Основы теории графов. – М: Вузовская книга, 2004. – 664 с.
5. Козлов С. В. Использование соответствия Галуа как инварианта отбора контента при проектировании информационных систем // Современные информационные технологии и ИТ-образование. – 2015. – Т. 2. № 11. – С. 220-225.
6. Муха В. С. Математические модели многомерных данных // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. – 2014. – № 2 (80). – С. 143-158.
7. Емельченков Е. П., Киселева О. М. О представлении предметных областей с помощью семантических сетей // NovaInfo.Ru. – 2016. – Т. 2. № 42. – С. 17-23.
8. Козлов С. В. Интерпретация инвариантов теории графов в контексте применения соответствия Галуа при создании и сопровождении информационных систем // International Journal of Open Information Technologies. – 2016. – Т. 4. – № 7. – С. 38-44.
9. Козлов С. В. Использование математического аппарата импликативных матриц при создании и сопровождении информационных систем // International Journal of Open Information Technologies. – 2017. – Т. 5. – № 12. – С. 16-23.
10. Баженов Р. И., Лопатин Д. К. О применении современных технологий в разработке интеллектуальных систем // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. – 2014. – № 3 (93). – С. 263-264.