Принятие решений относительно действий или поведения в той или иной ситуации любыми субъектами (людьми, роботами, сложными системами управления) осуществляется на основе информационных процессов. Информационный процесс реализует отношение объекта и субъекта (рис.10) и представляет собой восприятие субъектом объективной реальности в виде данных, переработку этих данных в соответствии с целевой установкой и имеющимися знаниями о зависимостях фактов в информацию. На основе полученной информации происходит обновление знания субъекта, выработка решения по возможному изменению состояния объекта и целевой установки субъекта.
| Объект |
| Знание |
| Решение |
| Изменение |
| Информация |
| Цель |
| Изменение |
| Данные |
| Субъект |
| Данные об изменении |
Рис. 1. Информационный процесс
Таким образом, информационный процесс рассматривается в трех аспектах[13]:
Синтаксический аспект — отображение объективной реальности в какой-либо среде и на каком-либо языке, которое представляет собой данные.
Семантический аспект — понимание, осмысливание и интерпретация данных на основе знаний субъекта, которые отражают зависимости, закономерности взаимодействия объектов.
Прагматический аспект — оценка полезности полученного нового знания (приращения знания) субъекта в соответствии с целевой установкой для принятия решения, то есть получение информации в узком смысле.
Любая информационная система выполняет следующие функции: воспринимает вводимые пользователем информационные запросы и необходимые исходные данные, обрабатывает введенные и хранимые в системе данные в соответствии с известным алгоритмом и формирует требуемую выходную информацию. С точки зрения реализации перечисленных функций ИС можно рассматривать как фабрику, производящую информацию, в которой заказом является информационный запрос, сырьем — исходные данные, продуктом — требуемая информация, а инструментом (оборудованием) — знание, с помощью которого данные преобразуются в информацию.
Знание имеет двоякую природу: фактуальную и операционную[14].
· Фактуальное знание — это осмысленные и понятые данные. Данные сами по себе — это специально организованные знаки на каком-либо носителе.
· Операционное знание — это те общие зависимости между фактами, которые позволяют интерпретировать данные или извлекать из них информацию.
Часто фактуальное знание называют экстенсиональным (детализированным), а операционное знание — интенсиональным (обобщенным).
Процесс извлечения информации из данных сводится к адекватному соединению операционного и фактуального знаний и в различных типах информационных систем выполняется по-разному. Самый простой путь их соединения заключается в рамках одной прикладной программы:
Программа = Алгоритм (Правила преобразования данных +
Управляющая структура) + Структура данных
Таким образом, операционное знание (алгоритм) и фактуальное знание (структура данных) неотделимы друг от друга. Однако если в ходе эксплуатации информационной системы выяснится потребность в модификации одного из двух компонентов программы, то возникнет необходимость ее переписывания. Это объясняется тем, что полным знанием проблемной области обладает только разработчик информационной системы, а программа служит “недумающим исполнителем” знания разработчика. Конечный же пользователь вследствие процедурности и машинной ориентированности представления знаний понимает лишь внешнюю сторону процесса обработки данных и никак не может на него влиять.
Следствием перечисленных недостатков является плохая жизнеспособность информационной системы или неадаптивность к изменениям информационных потребностей. Кроме того, в силу детерминированности алгоритмов решаемых задач информационная ситема не способна к формированию у пользователя знания о действиях в не полностью определенных ситуациях.
В системах, основанных на обработке баз данных (СБД — Data Base Systems), происходит отделение фактуального и операционного знаний друг от друга. Первое организуется в виде базы данных, второе - в виде программ. Причем программа может автоматически генерироваться по запросу пользователя (например, реализация SQL или QBE запросов). В качестве посредника между программой и базой данных выступает программный инструмент доступа к данным — система управления базой данных (СУБД):
СБД = Программа <=> СУБД <=> База данных
Концепция независимости программ от данных позволяет повысить гибкость информационной системы по выполнению произвольных информационных запросов. Однако эта гибкость в силу процедурности представления операционного знания имеет четко определенные границы. Для формулирования информационного запроса пользователь должен ясно представлять себе структуру базы данных и до определенной степени алгоритм решения задачи. Следовательно, пользователь должен достаточно хорошо разбираться в проблемной области, в логической структуре базы данных и алгоритме программы. Концептуальная схема базы данных выступает в основном только в роли промежуточного звена в процессе отображения логической структуры данных на структуру данных прикладной программы.
Общие недостатки традиционных информационных систем, к которым относятся системы первых двух типов, заключаются в слабой адаптивности к изменениям в предметной области и информационным потребностям пользователей, в невозможности решать плохо формализуемые задачи, с которыми управленческие работники постоянно имеют дело. Перечисленные недостатки устраняются в интеллектуальных информационных системах.
Анализ структуры программы показывает возможность выделения из программы операционного знания (правил преобразования данных) в так называемую базу знаний, которая в декларативной форме хранит общие для различных задач единицы знаний. При этом управляющая структура приобретает характер универсального механизма решения задач (механизма вывода), который связывает единицы знаний в исполняемые цепочки (генерируемые алгоритмы) в зависимости от конкретной постановки задачи (сформулированной в запросе цели и исходных условий). Такие информационные системы становятся системами, основанными на обработке знаний (СБЗ - Knowledge Base (Based) Systems):
СБЗ = База знаний <=> Управляющая структура <=> База данных
(Механизм вывода)
Следующим шагом в развитии интеллектуальных информационных систем является выделение в самостоятельную подсистему или репозиторий метазнания, описывающего структуру операционного и фактуального знания и отражающего модель проблемной области. В таких системах и программы, и структуры данных генерируются или компонуются из единиц знаний, описанных в репозитории, каждый раз при изменении модели проблемной области. Интеллектуальные информационные системы, обрабатывающие метазнание, называются системами, основанными на моделях (СБМ — Model Based Systems)[15]:
СБМ = Репозиторий (Онтология — Модель проблемной области) <=> Механизм генерации или конфигурации => Информационная система
Подходы к управлению знаниями с использованием информационных технологий (ИТ) показаны в таблице 5.
Таблица 5. Подходы к управлению знаниями с использованием ИТ
| Явные знания Использование быстродействующих информационных систем, обеспечивающих многократный доступ к знаниям | Неявные знания Использование каналов передачи личного опыта, творческого подхода к решению проблем |
| Стратегия управления знаниями: | |
| Подход «люди - документам» Использование электронных систем документооборота, которые классифицируют, сохраняют, распространяют знания и позволяют повторно их использовать | Подход «человек-человеку Развитие сетей, связывающих людей, а также форм, методов передачи неявных знаний |
| Формы использования ИТ: | |
| Обязательное использование ИТ, обеспечение многократного доступа к знаниям | ИТ используются в качестве вспомогательного средства. Цель — содействие общению и обмену неявными знаниями |
Первый подход охватывает уровень явных знаний. Организация уделяет главное внимание сбору и классификации знаний, их хранению в базах данных, чтобы ими легко мог воспользоваться любой сотрудник организации. В результате знания структурируются и группируются в базах данных, используются многократно в соответствии с потребностями профессиональных сообществ, в которых генерируются новые полезные для организации знания.
Второй подход реализуется на уровне неявных знаний. Передача индивидуального опыта, навыков, умений (неявных знаний) происходит при личных встречах или с помощью специальных информационных сред, активизирующих интерактивное взаимодействие между людьми (специалистами). В результате знания собираются среди (от) людей и на их основе создаются документы, доступные другим пользователям (процесс экстернализации). Способы реализации второго подхода — интранет и менеджеры по знаниям (посредники), с помощью которых формируются профессиональные сообщества специалистов, интересующихся конкретной предметной областью и (или) проблемой.