ЧЕЛОВЕК И ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
При производстве продуктов труда человек всегда управляет орудиями труда в процессе их воздействия на предмет труда. Скажем, вскапываете вы грядки. В этом случае предмет труда - земля, орудие труда - лопата, продукт труда - вскопанная грядка. Естественно, перед началом копки вы составляете концептуальную модель, содержащую информацию о том, где, в каком месте огорода будет располагаться будущая грядка, какой она будет ширины, глубины, нужно ли разбивать комья земли и т.д. Когда вы копаете, т.е. воздействуете лопатой (орудием труда) на землю (предмет труда), вы подсознательно сравниваете получающийся результат с хранимой в памяти концептуальной моделью и, в зависимости от результата сравнения, копаете глубже или немного левее, т.е. управляете орудием труда. Не трудно видеть, что перед нами система управления, в которой объектом управления является земля, исполнительным органом - лопата вместе с мускулами человека, управляющим органом - человеческий мозг. Т.е. действует классическая схема системы управления (рис. 1.9.)
Рис. 1.9. Человек в элементарной системе управления
С усложнением производства, т.е. объектов управления, и их концептуальных моделей, объёмы информации Iос возрастают и человеческая возможность их переработки в необходимом темпе исчерпываются. Тогда на помощь человеку приходят технические средства ускорения переработки информации, как правило, средства вычислительной техники (рис. 1.10.) .
Возникает, таким образом, самостоятельный дополнительный информационный контур, помогающий человеку быстрее обработать осведомляющую информацию Iос и выработать управляющую информацию Iу. Появление контура дополнительной обработки информации (помимо человека ) на СВТ и есть начало возникновения информационной техноло гии.
Рис. 1.10. Появление контура ИТ
Совершенствование ЭВМ, программного обеспечения, математических методов и моделей, позволили создать экономические информационные системы, в которых чётко обозначился контур информационной технологии (рис. 1.11).
Рис. 1.11. Информационная технология (ИТ) в ЭИС
Из рис. 1.11 видно, что в общем случае информационная технология состоит из информационных моделей разного уровня абстракции и ЭВМ. На вход ИТ поступает информация от человека IвхТ, формируемая на основе информации Iос от объекта управления. Информация IвхТ сравнивается с концептуальной моделью (КМ) объекта управления. Реакция на результат сравнения определяется общей математической моделью управления (ОМУ), декомпозированной на частные математические модели (ЧММ). Набор ЧММ описывает возможные состояния ОУ и тактику управления в этих состояниях. Эта тактика реализуется через алгоритмические модели, формализованные в программы (ПО) для ЭВМ. В результате ЭВМ выдаёт информацию IвыхТ, представляющую собой рекомендации по управлению ОУ в данной ситуации.
Таким образом, человек в автоматизированной системе управления является центральным и объединяющим звеном двух контуров: собственно управления (Ч - ИО - ОУ) и информационной технологии (Ч - ИТ), как изображено на рис. 1.11.
ПРОЦЕСС ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ
В автоматизированной системе управления, несмотря на наличие контура информационной технологии, ответственность за принятое управляющее решение возлагается на человека - лицо, принимающее решение (ЛПР). Другими словами, решение принимает человек, а информационная технология помогает ему в этом.
Когда ученые выделили из процесса управления стадию принятия решения, то в начале казалось, что для полной автоматизации достаточно разработать математическую модель и реализовать ее в ЭВМ. И тогда АСУ превращается в САУ. Однако, как оказалось, процесс принятия решения человеком очень сложен. Иногда в этот процесс включаются такие механизмы, которые невозможно предусмотреть и, тем более, формализовать. При принятии решения человек может учитывать и такие аспекты, как мораль, традиции, человеческие взаимоотношения. Вот почему при управлении социально-экономическими системами (иначе - при организационно-экономическом управлении), процесс принятия решения не может быть осуществлен без человека [39].
На рис. 1.12 показана взаимосвязь фаз принятия решения.
Человек, на основе анализа (АИ) осведомляющей информации Iос от объекта управления и информации Iвх от концептуальной модели объекта управления, производит постановку задачи (ПЗ), решение которой должно позволить наилучшим образом управлять объектом (скажем производством) в данной ситуации.
Рис. 1.12. Фазы процесса принятия решения
Однако, решений (альтернатив) всегда несколько (если решение всегда одно, то проблемы выбора не существует, а, значит, и теряет смысл сам процесс принятия решения). Поэтому, далее идёт фаза генерации альтернатив (ГА), т.е. выдвижение возможных решений задачи (альтернатива - по-латински чередоваться, каждая из исключающих друг друга возможностей). Как уже говорилось, управление всегда ведётся с определённой целью. Решение поставленной задачи должно согласовываться с общей целью управления и частной целью в данной ситуации. Поэтому выбрать альтернативу невозможно, если нет критерия выбора, отражающего цель управления. Т.о., следующая фаза - выбор критерия (ВК) решения поставленной задачи. На этом этапе анализа альтернатив (АА) производится их исследование по выбранному критерию, а далее - окончательный выбор одной из альтернатив (ВА), наилучшим образом удовлетворяющей критерию выбора. Выбранная альтернатива дополнительно анализируется и выдаётся окончательное решение (ВР), принимающее в организационных системах вид потока управляющей информации Iу.
Если рассматривать фазы принятия решения с точки зрения возможности их автоматизации на базе информационной технологии, то в настоящее время, пожалуй, только фазы анализа информации (АИ), генерации альтернатив (ГА) и анализа альтернатив (АА) по выбранному критерию удаётся автоматизировать в достаточной мере (на рис. 1.12 изображены овалами). Для этого необходимо, чтобы в ЭВМ находились модели поставленной задачи, с помощью которых возможно было бы быстро просчитать результаты решения по различным альтернативам, исходным данным и критериям. Конечно, для этого желательно, чтобы ЛПР умело использовать средства информационной технологии. В противном случае приходится иметь штат системщиков, аналитиков и т.п. Развитие программно - аппаратных средств ИТ с каждым годом приводит к всё большему упрощению взаимодействия человека с ЭВМ и, таким образом, уменьшает число посредников диалога, что ускоряет и повышает качество принимаемых решений. Большое значение для принятия быстрого и верного решения имеет автоматизация фазы обработки и анализа информации (АИ), поступающей с потоками Iос и Iвх. Для принятия решения всегда может потребоваться дополнительная информация, не содержащаяся в потоках Iос и Iвх. В этих случаях важную роль принимает информационное обеспечение ЛПР, которое в целях оперативности должно быть организованно с помощью средств ИТ (базы и банки данных ).
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Дайте определение понятию „система“ и объясните ее свойства.
2. Проведите классификацию систем по различным признакам.
3. Каковы основные признаки больших систем?
4. Нарисуйте и объясните укрупненную структурную схему системы управления.
5. Почему самым сложным элементом системы управления является управляющий орган?
6. Что такое обратная связь?
7. Дайте кибернетическое определение процесса управления.
8. В чем отличие замкнутых и разомкнутых систем управления?
9. В чем заключается особенность автоматизированных систем управления?
10. Дайте определение информационных моделей и их иерархии.
11. Покажите место человека в элементарной системе управления.
12. Объясните необходимость появления и место информационной технологии в автоматизированном управлении.
13. Почему человек является центральным звеном в ЭИС?
14. Нарисуйте схему и объясните фазы процесса принятия решения.
15. Как соотносятся дисциплины „Информатика“ и „Автоматизированные информационные технологии“.
16. В чем заключается трехуровневый подход в изучении информационных технологий и информатики?
17. Каковы цель, методы и средства автоматизированной информационной технологии?
18. Объясните суть глобальных, базовых и конкретных информационных технологий.