из электронной библиотеки / 699484992772341.pdf

Программисты любят давать бесплатные советы «бестолковым юзерам», например,

когда сбоит программа, можно получить такой: «Если у вас что-то не получается — выйдите и войдите снова». Звучит глупо, особенно, если вспомнить ослика Иа-Иа с горшочком и лопнувшим шариком: шарик «входил и выходил», а настроение у Иа не менялось. Но происходило это только потому, что шарик и горшочек были простыми объектами — способностью к структурной динамике они не обладают, эмержентных свойств у них нет, а

уж тем более — способности к адаптации и самоорганизации.

В случае со сложными системами и уж, тем более, с системами, способными к целеполаганию, дело обстоит иначе. Вход и выход из программы, как системы функционирующей в динамической среде, способен дать весьма положительный эффект. Так же обстоит и с входом и выходом из процесса решения задачи в среде динамичной человеческой психики — от того, как это сделано зависит очень многое, в частности — результативность мыслительного процесса.

Задача состоит в том, чтобы «правильно» подступиться к решению задачи, для чего и разработаны методы активизации мышления. В этой книге мы не будем апеллировать к опыту, связанному с применением гипноза и психотропных препаратов (хотя трансовые методики тоже используются для достижения эффекта смены эмоционального контекста мыслительных операций), а обратимся с тем методикам, которые зародились в рамках системной теории. Перечислим наиболее распространенные методы активизации мышления

(в том числе — использования интуиции и опыта) экспертов и лиц, принимающих решения:

-методы коллективной генерации идей (мозговой атаки, судов идей и т. п.);

-метод «Дельфи»;

-сценарные методы;

-методы поэтапной структуризации задач (синтез деревьев целей и задач,

прогнозного графа и т. п.);

- морфологический подход.

Даже беглый взгляд на этот список позволяет сделать вывод о существовании связи между методами активизации мышления и методами синтеза формальных моделей (это очевидно, поскольку названия говорят сами за себя — многие слова выглядят очень знакомо). Действительно, результаты применения методов активизации мышления используются на соответствующих этапах и уровнях процесса формализации.

Рассмотрим класс методов коллективной генерации идей. Первым представителем этого класса является метод мозговой атаки. Этот метод сформировался в начале 1950-х

годов в ходе разработки перспективных программ вооружений и космической техники,

проводившихся корпорацией RAND по заказу правительства США. Данный метод

зарекомендовал себя настолько хорошо, что на некоторое время был принят в качестве основного метода выдвижения новых идей при синтезе решений сложных межрубрикативных проблем, перспективных планов и прогнозов. В основе метода лежит предположение, что при генерации идей в непринужденной обстановке стимулируется творческая активность, и что среди множества предложенных идей, хотя бы одна, да содержит рациональное зерно. После этапа бурной генерации идей специалисты в спокойной обстановке анализировали выдвинутые варианты решения проблем, невзирая на уровень специальной подготовки лиц их предложивших (хотя состав участников мозговой атаки,

безусловно, тщательно подбирается). Существуют несколько разновидностей этого метода:

прямая мозговая атака, конференция или «ярмарка идей», обмен мнениями и другие.

Основной задачей, ставящейся перед участниками мозговой атаки, является задача генерации максимально возможного количества идей вне зависимости от степени их конструктивности (вплоть до абсурда). Для создания особой атмосферы могут использоваться различные методы стимулирования (в том числе начисление баллов и иные).

Вплоть до того, что для повышения творческой активности мужчин-участников мозговых атак в экспертную группу включались привлекательные женщины.

Принято различать прямую мозговую атаку (непосредственно генерацию идей без обсуждения), обмен мнениями (при этом стороны поочередно высказывают свои взгляды на метод решения проблемы — часто это приводит к выдвижению корпоративных стратегий),

суды идей (эксперты разбиваются на две группы — одна осуществляет прямую мозговую атаку, генерируя идеи, а второй группе вменяется в обязанность выступать в роли критика,

выдвигающего контраргументы, направленные на дискредитацию предложенных решений).

Часто для проведения мозговых атак используется форма деловой игры, для чего в группу включается специалист-игротехник, задачей которого является поддержание деловой атмосферы, духа здоровой конкуренции и подавление агрессии участников обсуждения.

Довольно интересны методы, которые используются игротехниками для обеспечения такого режима общения: часто производится формализация процесса обмена мнениями — в обиход вводятся стандартизованные речевые обороты, произношение которых входит в обязанность каждого участника игры при генерации тех или иных типов высказываний. За счет этого происходит снижение эмоционального накала, обеспечивается соблюдение установленного этикета. Нарушение регламента может наказываться штрафами или исключением из группы.

Например, на игротехнических модулях профессора О.С. Анисимова в ходе дискуссий с оппонентом обязательно произносится вводная фраза: «Правильно ли я понимаю, что …» — далее следует изложение интерпретации точки зрения собеседника,

которому адресован вопрос. Это позволяет исключить возможность неконструктивной критики, вызванной неправильным истолкованием высказываний оппонента.

Однако, вскоре обнаружился общий недостаток методов типа мозговой атаки — конформизм и пристрастность суждений, возникающий в условиях, когда социальный (и

должностной) статус участников атаки неодинаков. Это явление с одинаковой силой проявлялось как в коллективах ученых, так и в среде политиков, военных, специалистов в области управления производством и финансами.

Наиболее очевидным вариантом преодоления этого недостатка явилось решение о разработке анонимных методов опроса мнений специалистов. Подобные методы возникли в

1960-е годы и получили название методов типа Дельфи . Базовый метод Дельфи представляет собой вариант многоэтапного проведения мозговой атаки, в ходе которой обеспечивается анонимность экспертов, для чего их мнения представляются в виде документов, авторство которых известно только организатору или модератору сессии.

Модератор сессий рассылает материалы, полученные в ходе предыдущего тура опроса,

остальным членам экспертной группы, предлагая каждому из них произвести ранжирование полученных вариантов по значимости. После чего участники экспертной группы направляют результаты проделанной работы модератору. В дальнейшем, по результатам полученных откликов от членов экспертной группы формируются оценки согласованности мнений, а

также вводятся коэффициенты, указывающие на степень продуктивности идей генерируемых каждым конкретным экспертом. Благодаря этому оценивалась целесообразность участия того или иного члена экспертной группы в дальнейшем обсуждении проблемы, а также обеспечивалась обратная связь при синтезе решения. После чего проводились последующие туры опроса, в ходе которых модератором задавалась основная тематика, определившаяся по итогам предыдущих туров. Тогда, в 60-х годах метод Дельфи представлял собой длительную бюрократическую процедуру, что препятствовало его широкому распространению в практике оперативного управления, что существенно ограничивало сферу его применения.

Но, спустя годы, в результате развития телекоммуникационных технологий применение метода Дельфи существенно упростилось, а процедура Дельфи вошла в качестве составляющей части в другие методы синтеза управленческих решений.

Сценарные методы представляют собой еще одну группу методов, обычно относимую к классу методов активизации мышления. Следует заметить, что по мере отдаления от начала этого подраздела, методы, причисляемые к этому классу, становятся все менее похожими на методы активизации мышления (по крайней мере, внешне). Ну, каким образом сценарий может активизировать мыслительную деятельность? Похоже, мы забыли ответить на один очень важный вопрос: — «Какова, собственно, цель нашей деятельности, для чего

необходимо активизировать мыслительную деятельность?» Если этот вопрос оставить без ответа, то вроде бы активизировать мышление и ни к чему. Но вспомним, с чего начинался этот раздел... — Начинался он с описания состояния растерянности, возникающем при переходе от практики к теории и обратно.

Спускаться с высот абстракции легче — изучил тезаурус, подновил в памяти значения введенных обозначений и переменных — и вот он — ответ на многие вопросы. А вот как взобраться на эти высоты? Как абсолютно неструктурированную проблему превратить в нечто, похожее на модель, как создать тот «скелет», вокруг которого позже будет выстроена теоретическая модель?

Есть такая голливудская профессия — «писатель сценариев — scriptwriter». Авторы сценариев — это не совсем писатели, они не занимаются прорисовкой подробностей. Их задача — построение сюжетной основы фильма, своеобразной функциональной модели, к

которой по ходу работы будут прикрепляться все новые и новые подробности. Если в основе сценария полноценная книга, то сценарий — это ее модель, модель трансляции текста в фильм — целостную совокупность видеоряда, текстов, музыки и всех прочих атрибутов кинематографа. Если сценарий рождается, как самостоятельное произведение, то сценарий

— это функциональная модель некоторого фрагмента реального или вымышленного мира,

описывающая его с заданным уровнем детализации. Почему фильмы не снимают прямо по книге? — Да потому, что книги пишутся без учета возможностей кинематографа — где-то они слишком абстрактны, где-то слишком конкретны, какие-то фрагменты просто не представляется возможным отснять (хотя после вторжения в кинематограф компьютерной анимации трудно представить такие фрагменты).

С той же целью (но не только) пишутся сценарные модели действительности, чтобы создать некое описание, адаптированное для его дальнейшего развития до уровня модели заданного уровня формализации.

Подведем итог всем этим вольным рассуждениям на тему кинематографа и не только... Итак, сценарные модели строятся для того, чтобы:

-создать основу для построения формальной модели;

-зафиксировать на материальном носителе совокупность знаний о системе или процессе;

-привести описания системы или процесса к виду, допускающему его описание с помощью формальных средств;

-проанализировать существующие расхождения в субъективном восприятии проблемной ситуации различными специалистами;

-выявить максимально полный комплекс вариантов решения проблемы и т. д.

Метод сценариев в своей основе имеет все тот же механизм письменного опроса экспертов, перед которыми ставится задача описания процесса, системы, каких-то особенностей ее функционирования и управления ей, некоторой проблемы или ее аспекта,

путей ее решения и т. д. На заре возникновения метода сценариев к сценариям предъявлялось требование их развертки во времени, однако позже это требование было признано необязательным. В современном понимании сценарий — это имеющее низкий уровень формализации структурированное текстовое описание некоторой проблемы и путей ее решения, представленное в виде совокупности пунктов (или иных блоков, отражающих структуру изложения), между которыми установлены некие логические отношения.

На практике сценарии зачастую имеют весьма интересное оформление. Нередко сценарии бывают представлены в виде подобия графа (см. рисунок 7), блок-схемы,

диаграммы Гантта или иным способом.

Рисунок 7 — Сценарная модель, представленная в виде графа

Способность сценария стимулировать мыслительную деятельность обусловлена спецификой его представления — до тех пор, пока наши суждения не зафиксированы на материальном носителе и не приобрели наглядную форму, судить о полноте и непротиворечивости знаний может только их носитель, да и то — не всегда. Когда же лицо,

принимающее решение, имеет совокупность экспертных решений представленных на материальном носителе, у него появляется возможность анализировать их логическую полноту и непротиворечивость, отбраковывать варианты, постепенно формировать основу решения, определять направления работы по сбору информации о конкретных аспектах проблемы (вести работу, направленную на снижение уровня неопределенности знаний).

Существует еще два метода (на самом деле — это целые классы методов), которые принято относить к классу методов активизации мышления — это методы поэтапной структуризации задач (синтез деревьев целей и задач, прогнозного графа и т. п.) и группа морфологических методов. Однако, несмотря на несомненную принадлежность этих методов

к классу методов активизации мышления, нам показалось более логичным рассмотреть их в следующем подразделе вместе с методами структурирования информации.

2.3.2 Методы структурирования информации

Многообразие методов структурирования информации обусловлено тем, что способов ее представления и организации существует масса, да и информация, сама по себе, бывает весьма различного свойства. Например, весьма существенно то, какие средства отображения/каналы восприятия задействуются при выводе/вводе данных, потенциально содержащих информацию, каков исходный уровень организации этих данных, относятся ли они к разряду числовых, текстовых, графических, видео, аудио и т. д. Очень важную роль играют те цели, которые преследуются при выполнении процедуры структурирования данных (информации).

Краткое отступление: ранее мы уже указывали на различие между данными и информацией, говоря о том, что понятие «данные» связано с представлением информации на материальных носителях, а также о том, что данные для конкретного потребителя могут вообще не содержать информации, поскольку информация — это те новые знания, которые приобретает получатель данных. Здесь мы считаем нелишним напомнить об этом и, по привычке оперируя словом «информация», будем подразумевать, что структурируем мы все-

таки данные (хотя в голове мы можем структурировать и информацию, пытаясь мысленно систематизировать, упорядочить имеющиеся знания).

Для начала введем классификацию целей структурирования информации. Здесь могут быть выделены следующие классы целей:

-получение качественно нового знания о системе/процессе;

-установление факта и локализация неполноты и/или противоречивости совокупности знаний;

-систематизация, упорядочение некоторой совокупности знаний;

-акцентирование или выделение одного или нескольких аспектов информации

(например, временного, пространственного, функционального и т. д.);

-сокращение избыточности представления информации;

-согласование представления информации с некоторой системой обработки и интерпретации;

-повышение наглядности отображения информации;

-смена уровня общности/абстракции описаний.

В зависимости от класса цели меняются методы и технологии структурирования

информации. Но мы уже указывали на то, что цель — это не единственный фактор,

определяющий выбор метода структурирования информации. По этой причине необходимо рассмотреть виды информации, подлежащей структурированию, а также способы ее представления.

Введем классификацию видов информации по ее сущности/содержанию и способу ее использования:

-информация о ценностях и целях (информация целеполагания), используемая при планировании/прогнозировании;

-информация о функциях системы/процесса;

-информация о структуре системы/процесса;

-информация о динамике системы/процесса;

-информация о состоянии системы/процесса;

-информация о задачах системы/процесса.

В приведенной классификации виды информации размещены в порядке убывания периода стабильности/актуальности. Однако два класса информации, описывающей ценности, цели и задачи, являются относительно независимыми от состояния, динамики,

структуры и функций системы/процесса, поскольку связаны с реализацией функции целеполагания. Впрочем, можно считать, что решение об использовании именно такой схемы размещения этих классов информации вполне обоснованно, поскольку позволяет решать многие прикладные задачи.

Кроме всего прочего, следует учитывать еще и такие классификационные признаки,

как:

-отношение информации к объекту:

-информация, относящаяся к объекту;

-информация, относящаяся к классу объектов;

-информация, относящаяся к среде;

-отношение информации к некоторому моменту времени:

-информация, относящаяся к прошлому;

-информация, относящаяся к настоящему;

-информация, относящаяся к будущему;

-отношение информации к классу структурной организации:

-информация неструктурированная;

-информация структурированная;

-информация упорядоченная;

-информация формализованная.

Теперь, после того как мы определились с тем, что же, собственно, нам предстоит структурировать, можно перейти к рассмотрению методов структуризации.

Можно ли сказать, что структуризация информации/данных — это нечто новое или незнакомое нам? — Конечно, нет. Собственно, все те действия, которые мы проделывали в начале этого подраздела, представляли собой одну из множества ипостасей процесса структуризации информации. В нашем случае мы занимались структурированием знаний — мы решали задачу изменения уровня организации знаний, пытаясь построить компактную систему знаний, которая могла бы выступать в качестве основы для дальнейшего развития теории (американцам очень нравится слово «скелет/skeleton», которым они пользуются в таких случаях).

Следует признать, что у американцев язык науки гораздо более метафоричен, нежели чем у нас, а ведь метафора, как мы указывали, — это ступень к новому знанию. Если мы знаем, с чем можно сравнить нечто, то вполне вероятно, что на это нечто могут быть перенесена некоторая часть наших знаний об объекте, с которым мы сравниваем это нечто.

Наш «великий и могучий русский язык» гораздо более академичен, а процесс словообразования достаточно сложен и не всегда приводит к желаемому результату

(закреплению нового, более «экономного» слова). Это довольно грустно, поскольку одним из первых признаков научного и культурного застоя является прекращение словотворчества и преобладание процесса приращения словаря за счет иноязычных заимствований. Надо сказать, что даже предмет национальной «гордости» россиян — русский мат — по запасу ругательных слов, оказывается, уступает большинству языков мира. Зато мы чаще пользуемся этими словами — запальчиво возразит «патриот»... что ж, возможно, но это тоже аргумент не в нашу пользу.

Итак, зачем мы так старательно расклассифицировали цели структурирования информации? Да затем, чтобы создать тот самый скелет, который нам предстоит в дальнейшем оснастить «сухожилиями», «мышцами» и обтянуть «кожей» — то есть дополнить более конкретными знаниями. Что ж, скелет мы уже смастерили — пора приступать к следующему этапу.

В основе большинства процедур структурирования лежит метод классификации.

Классификация — это иерархически организованная система информационных элементов,

обозначающих объекты/процессы реального мира и упорядоченных по признаку сходства/различия классификационных признаков, отражающих избранные свойства объектов. Как правило, процедура классификации (классифицирование) осуществляется для удобства исследования некоторой предметной области (фрагмента реального мира).

Принято различать следующие виды классификации:

-искусственную, осуществляемую по внешним признакам, не выражающим сущности объектов/процессов, и служащую для упорядочения некоторого их множества;

-натуральную (естественную), осуществляемую по существенным признакам,

характеризующим внутреннюю (сущностную) общность объектов/процессов.

Натуральная классификация является инструментом и результатом научного исследования, поскольку выражает результаты изучения закономерностей классифицируемых объектов/процессов. В то время как искусственная классификация обладает исключительно прикладной ценностью в рамках решения конкретной задачи.

Например, спелое/неспелое яблоко — натуральная классификация, красное/зеленое яблоко

— искусственная.

От качества выполнения процедуры классификации на ранних этапах исследований сложных систем (да и не только сложных) зависит результативность и качество всей работы.

Поэтому при осуществлении процедуры классификации необходимо придерживаться следующих принципов:

-при выполнении каждой операции разделения на классы (акт деления) допускается применение только одного классификационного основания;

-совокупный объем полученных в результате разделения на классы понятий должен равняться объему делимого понятия;

-понятия, полученные в результате деления должны взаимно исключать друг друга;

-деление должно быть последовательным.

Классификации делятся на следующие виды:

- простые (одноуровневые), например — дихотомия, когда одно понятие верхнего уровня (А) делится на два таких (В и С), что для них выполняются условия А = В + С и В =

не С (С = не В);

-сложные (многомерные) обычно, представляемые в виде таблиц сложной организации, где строкам и столбцам соответствуют различные классификационные признаки, например — периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева;

-иерархическая (древовидная), едва ли нуждающаяся в примерах и пояснениях.

Метод классификации в том или ином виде используется при решении самых разнообразных задач, связанных со структурированием информации. Неорганизованные информационные элементы подвергаются процедурам группирования, связывания,

обобщения, в результате чего структура или проявляется (при натуральной классификации),

или образуется (при искусственной классификации). В книге В.Ф. Турчина «Феномен науки:

Кибернетический подход к эволюции» момент смены уровня организации системы именуется метасистемным переходом (возникновения системы более высокого уровня

иерархии), который и рассматривается как эволюционный процесс. Соответственно,

процессы синтеза новой классификации и структурирования информации можно рассматривать, как процесс эволюции знаний. Это не означает, что в результате выполнения процедур классификации или структурирования появляется новое знание, но означает, что в результате выполнения этих процедур создается новая система управления знаниями,

существенно упрощающая различные манипуляции с ними, в том числе — и поиск ранее не выявленных закономерностей и законов.

Заметим, что процедура классификации не имеет собственной ценности и приобретает ее только, если она способствует достижению некоторого комплекса целей.

Созданная в результате выполнения классификационной процедуры система управления знаниями должна быть полезной — что означает, что выбор классификационных критериев не может быть произвольным, а должен осуществляться с учетом решаемой задачи. Они должны отвечать целям деятельности. При этом следует различать два вида/аспекта деятельности:

- деятельность, направленную на достижение конечной (генеральной или глобальной)

цели;

- деятельность, направленную на решение задач обеспечения этой деятельности.

К последней категории может быть отнесена деятельность, направленная на решение задач построения адекватной модели предметной области, ее тезауруса, создания инструментальных средств, используемых для достижения конечной цели.

При структурировании информации должна учитываться специфика потребителя полученного информационного продукта. Иными словами, полученный информационный продукт должен отвечать требованиям к уровню детализации информации, способу ее представления и составу тезауруса, обеспечивающим оптимальный режим восприятия информационного продукта.

Ранее, при рассмотрении видов моделей и методов моделирования мы установили,

что уровень формализации представления знаний может изменяться в пределах от неструктурированного текста, представленного на естественном языке (ЕЯ) до структурированного текста на некотором искусственном (формальном) языке (ИЯ).

Искусственные языки могут быть построены в базисе различных формальных систем

(формальной логики, теоретико-множественного, алгебраического формального аппарата и иных).

В зависимости от исходного уровня структурной организации обрабатываемых данных, могут быть выделены следующие классы задач (классы задач по уровню структурной организации информации на входе/выходе):