Уткин В.Б. Информационные системы в экономике
Подождите немного. Документ загружается.
• каждой неисправности приписывается априорная вероятность
• каждая неисправность проявляется через симптомы
причем каждая неисправность характеризуется «своими» симптомами из «общего» списка:
• известны условные вероятности проявления симптомов при каждой неисправности.
Тогда можно определить апостериорные вероятности наличия неисправности при данном симптоме
причем при расчете апостериорной вероятности учитывается, наблюдался при испытании данный
симптом или нет.
Зная перечисленные вероятности, легко реализовать процедуру проверки наиболее вероятных
симптомов, причем проверка очередного симптома должна сопровождаться пересчетом значений всех
апостериорных вероятностей. Для получения априорных и условных вероятностей необходимо
обработать статистические» данные (при их наличии) или получить и обработать экспертную
информацию.
На рис. 15.8 представлена иллюстрация описанного подхода. На рис. 15.8, а показаны исходные
априорные вероятности наличия неисправностей. Как правило, задается некоторый уровень
вероятности Р
тр
, превышение которого свидетельствует о необходимости проверки именно тех
неисправностей, для которых и наблюдается превышение (в нашем примере — S
i
). Далее проверяется
наличие того симптома, для которого вероятность его проявления при i-й неисправности наибольшая
(например, симптома С
1
на рис. 15.8, б).
171
По результатам проверки пересчитываются все апостериорные вероятности и выявляются те из них,
которые превышают заданный уровень. По ним определяется очередной проверяемый симптом (на рис.
15.8, в — симптом С
2
) и т.д. Заметим, что в результате пересчета апостериорная вероятность той или
иной неисправности может как увеличиться, так и уменьшиться. После нескольких шагов данный
алгоритм приводит к тому, что ЭС некоторые неисправности, апостериорные вероятности которых
стали очень малыми, отбрасывает (перестает учитывать), а другие предлагает исправить.
Рассмотрим конкретный пример — фрагмент ЭС диагностического типа, предназначенной для
поиска неисправности в автомобиле при следующих исходных данных:
• автомобиль может иметь четыре неисправности:
S
1
— неисправна аккумуляторная батарея;
S
2
— отсутствует топливо;
S
3
— «отсырело» зажигание;
S
4
— замаслены свечи;
• симптомами неисправностей являются:
С
1
— фары не горят;
С
2
— указатель топлива на нуле;
С
3
— автомобиль не заводится;
С
4
— стартер проворачивается;
С
5
— двигатель работает неустойчиво, «чихает»;
• значения априорных вероятностей:
• значения условных вероятностей проявлений симптомов при наличии неисправностей приведены
в табл. 15.1. Знаком «+» обозначены вероятности P(C
j
/S
i
), знаком «-» — вероятности P(
j
/S
i
).
Т а б л и ц а 15.1
Значения условных вероятностей проявления симптомов при наличии неисправностей
172
Реализация описанного выше алгоритма для последовательности симптомов «фары горят» —
«указатель топлива не на нуле» — «стартер проворачивается» — «автомобиль заводится» — «двигатель
«чихает» приведет к следующему заключению ЭС: «Просушите зажигание, проверьте свечи».
Другая последовательность симптомов «фары не горят» — «автомобиль не заводится» — «стартер не
проворачивается» — «указатель топлива не на нуле» — «двигатель не чихает» приведет ЭС к
рекомендации: «Замените аккумуляторную батарею». Если при проверке симптомов окажется, что
«фары горят», «указатель топлива на нуле», «автомобиль не заводится», «стартер проворачивается»,
«двигатель не чихает», рекомендация ЭС, естественно, такова: «Залейте бензин».
Широкое распространение диагностических ЭС в различных областях деятельности определяется
рядом обстоятельств.
Во-первых, возможностью обеспечения близости априорных и условных вероятностей, которые
используются в алгоритме, к «истинным» значениям. Как правило, при грамотном учете опыта работы
специалистов по устранению соответствующих неисправностей хорошие оценки названных
вероятностей могут быть получены по результатам обработки статистических данных.
Во-вторых, сравнительной простотой обеспечения диалога пользователя с системой на языке,
близком к естественному, поскольку промежуточные и итоговые заключения ЭС, основанные на
формальных шагах алгоритма работы, легко интерпретируются в понятные всем рекомендации.
В-третьих, возможностью выдачи пользователю (как правило, по запросу) промежуточных
результатов диагностики неисправности, т. е. пояснения рекомендаций ЭС, что в подавляющем
большинстве случаев облегчает их восприятие.
Наконец, возможностью постоянного учета текущего опыта пользователей и простотой
корректировки (при необходимости) модели знаний о предметной области.
В заключение раздела отметим, что в учебнике рассмотрены лишь методологические основы
построения и использования СИИ. Практика совершенствования информационных технологий
представляет все новые направления применения интеллектуальных средств.
Так, например, наряду с ИППП появились так называемые интеллектуальные БД [27], в которых
используются достижения теории искусственного интеллекта как для организации хранения
информации о предметной области, так и для удовлетворения информационных потребностей
пользователей.
Другим примером может служить разработанная специалистами Института человеческого и
машинного познания при университете Западной Флориды (США) технология хранения и
представления пользователям информации, получившая название С Map (англ. concept map — карта
понятий), являющаяся одним из вариантов применения семантических сетей. С помощью этой
технологии можно осваивать большие объемы сложно структурированного материала, решая различные
задачи (в том числе и задачи обучения специалистов).
Еще одним примером является известная концепция «интеллектуального дома (жилища)»,
призванная рационально использовать средства искусственного интеллекта при всестороннем
обеспечении управления бытовыми системами (начиная от регулирования подачи электроэнергии и
воды и заканчивая включением/ выключением микроволновой печи или телевизора в заданное время).
Существует множество подобных примеров, подтверждающих главный вывод: магистральным путем
современной автоматизации профессиональной деятельности людей является ее интеллектуализация.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Автоматизированные информационные технологии в экономике / Под ред. Г.А.Титоренко. — М.:
ЮНИТИ, 2002.
2. Айвазян С.А., Мхитарян В. С. Прикладная статистика. Основы эконометрики. — М.: ЮНИТИ,
2001.
173
3. Арсеньев Ю.И., Шелобаев С. И., Давыдкова Т.Ю. Интегрированные интеллектуальные системы
принятия решений. — М.: ЮНИТИ, 2002.
4. Бабешко Л. О. Коллокационные модели прогнозирования в финансовой среде. — М.: Экзамен,
2001.
5. Балдин К. В., Быстров О. Ф., Мальцев А. В. Теоретические основы моделирования сложных
систем. Компьютерные методы и средства обучения моделированию. — М.: РДЛ, 1995.
6. Балдин К. В. Моделирование жизненного цикла сложных систем: В 2 ч. — М.: РДЛ, 2000.
7. Балдин К. В., Уткин В. Б. Теоретические основы автоматизации управленческой деятельности в
экономике. — Воронеж: МОДЭК, 2003.
8. Балдин К. В., Быстров О. Ф., Соколов М. М. Экономические и информационно-аналитические
основы управления инвестиционными проектами: — Воронеж: МОДЭК, 2002.
9. Благотатских В. А., Енгибарян М.А., Ковалевская Е.В. Экономика, разработка и использование
программного обеспечения. — М.: Финансы и статистика, 1998.
10. Гейн К., Сарсон Т. Системный структурный анализ: средства и методы. — М.: Эйтекс, 1992.
11. Гилберт С. Самоучитель Visual C++ 6 в примерах. — М.: Диасофт, 2002.
12. Горчаков А.А., Орлова Н.В. Компьютерные экономико-математические модели. — М.:
Компьютер, ЮНИТИ, 1995.
13. ГОСТ 19.101-77, 19.002-80, 19.003-80: Сб. — М: Изд-во стандартов, 1984.
14. ГОСТ 24.003-84, 24.101-80, 24.103-84, 24.104-85, 24.101 — 85, 24.205-80, 24.301-80, 24.302-80,
24.303-80, 24.304-82, 34.003-90, 34.602 — 89. АСУ. Основные положения. Термины и определения.
Общие требования. Техническое задание на АСУ. Условные обозначения. — М.: Изд-во стандартов,
1988.
15. Дейт К. Введение в системы баз данных. — М.: Диалектика, 1998.
16. Додж М., Стинсон К. Эффективная работа с Microsoft Excel 2000. — СПб.: Питер, 2002.
17. Дуброва Т.А. Статистические методы прогнозирования. — М.: ЮНИТИ, 2002.
18. Жак С. В. Математические модели менеджмента и маркетинга. — Ростов н/Д: ЛаПО, 1997.
19. Завгородний В.Н. Комплексная защита информации в компьютерных системах. — М.: Финансы и
статистика, 2001.
20. Зегжда Д. П., Ивашко А. М. Основы безопасности информационных систем. — М.: Горячая
линия — Телеком, 2000.
21. Интеллектуальные САПР технологических процессов в радиоэлектронике / Под ред. В.Н.Ильина.
— М.: Радио и связь, 1991.
22. Искусственный интеллект: В 3 кн. Кн.1. Системы общения и экспертные системы / Под ред.
Э.В.Попова. — М.: Радио и связь, 1990.
23. Калянов Г. Российский рынок CASE-средств // НС WEEK/RE. — 1998. — № 23.
24. Калянов Г. CASE-структурный системный анализ (автоматизация и применение). — М.: Лори,
1996.
25. Касперский Е. Antiviral Toolkit Pro: Энциклопедия компьютерных вирусов. — М.: Лаборатория
Касперского, 1999.
26. Компьютерные информационные системы управленческой деятельности / Под ред.
Г.А.Титоренко. — М.: Экономическое оборудование, 1993.
27. Корнеев В. В., Гарев А. Ф., Васютин С. В. Базы данных. Интеллектуальная обработка
информации. — М.: Нолидж, 2000.
28. Котов С. А. Нормирование жизненного цикла программной продукции. — М.: ЮНИТИ, 2002.
29. Краснощеков П. С., Петров А. А. Принципы построения моделей. — М.: ФАЗИС: ВЦ РАН, 2000.
30. Кремер Н. Ш., Пудко Б.А., Тришин И. М. Исследование операций в экономике. — М.: ЮНИТИ,
1997.
31. Ловцов Д. А., Сергеев Н.А. Управление безопасностью эргосистем. — М.: РДЛ, 2000.
32. Локальные вычислительные сети: принципы построения, архитектура, коммутационные
средства / Под ред. С.В.Назарова. — М.: Финансы и статистика, 1994.
33. Лукацкий А.В. Обнаружение атак. — СПб.: БХВ — Санкт-Петербург, 2001.
34. Медведовский И. Д., Семьянов П. В., Леонов Д. Г. Атака на Internet. — М.: ДМК, 1999.
35. Моделирование производственно-инвестиционной деятельности фирмы / Под ред.
Г.В.Виноградова. — М.: ЮНИТИ, 2002.
36. Мыльник В. В., Китаренко Б. П., Воложенко В. А. Системы управления. — М.: Экономика и
174
финансы, 2002.
37. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему: Пер. с англ. — М.: Энергоатомиздат, 1991.
38. Олифер В. Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети: Принципы, технологии, протоколы. — СПб.:
Питер, 1999.
39. Першиков В. И., Савинков В. М. Толковый словарь по информатике. — М.: Финансы и
статистика, 1991.
40. Петров А. А., Поспелов И. Г., Шананин А.А. Опыт математического моделирования экономики. —
М.: Энергоатомиздат, 1996.
41. Попов Э.В., Федоров С. К., Казаков Е. Ф. Статистические и динамические экспертные системы.
— М.: Финансы и статистика, 2000.
42. Райордан Р. Основы реляционных баз данных. — М.: Русская редакция, 2001.
43. Саймино Д. Сети Интранет: Внутреннее движение: Пер. с англ. — М.: ООО «Бук Медиа
Паблишер», 1997.
44. Саукап Р. Проектирование реляционных систем баз данных. — М.: Русская редакция, 1998.
45. Системы управления базами данных и знаниями / Под ред. А. Н. Наумова. — М.: Финансы и
статистика, 1998.
46. Спортак М., Паппас Ф. Компьютерные сети и сетевые технологии. — Киев: ООО «ТИД «ДС»,
2002.
47. Спортак М. Компьютерные сети: В 2 кн. — М.: Диасофт, 2002.
48. Теория и практика обеспечения информационной безопасности / Под ред. П.Д. Зегжды. — М.:
Яхтсмен, 1996.
49. Толковый словарь по искусственному интеллекту. — М.: Радио и связь, 1996.
50. Трояновский В. М. Элементы математического моделирования в макроэкономике. — М.: РДЛ,
2001.
51. Тыугу Э.Х. Концептуальное программирование. — М.: Наука, 1994.
52. Уотшем Т.Дж., Паррамоу К. Количественные методы в финансах: Пер. с англ. — М.: ЮНИТИ,
1999.
53. Уткин В. Б. Основы автоматизации профессиональной деятельности. — М.: РДЛ, 2001.
54. Уткин В. Б., Сазанович А.Н., Мдичарадзе В. Г. Информатика. — М.: РДЛ, 1995.
55. Федосеев В.В. Курс лекций по экономико-математическому моделированию. — М.:
Экономическое образование, 1996.
56. Федосеев В.В. Экономико-математические методы и модели в маркетинге. — М.:
Финстатинформ, 1996.
57. Фигурнов В. Э. IBM PC для пользователя. — М.: Финансы и статистика, 1999.
58. Фомин Г. П. Системы и модели массового обслуживания в коммерческой деятельности. — М.:
Финансы и статистика, 2000.
59. Харитонова И. А., Михеева В. Д. Microsoft Access 2000. — СПб.: БХВ — Санкт-Петербург, 2000.
60. Экономико-математические методы и прикладные модели / Под ред. В.В. Федосеева. — М.:
ЮНИТИ, 2001.
61. Экономическая информатика и вычислительная техника / Под ред. В.П.Косарева, А.Ю.Королева.
— М.: Финансы и статистика, 1996.
62. MegaPlus: Электроника, компьютеры, связь. — 1999. — № 5.
63. Oracle8: Энциклопедия пользователя: Пер. с англ. — Киев: Диа-Софт, 1998.
Содержание
ПРЕДИСЛОВИЕ...................................................................................................................................................................................2
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ...................................................................................................................................................................3
РАЗДЕЛ I. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ 4
Глава 1. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ..........4
1.1. Основные понятия и определения............................................................................................................................................4
1.2. Автоматизированные информационные системы и их классификация...............................................................................5
1.3. Информационные и расчетные задачи в составе программного обеспечения..................................................................10
1.4. Информационные и расчетные задачи и их классификация................................................................................................13
Глава 2. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ
СИСТЕМ..............................................................................................................................................................................................14
2.1. Основные требования и принципы разработки ИРЗ и их комплексов...............................................................................14
175
2.2. Содержание работ на этапах создания ИРЗ и их комплексов..............................................................................................18
2.3. Порядок внедрения и использования ИРЗ и их комплексов................................................................................................21
Глава 3. ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМ................................................................23
3.1. Сравнительный анализ стандартов информационной безопасности..................................................................................23
3.2. Исследование причин нарушений безопасности..................................................................................................................31
3.3. Способы и средства защиты информации.............................................................................................................................33
3.4. Формальные модели безопасности.........................................................................................................................................36
3.5. Шифрование — специфический способ защиты информации............................................................................................38
3.6. Защита информации от компьютерных вирусов...................................................................................................................42
Глава 4. CASE-ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.. .49
4.1. Общие положения CASE-технологий....................................................................................................................................49
4.2. Жизненный цикл программного обеспечения информационной системы........................................................................50
4.3. RAD-технологии быстрого создания приложений...............................................................................................................51
4.4. Структурный метод разработки программного обеспечения..............................................................................................54
4.5. Методологии проектирования программного обеспечения.................................................................................................62
РАЗДЕЛ II. БАЗЫ ДАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.....................................................................................................70
Глава 5. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗЫ ДАННЫХ.....................................................70
5.1. Основные понятия и определения..........................................................................................................................................70
5.2. Описательная модель предметной области...........................................................................................................................73
5.3. Концептуальные модели данных............................................................................................................................................78
5.4. Реляционная модель данных...................................................................................................................................................83
5.5. Операции реляционной алгебры.............................................................................................................................................86
Глава 6. НОРМАЛИЗАЦИЯ ФАЙЛОВ БАЗЫ ДАННЫХ..............................................................................................................91
6.1. Полная декомпозиция файла...................................................................................................................................................91
6.2. Проблема дублирования информации...................................................................................................................................93
6.3. Проблема присоединенных записей.......................................................................................................................................95
6.4. Функциональная зависимость полей файла..........................................................................................................................96
6.5. Нормальные формы файла......................................................................................................................................................98
Глава 7. СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СЕТИ............................................................................................................99
7.1. Локальные вычислительные сети...........................................................................................................................................99
7.2. Всемирная информационная сеть Интернет........................................................................................................................101
7.3. Корпоративная сеть Интранет..............................................................................................................................................105
7.4. Сети электронных досок объявлений...................................................................................................................................106
7.5. Компьютерные сети на основе FTN-технологий................................................................................................................107
РАЗДЕЛ III. ТЕХНОЛОГИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ...............................................................109
Глава 8. МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ......................................................................................................................109
8.1. Общие понятия и определения.............................................................................................................................................109
8.2. Математическая модель системы.........................................................................................................................................110
8.3. Классификация математических моделей...........................................................................................................................111
Глава 9. ИМИТАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.......................................114
9.1. Методологические основы применения метода имитационного моделирования...........................................................114
9.2. Классификация имитационных моделей.............................................................................................................................118
9.3. Структура типовой имитационной модели с календарем событий..................................................................................122
Глава 10. ТЕХНОЛОГИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ФАКТОРОВ..........................................................................125
10.1. Генерация псевдослучайных чисел....................................................................................................................................125
10.2. Моделирование случайных событий..................................................................................................................................129
10.3. Моделирование случайных величин..................................................................................................................................132
10.4. Моделирование случайных векторов.................................................................................................................................136
Глава 11. ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ................................................................140
11.1. Этапы имитационного моделирования..............................................................................................................................140
11.2. Языки моделирования..........................................................................................................................................................143
РАЗДЕЛ IV. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
.................................................................................................................................................................................................................145
Глава 12. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА...........................................145
12.1. Историческая справка..........................................................................................................................................................145
12.2. Основные понятия и определения теории интеллектуальных информационных систем............................................146
12.3. Классификация интеллектуальных информационных систем........................................................................................149
Глава 13. МЕТОДЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ......................................................................................................................151
13.1. Знания и их свойства............................................................................................................................................................151
13.2. Классификация методов представления знаний...............................................................................................................153
Глава 14. ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ.........................................................................................159
14.1. Структура и назначение экспертных систем.....................................................................................................................159
14.2. Классификация, этапы и средства разработки экспертных систем.................................................................................161
Глава 15. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕХАНИЗМОВ ЛОГИЧЕСКОГО ВЫВОДА........................165
15.1. Механизм логического вывода в продукционных системах...........................................................................................165
15.2. Понятие о механизме логического вывода в сетевых системах......................................................................................167
176
15.3. Понятие о механизме логического вывода во фреймовых системах..............................................................................168
15.4. Механизм логического вывода в диагностических системах байесовского типа.........................................................170
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................................................................................................................173
177