Структура экспертных систем
Типичная статическая ЭС состоит из следующих основных компонентов, изображенных на рисунке 1:
− решателя (интерпретатора);
− рабочей памяти (РП), называемой также базой данных (БД);
− базы знаний (БЗ);
− компонентов приобретения знаний;
− объяснительного компонента;
− диалогового компонента.
Рисунок 1- Структура статической ЭС
База данных (рабочая память) предназначена для хранения исходных и промежуточных данных решаемой в текущий момент задачи. Этот термин совпадает по названию, но не по смыслу с термином, используемым в информационно-поисковых системах (ИПС) и системах управления базами данных (СУБД) для обозначения всех данных (в первую очередь долгосрочных), хранимых в системе.
База знаний (БЗ) в ЭС предназначена для хранения долгосрочных данных, описывающих рассматриваемую область (а не текущих данных), и правил, описывающих целесообразные преобразования данных этой области.
Решатель, используя исходные данные из рабочей памяти и знания из БЗ, формирует такую последовательность правил, которые, будучи примененными к исходным данным, приводят к решению задачи.
Компонент приобретения знаний автоматизирует процесс наполнения ЭС знаниями, осуществляемый пользователем-экспертом.
Объяснительный компонент объясняет, как система получила решение задачи (или почему она не получила решение) и какие знания она при этом использовала, что облегчает эксперту тестирование системы и повышает доверие пользователя к полученному результату.
Диалоговый компонент ориентирован на организацию дружественного общения с пользователем как в ходе решения задач, так и в процессе приобретения знаний и объяснения результатов работы.
Экспертная система работает в двух режимах: режиме приобретения знаний и в режиме решения задачи (называемом также режимом консультации или режимом использования ЭС).
В режиме приобретения знаний общение с ЭС осуществляет (через посредничество инженера по знаниям) эксперт. В этом режиме эксперт, используя компонент приобретения знаний, наполняет систему знаниями, которые позволяют ЭС в режиме решения самостоятельно (без эксперта) решать задачи из проблемной области. Эксперт описывает проблемную область в виде совокупности данных и правил. Данные определяют объекты, их характеристики и значения, существующие в области экспертизы. Правила определяют способы манипулирования с данными, характерные для рассматриваемой области.
В режиме консультации общение с ЭС осуществляет конечный пользователь, которого интересует результат и (или) способ его получения. В режиме консультации данные о задаче пользователя после обработки их диалоговым компонентом поступают в рабочую память. Решатель на основе входных данных из рабочей памяти, общих данных о проблемной области и правил из БЗ формирует решение задачи. ЭС при решении задачи не только исполняет предписанную последовательность операции, но и предварительно формирует ее. Если реакция системы не понятна пользователю, то он может потребовать объяснения: "Почему система задает тот или иной вопрос?", "как ответ, собираемый системой, получен?".
Схема классификации
Класс "экспертные системы" сегодня объединяет несколько тысяч различных программных комплексов, которые можно классифицировать по различным критериям. Полезными могут оказаться следующие классификации (рис. 2).
Рис. 2. Классификация экспертных систем
Система поддержки принятия решений- диалоговая автоматизированная информационная система, использующая правила принятия решений и соответствующие модели с базами данных, а также интерактивный компьютерный процесс моделирования, поддерживающий принятие самостоятельных и неструктурированных решений отдельными менеджерами и личным опытом лица, принимающего решения, для получения конкретных, реализуемых решений проблем, не поддающихся решению обычными методами. Системы поддержки принятия решений - это одна из важнейших категорий информационных систем управления.
Система поддержки принятия решений – это компьютерная система, помогающая пользователю решать проблемы повседневной профессиональной деятельности на основе использования баз данных, баз знаний, баз моделей, путём предоставления выводов, рекомендаций оценок возможных альтернативных вариантов решения проблемы. То есть СППР помогает пользователю решить сложную задачу в автоматизированном режиме.
В последнее время СППР начинают применяться и в интересах малого и среднего бизнеса (например, выбор варианта размещения торговых точек, выбор кандидатуры на замещение вакантной должности, выбор варианта информатизации и т. д.). В общем, они способны поддержать индивидуальный стиль и соответствовать персональным потребностям менеджера.
Существуют системы, созданные для решения сложных проблем в больших коммерческих и государственных организациях.
Когда классифицируют СППР, учитывают:
структурированность решаемых управленческих задач;
уровень иерархии управления фирмой, на котором решение должно быть принято;
принадлежность решаемой задачи к той или иной функциональной сфере бизнеса;
вид используемой информационной технологии.
Целесообразно определить три класса СППР в зависимости от сложности решаемых задач и областей применения.
СППР первого класса, обладающие наибольшими функциональными возможностями, предназначены для применения в органах государственного управления высшего уровня (администрация президента, министерства) и органах управления больших компаний (совет директоров корпорации) при планировании крупных комплексных целевых программ для обоснования решений относительно включения в программу различных политических, социальных или экономических мероприятий и распределения между ними ресурсов на основе оценки их влияния на достижение основной цели программы. СППР этого класса являются системами коллективного пользования, базы данных которых формируются многими экспертами - специалистами в различных областях знаний.
СППР второго классаявляются системами индивидуального пользования, базы данных которых формируются непосредственным пользователем. Они предназначены для использования государственными служащими среднего ранга, а также руководителями малых и средних фирм для решения оперативных задач управления.
СППР третьего классаявляются системами индивидуального пользования, адаптирующимися к опыту пользователя. Они предназначены для решения часто встречающихся прикладных задач системного анализа и управления (например, выбор субъекта кредитования, выбор исполнителя работы, назначение на должность). Такие системы обеспечивают получение решения текущей задачи на основе информации о результатах практического использования решений этой же задачи, принятых в прошлом. Кроме того, системы этого класса могут применяться в торговых предприятиях, торгующих дорогими товарами длительного пользования, .в качестве средства "интеллектуальной рекламы", позволяющего покупателю выбрать товар на основе своего опыта приобретения товаров аналогичного назначения.
СППР позволяют преодолеть трудности, связанные с многокритериальностью при решении задачи, ограниченностью ресурсов, неполнотой информации. Данные системы предполагают сочетание логического мышления, интуиции пользователя, с математическими методами и возможностями ЭВМ. Архитектура СППР приведена на рисунке 3.
Рис. 3. Архитектура системы поддержки принятия решений.
Как видно из рисунков и вышесказанного, ЭС и СППР имеют некоторые отличия. Сравнительная характеристика данных классов компьютерных систем и выявленные отличия приведены в таблице 1.
Таблица 1Отличия ЭС и СППР
|
Признак для сравнения |
ЭС |
СППР |
|
1. Класс решаемых задач |
неструктурированные (неформализованные) задачи |
слабоструктурированные (частично формализованные) задачи |
|
2. Принцип организации работы |
замещает эксперта |
помогает пользователю в процессе решения задач |
|
3. Механизм принятия решения |
логический вывод |
методика принятия решений |
|
4. Стратегия поиска решения |
логический вывод |
многокритериальный анализ альтернатив |
|
5. Состав информационной базы |
база данных + база знаний |
база моделей + база данных + база знаний |
|
6. Качество принимаемых решений |
зависит от базы знаний |
зависит от базы моделей |
Комплексные системы автоматизации деятельности предприятия (Нива-СХП, 1С: Предприятие, Галактика, БЕСТ-5 и др.)
Существующие прикладные системы автоматизации бухгалтерского учета очень разнообразны, поэтому классифицировать их сложно. Однако чаще всего выделяют универсальные и функциональные программы.
К универсальным системам можно отнести программы по автоматизации бухгалтерского учета, в которых используются принципы, лежащие в основе организации упрощенной формы учета. Универсальные бухгалтерские программы состоят из одного-двух модулей и позволяют автоматизировать любой раздел бухгалтерского учета. Отличительной особенностью таких программных продуктов является наличие журнала (книги) хозяйственных операций. Работа с такими программными продуктами организована по следующей простой схеме: в журнал вносятся проводки и документы, на основании которых затем формируются журналы-ордера, ведомости и т.д.
Внутри своего класса универсальные программы различаются простотой освоения и использования, широтой спектра возможностей автоматизации различных разделов учета, т.е. мощностью.
Универсальные программы обычно имеют большой тираж, что объясняется значительным числом их потенциальных потребителей и таким привлекательным для пользователей обстоятельством, как возможность самостоятельно, не обращаясь к фирме-разработчику, решать все возникающие проблемы. На освоение программы и процесса автоматизации учета с ее помощью бухгалтер тратит незначительное время: необходимо уяснить принципы построения программы и научиться пользоваться универсальным набором средств отражения хозяйственных операций по всем участкам бухгалтерского учета.
Универсальные программы обычно покрывают потребности всей бухгалтерии на малых предприятиях, где ведется простой учет. Однако их возможностей, как правило, достаточно для автоматизации практически всего учета на средних предприятиях, хотя в дополнение к такой программе могут потребоваться специальные программы для автоматизации бухгалтерских функций, которые имеют на данном предприятии свою специфику. На крупных предприятиях универсальные программы часто применяются как инструмент главного бухгалтера, а также для автоматизации тех участков, где нет сложного документооборота, например, для учета расчетов с подотчетными лицами.
Рассмотрим возможности наиболее распространенных бухгалтерских программ данного класса.
ТПК «НИВА-СХП». Типовой программный комплекс предназначен для автоматизации учета на сельскохозяйственных предприятиях.
Основные подсистемы программы:
«Учет основных средств и нематериальных активов, доходных вложений в материальные ценности, вложений во внеоборотные активы»
«Учет труда, заработной платы и кадров»
«Учет производственных запасов и готовой продукции»
«Учет животных на выращивании и откорме».
«Учет работы автотранспорта и учета ГСМ в с/х.»
«Учет финансовых результатов и отчетности»
«Учет затрат на производство сельскохозяйственной продукции»
«Учет денежных средств и расчетных операций»
Система "1С: Предприятие". В разработке фирмы главным средством ведения учета является журнал операций, представляющий собой таблицу (список), в которую вносятся проводки, отражающие хозяйственную деятельность предприятия. При этом для каждой проводки указывается дата, корреспонденция, объекты аналитического учета (субконто), количество, сумма, краткое содержание и номер журнала операций, присвоенный данной проводке. Если по счету дебета или кредита ведется валютный учет, то в журнале по соответствующей проводке дополнительно указывается валюта проводки, курс валюты и сумма в валюте. Проводки могут вноситься в журнал не только по одной вручную, но и сразу несколько через механизм типовых хозяйственных операций (ТХО). При вводе типовой операции в журнал операций помещаются одна или несколько проводок, имеющих, как правило, общую дату и одну и ту же начальную фразу в графе “Содержание”. Суммы проводок могут либо автоматически рассчитываться, либо запрашиваться при вводе типовой операции. При использовании типовых операций можно автоматически сформировать соответствующий первичный документ, отредактировать его при необходимости, сохранить в архиве или распечатать.
Режим ТХО имеет существенные недостатки:
проводки ТХО существуют как единое целое только в момент ввода типовой операции, а после сохранения операции в журнале эти проводки “рассыпаются” и ничем не отличаются от введенных вручную;
трудоемок процесс исправления ошибок, допущенных при вводе ТХО, а также при корректировке взаимосвязанных операций;
после сохранения ТХО в журнале распечатать новый документ можно только при новом, повторном вводе типовой операции;
технология ТХО предусматривает формирование проводок только по одному объекту аналитического учета.
Система "Галактика". Базовые принципы функционирования системы предполагают автоматизацию всего цикла управления предприятием по схеме: прогноз – планирование – контроль деятельности по реализации планов – учет и анализ результатов – корректировка прогнозов и планов. Система реализована с использованием технологии "клиент-сервер" с использованием сервера баз данных Btrieve, MS SQL Server, Oracle, что обеспечивает масштабируемость, надежность и быстродействие. Инструментальные средства реализованы на языке программирования VIP, который является средой разработки приложений с использованием Паскаля, С++ и Ассемблера.
Решение всей совокупности задач, на которую ориентирована система, обеспечивается четырьмя функциональными контурами: оперативного управления; бухгалтерского учета; управления производством; административного управления. Каждый из контуров представляет собой набор модулей, способных функционировать самостоятельно или во взаимосвязи с другими.
Концепция программного комплекса “Галактика” предполагает четкое разделение функций между специалистами оперативных подразделений и бухгалтерией. Все документы, сформированные, например, в контуре оперативного управления при выполнении закупок, продаж, приемке и отпуске товаров и ТМЦ, считаются первичными. В контуре бухгалтерского учета на основании первичных документов через механизм типовых хозяйственных операций формируются бухгалтерские проводки, по совокупности которых составляется главная книга, баланс и отчетность. В контуре бухгалтерского учета формируется информация, которая на выходе подсистемы обрабатывается в контуре административного учета и служит для принятия управленческих решений, процессов планирования.
Система "Флагман". Корпоративная информационная система "Флагман" разработана с использованием двухуровневой клиент-серверной архитектуры. Клиентские приложения разработаны на инструментарии Centura Team Developer с применением Microsoft Visual C++. Набор доступных сетевых платформ зависит от выбранного сервера баз данных и драйверов обмена данными Centera: Windows NT, Novell NetWare, Unix, Linux, Solaris и др.
Система "Флагман" строится по модульному принципу. Программные модули группируются по функциональным подсистемам, среди которых выделяют: документооборот, развитие бизнеса и маркетинга, технико-экономическое планирование, техническая подготовка производства, производство, услуги и сервис, договоры и взаиморасчеты, снабжение и склад, сбыт и торговля, персонал, зарплата, бухгалтерский учет, финансовый анализ.
Система «БЕСТ - 5» - комплексная система управления предприятием, которая поддерживает весь цикл управленческих процедур: планирование деятельности, сбор фактических данных (ведение учета), трансформацию первичной информации в информацию для менеджмента, контроль отклонений показателей от плановых значений, развитые аналитические процедуры.
Программный комплекс БЭСТ-5 создает единую информационную среду для ведения учета всех видов: бухгалтерского, налогового и управленческого.
Одной из отличительных черт системы БЭСТ-5 является возможность связи между традиционными подходами и новейшими технологическими решениями.
Преимущества системы "БЭСТ-5"
Функциональная полнота и высокая степень готовности
Широкие возможности адаптации к конкретным условиям применения
Легкость освоения и удобство ведения учетных операций
Надежность заложенных решений
Независимое ведение бухгалтерского и управленческого учета с сохранением информационных связей между ними
Комплексное ведение управленческого, бухгалтерского и налогового учета на едином информационном пространстве
Использование прогрессивных технологических решений
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ: Коммерческие предприятия торговли, производства, строительства, сферы услуг и т.д.; Предприятия розничной торговли и общепита; Бюджетные организации и учебные заведения; Коммерческие предприятия, использующие упрощенную систему налогообложения
Система БЭСТ-5 включает в себя ряд приложений. Каждое приложение предназначено для учета ресурсов определенного вида или ведения общего бухгалтерского, налогового или управленческого учета. При этом данные оперативного учета используются в бухгалтерском и налоговом учете.
Система "БЭСТ-5" - современное 32-разрядное приложением среды Windows. Она может эксплуатироваться на любых компьютерах, работающих под управлением этой среды, начиная от платформы MS Windows'98 SE. Возможна работа на одном компьютере или в локальной сети. Ограничения на сетевую операционную систему отсутствуют. В программе применяется распределенная модель обработки данных с использованием сервера приложений. Для работы сервера приложений требуется компьютер, работающий под управлением Windows.
К системам описанного класса также можно отнести комплекс "Эталон" компании "Цефей", систему NS2000 компании Никос-Софт, корпоративную информационную систему "Монополия" фирмы "Формоза-Софт", интегрированную систему управления предприятием "М-2" ООО "Клиент-Серверные-Технологии", "Ветразь" НТО "Люкс софт", "Профит-Комплекс" ООО «Профит».