Аналіз проблеми інформаційного синтезу систем керування, що навчаються, страница 4

Для інформаційного критерію прийняття рішень на перший план виходить ціннісний аспект. Оскільки проблема цінності (корисності) інформації, яка має принципове значення для розробки штучного інтелекту, до теперішнього часу ще не отримала свого вирішення, то можна тільки послатися на синтаксичний підхід, який знайшов практичне застосування у ряді галузей науки і техніки. У рамках цього підходу на основі першого принципу адитивності інформації [170] її цінність визначається через кількісні показники, що є прийнятним для оцінки функціональної ефективності штучно створених систем, оскільки робочий алгоритм їх функціонування визначається метою, закладеною ще на стадії проектування. Шляхи вирішення проблеми становлення семантичного підходу до оцінки корисності інформації розглядаються, наприклад, у працях  [185,186]. Прагматичний підхід, який передбачає побудову деякої функції корисності в аналітичному або в іншому вигляді, знаходиться ще на стадії постановки задачі дослідження [187].

Таким чином, вирішення проблеми інформаційного синтезу здатних навчатися СК слабо формалізованими процесами у рамках теоретико-інформаційного підходу є природним, дозволяє здійснити якісний стрибок у розвитку нових інформаційних технологій і в результаті підняти на більш високий рівень ефективність керування різними соціально-економічними комплексами та сучасними виробничими процесами в Україні.

1.3. Аналіз методів і підходів до інформаційного синтезу комп’ютерізованих СК

Перша постановка задачі інформаційного синтезу слабо формалізованих систем, напевно, належить А. Богданову, який сучасним світовим науково-технічним загалом визнаний як автор біхеверистичного підходу до моделювання складних систем. Цей підхід на початку ХХ століття знайшов широке розповсюдження спочатку в психології, а згодом, паралельно з розвитком теорії інформації, на його основі сформувався сучасний кібернетичний підхід. Парадигмою біхеверистичного підходу є визначення функціонального стану складної системи шляхом аналізу її реакції на вплив різних факторів у тому числі і  випадкових. Вирішальний вплив на становлення сучасного кібернетичного підходу у теоретичному плані мав розвиток теоретико інформаційного підходу, зокрема, формалізація статистичних інформаційних мір [163-168], а у практичному плані - інтенсивний розвиток у другій половині ХХ століття електронно-обчислювальної техніки та впровадження на її базі нових інформаційних технологій оброблення та аналізу даних.

Історично постановка та розробка методів інформаційного синтезу спочатку відбувалася для класу лінійних динамічних систем як це мало місце у працях І.В. Кузьміна [188], І.М. Сіндєєва [189], А.В. Солодова [190] та інших. Загальним для цих праць є конструювання функціоналу, чутливого до впливу як детермінованої складової - оператора оброблення даних, так і інформаційної міри невизначеності на вході та виході системи: Ф{W(s),J[p(m_m / g_l)]}, де  W(s) - передатна функція системи;  J[p(m_m /g_l ),t] - інформаційна міра, яка, у загальному випадку, є функцією часу  t. Тут  p(m_m / g_l) - апостеріорна ймовірність появи події  m_m  за умови прийняття гіпотези  g_l, де  m, l= - змінні числа функціональних станів системи. Тоді розв’язання задачі інформаційного синтезу полягає у знаходженні екстремальних параметрів функціонування системи  {g_x}, , які забезпечують максимум функціоналу:

де     G - область допустимих значень параметрів функціонування.

          Введення в контур СК ЕОМ, за умови її функціонування в інтерактивному, багато потоковому й асинхронному режимах, розв’язання задачі інформаційного синтезу в її класичній постановці викликало принципові ускладнення, пов’язані з відповідним сучасним  рівнем  математичної формалізації таких   систем. Одночасно це дало поштовх для розвитку методів статистичного синтезу [118-123], які ставили за мету максимізацію (мінімізацію) статистичних критеріїв якості функціонування системи при заданих обмеженнях на саму систему або на сигнали та процеси, які впливають на неї. У цих працях оцінка ефективності СК здійснювалася за критеріями, які узагальнено або частково враховували випадковий характер потоків інформації на вході системи та процеси її оброблення, структурні особливості системи, характеристики її надійності, точнісні характеристики та інші показники ефективності. Так, у праці [191] оцінка ефективності СК здійснювалася на основі критерію середніх втрат [192], який у загальному випадку є математичним сподіванням економічних втрат, що обумовлені різними причинами втрати інформації: